选择地基基础处理方案背景

选择地基基础处理方案背景（共9篇）

篇1：选择地基基础处理方案背景

模糊数学优选理论在地基处理方案选择中的应用

本文基于模糊数学的.观点,建立数学模型,对包括强夯在内的各种可能的地基处理方案进行量化分析,评价哪种地基处理方法最具有优越性.

作 者：郭明哲 范炳娟 边丰英 Guo Mingzhe Fan Bingjuan Bian Fengying 作者单位：郭明哲,边丰英,Guo Mingzhe,Bian Fengying(沈阳鑫通公路工程监理咨询有限公司,辽宁沈阳,110148)

范炳娟,Fan Bingjuan(沈阳三鑫集团有限公司,辽宁沈阳,110148)

刊 名：辽宁省交通高等专科学校学报英文刊名：JOURNAL OF LIAONING PROVINCIAL COLLEGE OF COMMUNICATIONS年，卷(期)：11(2)分类号：U416.02关键词：模糊数学 地基处理 评价

篇2：选择地基基础处理方案背景

软弱地基是指由于具有强度较低、压缩性较高及其他不良性质的软弱土（如淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土）组成的地基，天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土称之为软土。它包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土。

地基处理的目的：

是采取切实有效的处理方法，改善地基土的工程性质，使其满足工程建设的要求。本文指出了软弱地基处理的基本方法、原理和适用范围，并提出了确定地基处理方法的步骤。

1.常用的软弱地基处理方法根据地基处理方法的原理，目前常用的软弱地基处理方法基本上分为碾压及夯实、换填垫层、排水固结、振密挤密、置换及拌入、加筋及其他方法等七类：

1.1碾压及夯实。重碾压及夯实的地基处理具体有锤夯实、机械碾压、振动压实、强夯法（动力固结）等处理方法。

（1）原理及作用：利用压实原理，通过机械碾压夯击，把表层地驻土压实，强夯则利用强大的夯击能，在地基中产生强烈的冲击波和动应力，迫使土动力固结密实。（2）适用范围：适用于碎石、砂土、粉土、低饱稠蔑的粘性土、杂填土等。

1.2换填垫层。换填垫层具体可分为：砂石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿碴垫层等方法。

（1）原理及作用：以砂石、素土、灰土和矿渣等强度较高的材料，置换地基

表层软弱土提高持力层的承载力，扩散应力，减少沉降量。

（2）适用范围：适用于处理暗沟、暗塘等软弱土地基。

1.3排水固结。具体可分为：天然地基预压、砂井预压、塑料排水带预压、真空预压、降水预压。

（1）原理及作用：在地基中增设竖向排水体，加速地基的固结和强度增长，提高地基的稳定性，加速沉降发展，使地基沉降提前完成。

（2）适用范围：

适用于处理饱和软弱土层；对于渗透性极低的泥炭土，必须慎重对待。

1.4振密挤密。振密挤密具体可分为：振冲挤密、灰土挤密桩、砂石桩、石灰桩、爆破挤密。

（1）原理及作用：采用一定的技术措施，通过振动或挤密，使土体的孔隙减少，强度提高，必要时，在振动挤密的过程中，回填砂、砾石、灰土、素土等，与地基土组成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降量。（2）适用范围：适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄士。

1.5置换及拌入。置换及拌入具体可分为：振冲置换、深层搅拌、高压喷射注浆、石灰桩等。

（1）原理及作用：采用专门的技术措施，以砂、碎石等置换软弱土地基中部分软弱土，或在部分软弱土地基中掺人水泥、石灰或砂浆等形成增强体，与未处理部分土组成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降量。

（2）适用范围：粘性土、冲填土、粉砂、细砂等。振冲置换法对于排水剪强度20KPa时慎用。

1.6加筋。加筋具体可分为：土工合成材料加筋、锚固、树根桩、加筋土。

（1）原理及作用：在地基土中埋设强度较大的土工合成材料、钢片等加筋材料，使地基土能够承受抗拉力，防止断裂，保持整体性，提高刚度、改变地基土体的应力场和应变场，从而提高地基的承载力，改善地基的变形特性。

（2）适用范围：软弱上地基、填土及高填土、砂土。

1.7其他。其他还有灌浆、冻结、托换技术、纠偏技术等处理方法。

（1）原理及作用：通过独特的技术措施处理软弱土地基。

（2）适用范围：根据实际悄况确定。

地基处理方法很多，各种处理方法部有它的适用范围、局限性和优缺点，没有一种方法是万能的。具体工程情况很复杂，工程地质条件千变万化，各个工程间地基条件差别很大，具体工程对地基的要求也不同。而且机具材料等条件也会因工作部门不同、地区不同而有较大的差别。因此，在选择地基处理方法前，应完成下列工作：

（1）搜集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等；

（2）根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题，确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等；

（3）结合工程情况，了解当地地基处理经验和施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其他地区相似场地上同类工程的地基处理经验和使用情况；

（4）调查邻近建筑、地下工程和有关管线等情况；

（5）了解建筑场地的环境情况。

2.确定地基处理方法的步骤确定地基处理方法宜按下列步骤进行：

（1）根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和相邻近建筑的影响等因素进行综合分析，初步选出几种可供考虑的地基处理方案。

（2）对初步选出的各种地基处理方案，分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比，选择最佳的地基处理方法；

篇3：基础处理方案选择实例

1 地基处理的目的

基础是建筑物和地基直接的连接体, 基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。凡是基础直接建造在未经加固的天然土层时, 称为天然地基, 若天然地基很软弱, 则要经过人工处理后再建造基础, 称为人工地基、地基处理或者地基加固。《建筑地基基础设计规范》中规定, 软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。地基处理的目的是对软弱地基采取适当的措施以改善地基条件, 主要包括改善地基土的剪切特征, 改善地基土的压缩特性, 改善地基土的透水特性, 改善动力特性和改善特殊土不良地基的特性。

2 地基处理方法选用原则

根据建 ( 构) 筑物对地基的各种要求和天然地基条件确定地基是否需要处理, 若天然地基能够满足建 ( 构) 筑物对地基的要求时, 应尽量采用天然地基, 若天然地基不能满足建 ( 构) 筑物对地基的要求, 则需要确定进行地基处理的天然地层的范围以及地基处理的要求; 根据天然地层的条件、地基处理方法的原理, 进行地基处理方案的可行性研究, 提出多种技术上可行的方案; 对提出的各种方案进行技术、经济、进度等方面的比较分析, 确定采用一种或几种地基处理方法; 根据初步确定的地基处理方案, 根据需要决定是否进行小型现场试验或进行补充调查, 再进行地基处理施工。

3 地基及基础方案实例

根据本工程《岩土工程勘察报告》, 场地地层主要为粉土层, 其中第 (2) 层粉土沉积年限较短, 欠固结, 压缩性高, 承载力较低, 具有湿陷性, 场地湿陷类型为非自重湿陷性场地, 湿陷性土地基湿陷等级为Ⅰ ( 轻微) ; 地下水位以下局部具有液化特性, 液化土层主要在 (2) (3) (4) (5) 层, 场地液化等级为轻微和中等, 总体而言工程性质较差, 因此对于重要建 ( 构) 筑物不应作为直接地基持力层, 应进行地基处理或采用深基础。

3. 1 天然地基

由于场地天然地基的承载力较低, 且有软弱下卧层承, 因此不能作为荷载较大的建构筑物的持力层, 但对于二层及二层以下小型建筑物、小型设备基础等, 可选择第 (2) 层粉土作为直接持力层, 其承载力特征值为fak= 90k Pa, 并进行软弱下卧层验算。

3. 2 人工地基

人工地基包括地基处理和桩基, 常用的地基处理形式有换填垫层法、强夯法、强夯置换法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、水泥土搅拌法, 常用的桩基为钻孔灌注桩和预制桩。

( 1) 换填垫层法。换填垫层法是将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去, 并回填级配良好的碎石土分层碾压至基底设计标高。《建筑地基处理技术规范》规定, 换填垫层的厚度宜为0. 5m ~ 3m, 因此该方法可用于换填地下水位以上的湿陷性土层, 处理深度下限为地面下4m, 但由于4m以下仍有部分第 (2) 层土和第 (3) 层土, 即需要处理的土层厚度自地面算起为6m左右, 因此该方法对提高整个持力层的地基承载力作用有限。

( 2) 强夯法。强夯法是反复将夯锤提到高处使其自由落下, 给地基以冲击和振动能量, 将地基土夯实, 从而提高地基的承载力, 常用来加固碎石、砂土、粘性土、杂填土、湿隐性黄土等各类地基土。《建筑地基处理技术规范》规定, 强夯法适用于低饱和度的粉土, 而本工程所在场为高饱和度粉土, 且地下水位较高且粉土层的低透水性, 因此, 强夯法不适用于本工程。

( 3) 振动沉管碎石桩法。碎石桩法是采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后, 再将碎石、砂或碎石挤压入已成的孔中, 形成砂石所构成的密室桩体, 并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。碎石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基, 也可用于处理可液化地基。经处理后应按照相关规范进行施工检测, 检测合格后方可进行下道工序施工, 最终地基承载力应以复合地基载荷试验为准。

本工程的食堂和综合仓库采用了振动沉管碎石桩, 桩间距1500mm, 平面呈正方形布置, 设计要求: 处理后复合地基承载力特征值fak> 120k Pa, 桩体材料采用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑等硬质材料, 含泥量不得大于5% , 最大粒径不宜大于40mm, 检测采用重型圆锥动力触探、标准贯入试验及复合地基载荷试验。处理后, 对试验数据的综合分析如下: 根据对碎石桩体采用的重型动力触探试验, 桩体密实程度为松散~ 稍密; 根据对桩间土进行标准贯入试验数据的综合分析, 该试验场地3. 0 ~ 5. 5m之间个别钻孔粉土有液化, 液化指数IIE < 5 属轻微液化; 根据现场复合地基载荷试验判定, 复合地基承载力特征值为66k Pa, 不符合设计要求。

( 4) 水泥粉煤灰碎石桩法、水泥土搅拌法。由于地下水中硫酸根离子对水泥类材料具有强腐蚀性, 根据《工业建筑防腐蚀设计规范》的规定, 不宜采用此类含有水泥的加固方法, 故本工程不考虑采用该两种方法。

( 5) 预制桩。选用国家标准《预制钢筋混凝土方桩》, 根据上部荷载的不同, 桩长分别取15m、25m、35m, 分别以第 (5) 、 (6) 、 (7) 层为持力层, 单桩承载力特征值以静载试验为准, 并通过试桩检验沉桩可能性。但由于地下水中硫酸根离子和氯离子腐蚀等级为强腐蚀, 须采取以下措施: 桩采用C50 混凝土, 保护层厚度50mm, 抗渗等级P10, 最小水泥用量340kg/m3, 最大水灰比0. 40, 最大氯离子含量0. 08% , 桩混凝土中采用高抗硫酸盐水泥, 还需掺入钢筋阻锈剂以满足防腐要求, 接桩钢零件涂刷“快干型”防腐耐磨涂料, 由此而造成预制桩综合造价较高。

( 6) 钻孔灌注桩。采用该方法可直接穿透湿陷及液化地层, 处理效果相对可靠, 但由于地下水中硫酸根离子和氯离子腐蚀等级为强腐蚀, 根据《工业建筑防腐蚀设计规范》的规定, 不应采用此类桩型, 但考虑到预制桩造价较高, 当地应用并不普遍且没有预制桩厂, 为此, 我们向《工业建筑防腐蚀设计规范》标准管理组咨询此问题, 他们正式答复: 可以采用有合理措施的灌注桩, 掺入对氯离子有阻锈作用的抗硫酸盐外加剂, 掺入量为替代混凝土中水泥用量的12% , 另外, 灌注桩除应符合《工业建筑防腐蚀设计规范》要求外, 增加混凝土腐蚀裕量20mm。

由于湿陷性黄土地基不能选用砂石等透水材料, 预制桩综合造价较高, 通过比较最终选择钻孔灌注桩, 单桩承载力特征值为1200k N。

4 总结

通过对比, 可以看出地基处理的重要性。首先, 根据工程地质条件和地基加固原理, 因地制宜合理选用处理方法特别重要; 其次, 施工质量是地基处理的一个关键, 所以严格保证施工质量至关重要。因此, 从设计上, 要根据地质资料和场地地基实际, 采取地基处理多方案比较, 按照规范, 精心设计, 严格施工, 使地基处理既经济合理, 又安全可靠。

摘要：随着工程复杂性的日益增加, 越来越多的工程需要对天然地层进行地基处理, 以满足建筑物对地基的要求。因此, 判断是否需要地基处理以及地基处理方案的选择, 成为工程建设的关键。本文以西北某项目为实例, 介绍了地基处理在工程设计中的选择。

关键词：地基,地基处理,液化,湿陷性

参考文献

[1]建筑地基处理技术规范.JGJ 79-2012[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2]建筑桩基技术规范.JGJ 94-2008[S].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

[3]工业建筑防腐蚀设计规范.GB 50046-2008[S].北京:中国计划出版社, 2008.

篇4：地基方案的选择及加固处理技术

关键词 工程地质；地基；方案；加固

中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)011-0141-01

工程地质勘察是工程建设的首要阶段，其勘察成果是基础设计的主要依据之一。我国地域辽阔，地质情况复杂多变，从沿海到内地，由山区到平原分布着多种多样的地基土，这些不同成因的岩土工程特性（压缩性指标、抗剪强度指标，孔隙比、含水量及液性指数等）差异很大。因此，在工程地质勘察中查明其成因类型、分布规律、埋藏条件及其土的性质，针对各种复杂的工程地质条件，在保证工程设计和工程建设质量的前提下，充分挖掘地基土的潜力，合理地选择地基与基础设计方案，可降低工程造价，缩短建设工期。地基的处理方法众多，每种处理都有各自的局限性、使用条件和优缺点，我们应该针对具体工程、具体要求来选择不同地基处理方案。

1 地基基础的方案选择

不同地基岩土宜选用不同基础方案。

1.1 天然地基

在工程建设中，应充分利用地基土的工程地质条件，尽可能地选用天然地基。自然界土层的物理力学性质指标及地基承载力差别较大，在考虑选用天然地基时，应结合基础形式及上部结构综合考虑。首先应选择上部承载力较高的土层作为天然地基持力层，并验算其下卧层的承载力是否满足要求，如不满足要求，可使基础尽量浅埋，以增加持力层的厚度，但应满足冻土深度要求；也可以加宽基础以减小上部结构对地基单位面积承载力的要求。选择天然地基时应满足地基承载力、地基变形及边坡稳定三个条件，一般当地基土的承载力较高、压缩性较小且比较均匀时，满足承载力要求时也会满足变形和稳定的条件，即可选用天然地基。但对于地质复杂、土质不均、地基软弱、建筑物荷载很大或结构荷载相差悬殊时，即使承载力满足要求也需进行变形验算，两者均满足要求时方可选用天然地基。对于经常受水平荷载作用的高耸构（建）筑物、挡土结构以及建造在斜坡上的建（构）筑物或开挖深基坑及遇有软弱土层时，需进行稳定性验算，满足要求后方可选用天然地基。

1.2 软弱粘性土

对于厚度较大的软弱粘性土可采用换土垫层法、灰土桩、深层搅拌法、抛石挤淤、设置砂桩或排水带堆载预压固结法等提高地基承载力。对于面积不大及埋藏较浅的软弱粘性上可挖除后回填或将基础加深，对于宽度不大的条形基础可采用基础地梁跨越。

1.3 饱和粉细砂、饱和粉土

在处理液化地基土时，应根据液化等级及建筑物的性质综合确定处理方案。如对于丁类建筑物轻微及中等液化场地可不采取措施，严重液化场地可对基础和上部结构处理。对于丙类建筑物轻微液化及中等液化场地可加强基础和上部结构，严重液化场地应全部消除液化沉陷或部分消除液化沉陷影响并且对基础和上部结构处理。对于乙类建筑物轻微液化场地可部分消除液化沉陷或对基础和上部结构处理，中等液化场地可部分消除液化沉陷且对基础和上部结构处理，严重液化场地应全部消除液化沉陷影响。对于需全部消除液化沉陷影响的场地，处理深度应大于液化深度下限，改善排水条件和增加土的密实度是处理液化地基的有力措施。振冲挤密碎石桩及振冲置换碎石桩可有效地消散超孔隙水压力，增加土的密实度。强夯法和灌浆法可增加土的密实度。也可采用桩基础将桩端深人液化深度以下稳定的土层中。用非液化土替换全部液化

土层。

1.4 湿陷性黄土

处理陷性黄土，应根据湿陷类型、湿陷范围、湿陷深度、场地的工程地质条件以及建筑物的类型综合确定。可选择部分消除地基的湿陷性和全部消除地基的湿陷性。处理深度可根据建筑物的性质和湿陷等级综合考虑。垫层法和灰土桩、上桩适合处理小范围的单体建筑物。强夯法及预浸水法适合处理大面积的湿陷性黄土。

1.5 膨脹土

膨胀土具有膨胀与收缩性，压力和含水量是影响膨胀与收缩的重要因素。此类土应调查当地的水文地质条件和区域气候条件，测定土的含水量、自由膨胀率和不同压力下的膨胀率，确定地基的胀缩等级。根据场地的工程地质条件、水文地质条件的复杂程度、以及对建筑物产生的影响可选用天然地基，因荷载较大的建筑物能抵消地基的膨胀力，起到控制地基变形的作用，使地基变形变小，选用天然地基时，最好选择三层以上的建筑物。对需进行处理的膨胀土，应考虑湿陷深度、厚度及地下水位的影响。

1）当膨胀土埋藏在地表下3 m左右且膨胀土较厚或地下水位较深时，尽量利用上部的地墓土，将基础浅埋，合理选择基础形式，减小地基胀缩变形量。2）当膨胀土埋藏在地表下2 m～3 m，土层厚度在1 m～2 m

时，可全部挖除膨胀土并用无胀缩的粘性土、灰土及砂替换。3）当膨胀土埋藏较浅但土的厚度较大时，可采用换土垫层法进行处理。4）当膨胀土埋藏较深且土的承载力满足不了较高层数及载荷较大的建筑物的要求，可采用桩基础。

1.6 杂填土

杂填土一般不宜采用天然地基，但对于建筑垃圾和性能稳定的工业垃圾在采取机械压实措施加固基础并达到一定有效深度及加强上部结构刚度的措施后，仍可作为一般建筑物的天然地基持力层，但其地基承载力应根据载荷试验或其它原位测试手段取得。

2 地基加固处理技术

地基处理的对象主要包括软土地基和特殊土地基。

2.1 排水固结法

排水固结是在建筑物建造之前，在场地上堆载预压，使土体中部分孔隙水逐渐排出，达到地基固结，沉降提前完成，土体强度逐渐提高的目的。适用于各类淤泥、淤泥质土及其他类饱和软粘土。排水固结法除了设置不同间距和深度的砂井或塑料排水带外，必须具有一定的预压荷载和预压时间。预压荷载可通过堆载在地基中形成超静水压力来实现排水固结，即正压固结；如无条件施加预压荷载，可采用真空预压、降水预压、电渗排水等方法在地基中形成负超静水压力来实现排水固结，即负压固结。而预压时间须通过理论计算来确定。

2.2 密实法适用于非饱和的各种粘性土类

1）碾压法：利用压实机械，如：压路机、羊足碾等碾压机械对土进行压实。2）夯实法：利用冲击能来击实地基。按冲击能大小，分为重锤夯实和强夯两类。①重锤夯实：用起重机械将夯锤（锤重15 kg~30 kg）提高到一定高度（落距2.5 m~4.5 m）后，令其自由下落，利用冲击能量将地基夯实；②强夯法：夯击能量特别大，锤重100 kg~400 kg，落

距6 m~40 m。强夯后地基强度提高过程可分为强制压缩或振密、土体液化或结构破坏、排水固结压密、触变恢复和固结压密四个阶段。3）振密挤密法：将带桩靴的工具桩管打入软弱土层中，挤压土壤形成桩孔，从侧向将土挤密，然后再在桩管中灌入砂石或素土、石灰、灰土等填充料进行捣实，随着填充料的灌入逐渐拔出桩管，形成柔性桩体，并与原地基形成一种复合型地基，从而改善地基的工程性能。这种方法最适用于加固松软饱和土地基。根据施工方法和灌入材料不同，分为沉管挤密砂（或碎石）桩、振冲碎石桩、石灰桩、灰土桩、渣土桩等。

2.3 换填法

当建筑物基础下的持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要求时，可采用将基础下一定范围内部分（或全部）软土挖去，然后再回填强度较大的砂、碎石或素土等材料，经夯实处理使之成为建筑物基础的持力层。换垫法处理地基时按换填所用材料分为砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层等。适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟（塘）的浅层处理。

2.4 胶结法

将某些能固化的化学浆液，采用注入或机械拌入的施工方法，把土颗粒胶结起来，从而改善地基土的物理力学性质。主要有注浆法、深层搅拌法。注浆法是利用液压、气压或电化学方法，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以充填、渗透等方式，进入颗粒之间的孔隙或土体裂隙中，将原来松散的土体胶结成一个整体，形成强度高、防渗和化学稳定性好的固结体。按注入材料分为水泥注浆和化学注浆两类。深层搅拌法有粉喷桩及水泥搅拌桩，粉喷桩施工时，至设计孔深后，将钻杆端粉喷头以一定的速度边旋转边提升，喷粉系统以一定的喷粉压力将水泥定时、定量喷向搅拌的土体；水泥搅拌桩原理与粉喷桩相同，将一定水灰比的水泥浆喷入搅拌的土体中，以提高地基土的承载力。

2.5 特殊土地基处理

1）湿陷性黄土地基处理的机理是破坏湿陷性黄土的大孔结构，全部或部分消除地基的湿陷性，从根本避免或削弱湿陷现象的发生。常用方法有土（灰土）垫层、重锤夯实、强夯、化学加固、土（灰土）桩挤密等。

2）膨胀土地基应根据膨胀土的胀缩性、埋藏深度和厚度以及大气影响深度等因素来确定是否进行处理。当膨胀土位于地表下3 m，或地下水位较高时，一般不做处理。否则应用砂、碎石等材料进行换填，换填厚度应按设计确定。

3）在建筑场地范围内有岩溶、土洞和红粘土地基时，应综合考虑岩溶发育情况、土洞大小、红粘土的工程特性，结合工程要求、施工条件、经济与安全等方面问题，合理选择地基或结构处理方案。

3 结束语

上述各种地基处理方法都有各自的特点和作用机理，在不同工程地质中产生不同的加固效果。因此，须对每一具体工程进行综合考虑，通过对几种可能采用的地基处理方案进行技术经济比较，选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案。

参考文献

[1]赵维炳,施建勇.地基处理及基础工程[M].中国水利水电出版社,2002.

[2]陈洪江.工程地质与地基基础[M].武汉理工大学出版社,2008.

篇5：选择地基基础处理方案背景

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日期：2007-10-27 销售价格： 免费论文 论文属性： 职称论文

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关键词： 职称论文

摘要：结合工程实例,对厂房地基基础加固的前后两种处理方案,即压力灌浆加固和静力压桩加固法进行了分析比较,对如何选择最合适的处理方案作了有益的探讨。

关键词：基础 加固 压力灌浆

改革开放以来,建筑业迅速发展,建筑工程质量逐年提高,但工程质量事故还时有发生,造成了许多不应有的损失。这是由于各地区的工程地质条件不同,土层分布、土的物理力学性质不同,既使同一建筑场地,往往土质也不均匀,在进行工程勘察、工程设计与施工中,如果对地基条件掌握不全,处理不当,就可能导致事故的发生,这些都会给国家和人民造成不应有的损失。因此,准确分析事故,合理地处理事故,是当前建筑业亟待解决的一个大问题。目前对已建建筑物的加固处理的方法有许多种,但常用的有以下两种:

(1)灌浆加固:用钻机在基础上成孔至要加固的土层,然后用高压灌浆设备将配制好的水泥化学浆液灌入地层,通过劈裂、挤压作用,使土层与浆液产生物理化学反应而胶结,从而达到改善土体结构和性能的目的,提高土体的强度。(2)静力压桩加固:利用建筑物的承重柱重力作为反力,通过一套液(油)压设备,把预制桩分节压入土中,上下节桩接驳用预埋角铁焊接。压桩由液压控制,当压力达设计荷载并基本满足计划桩长要求时则终桩,终桩时的单桩承载力可直接从压桩设备的仪表中反映出来。终桩后将压入桩的桩头钢筋与原基础钢筋焊接,并浇注砼承台与基础连为一体,从而将上部结构的荷载通过桩直接传递到坚硬土层。

(2)毫无疑问,已建建筑物出现不均匀沉降,无论是采取灌浆加固还是静力压桩加固,都会给工程造成一定的损失,此时应考虑的是如何将损失降到最低限度。工程实例1.1 工程概况鹤山市某厂房为一幢高四层,框架结构的建筑物,长55.0ｍ,宽15.0ｍ,占地面积825ｍ2,原设计采用人工挖孔桩基础,由于场地工程地质情况复杂,厂房中段和东段分别分布有一层厚为3～6ｍ和7～9ｍ的流塑状淤泥,使建筑区内部分地段挖孔桩方案无法实施,而改用条形基础下的砂垫层方案(垫层厚度1.00ｍ),而西段淤泥层较薄(厚1～2ｍ),却浇注了16条桩柱,于是同一建筑物采用了两种在受力和变形方面完全不同的基础型式。厂房于1992年10月建成,使用期间发现不均匀沉降,导致厂房结构出现严重拉裂和剪切破坏,危及安全使用。1.2 场地工程地质概况经对厂房场地进行工程地质勘察,其地层结构在揭露深度 内由上至下依次为:(1)填土:浅黄色,土质松软,层厚0.79～2.00ｍ。(2)粉质粘土:灰～灰黄色,上部0.40～0.60ｍ为耕土,软塑,Ｎ=2击,ｆｋ=80～90ｋＰａ。(3)淤泥(泥炭土):黑褐色,局部夹粉土,流塑,Ｎ=1～2击,ｆｋ=40～60ｋＰａ,层厚0.00～7.87ｍ,层面埋深1.00～3.75ｍ。(4)花岗岩风化坡积土;土性为砂质粘性土,灰白、浅黄色,含中粗砾,可塑,Ｎ=5～13击,ｆｋ=100～230ｋＰａ,层厚1.70～7.30ｍ,层面埋深2.10～9.07ｍ。(5)花岗岩风化残积土;土性为砂质粘性土,浅黄褐色,含中粗砂,可塑～硬塑,Ｎ=13～24击,ｆｋ=230～320ｋＰａ,层厚2.90～9.00ｍ,层面埋深4.00～12.26ｍ。(6)强风化花岗岩:Ｎ>50击,层面埋深8.17～22.68ｍ。

1.3 沉降原因分析

(1)地质因素:据钻探揭露,厂房建造在一条山坡冲沟的边麓地段,地下水丰富,水位埋深约0.30ｍ,淤泥(含腐木)等软土的分布极不均匀,层厚由西向东递增,这是造成厂房不均匀沉降的客观因素。

(2)结构因素:同一栋厂房,采用了两种不同的基础型式,地质条件较好的西段,采用人工挖孔桩基础,桩端支承在坚硬状的残积土层里,而地质条件极差的东段,则采用了条形基础下的砂垫层,垫层厚仅1.0ｍ,未作压密处理。根据推算,采用桩基础的最终下沉量仅为1.4ｍｍ(设桩长10ｍ,进入坚硬状土层),而采用条形基础下砂垫层处理的基础经推算仍有200ｍｍ的沉降量,条形基础的刚度起不到变形(沉降)调节作用,因此导致厂房的不均匀沉降,影响到厂房的安全使用,所以必须尽快处理。加固方案为确保该厂房的安全使用,对该建筑物的处理宜把上部结构的加固和地基的处理结合起来进行。先处理地基,以控制地基的继续沉降,后加固上部结构。根据钻探和变形测量资料显示,对厂房地基的加固可采用压力灌浆补强和静力压桩等方法,但根据业主的要求以不影响生产为原则,同时受场地工程地质条件的影响,决定采用压力灌浆加固法。

压力灌浆加固本次加固目的旨在通过浆体的渗压改善软土地基的承载力和压缩(变形)模量,逐渐减少地基的沉降量,以满足厂房的使用要求。

2.1.1 机理以一定的液压,将水泥和化学浆通过双液管注入土中,并使之迅速凝固,同时对软土进行割裂、扩散挤压和充填,并伴随一定的物理化学作用,一方面促使浆体,在软土中形成脉状充填;另一方面又使软土产生压缩和脱水固结,从而达到加固的目的。

2.1.2 工艺流程制浆→成孔下管→液压注浆→割裂→挤压与充填→固结。

2.1.3 技术措施灌浆孔的布置:按每根柱位的四周布置4个孔,孔距1.5～1.9ｍ不等,加固深度4.0～10.5ｍ,深孔底部进入残积土层。注浆采用低压、慢灌、多量工艺,以便注入较多的浆体。重复注浆:在软土较厚的孔段,为增强注浆效果,往往在第一次注浆中,使之在一定浆压作用的范围内形成一道不规则的帷幕,再冲洗灌浆孔进行二次注浆,使浆液充分而有效的充填。先下后上或先上后下分层注浆:先下后上是成孔后浆液浆管下落至孔底,并由孔底开始注浆,而后一边注浆一边上拔灌浆管,使浆液从孔底开始扩散,以利于加固软土;先上后下是从基础底板深度开始注浆,而后逐渐向孔底延伸,先使砂垫层获得有效的加固。

2.1.4 施工效果分析灌浆前期的沉降情况:据了解,厂房于1992年10月建成,施工期间,施工单位自测最大沉降为80.00ｍｍ,交付使用后观测只是间断进行:1993年2月21日～6月1日,测得最大沉降为15.00ｍｍ,据此分析,该厂房在灌浆前期最大沉降量累计已达100.00ｍｍ。另据观测,伸缩缝的顶部(天面)间距已明显拉开,部分柱位的梁、板、墙均已出现裂缝。灌浆施工期的沉降:据观测(共44ｄ),24号柱基沉降40.08ｍｍ,25号柱基34.77ｍｍ,26号柱基30.53ｍｍ。此间,由于灌浆施工导致地基应力释放,沉降有所加大。灌浆后期的沉降:据观测(历时14个月),其中24号柱基沉降28.93ｍｍ(日平均2.07ｍｍ),25号柱基39.22ｍｍ(月平均2.80ｍｍ),26号柱基45.64ｍｍ(月平均3.26ｍｍ),上述数据说明:经化学灌浆处理后,柱基的沉降得到了缓解,但基础的后期下沉仍未得到最终稳定,为确保厂房的安全使用,必须进一步采取切实有效的措施进行加固处理。

2.2 静力压桩加固法基于以上原因分析,这次采取的加固方案必须行之有效、一步到位、不得返工,最终选择“静力桩托换”进行加固。

2.2.1 机理通过一套油压设备,将预制桩分节(每节2.0～3.0ｍ本论文由无忧论文网整理提供)压入土中,节与节用预埋角铁焊接,预制桩为250ｍｍ×250ｍｍ的方桩,预估桩长15ｍ,压桩由液压控制,压桩荷载控制在45～55ＭＰａ之间,当桩压至预定深度并达到设计贯入度之压力时,其沉降控制标准为压桩荷载保持50ＭＰａ,每隔5ｍｉｎ冲击一次,共冲击三次,下沉量≤3ｍｍ,并需稳定1ｈ,做好记录,最终允许下沉量≤1ｍｍ。桩压完后将桩与原基础承台连接起来,将上部结构的荷载通过桩基传递到坚硬状残积土中。

2.2.2 设计技术参数最大压力1000ｋＮ,单桩承载力550～900ｋＮ,预制方桩尺寸250ｍｍ×250ｍｍ,混凝土强度Ｃ30,压桩速度2ｃｍ/ｓ,压桩桩位和受力轴线允许偏位100ｍｍ,接桩处桩轴线倾斜度<1%。

2.2.3 施工工序在设计桩位处开挖压桩基坑,利用安装在柱上的反力钢夹提供反力用压桩机压桩,待每个承台的静压桩都压完后,将预制桩与原承台连结成一体,由预制桩承担结构荷载。施工过程中用水准仪进行跟踪施工观测,控制柱的升降量为±1ｍｍ。在施工过程中发现场地的地下水较丰富,要用抽水泵进行抽水才能进行地下作业,但在抽水过程中,经水准仪监测,发现柱的沉降速率加快(0.50ｍｍ/ｈ),立即停止抽水。后经研究,要求抽水前须对该柱进行卸荷处理,以免桩基础产生附加沉降,确保厂房安全。即将该柱的上部卸荷,通过卸荷装置传递到柱周(半径约3.0ｍ)的土体上,共同分担上部荷载,待该柱处理完毕3ｄ后,即混凝土基本凝固后拆除卸荷装置,经卸荷处理的柱,6～8ｄ内,未发现明显沉降变化,说明卸荷处理效果显著。

篇6：地基处理实施方案

32+48+32m连续梁支架地基处理施

工技术方案

编制： 审核：

审批：

中铁四局沪宁城际铁路站前Ⅰ标项目部

20xx年2月2日

目 录

一、 编制依据……………………………………………………………1

二、 工程概况……………………………………………………………1

三、 施工准备……………………………………………………………1

四、 人员及机具…………………………………………………………3

五、 支架基础承载能力验算……………………………………………6

六、 地基处理施工过程…………………………………………………6

七、 质量保证措施………………………………………………………6

八、 安全保证措施………………………………………………………7

九、 安全环保措施………………………………………………………7

一、编制依据

1.《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ166-); 2.《路桥施工手册》周水兴等主编(人民交通出版社); 3.《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-); 4.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-); 5.《地下与基础工程百问》(中国建筑工业出版社); 二、工程概况

21~24#墩为32+48+32m连续梁，采用满堂支架现浇法施工, 其中21#墩身高度为8米，22#、23#墩身高度为7米，24#墩身高度为6米。箱梁梁高在端支座处及边跨直线段和跨中截面中心处为2.53m，中支点处梁高3.43m,全桥箱梁顶宽12.2m，边支点处箱梁底宽6.50m，中支点处箱梁底宽5.986m。顶板厚40cm，腹板厚50cm、70cm、90cm。 三、施工准备

3.1技术准备 3.1.1测量放线定桩

放样地基处理中心线、边桩，确定地基处理范围。 3.1.2机械施工技术准备

对操作人员进行技术交底，认真学习有关设计文件，做好施工技术方案和机械作业的流水顺序，使施工现场的.土木和机械两方面的施工人员全面了解地基处理方案和技术质量要求。

3.2原材料

物机部对原材料料源进行调查，确保能满足施工生产，保证工期;试验室对原材料进行调查，然后报中心试验室检测，整个过程现场监理见证。检测合格的材料方可使用。

生石灰、片石、碎石料源来自南京周边料场。

3.3运输便道

将原有便道整平，碾压，确保便道满足运输要求。

在地基处理范围外侧3m位置挖排水沟，防止地基处理场地积水。

四、人员及机具

4.1施工组织机构及人员配备情况

由项目副队长任施工管理负责人，并配备技术负责人及技术施工人员，物资、设备均配有专人负责，主要施工人员见表4-1。

地基处理主要施工人员一览表

4.2施工机具及测量、试验仪器配备情况

(1)组织挖装、运输、摊铺、压实机械和设备进场，并对机械进行安装调试。机械设备

主要施工机械一览表

(2)试验、测量仪器配置见表4-3 测量及试验仪器配备一览表

五、支架基础承载能力验算

篇7：软弱粘土地基处理方案的分析

（河北省电力勘测设计研究院，河北石家庄050031）

[摘 要] 文章论述了沧州等地变电站设计过程中所遇到的软土地基处理施工方案，对软基加固方法进行综合评价，并提出了适合该区域软基处理的最佳方案，从而达到优化设计、保证建筑结构的安全可靠、减小工程投资的目的。

关键词：软弱地基

处理方案

加固



1、前 言

就河北省南部电网而言，沧州等地变电站，属于软土地基。它是由海洋变陆地和陆地变海洋多次反复而成。其间黄河入海口由天津逐渐南迁，从黄河及其它河流上游携带大量泥沙，入海时沉积造陆，使陆地向海区延伸，构成了这一特殊的复杂陆域。由大量工程地质勘察资料证实，从地表至地下20 m 范围内均属近代海陆交替互相沉积的软弱土层，在-5 m～-15 m高程范围内多由淤泥质土组成，其含水量高，孔隙比大，天然容重低，土质很软。本文就沧州等地变电站的软土工程状况，提出一个较全面的评估和介绍，并就软基处理施工方案的选择做出分析比较，以供参考。

2、软土地基处理的方案选择

习惯上，把淤泥、淤泥质土以及天然强度低、压缩性高、透水性小的粘性土总称为软土。软土地基处理的目的在于使低强度的土体达到稳定，并满足一定的沉降要求。在地基处理中，由于建筑物的种类很多。故需要进行地基处理的因素很多，而地基处理的方法也很多，主要包括换填、预压、挤密、固化及桩基础等处理方法。地基处理方案的选择，不但要考虑到地基的土质及其变化情况，还要考虑建筑物的重要性、上部结构形式、荷载分布情况、基础类型、场地环境以及施工方法及周期等。所有的地基处理方法从总体上分为2类，即浅基处理与深基处理。由于使用天然地基是较为节省的方法，因此在决定对地基进行处理之前，应对上述诸多因素加以考虑，并优先考虑选用能充分利用天然地基的处理方案，以降低造价。

对于较低层建筑，比如3、4层的变电站主控楼及综合楼，尽管软土地基的强度很低，地基承载力仅有60 kPa，仍可充分发挥其潜力，可选用浅基础。提高该类地基强度的方法以垫层、预压为首选。对8层以上的屋内变电站来说，使用较多且效果较好当属桩基础，属深基础范畴。但是，对5～7层的配电楼基础的选择，则是人们争论的焦点。另外，在处理方案确定之前，既要考虑建筑物自身的安全，还要从经济角度出发对工程进行可行性评估。

2.1换填法

换填法也称为垫层法，就是把地基上部一定范围内不符合要求的软弱土挖去，换填强度较大，压缩性较小的材料，如砂、碎石、矿渣或土等材料并加工夯实做成垫层，也有用灰土、素土等作为垫层的。

秦皇岛五里台变电站主控楼基坑进行轻便触探时，发现基坑的西端极软，承载力不足40 kPa，据调查该区原是回填后的污水排放坑。当时采用了将该处淤泥清净，然后回填素土进行夯实的做法。在清除过程中，发现该处淤泥分布在-1.5 m～-4.0 m范围内，但由于场地十分狭小，不适于大开挖，经计算决定挖至-3.0 m，改做砂垫层至-2.0 m处，又做素土垫层至基底，并对基础稍做变更。该工程完工至今完好无恙。

位于天津大港的小王庄变电所，所址地区地层为第四系全新统滨海相冲积物，岩性以粉土和粘性土为主，表层为杂填土、粉质粘土，下层为淤泥质粉土，承载力为70 kPa，现场对各个生产建筑物包括配电室、中央控制室以及电气设备所处位置、荷载进行计算分析，对重要的设备基础、各个生产建筑物以及对变形要求较高的设备基础采用砂垫层处理，砂垫层采用中、粗砂填料，各基础侧壁也采用中砂分层回填，从而确保了设备的安全运行。

该方法的最大优点就是简便易行，但是挖除原地基软弱土的深度小于3 m是可行的。如果挖土深度过大则不经济。在这种情况下考虑采用其他方法或是结合其他方法对软土地基进行处理是比较明智的。

回填材料多种多样，也可用回收的工业废渣。近年来，有些工程采用轻质材料比如粉煤灰作为回填物，其特点在于“轻”。用这种材料可同时解决承载力及沉降问题。

2.2 预压法

预压法是在修造建筑物之前，用与设计相同或略大的荷载亦称为预压荷重如土、砂、石料等，也可利用大气压力作为预压荷载，使地基强迫压密沉陷，以提高地基的强度，减少建筑物的后期沉降量。待强度变形达到设计要求后，将预压荷载搬走，而后在经预压过的地基上修建建筑物。如地质条件适用，也可用布设砂井或降低地下水位的方法，使所得效果更佳。预压法适用于软弱的正常固结或轻度超固结的粉土、粘土或有机土地基。

加载预压法为常用方法，值得提出的是真空井点预压法。该法自五十年代提出后，由于密封、工艺设备问题没有解决好，很长时间未能在工程中得到成功应用，直到八十年代初才对该法的预压机理及工程实践进行了深入研究，使之在生产中得以推广应用，我国沿海地区的港口码头软基加固大多采用该法。但是，该方法加固软基所需时间较长，按传统的加固方式施工周期为4～5个月，又由于砂井阻力的存在，使得加固效果随深度的增加而逐渐降低。为研究如何改善真空预压效果而进行的室内模型实验表明：负压源下移后，可有效改善预压效果，显著缩短加固周期，并证实了在砂井底抽真空可有效减轻砂井阻力的影响。当然，这一结论的得出还仅限于室内模型实验上。

2.3 挤密法

挤密顾名思义即为增加其密实度，用密实方法使基土的孔隙减小。在工程中常见的有重锤夯实法、强夯法、挤密砂柱法和碎石桩法。前两者系冲击功法，后两者为振动功法。

重锤夯实法是利用起重机械将锤提到一定高度，然后自然落下，多次反复夯击对地基进行加固。传统的重锤夯实法只适应于软基的浅层压密，其加固效果远不如强夯法。强夯法是一种快速加固软基的方法，亦名动力固结法。是利用高冲击功使基土产生液化或触变后变密。

河北南部电网的兆通变电站就是使用的这种方法。此变电站地处滹沱河南岸的二级阶地上，阶地上部一、二土层为近代Q4冲洪积层，下部三层及以下为Q3沉积。所区7.0 m以上均为压缩性较高的新近堆积非自重湿陷性黄土，-2.6～7.0 m一层轻亚粘土在7度地震时要发生液化，经强夯后的振动测试分析报告得知：场地地基土可作为天然地基使用，各层土均可作为建筑物基础的持力层。地基土强夯后，经取80个厚状土试样浸水实验，其相对湿陷系数均小于0.002，土的性质已发生变化，湿陷性已被消除。7度地震时也不会发生液化。

由于强夯法在工程中要考虑噪音及震动影响，使得这种方法在应用时受到很多限制，当人们不得不选用挤密法时，往往将方案偏向于挤密砂桩或碎石桩。但是，长期的工程实践表明，在沿海软土地区采用碎石桩不仅不经济，也没有多大效果。秦皇岛的涉外办公楼采用碎石桩进行地基处理，竣工数月后的检测结果很不理想。桩身具有一定强度，而桩间土的强度仍停留在原来水平上，挤密效果无从谈起。在对天津小王庄变电所附近区域地基处理的调研中得知：沧州某炼油厂设备装置采用碎石桩基，桩距1 m，桩径600 mm,桩长10 m，按梅花形布置。处理前原地基承载力为100～140 kPa，平均值125 kPa，处理后复合地基承载力为115～185 kPa，平均值150 kPa，承载力增长了20%，效果并不明显。

挤密桩处理一般的5～7层屋内配电装置地基比较适宜，但由于土质与场地环境等因素的制约，使得这些方法不能充分发挥其作用。有鉴于此，一种新技术“重锤冲击建筑垃圾加固软土地基技术”诞生了。这种技术采用重锤，将其提到一定高度使之自由落下，锤击原地基，数击后冲成一深达2 m左右的短孔，用铲车向孔中抛填适量稍加粉碎的建筑垃圾，提锤并锤击填料，将之击入土中，击数以能托住重锤为度。然后，再次填料、锤击，直至添满短孔形成一泡状锤击体为止。锤击体在场区内可按矩形、三角形、梅花形布置。按一定顺序完成各锤击体后，地基便得到加固，可使上部荷载均匀传至处理后的地基上，使锤击体与土共同作用，形成复合地基。日前,该法已在沧州、衡水、保定、天津大港等地区广泛应用。采用该技术处理的地基承载力提高50％～100%。经观测，建筑物的沉降与沉降差均符合规范要求。该项技术具有施工快、费用低、低振动及效果好等特点。对处理5～7层屋内配电装置软基来说不失为一推荐方案。由于施工过程中充分利用了建筑垃圾，既解决了城市污染问题，又解决了建筑物推荐承载力不足的问题，具有很好的经济效益和社会效益。

2.4 固化法

利用化学溶液或胶结剂，采用灌入或拌合加固技术可达到土固化之目的。其主要加固原理是土粒间增加粘结力，胶结材料（如水泥、水玻璃、丙烯酸氨或纸浆液等）充填于孔隙体中。用这些方法加固的地基具有高强度和低透水性。其主要方法有压力灌浆法、旋喷法及深层搅拌法。

在沧州地区的软基处理中粉体喷射搅拌桩（简称粉喷桩）法被广泛应用。该法是以生石灰粉或者水泥粉等粉体材料作加固料，用空压机作风源，使加固料呈雾状喷入地基内部，用特制的搅拌钻头使之与原位的地基土进行强制性搅拌，使软土与加固料发生物理—化学反应，硬结后形成一种具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固体。但是，采用该项技术必须保证将原位地基土搅拌均匀，否则将严重影响软基加固效果。另外，若地基中有不明障碍物，如较大直径的石块、未清除干净的建筑基脚及地下设有地道等，则不适宜采用该法，采用该技术进行软基加固，成功的实例很多，但失败的教训也不少。最近，由中国建筑科学研究院所倡导的石灰—粉煤灰桩及水泥—粉煤灰—碎石桩施工技术也已得到应用，并积累了大量成功经验。

2.5 桩基础

桩基础是由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。对于8层以上的屋内变电站来说，无疑采用桩基础是行之有效的方法。它由埋设在地基中多根细长具有一定刚性的结构物（统称桩群）和把桩群联合起来共同工作的承台2个部分组成，通过它们与地基土的相互作用，把桩基础所承担的荷载传给基土。在建筑物荷载巨大，地基软弱土层深厚的情况下使用桩基础，常常是一种既经济合理又安全可靠的方法。

桩的种类很多，通常简单分为预制桩和灌注桩（也可按其传递荷载的方式分为摩擦桩和端承桩）。预制桩常见的有混凝土桩、木质桩、钢桩及预应力混凝土桩。预制桩属于排土桩，其施工方式分打入、静压、冲入及震入等，由于预制桩的施工过程伴有较大的噪音和震动，故在建筑物密集区极少应用。灌注桩又可分为钻孔、挖孔及沉拔管式灌注桩，由于沧州等地变电站地下水位较高，一般只采用水下钻孔及沉拔管式灌注桩。沉拔管式灌注桩具有许多优点，但其致命的弱点是极易造成缩颈，尽管有些地区采用“复打”工艺，因有关指标及工艺技术难以控制，故不宜采用。近年来，秦皇岛、黄骅一带的高层楼基大多采用水下钻孔灌注桩，又由于采用了孔底压力注浆新技术，解决了灌注桩在软弱基层可能产生缩颈或断桩以及孔底虚土难以清除干净致使桩的端承力不能发挥的两大难题，给钻孔灌注桩法注入了新的生命力。1991年做沧州某炼油厂配电楼设计过程中了解到该厂18层住宅楼即采用了该技术，桩合格率达到100％。

3、结 语

以上所述为地处沧州等地变电站软基处理的概述，就目前状况而言，对5～7层屋内配电楼地基处理采用较多的仍属重锤夯实法。目前应对该种方式的加固机理、计算理论以及动力特性等进行深入研究。

参考文献

［1］建筑地基处理技术规范（JGJ79-91）［S］. ［2］建筑桩基技术规范（JGJ94-94）［S］.

篇8：某厂房地基处理方案选择

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的细粒土,具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性大、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。加上软土地层形成过程的复杂性,还具有明显的结构性、各向异性等特点。在此类土层上进行地基基础的设计与施工,需要采取相应的加固措施[1]。

昆明处于滇池流域,分布有较为广泛的软土层,本文主要结合昆明地区某实际工程在高填方下采取的地基处理措施,为该地区后续类似工程提供一定的经验。

1工程概况

拟建场地位于呈贡县洛洋镇大冲村的昆明经济技术开发区内,东南侧与在建的嘉禾泵业相邻,场地南侧及东侧有已建成的市政道路,交通较为便利。场地西侧原始地形为近南北向冲沟,现已根据总平面布置图进行了初步整平,北部将形成7.35 m高的边坡。边坡上方拟建二期车间、道路,边坡下方拟建人才公寓、食堂、水处理。为了保证填方边坡上拟建建筑物的安全稳定以及美观,首先需对该边坡下方的不良地基进行治理。

2岩土工程条件

2.1工程地质条件

根据现场工程地质调查及钻探揭露,场地位于冲沟一带,分布有新近沉积的洪积粉质黏土和第四系湖积有机质粉质黏土、粉质黏土及粉土,地表大部覆盖有厚薄不一的素填土。整个场地的地基视为不均匀地基。

根据岩土勘察资料,在边坡开挖深度影响范围内,主要土层自上而下分布为:

2.1.1 人工土(Qml)

第1—1层:素填土,主要由粉质黏土组成,松散～稍密,湿。普遍含少量粉砂岩、泥岩碎屑,厚度0.30～8.40 m。

2.1.2 新近沉积层(Qpl)

第1—2层:粉质黏土,可软塑状态,湿。含有未分解的腐木、腐草。稍有光滑,干强度及韧性中等。仅在场地西部的部分钻孔中见到,厚度0.4—4.50 m,层顶埋深0.80—5.20 m。

2.1.3 第四系湖积层(Q1)

第2—1层:有机质粉质黏土,软塑状态为主,部分为流塑或可塑,饱和。有机质含量5%左右,局部达10%。稍有光滑,干强度及韧性较低,有时呈两层产出,层厚0.40—5.10 m。

第2—2层:粉质黏土,硬塑—可塑状态,稍湿—湿。稍有光滑,干强度及韧性中等。零星分布在冲沟一带,厚度0.70—3.50 m。

第2—3层:粉土,中密,湿。无光泽,干强度及韧性低,也是零星分布在冲沟一带,层厚0.50—3.40 m。

2.1.4 第四系坡残积层(Qd1+e1)

第3—1层:粉质黏土,硬塑状态为主,局部可塑,结构较松散,稍湿一湿。稍有光滑,干强度及韧性中等。零星分布与场地的北部,厚度0.5—3.2 m。

第3—2层:粉质黏土,硬塑状态,稍湿,稍有光,干强度及韧性中等。零星分布于场地的中部,厚度0.50—3.20 m。

2.1.5 第四系残积层(Qe1)

第4—1层:粉质黏土,硬塑—坚硬状态,稍湿。常混有黏土团块,并含少量泥岩或粉砂岩碎屑,局部含量可达20%左右。稍有光滑,干强度及韧性中等。整个场地均有分布,有时与下述4—2层交替出现。厚度或揭示厚度0.70—11.70 m。

第4—2层:粉土,密实,稍湿。普遍含少量粉砂岩碎屑,局部含量可达40%左右。无光泽,干强度低,韧性差。该层有时与4—1层交替出现,厚度或揭示候补0.6—4.9 m。

本边坡主要由人工填土构成。

2.2水文地质条件及地震效应

根据钻孔观测,地下水水位埋藏深度0.30—7.85 m,水位变化较大,但在冲沟一带埋藏较浅。地下水类型属于上层滞水,水量不大,主要由大气降雨和冲沟、排水沟内的水流下渗补给,随季节不同地下水位会有一定变动。地下水对混凝土结构具弱腐蚀性。

场地土类型为中软土,场地类别属Ⅱ类。呈贡的抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第二组,设计地震加速度为0.20 g。

3地基处理方案比选

边坡上方拟建一层主厂房两座,主厂房内设桁吊,这对地基承载力和变形要求提高。场地下方的软土不能满足建筑物强度或变形的要求,故要实施地基处理。且边坡又是由工程特性差的人工填土填筑而成,故首先需使用重力式挡土墙进行支护,防止垮塌或倾覆。挡土墙采用毛石砌筑,高7.25 m,挡土墙上方放1∶1.75坡,采用绿化护坡。该挡土墙每条米重468 kN,采用天然地基无法满足上部结构荷载对地基承载力及变形的要求,因此,需进行地基处理。

3.1本工程主要地质特点

1)场地地基各类土分布不均匀,由西向东变化较大:西段上部为杂填土、下部分布有软弱土;东段上部为杂填土,下部为硬塑状态黏性土;

2)西段下部的软弱土埋藏较深,且有机质粉质黏土以软塑状态为主,部分为流塑或可塑,饱和。有机质含量5%左右,局部达10%,层厚0.40—5.10 m,是进行地基处理的重要部分;

3)3—1、3—2粉质黏土只在东部场地局部揭露,西部并未揭露。

3.2地基处理方案选择

结合本工程地质特点和一般地基处理方法,考虑可选用深搅桩、振冲碎石桩、静压桩和长螺旋钻孔桩。下面分别对四种方案进行介绍、分析和比选[2,3,4,5]。

3.2.1 深搅桩

深搅桩是利用深层搅拌将水泥和地基土原位搅拌,形成具有整体性、水稳性并且具有较高强度的圆柱状、格栅状、或连续水泥土增强体,从而提高地基承载力、增大变形模量、减小沉降,适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂上等地基。

优点:无噪声、无振动、无污染、工效高、成本低。

主要问题:规范规定:“水泥土搅拌法用于处理泥炭有机质土、塑形指数Ip大于25的黏土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区,必须通过现场试验确定其运用性”,该场地下方含有有机质土,因此需要试桩。同时,为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数,必须进行试桩,且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。

3.2.2 振冲碎石桩

振冲法是利用振冲器在高压水流作用下振冲使得在地基中成孔,在孔内填入碎石、卵石等粗粒料且振密形成碎石桩。碎石桩与桩间土形成复合地基,以提高承载力,减小沉降。适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基。

优点:设备简单、施工方便、速度快、易控制、经济快捷。

主要问题:根据建筑物的重要性和场地条件,需要在基础外缘扩大1—2排桩,使得地基处理范围扩大,相应的挖方量也增大。

3.2.3 静压桩

静压桩是桩基础的一种,属挤土桩,是采用静力压桩机将预制桩压入土体中。在沉桩过程中桩对周围土体进行排挤使地基土的密度增大,同时侧向应力增加,由于桩尖应力集中使土体产生冲剪破坏而达到沉桩目的。

优点:无噪音、无震动、无污染、安全。

主要问题:冲剪挤压作用可能产生超静孔隙水压力,扰动土体的抗剪强度会降低。

3.2.4 长螺旋钻孔桩

长螺旋钻孔桩适用于填土层、淤泥土层、砂土层及卵石层,亦适用于有地下水的各类土层情况,可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。

优点:施工工艺成熟,可适应各种地质条件,桩长可以根据具体情况进行调整。

主要问题:承台体积较大,使相应的混凝土和钢筋用量增多。

4结论

比较以上四种方案,可以看出:若采用深搅桩,较为经济实用,但试桩需消耗一定工期,本工程需要尽快完成,为了满足工期要求,故不选择此种方案。若采用碎石桩,工期较短,但置换率较大,需要大面积开挖施工,且通过计算沉降量将会达到200 mm,不利于控制。若采用静压桩,由于有相当厚的有机质黏土层的存在,桩周为饱和状态软黏土,挤土效应十分显著,会造成负面影响。综合安全、施工、工期等各方面因素,本工程选用长螺旋钻孔桩处理该深厚软土地基,一方面满足了上方填土和挡土墙的荷载,另一方面有效抵抗了后方填土带来的剪切力和滑移(见图1)。

将场地由西向东分为三段分别用不同的桩长、桩间距治理,设计参数见表2。现场桩基已经进行施工,根据现场情况来看,承载力与变形均满足设计要求,效果良好,为后期工程的顺利进行打好了基础。

摘要：软土具有含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透性差、沉降稳定时间长等不利工程的特点。在其上方建设前需进行地基处理,改善地基条件,来满足工程要求。结合昆明某单位在高填方上建造厂房时遇到的工程问题,对软土地基处理方案进行技术比选,达到较好效果。

关键词：软土,地基处理,长螺旋钻孔桩

参考文献

[1]蒋家军.不良地基土的处理与加固.中华建设科技,2001;4:15—17

[2]龚晓南.地基处理技术及其发展.土木工程学报,1997;30(6):3—11

[3]白文彪,马健.谈地基处理常见技术及发展.山西建筑.2008;34(6):152—153

[4]建筑地基处理技术规范.北京:中国建筑工业出版社,2002

篇9：常见地基处理方式及选择研究

关键词:地基处理,桩基选型,不良地基土

一、常见不良地基土

在我国常见的不良地基主要有以下几种:

(一)杂填土

杂填上是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。这些垃圾土一般分为三类即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。

(二)软粘土

软粘土具有低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度的特点,不排水强度通常仅为一,表现为承载力基本值很低,一般不超过70KPa,有的甚至只有20KPa。

(三)冲填土

冲填土地基一般具有如下一些重要特点:颗粒沉积分选性明显,粗颗粒较先沉积;冲填土的含水量较高,一般大于液限,呈流动状态;冲填土地基早期强度很低,压缩性较高,这是因冲填土处于欠固结状态。

(四)饱和松散砂土

粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载地震、机械振动等作用时,饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形,甚至丧失承载力。

(五)湿陷性黄土

湿陷性土属于特殊土,在上面覆盖土层自重应力作用下,或在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形。有些杂填土也具有湿陷性。

(六)膨胀土

膨胀土矿物成分主要是蒙脱石,具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性,性质极不稳定。含水量的轻微变化,仅1%～2%的量值,就足以引起有害的膨胀,对建筑物危害性很大。

二、常见地基处理方式

若建筑天然地基很软弱,不能满足地基强度和变形等要求,则必须事先要经过人工加固处理后再进行基础施工,这种加固称为地基处理。主要有以下五个方面的措施:

一是改善剪切特性,地基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性,取决于地基土的剪切强度。为了防止剪切破坏以及减轻土压力,需要增加地基土的抗剪强度;

二是改善压缩特性,通过提高地基土的压缩模量以减少地基土的沉降;

三是改善透水特性,采取一定的措施使地基土减轻水压力或不透水;

四是改善动力特性,采取措施避免地基土液化,并改善其振动特性一提高地基的抗震性能。

五是改善特殊土的某些特性,如消除黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等。

三、常见地基处理方式

(一)换填垫层法

换填垫层法是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层,回填坚硬、较粗粒径的材料,并夯压密实从而形成垫层的地基处理方法。换填垫层可依换填材料不同,分为碎石垫层,砂垫层,灰土垫层,粉煤灰垫层等,由于换填垫层施工简便,因此广泛应用于中小型工程浅层地基处理中。

(二)预压法

1.堆载预压法在建造建筑物之前,用临时堆载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部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。

2.真空预压法在软粘土地基表面铺设砂垫层,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。

(三)强夯法和强夯置换法

1.强夯法(又称动力固结法或动力压实法是反复将质量一般为一最大可达到200t)的夯锤提高到一定高度(一般为10m～40m),使其自由下落,对地基土进行强力冲击,通过巨大冲击和振动能量,提高地基承载力并降低其压缩性,改善地基性能。适用于处理碎石土、砾上、低饱和度的粉土与勃性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。

2.强夯置换法是在强夯形成的夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料,然后用夯锤夯击,重复此规程连续施工,形成一个墩体,称为强夯置换墩。

(四)振冲法

振冲法是以起重机吊起振冲器,启动潜水电机后带动偏心块,使振冲器产生高频振动,同时开启水泵,由喷嘴喷射高压水流,在边振边冲的联合作用下,将振冲器沉人到土中预定深度,经过清孔后,即可从地面向孔内逐段填入碎石,每段填料均在振动影响下被振密挤实,达到要求的密实度后即可提升振冲器,如此重复填料和振密,直到地面,从而在地基中形成一个大直径的密实桩体。所形成的桩体与土组成复合地基。

四、地基处理方式的选择

地基处理方法种类繁多,各种处理方法有它的优缺点和适用范围,没有一种方法解决所有问题。一般地说,在选择确定地基处理方案以前应充分地综合考虑以下几个方面的因素:

1.地质条件包括地形、地质,成层状态,土的各种指标,地下水条件。

2.结构物条件包括结构物形式、规模。

3.环境条件一是气象条件,包括要求的安全度、重要性;二是噪声、振动情况,包括振动、噪声可能对周围居民或设施的影响三是邻近构筑物情况,包括邻近的建筑物、桥台、桥墩、地下结构物等的情况四是地下埋设物,包括上下水道、煤气、电讯电缆管线的位置五是机械作业、材料堆放的条件是电力与供水条件。

4.材料的供给情况尽可能地采用当地的材料,以减少运输费用。

5.机械施工设备和机械条件,在有些地区有无所需的施工设备和施工设备的运营状况成为了采用何种加固措施的决定因素。

6.工程费用的高低操作、操作熟练程度。经济技术指标的高低,是衡量地基处理方案选择得是否合理的关键指标,在地基处理中,一定要通过综合比较,选择能满足加固要求的地基处理方案,选择技术先进、质量有保证且经济合理的方案。

7.工期要求。一方面,应保证地基加固工期不会拖延整个工程的进展另一方面,如地基工程缩短,也可利用这段时间,是地基加固后的强度得到提高。

四、结束语

对每一具体工程都要进行具体分析,应从各方面进行综合考虑,以确定合适的地基处理方法。另外,地基处理设计时,要考虑上部结构、基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加強上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。

参考文献:

[1]林树枝,建筑地基基础工程实践[M],北京:中国环境科学出版社,2003.