2023年常用地基处理方法.doc

常用地基处理方法 1机械碾压法：挖除浅层软弱图或不良土，分层碾压或夯实土，按回填的材料可分为砂〔石〕垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土〔灰土、二灰〕垫层等.它可提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或局部消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性 常用于基坑面积宽大开挖土方量较大的回填土方工程适用于处理浅层非饱和和软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基 简易可行，但仅限于浅层处理，一般不大于3m，对湿陷性黄土地基不大于5m；如遇地下水，对于重要工程，需有附加降低地下水位的措施；干渣垫层、土〔灰土、二灰〕垫层等；它可提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或局部消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性 2重锤夯实法：适用于地下水位以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基 3.平板振动法 适用于处理非饱和无粘性土或粘粒含量少和透水性好的杂填土地基 4.强夯挤淤法：采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法，在地基中形成碎石墩体 它可提高地基承载力和减小沉降 适用于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基。应通过现场实验才能确定其适用性 5.爆破法 由于振动而使土体产生液化和变形，从而到达较大密实度，用以提高地基承载力和减小沉降 适用于饱和净砂，非饱和但经常灌水饱和的砂、粉土和湿陷性黄土 深层密实法 1.强夯法 利用强大的夯击能，迫使深层土液化和动力固结，使土体密实，用以提高地基承载力，减小沉降，消除土的湿陷性、胀缩性和液化性强夯置换是指将厚度小于8m的软弱土层，边夯边填碎石，形成深度为3～6m，直径为2m左右的碎石柱体，与周围土体形成复合根底 适用于碎石土、砂土、素填土、杂填土、低饱和度的粉土和粘性土、和湿陷性黄土 强夯置换适用于软弱土 施工速度快，施工质量容易保证、经处理后土性质较为均匀，造价经济，适用于处理大面积场地施工时对周围有很大振动和噪音，不宜在闹市区施工需要有一套强夯设备〔重锤、起重机〕2.挤密法 〔碎石、砂石桩挤密法〕〔土、灰土、二灰桩挤密法〕〔石灰桩挤密法〕利用挤密或振动使深层土密实，并在振动或挤密过程中，回填砂、砾石、碎石、土、灰土、二灰或石灰等，形成砂桩、碎石桩、土桩、灰土桩、二灰桩或石灰桩，与桩间土一起组成复合根底，从而提高地基承载力，减小沉降，消除或局部消除土的湿陷性或液化性 砂〔砂石〕桩挤密法、振动水冲法、干振碎石桩法，一般适用于杂填土和松散砂土，对于软土地基经试验证明加固有效时方可使用土桩、灰土桩、二灰桩挤密法一般适用于地下水位以上深度为5～10m的湿陷性黄土和人工填土石灰桩适用于软弱粘性土和杂填土 经振冲处理后地基土较为均匀，施工速度快，施工质量容易保证、经处理后土性质较为均匀，造价经济，适 排水固结法 堆载预压法真空预压法降水预压法电渗排水法 通过布置垂直排水井，改善地基的排水条件，及采取加压、抽气、抽水和电渗等措施，以加速地基土的固结和强度增长，提高地基土的稳定性，并使沉降提前完成 适用于处理厚度较大的饱和软土和冲积土地基，但对于厚的泥炭层要慎重对待 需要有预压的时间和荷载条件，及土石方搬运机械 对于真空预压，预压压力达80kpa不够时，可同时加上土石方堆载，真空泵需长时间抽气，耗电较大 降水预压法无需堆载，效果取决于降低水位的深度，需长时间抽 水，耗电较大 加筋法 加筋土、土锚、土钉、锚定板 在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工合成材料、钢带、钢条、尼龙绳或玻璃纤维作为拉筋，或在软弱土层上设置树根桩或碎石桩等，使这种人工复合土体，可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用，用以提高地基承载力，减小沉降和增加地基稳定性 加筋土适用于人工填土的路堤和挡墙结构。土锚、土钉、锚定板适用于土坡稳定 土工合成材料 适用于砂土、粘性土和软土 树根桩 适用于各类土，可用于稳定土坡支挡结构，或用于对经试验证明施工有效时方可采用 砂桩、砂石桩、碎石桩 适用于粘性土、疏松砂性土、人工填土。对于软土，经试验证明施工有效时方可采用 热学法 1.热加固法 热加固法是通过渗入压缩的热空气和燃烧物，并依靠热传导，而将细颗粒土加热到适当温度〔在100℃以上〕，那么土的强度就会增加，压缩性随之降低 适用于非饱和粘性土、粉土和湿陷性黄土 2.冻结法 采用液态氮或二氧化碳膨胀的方法，或采用普通的机械制冷设备与一个封闭式液压系统相连接，而使冷却液在内流动，从而使软而湿的土进行冻结，以提高土的强度和降低土的压缩性 适用于各类土，特别在软土地质条件，开挖深度大于7-8m，以及低于地下水位的情况下是一种普遍而有效的施工措施 胶结法 1.注浆法〔或灌浆法〕通过注入水泥浆液或化学浆液的措施，使土粒胶结，用以提高地基承载力，减小沉降，增加稳定性，防止渗漏 适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土层，也可加固暗浜和使用托换工程中 2.高压喷射注浆法。将带有特殊喷嘴的注浆管，通过钻孔置入到处理土层的预定深度，然后将浆液〔常用水泥浆〕以高压冲切土体。在喷射浆液的同时，以一定的速度旋转提升，即形成水泥土圆柱体；假设喷嘴提升而不旋转，那么形成墙状固结体.加固后可用以提高地基承载力，减小沉降，防止砂土液化、管涌和基坑隆起，建成防渗帷幕 适用于处理淤泥、淤泥质粘土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。当土中含有较多的大粒径块石、坚硬粘性土、大量植物根系或有过多的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用程度对既有建筑物可进行托换工程 施工时水泥浆冒出地面流失量较大，对流失的水泥浆应设法予以利用 3.水泥土搅拌法：水泥土搅拌法施工时分湿法〔亦称深层搅拌法〕和干法〔亦称粉体喷射搅拌法〕两种 湿法是利用深层搅拌机，将水泥浆和地基土在原位拌和；干法是利用喷粉机，将水泥粉或石灰粉与地基土在原位拌和。搅拌后形成柱状水泥土体，可提高地基承载力，减少沉降，增加稳定性和防止渗漏、建成防水帷幕 适用于处理淤泥、淤泥质粘土、粉土和含水量较高，且地基承载力标准值不大于120kpa的粘性土地基 当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，宜通过实验确定其适用性 经济效益显著， 目前已成为我国软土地基上建造6-7层建筑物最为经济的处理方法之一不能用于含石块的杂填土 当天然地基不能满足上程建设要求时，就必须采取一定的措施。常用的措施有：重新考虑根底设计方案，选择适宜的根底类型；调整上部结构设计方案；对地基进行处理加固。一般而言，地基问题可归结为以下几个方面： 1.承载力及稳定性。地基承载力较低，不能承当上部结构的自重及外荷载，导致地基失稳，出现局部或整体剪切破坏，或冲剪破坏。 2.沉降变形。高压缩性地基可能导致建筑物发生过大的沉降量，使其失去使用效能；地基不均匀或荷载不均匀导致地基沉降不均匀，使建筑物倾斜、开裂、局部破坏，失去使用效能甚至整体破坏。 3.动荷载下的地基液化、失稳和震陷。饱和无黏性土地基具有振动液化的特性。在地震、机器振动、爆炸冲击、波浪作用等动荷载作用下，地基可能因液化、震陷导致地基初始破坏；软黏土在振动作用下，产生震陷。 4.渗透破坏。土具有渗透性，当地基中出现渗流时，将可能导致流土〔流砂〕和管涌〔潜蚀〕现象，严重时能使地墓失稳、崩溃。 存在上述问题的地基，称为不良地基或软弱地基。适宜的地基处理方法能够使这些问题得到解决或较好地解决。换句话说，地基处理的目的就是选择合理的地基处理方法，对不能满足直接使用的天然地基进行有针对性地处理，以解决不良地基所存在的承载力、变形及稳定、液化及渗透问题，从而满足工程建设的要求。 一、置换法 〔1〕换填法 就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。 施工要点。将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层夯实。 〔2〕振冲置换法 利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基，到达提高地基承载力减小压缩性的目的。 施工本卷须知。碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。 〔3〕夯〔挤〕置换法 利用沉管或夯锤的方法将管〔锤〕置入土中，使土体向侧边挤开，并在管内〔或夯坑〕放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。 施工本卷须知。当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。 二、预压法 〔1〕堆载预压法 在建造建筑物之前，用临时堆载〔砂石料、土料、其他建筑材料、货物等〕的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大局部沉降并使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。 施工工艺与要点： a、预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载； b、大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业； c、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度，底面应适当放大； d、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。 〔2〕真空预压法 在软粘土地基外表铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。为了加速固结，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，到达缩短排水距离的目的。 施工要点： 先设置竖向排水系统，水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形，砂垫层上的密封膜采用2-3层的聚氯乙烯薄膜，按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压；做好真空度、地面沉降量，深层沉降、水平位移等观测；预压结束后，应去除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。 〔3〕降水法 降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力，使有效应力增加，从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位，靠地基土自重来实现预压目的。 施工要点。一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点；当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时，此时宜辅以电极相结合。 〔4〕电渗法 在地基中插入金属电极并通以直流电，在直流电场作用下，土中水将从阳极流向阴极形成电渗。不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水，这样就使地下水位降低，土中含水量减少。从而地基得到固结压密，强度提高。电渗法还可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。 三、压实与夯实法 1、表层压实法 采用人工夯，低能夯实机械、碾压或振动碾压机械比照拟疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压