地基處理技術(shù)資料

1、一、地基處理的目的是利用人工置換、夯實(shí)、擠密、排水、注漿、加筋和熱學(xué)等方法、手段，對不良地基土進(jìn)行改造和加固，改善地基土的剪切特性、壓縮特性、滲透特性、動(dòng)力特性和特殊土地基的不良特性，用以提高不良土地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，降低地基的壓縮性，減少沉降額不均勻沉降，防止地震時(shí)地基土德爾震動(dòng)液化、消除區(qū)域性土的濕陷性、膨脹性和凍脹性。二、不良地基的分類和特性：1. 淤泥及淤泥質(zhì)土：在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成、天然含水量高、承載力（抗剪強(qiáng)度）低、軟塑到流塑狀態(tài)的飽和黏性土。當(dāng)土由生物化學(xué)作用形成并含有有機(jī)質(zhì)，其天然孔隙比e1.5時(shí)稱為淤泥；天然孔隙比1.0e1.5時(shí)稱為淤泥質(zhì)土。其工程

2、特性主要是具有觸變性、高壓縮性、低透水性、不均勻性以及流變性等。2. 沖填土：由水力沖填泥沙沉積形成，常見于沿海地帶及江河兩岸。此類土含水量較大，壓縮性高，強(qiáng)度低，具有軟土性質(zhì)。3. 雜填土：含有大量建筑垃圾、工業(yè)廢料及生活垃圾等雜物的填土。主要特性是土質(zhì)結(jié)構(gòu)比較松散，均勻性差，變形大，承載力低，壓縮性高，有浸水濕陷性，同一地區(qū)不同位置的土的地基承載力和壓縮性有較大差異。4. 其他高壓縮性土：飽和的松散粉細(xì)沙、實(shí)現(xiàn)性黃土、膨脹土、鹽漬土、紅黏土以及季節(jié)性凍土等。三、地基處理方案的選擇步驟：1. 收集詳細(xì)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)資料。2. 根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及使用要求，結(jié)合地形地

3、貌、地層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)條件、地下水特征、周圍環(huán)境和相鄰建筑物等因素，初步選定幾種可供參考的地基處理方案。3. 對初步選用的幾種地基處理方案，分別從處理效果、材料來源和消耗、機(jī)具條件、施工進(jìn)度、環(huán)境影響等方面進(jìn)行篩選和分析比較，根據(jù)安全可靠、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理等原則選擇最佳的處理方法、4. 對選定方案按建筑物重要性和場地的復(fù)雜程度，可在有代表性的場地上進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場試驗(yàn)和試驗(yàn)性施工，并進(jìn)行必要的測試、驗(yàn)算設(shè)計(jì)參數(shù)和檢驗(yàn)處理效果。（注：對濕陷性黃土地基，不得選用砂石等透水材料）濕陷性黃土的概念及特征：一般認(rèn)為不具層理的風(fēng)成黃土為原生黃土，原生黃土經(jīng)過流水沖刷、搬運(yùn)和重新沉積而形成的黃土稱為次生黃土，它

4、常具有層理和礫石夾層。濕陷性黃土是指在一定壓力下受水浸濕，土結(jié)構(gòu)迅速破壞，并發(fā)生顯著附加下沉的黃土，土質(zhì)均勻或較為均勻，結(jié)構(gòu)疏松，大孔發(fā)育，有較強(qiáng)烈的濕陷性。在一定壓力下受水浸濕后土結(jié)構(gòu)不破壞，并無顯著附加下沉的黃土為非濕陷性黃土，土質(zhì)密實(shí)，顆粒均勻，無大孔或略具大孔結(jié)構(gòu)，一般不具有濕陷性或輕微濕陷性。濕陷性黃土又分為自重濕陷性和非自重濕陷性。在上覆土的自重應(yīng)力下受水浸濕發(fā)生濕陷的黃土為自重濕陷性黃土；在大于上覆土的自重應(yīng)力下受水浸濕發(fā)生濕陷的黃土為非自重濕陷性黃土。名稱方法地基處理的原理適宜土類換土墊層法墊層法其基本原理是挖除淺層軟弱土或不良土，分層碾壓或夯實(shí)土，回填的材料有砂石（對濕陷性黃

5、土地基，不得選用砂石等透水材料）、粉質(zhì)黏土、灰土、粉煤灰、礦渣、其他工業(yè)廢渣、土合成材料。施工要點(diǎn)：填料必須有良好的壓實(shí)性，施工的關(guān)鍵是壓實(shí)，要分層壓實(shí)（用碎石墊層時(shí)，要在基坑底部先鋪一層砂墊層，然后再鋪碎石層），施工時(shí)應(yīng)避免擾動(dòng)軟土的表層，同時(shí)也不能久曬或浸水，在墊層頂面要分層夯實(shí)回填表土。質(zhì)量檢測方法為環(huán)刀取樣法、貫入測定法。淺層較弱地基及不均勻地基的處理強(qiáng)夯擠淤法采用邊強(qiáng)夯、邊填碎石、邊擠淤的方法，在地基中形成碎石墩體。高飽和度粉土與軟塑至流塑的黏性土等名稱方法地基處理的原理適宜土類排水固結(jié)法堆載預(yù)壓法在建造建筑物以前，通過臨時(shí)堆填土石等方法對地基加載預(yù)壓，達(dá)到預(yù)先完成部分或大部分地基沉

6、降，并通過地基土固結(jié)提高地基承載力，然后撤除荷載，再建造臨時(shí)的預(yù)壓堆載，一般等于建筑物的荷載，但為了減少由于次固結(jié)而產(chǎn)生的沉降，預(yù)壓荷載也可大于建筑物荷載，稱為超載預(yù)壓。為了加速堆載預(yù)壓地基固結(jié)速度，?？膳c砂井法或塑料排水帶等同時(shí)應(yīng)用。如果粘土層較薄，透水性較好，也可單獨(dú)采用堆載預(yù)壓法。處理淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土等飽和黏性土地基砂井法在黏土地基中設(shè)置一系列砂井，在砂井之上鋪設(shè)砂墊層或砂溝，人為地增加土層固結(jié)排水通道，縮短排水距離，從而加速固結(jié)，并加速強(qiáng)度增長。砂井的施工方法有套管法、水沖成孔法螺旋鉆孔法。對深厚軟黏土地基設(shè)塑料排水帶或砂井等排水豎井真空預(yù)壓法在需要加固的軟土層內(nèi)設(shè)置砂井或塑料排

7、水帶等豎向排水系統(tǒng)，在黏土層之上鋪設(shè)砂墊層，然后用薄膜密封砂墊層，用真空泵對砂墊層及砂井抽氣和抽水，使地下水位降低，同時(shí)在大氣壓力作用下加速地基固結(jié)能形成加固區(qū)，穩(wěn)定負(fù)壓邊界條件的軟土地基降低地下水位法通過降低地下水位使土體中孔隙水壓力減小，從而增大有效應(yīng)力，促進(jìn)地基固結(jié)地下水位接近地面而開挖深度不大，特別適用于飽和粉、細(xì)砂地基電滲排水法在土中插入金屬電極并通以直流電，由于直流電場作用，土中的水從陽極流向陰極，然后將水從陰極排出，且不讓水在陽極附近補(bǔ)充，可逐漸排出土中水。飽和軟黏土地基振動(dòng)擠密法表層壓實(shí)法采用人工或機(jī)械夯實(shí)、機(jī)器碾壓或振動(dòng)對填土、濕陷性黃土、松散無黏性土等軟弱或原來比較疏松表層

8、土進(jìn)行壓實(shí)。也可采用分層回填壓實(shí)加固淺層較弱地基及不均勻地基重錘夯實(shí)法利用重錘自由下落時(shí)的沖擊能來夯擊淺層土，使其表面形成一層較為均勻的硬殼層淺層填土，疏松無黏性土，非飽和黏性土，濕陷性黃土強(qiáng)夯法利用強(qiáng)大的夯擊能，迫使深層土液化和動(dòng)力固結(jié)，使土體密實(shí)，用以提高地基土的強(qiáng)度并降低其壓縮性，消除土的濕陷性、脹縮性和液化性處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等振沖擠密法振沖擠密法一方面依靠振沖器的強(qiáng)力振動(dòng)使飽和砂層發(fā)生液化，顆粒重新排列，孔隙比減少；另一方面依靠振沖器的水平振動(dòng)力，形成垂直孔洞，在其中加入回填料，使砂層擠壓密實(shí)處理砂土、粉土粉質(zhì)粘土，素填土和雜填土等土

9、（或灰土、粉煤灰加石灰）樁法利用打入鋼管套在地基中成孔，通過擠壓作用，使地基土得到加密，然后再孔中分層填入素土（或灰土、粉煤灰加石灰）夯實(shí)而成土樁地下水位以上的濕陷性黃土、雜填土、素填土等，地下水位以下則宜采用水泥土樁砂樁在松散砂土或人工填土中設(shè)置砂樁，對周圍土體或產(chǎn)生擠密作用，或同時(shí)產(chǎn)生振密作用。可以顯著提高地基強(qiáng)度，改善地基的整體穩(wěn)定性，并減少地基沉降量松散砂土、粉土、黏性土、素填土、雜填土等名稱方法地基處理的原理適宜土類振動(dòng)擠密法爆破法利用爆破產(chǎn)生的振動(dòng)使土體產(chǎn)生液化和變形，從而獲得較大的密實(shí)度，用以提高地基承載力和減少沉降飽和凈砂。非飽和的但經(jīng)灌水飽和的砂、粉土、濕陷性黃土置換法振沖置

10、換法碎石樁法是利用一種單向或雙向的沖頭，邊噴高壓水流變下沉成孔，然后邊填入碎石邊振實(shí)形成碎石樁，樁體和原來的黏性土構(gòu)成復(fù)合地基，以提高地基承載力和減小沉降處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基石灰樁法在軟弱的地基中用機(jī)械成孔，填入作為固化劑的生石灰并壓實(shí)成樁體，利用生石灰的吸水、膨脹、放熱作用以及土與石灰的物理化學(xué)作用，改善樁體周圍土體的物理力學(xué)性質(zhì)，同時(shí)樁與土形成復(fù)合地基，以達(dá)到地基加固的目的處理飽和黏性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、素填土和雜填土等強(qiáng)夯置換法對厚度小于6m的軟弱土層，邊夯邊填碎石，形成深度3到6m、直徑2m左右的碎石柱體，與周圍土體形成復(fù)合地基高飽和度粉土與軟塑至流塑的黏性土

11、等地基水泥粉煤灰碎石樁，低標(biāo)號素混凝土樁在碎石樁基礎(chǔ)上加進(jìn)一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合，用振動(dòng)沉管打樁機(jī)或其他樁機(jī)具制成的一種具有一定黏合強(qiáng)度的樁。樁和樁間土通過褥墊層形成復(fù)合地基。當(dāng)無 粉煤灰時(shí)可用低等級水泥代替處理黏性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基加筋法土工聚合物利用土工聚合物的高強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能，擴(kuò)散土中應(yīng)力，增大土體的抗拉強(qiáng)度，改善土體或構(gòu)成加筋土以及各種復(fù)合土工結(jié)構(gòu)砂土、黏性土和軟土，或用作反濾、排水和隔離作用加筋土把抗拉能力很強(qiáng)的拉筋埋置在土層中，通過土顆粒和拉筋之間的摩擦力形成一個(gè)整體，用以提高土體的穩(wěn)定性人工填土的路堤和擋墻結(jié)構(gòu)土層錨桿土層錨桿是依賴于土層

12、與錨固體之間的黏結(jié)強(qiáng)度來提供承載力的，它使用在一切需要將拉應(yīng)力傳遞到穩(wěn)定土體中的工程結(jié)構(gòu)一切需要將拉應(yīng)力傳遞到穩(wěn)定土體中的工程土釘在土體內(nèi)放置一定長度和分布密度的土釘體，與土共同作用，用以彌補(bǔ)土體自身強(qiáng)度的不足。不僅提高了土體整體剛度，又彌補(bǔ)了土體的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的弱點(diǎn)，顯著提高了整體穩(wěn)定性開挖支護(hù)和天然邊坡的加固樹根樁法在地基中的不同方向，設(shè)置直徑為75到250mm的細(xì)樁，可以是豎直樁，也可以是斜樁，形如樹根狀的群樁，以支撐結(jié)構(gòu)物，可用以擋土，穩(wěn)定邊坡淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、砂土、碎石土、黃土和人工填土等地基膠結(jié)法注漿法用壓力泵把水泥或者其他化學(xué)漿液注入土體中，以達(dá)到提高地基承載力

13、、減小沉降、防滲、堵漏等目的處理砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基名稱方法地基處理的原理適宜土類膠結(jié)法高壓噴射注漿法將帶有特殊噴嘴的注漿管通過鉆孔置入要處理的土層的預(yù)定深度，然后將水泥漿液以高壓沖切土體，在噴射漿液的同時(shí)，以一定的速度旋轉(zhuǎn)、提升，形成水泥土圓樁體；若噴嘴提升而不旋轉(zhuǎn)，則形成墻狀固結(jié)體，可以提高地基承載力、減少沉降、防止砂土液化、管涌和基坑隆起處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基水泥土攪拌法利用水泥、石灰或其他材料作為固化劑的主劑，通過特別的深層攪拌機(jī)械，在地基的深處就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，形成堅(jiān)硬的拌合柱體，與原地層共同形成復(fù)合地基處理正常固結(jié)的淤泥和淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、黏性土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基其他柱錘擴(kuò)沖法宜用直徑50到120cm。長度1.5到3m，質(zhì)量8到20t的柱狀錘進(jìn)行，孔內(nèi)可分多次填入碎石和碎磚或生石灰，邊沖擊邊將填料擠入孔壁及孔底，沖擊復(fù)打