長安大學基礎工程教案第六章地基處理[章節(jié)練習]

1、隨堂章節(jié)1 第一節(jié) 概 述 土木工程建設中，有時不可避免地遇到工程地質條件不良的軟弱土地基，不能滿足建 筑物要求，需要先經(jīng)過人工處理加固，再建造基礎，處理后的地基稱為人工地基。 地基處理的目的是針對軟土地基上建造建筑物可能產(chǎn)生的問題，采取人工的方法改善 地基土的工程性質，達到滿足上部結構對地基穩(wěn)定和變形的要求，這些方法主要包括提高 地基土的抗剪強度，增大地基承載力，防止剪切破壞或減輕土壓力；改善地基土壓縮特性， 減少沉降和不均勻沉降：改善其滲透性，加速固結沉降過程；改善土的動力特性防止液化， 減輕振動；消除或減少特殊土的不良工程特性（如黃土的濕陷性，膨脹土的膨脹性等） 。 近幾十年來，大量的土

2、木工程實踐推動了軟弱土地基處理技術的迅速發(fā)展，地基處理 的方法多樣化，地基處理的新技術、新理論不斷涌現(xiàn)并日趨完善，地基處理已成為基礎工 程領域中一個較有生命力的分枝。根據(jù)地基處理方法的基本原理，基本上可以分為如表 6- 1 所示的幾類。 地基處理方法的分類地基處理方法的分類 表表 6-1 物理處理化學處理熱學處理 置換排水擠密加筋攪拌灌漿熱加固凍結 但必須指出，很多地基處理方法具有多重加固處理的功能，例如碎石樁具有置換、擠 密、排水和加筋的多重功能；而石灰樁則具有擠密、吸水和置換等功能。地基處理的主要 方法、適用范圍及加固原理，參見表 6-2。 地基處理的主要方法、適用范圍和加固原理地基處理的

3、主要方法、適用范圍和加固原理 表表 6-2 分類方法加固原理適用范圍 換土墊層法采用開挖后換好土回填的方法；對于厚度較小的淤泥 質土層，亦可采用拋石擠淤法。地基淺層性能良好的 墊層，與下臥層形成雙層地基。墊層可有效地擴散基 底壓力，提高地基承載力和減少沉降量。 各種淺層的軟弱土地基 振沖置換法利用振沖器在高壓水的作用下邊振、邊沖，在地基中 成孔，在孔內(nèi)回填碎石料且振密成碎石樁。碎石樁柱 體與樁間土形成復合地基，提高承載力，減少沉降量 cu20kPa 的粘性土、松 散粉土和人工填土、濕 陷性黃土地基等 強夯置換法采用強夯時，夯坑內(nèi)回填塊石、碎石擠淤置換的方法， 形成碎石墩柱體，以提高地基承載力和

4、減少沉降量。 淺層軟弱土層較薄的地 基 碎石樁法采用沉管法或其他技術，在軟土中設置砂或碎石樁柱 體，置換后形成復合地基，可提高地基承載力，降低 地基沉降。同時，砂、石柱體在軟粘土中形成排水通 道，加速固結 一般軟土地基 置 換 石灰樁法在軟弱土中成孔后，填入生石灰或其他混合料，形成 豎向石灰樁柱體，通過生石灰的吸水膨脹、放熱以及 離子交換作用改善樁柱體周圍土體的性質，形成石灰 樁復合地基，以提高地基承載力，減少沉降量 人工填土、軟土地基 隨堂章節(jié)2 分類方法加固原理適用范圍 EPS 輕填法發(fā)泡聚苯乙烯（EPS）重度只有土的 1/501/100，并具 有較高的強度和低壓縮性，用于填土料，可有效減

5、少 作用于地基的荷載，且根據(jù)需要用于地基的淺層置換 軟弱土地基上的填方工 程 加載預壓法在預壓荷載作用下，通過一定的預壓時間，天然地基 被壓縮、固結，地基土的強度提高，壓縮性降低。在 達到設計要求后，卸去預壓荷載，再建造上部結構， 以保證地基穩(wěn)定和變形滿足要求。當天然土層的滲透 性較低時，為了縮短滲透固結的時間，加速固結速率， 可在地基中設置豎向排水通道，如砂井、排水板等。 加載預壓的荷載，一般有利用建筑物自身荷載、堆載 或真空預壓等 軟土、粉土、雜填土、 沖填土等 排 水 固 結 超載預壓法基本原理同加載預壓法，但預壓荷載超過上部結構的 荷載。一般在保證地基穩(wěn)定的前提下，超載預壓方法 的效果

6、更好，特別是對降低地基次固結沉降十分有效 淤泥質粘性土和粉土 強夯法采用重量 100400kN 的夯錘，從高處自由落下，在強 烈的沖擊力和振動力作用下，地基土密實，可以提高 承載力，減少沉降量 松散碎石土、砂土，低 飽和度粉土和粘性土， 濕陷性黃土、雜填土和 素填土地基 振沖密實法振沖器的強力振動，使得飽和砂層發(fā)生液化，砂粒重 新排列，孔隙率降低；同時，利用振沖器的水平振沖 力，回填碎石料使得砂層擠密，達到提高地基承載力， 降低沉降的目的 粘粒含量少于 10%的疏 松散砂土地基 擠密碎（砂） 石樁法 施工方法與排水中的碎（砂）石樁相同，但是，沉管 過程中的排土和振動作用，將樁柱體之間土體擠密，

7、 并形成碎（砂）石樁柱體復合地基，達到提高地基承 載力和減小地基沉降的目的 松散砂土、雜填土、非 飽和粘性土地基、黃土 地基 振 密 擠 密 土、灰土樁 法 采用沉管等技術，在地基中成孔，回填土或灰土形成 豎向加固體，施工過程中排土和振動作用，擠密土體， 并形成復合地基，提高地基承載力，減小沉降量 地下水位以上的濕陷性 黃土、雜填土、素填土 地基 加筋土法在土體中加入起抗拉作用的筋材，例如土工合成材料、 金屬材料等，通過筋土間作用，達到減小或抵抗土壓 力；調整基底接觸應力的目的。可用于支擋結構或淺 層地基處理 淺層軟弱土地基處理、 擋土墻結構 錨固法主要有土釘和土錨法，土釘加固作用依賴于土釘與

8、其 周圍土間的相互作用；土錨則依賴于錨桿另一端的錨 固作用，兩者主要功能是減少或承受水平向作用力 邊坡加固，土錨技術應 用中，必須有可以錨固 的土層、巖層或構筑物 加 筋 豎向加固體 復合地基法 在地基中設置小直徑剛性樁、低等級混凝土樁等豎向 加固體，例如 CFG 樁、二灰混凝土樁等，形成復合地 基，提高地基承載力，減少沉降量 各類軟弱土地基、尤其 是較深厚的軟土地基 隨堂章節(jié)3 分類方法加固原理適用范圍 深層攪拌法利用深層攪拌機械，將固化劑（一般的無機固化劑為 水泥、石灰、粉煤灰等）在原位與軟弱土攪拌成樁柱 體，可以形成樁柱體復合地基、格柵狀或連續(xù)墻支擋 結構。作為復合地基，可以提高地基承載

9、力和減少變 形；作為支擋結構或防滲，可以用作基坑開挖時，重 力式支擋結構，或深基坑的止水帷幕。水泥系深層攪 拌法，一般有兩大類方法，即噴漿攪拌法和噴粉攪拌 法 飽和軟粘土地基，對于 有機質較高的泥炭質土 或泥炭、含水量很高的 淤泥和淤泥質土，適用 性宜通過試驗確定 化 學 固 化 灌漿或注漿 法 有滲入灌漿、劈裂灌漿、壓密灌漿以及高壓注漿等多 種工法，漿液的種類較多。 類軟弱土地基，巖石地 基基加固，建筑物糾偏 等加固處理 上述表中的各類地基處理方法，均有各自的特點和作用機理，在不同的土類中產(chǎn)生不 同的加固效果，并也存在著局限性。地基的工程地質條件是千變?nèi)f化的，工程對地基的要 求也是不盡相同的

10、，材料、施工機具和施工條件等亦存在顯著差別，沒有哪一種方法是萬 能的。因此，對于每一工程必須進行綜合考慮，通過方案的比選，選擇一種技術可靠、經(jīng) 濟合理、施工可行的方案，既可以是單一的地基處理方法，也可以是多種方法的綜合處理。 第二節(jié) 軟土地基 軟土是指沿海的濱海相、三角洲相、內(nèi)陸平原或山區(qū)的河流相、湖泊相、沼澤相等主 要由細粒土組成的土，具有孔隙比大（一般大于 1） 、天然含水量高（接近或大于液限） 、 壓縮性高（a1-20.5MPa-1）和強度低的特點，多數(shù)還具有高靈敏度的結構性。主要包括淤 泥、淤泥質粘性土、淤泥質粉土、泥炭、泥炭質土等。 一軟土的成因及劃分 軟土按沉積環(huán)境分類主要有下列幾

11、種類型： （一）濱海沉積 1.濱海相： 常與海浪岸流及潮汐的水動力作用形成較粗的顆粒(粗、中、細砂)相摻雜， 使其不均勻和極松軟，增強了淤泥的透水性能，易于壓縮固結。 2.瀉湖相： 顆粒微細、孔隙比大、強度低、分布范圍較寬闊，常形成海濱平原。在瀉 湖邊緣，表層常有厚約 0.32.0m 的泥炭堆積。底部含有貝殼和生物殘骸碎屑。 3.溺谷相： 孔隙比大、結構松軟、含水量高，有時甚于瀉湖相。分布范圍略窄，在其 邊緣表層也常有泥炭沉積。 4.三角洲相： 由于河流及海潮的復雜交替作用，而使淤泥與薄層砂交錯沉積，受海流 與波浪的破壞，分選程度差，結構不穩(wěn)定，多交錯成不規(guī)則的尖滅層或透鏡體夾層，結構 疏松軟

12、，顆粒細小。如上海地區(qū)深厚的軟土層中央有無數(shù)的極薄的粉砂層，為水平滲流提 供了良好條件。 （二）湖泊沉積 湖泊沉積是近代淡水盆地和咸水盆地的沉積。沉積物中夾有粉砂顆粒，呈現(xiàn)明顯的層 隨堂章節(jié)4 理。淤泥結構松軟，呈暗灰、灰綠或暗黑色，厚度一般為 10m 左右，最厚者可達 25m。 （三）河灘沉積 主要包括河漫灘相和牛軛湖相。成層情況較為復雜，成分不均一，走向和厚度變化大， 平面分布不規(guī)則。一般常呈帶狀或透鏡狀，間與砂或泥炭互層，其厚度不大，一般小于 l0m。 （四）沼澤沉積 分布在地下水、地表水排泄不暢的低洼地帶，多以泥炭為主，且常出露于地表。下部 分布有淤泥層或底部與泥炭互層。 軟土由于沉積

13、年代、環(huán)境的差異，成因的不同，它們的成層情況，粒度組成，礦物成 分有所差別，使工程性質有所不同。不同沉積類型的軟土，有時其物理性質指標雖較相似， 但工程性質并不很接近，不應借用。軟土的力學性質參數(shù)宜盡可能通過現(xiàn)場原位測試取得。 軟土的工程特性：含水量較高，孔隙比較大；抗剪強度低；壓縮性較高；滲透性很??；結 構性明顯；流變性顯著 三、軟土地基的承載力、沉降和穩(wěn)定性的計算 在軟土地基設計計算中，由于它的工程特性常需解決地基承載力、沉降和穩(wěn)定性的計 算問題,故與一般地基土的計算有所區(qū)別，現(xiàn)分述如下。 (一) 軟土地基的承載力 軟土地基承載力應根據(jù)地區(qū)建筑經(jīng)驗，并結合下列因素綜合確定：軟土成層條件、

14、應力歷史、力學特性及排水條件；上部結構的類型、剛度、荷載性質、大小和分布，對 不均勻沉降的敏感性；基礎的類型、尺寸、埋深、剛度等；施工方法和程序；采用 預壓排水處理的地基，應考慮軟土固結排水后強度的增長。 1根據(jù)極限承載力理論公式確定 飽和軟粘土上條形基礎的極限承載力 pu(kPa)按普朗特爾雷斯諾(PrandtlReissner)極 限荷載公式(參見土力學教材)由0，確定為hq 2 （6-1）hCp uu2 14 . 5 式中：軟土不排水抗剪強度，可用三軸儀、十字板剪切儀測定，也可取室內(nèi)無側限抗 u C 壓強度 qu之半計算； 基底以上土的重度(kNm3)，地下水位以下為浮重度； 2 基礎埋

15、置深度(m)。當受水流沖刷時，由一般沖刷線算起。h 據(jù)此，考慮矩形基礎的形狀修正系數(shù)及水平荷載作用時的影響系數(shù)，并考慮必要的安 全系數(shù)， 公橋基規(guī)提出軟土地基容許承載力(kPa)為 隨堂章節(jié)5 （6-2） hCk m up2 14 . 5 式中：m安全系數(shù) 1.52.5，軟土靈敏度高且基礎長寬比小者用高值； kp基礎形狀及傾斜荷載的修正系數(shù)，屬半經(jīng)驗性質的系數(shù)，當矩形基礎上作用有 傾 斜荷載時 u p C Q bll b k 4 . 0 12 . 01 b基礎寬度(m)； l垂直于 b 邊的基礎長度(m)，當有偏心荷載時， b 與 l 由 b與 l代替， , eb、el分別為荷載在 b 方向、

16、l 方向的偏心矩； b ebb2 L ell2 Q為荷載的水平分力(kN)。 2根據(jù)土的物理性質指標確定 軟土大多是飽和的，天然含水量基本反映了土的孔隙比的大小，當飽和度 Sr=l 時， (G 為土顆粒比重)，e 為 1 時，相應天然含水量 w 約 36；e 為 1.5 時，相G S G e r 應 w 約 55，所以一般情況，地基承載力是與其天然含水量密切相關的，根據(jù)統(tǒng)計資料 w 與軟土的容許承載力關系如表 6-3 所示。 0 軟土的容許承載力軟土的容許承載力 表表 6-3 0 天然含水量 w（%）36404550556575 (kPa) 0 100908070605040 在基礎埋置深度為

17、 h(m)的軟土地基修正后的容許承載力可按下式計算： （6-3） 3 20 h 各符號意義同前，當 h3m 時，取 h=3m 計。 公橋基規(guī)認為對小橋涵軟土基礎可用式(63)計算。 當按式(6-2)或式(6-3)計算軟土修正后的容許承載力時，必須進行地基沉降驗算， 保證滿足基礎沉降的要求。 3按臨塑荷載估算 軟土地基承載力，考慮變形因素可按臨塑荷載 pcr公式估算，以控制沉降在一般建筑物 容許范圍。條形基礎臨塑荷載 pcr (kPa)計算式為 CNrDNp cqcr 隨堂章節(jié)6 飽和軟土時，Nq=1，Nc=則 uu CC , 0 （6-4） hrCrDCp uucr2 14 . 3 14 .

18、3 此式用于矩形基礎（空間問題）可認為較用于條形基礎（平面問題）偏于安全。我國 有些地區(qū)和部門，根據(jù)該地區(qū)軟土情況，采用略高于臨塑荷載的臨界荷載 p14，即允許基 礎邊緣出現(xiàn)塑性區(qū)范圍深度不超過基礎底寬的 14。p14的計算詳見與土力學教材。 4用原位測試方法確定 由室內(nèi)試驗測定土的物理力學指標(如 cu等)常受土被擾動影響使結果不正確；而一般 土的承載力理論公式用于軟土也會有偏差，因此采用現(xiàn)場原位測試的方法往往能克服以上 缺點。軟土地基常用的原位測試方法有：根據(jù)載荷試驗、旁壓試驗確定地基承載力，以十 字板剪切試驗測定軟粘土不排水抗剪強度換算地基承載力值，按標準貫入試驗和靜力觸探 結果用經(jīng)驗公

19、式計算地基承載力等。 對較重要或規(guī)模較大的工程，確定軟土地基承載力宜綜合以上方法，結合當?shù)剀浲脸?積年代，成層情況，下臥層性質等考慮，并注意滿足結構物對沉降和穩(wěn)定的要求。 （二）軟土地基的沉降計算 軟土地基在荷載下沉降變形的主要部分為 固結沉降 Sc，此外還包括瞬時沉降 Sd與次固 結沉降 Ss，如圖 6-1 所示。軟土地基的總沉降 量 S 為 Sd、Sc、Ss之和。 1固結沉降 Sc 在荷載作用下，軟土地基緩慢地排水固結 發(fā)生的沉降稱為（主）固結沉降，常用的計算 方法如下。 （1）采用 ep 曲線計算 （-5） 圖 6-1 軟土地基沉降的組成 i n i i ii c h e ee S 1

20、0 10 1 式中：e0i未受基礎荷載前，軟土地基第 i 層土分層中點自重應力作用下穩(wěn)定時的孔隙比； e1i受基礎荷載后，軟土地基第 i 層土分層中點自重應力與附加應力作用下穩(wěn)定時 的穩(wěn)定孔隙比； 土分層厚度，宜為 0.5m1.0m； i h （2）采用壓縮模量計算 （6-6） i n i si i c h E p S 1 第 i 層土中點的附加應力; i p 壓縮摸量,應取第 i 層土分層中點自重應力至自重應力與附加應力之和的壓縮 si E 隨堂章節(jié)7 段計算。 (3)采用 elogp 曲線計算 軟土根據(jù)先期固結壓力 Pc，與上覆土自重應力 P0關系，天然土層的固結狀態(tài)可區(qū)分 為正常固結狀態(tài)

21、、超固結狀態(tài)、欠固結狀態(tài)。我國海濱平原，內(nèi)陸平原軟土大多屬正常固 結狀態(tài)；少數(shù)上覆土層經(jīng)地質剝蝕的軟土及軟土上的“硬殼”則屬超固結狀態(tài)；江、河入海 口處及濱海相沉積(以及部分沖填土)則屬欠固結土的。對于欠固結軟土，在計算其固結沉 降 Sc時，必須包括在自重應力作用下繼續(xù)固結所引起的那一部分沉降，若仍按正常固結的 土層計算，所得結果將遠小于實際沉降。下面簡要介紹考慮先期固結壓力的計算公式： 正常固結、欠固結條件下 （-7） ci ioi ci n i i i c p pp C e h Slg 1 1 0 式中：第 i 層土中的壓縮指數(shù)，應取分層中點自重應力至自重應力與附加應力 ci C 之和的壓

22、縮段計算； 第 i 層土分層中點的自重應力； i p 先期固結壓力，正常固結時 pci=poi，欠固結時 pcit2。 由于對軟土的次固結性狀仍了解不夠，無論對于它的機理、變化規(guī)律、影響因素、計 算方法和試驗測定等都有待進一步深入探討。 軟土地基沉降量 S 還可以利用觀察到的建筑物的若干隨時間(t1、t2等)變化的沉降值 Stl、St2、St一 t 關系等，推算該建筑物的后期沉降 St及最終沉降。常用的推算方法是將 S 實測的沉降一時間(St一 t)曲線擬合為指數(shù)曲線、雙曲線等而用數(shù)學方法推算 St或。具 S 體詳見土力學教材。 綜上所述，軟土地基的沉降應為上述三種沉降之和，即，但是 scd

23、SSSS 由于瞬時沉降和次固結沉降的計算方法和理論還處于初步階段，故工程上也常用將一維固 結沉降計算的結果乘以一個沉降計算經(jīng)驗的修正系數(shù) ms計算 （6-12） csS mS 在公橋基規(guī)規(guī)定：當軟土壓縮模量 Es1.04.0MPa 時，ms1.81.1，以提高其 計算精度。由于軟土地基沉降的復雜性，ms的取值尚待補充完善。 (三)軟土地基的穩(wěn)定性分析 分析軟土地基上建筑物承受水平推力后，由于地基土抗剪強度低，發(fā)生基礎連同部分 地基土在土中剪切滑移失穩(wěn)的可能性。在軟土地基上橋臺、擋土墻等承受側向推力的建筑 隨堂章節(jié)9 物在保證其地基承載力、沉降驗算。同時，應進行穩(wěn)定性的分析。對于樁基礎，假定的滑

24、 動弧面可認為發(fā)生在樁底以上如圖 6-3 所示(只有軟土層很厚而樁長又很短時才發(fā)生在樁底 以下，但此僅是特例)，由于在設計中考慮承臺底以上全部外力均由基樁承擔，所以分析時 可以不計這部分外力作用于滑動弧面上的分力，只考慮承臺底面到滑動弧面以上土柱重， 即在圖 6-3 中對 P、M 不應計入其影響，而陰形部分土的重力 應計入其影響。不屬于基樁承 擔的滑裂體范圍內(nèi)的荷載仍應 圖 6-3 樁基穩(wěn)定性分析示意圖 四、軟土地基基礎工程應注意的事項 軟土地基的強度、變形和穩(wěn)定是工程中必須全面、充分注意的問題。從目前國內(nèi)的勘 察、設計、施工的現(xiàn)狀出發(fā)，在軟土地基上修筑高速公路從基礎工程的角度出發(fā)，應注意 下

25、列一些事項： (一)要取得代表性很好的地質資料 軟土地基上高速公路的設計與施工質量很大程度上取決于地質資料的真實性和代表性， 應認真收集沿線的地形、地貌、工程地質、水文地質、氣象等資料，合理地利用鉆探、觸 探、十字板剪切等現(xiàn)場綜合勘探測試方法，做好軟土地基各層土樣的物理、力學、水理性 質的室內(nèi)試驗，并對上述各項資料進行統(tǒng)計與分析，選擇有代表性的技術指標作為設計和 施工的依據(jù)。 (二)軟土地基路堤處治設計應注意的事項有： 1軟土路堤的穩(wěn)定性分析 2軟土路堤的變形分析 3軟土地基處理方案的合理選擇 4觀測和試驗 (三)軟土地區(qū)的橋涵基礎設計應注意的事項 隨堂章節(jié)10 1全面掌握相關資料合理布設橋涵

26、 在軟土地區(qū)，橋梁位置(尤其是大型橋梁)既要與路線走向協(xié)調，又要注意構造物對工 程地質的要求，如果地基土層是深、厚軟粘土，特別淤泥、泥炭和高靈敏度的軟土，不僅 設汁技術條件復雜，而且將給施工、養(yǎng)護、運營帶來許多困難，工程造價也將增大，應力 求避免，另選擇軟土較薄、均勻、靈敏度較小的地段可能更為有利。對于小橋涵，可優(yōu)先 考慮地表“硬殼”層較厚，下臥為均勻軟土處，以爭取采用明挖剛性擴大基礎，降低造價。 在確定橋梁總長、橋臺位置時，除應考慮泄洪、通航要求外，宜進一步結合橋臺和引 道的結構和穩(wěn)定考慮。如能利用地形、地質條件，適當?shù)牟贾没蜓娱L引橋，使橋臺置于地 基土質較好或軟土較薄處，以引橋代替高路堤，

27、減少橋臺和填土高度，有利于橋臺、路堤 的結構和穩(wěn)定。在造價、占地、養(yǎng)護費用、運營條件等統(tǒng)盤考慮后，在技術上、經(jīng)濟上都 是合理的。 軟土地基上橋梁宜采用輕型結構，減輕上部結構及墩臺自重。由于地基易產(chǎn)生較大的 不均勻沉降，一般以采用靜定結構或整體性較好的結構為宜，如橋梁上部可采用鋼筋混凝 土空心板或箱形梁；橋臺采用柱式、支撐梁輕型橋臺或框架式等組合式橋臺；橋墩宜用樁 柱式、排架式、空心墩等。涵洞宜用鋼筋混凝土管涵、整體基礎鋼筋混凝土蓋板涵、箱涵 以保證涵身剛度和整體性。 2軟土地基橋梁基礎設計應注意事項 我國在軟土地區(qū)的橋梁基礎，常用的是剛性擴大基礎(天然地基或人工地基)和樁基礎， 也有用沉井基礎

28、的，現(xiàn)結合軟土地基的特點，介紹設計時應注意的幾個問題。 （1）剛性擴大淺基礎 在較穩(wěn)定、均勻、有一定強度的軟土上修筑對沉降要求不嚴高的矮、小橋梁，常優(yōu)先 采用天然地基(或配合砂礫墊層)上的剛性擴大淺基礎。如軟土表層有較厚的“硬殼”也可考 慮利用。剛性擴大基礎常因軟土的局部塑性變形而使墩、臺發(fā)生不均勻沉降，或由于臺后 填土的影響使橋臺前后端沉降不均而發(fā)生后仰也是常見的工程事故，有時還同時使橋臺向 前滑移。因此在設計時應注意對基礎受力不同的邊緣(如橋臺基礎的前趾和后踵)沉降的驗 算及抗滑動、傾覆的驗算。 防治措施：可采用人工地基如有針對性的布設砂礫墊層，對地基進行加載預壓以減少 地基的沉降量和調整

29、沉降差，或采用深層攪拌法，以水泥土攪拌樁或粉體噴射攪拌樁加固 軟土地基，按復合地基理論驗算地基各控制點的承載力和沉降(加固范圍應包括橋頭路堤地 基的一部分)；采取結構措施如改用輕型橋臺，埋置式橋臺，必要時改用樁基礎等；也有建 議對小橋(如單孔跨徑不超過 8m，孔數(shù)不多于 3 孔)可將相鄰墩臺剛性擴大基礎聯(lián)合成整體， 形成聯(lián)合基礎板，在滿足地基承載力和沉降同時，可以解決橋臺前傾后仰和滑移問題。但 此時為避免基礎板過厚，常需配置受力鋼筋改為柔性基礎，應先進行技術、經(jīng)濟方案比較， 全面分析后選用(設計方法可參考第二章柔性基礎簡化的倒梁法及鋼筋混凝土結構設計有關 規(guī)定)。為了防止小橋基礎向橋孔滑移，也

30、可僅在基礎間設置鋼筋混凝土(或混凝土)支撐梁。 軟土地基上相鄰墩、臺間距小于 5m 時，應按公橋基規(guī)要求考慮鄰近墩、臺對軟土地 基所引起的附加豎向壓應力。 （2）樁基礎 在較深厚的軟土地基，大中型橋梁常采用樁基礎，它能獲得較好的技術效果，如達到 經(jīng)濟上合理，應是首選的方案。施工方法可以是打入(壓入)樁、鉆孔灌注樁等。要求基樁 穿過軟土深入硬土(基巖)層以保證足夠的承載力和很小的沉降量。軟土很厚需采用長的摩 擦樁時，應注意樁底軟土承載力和沉降的驗算，必要時可對樁周軟土進行壓漿處理或做成 擴底樁。 隨堂章節(jié)11 打入樁的樁距應較一般土質的適當加大，并注意安排好樁的施打順序，避免已打入的 鄰樁被擠移

31、或上抬，影響質量。鉆孔灌注樁一般應先試樁取得施工經(jīng)驗，避免成孔時發(fā)生 縮孔、坍孔。 軟土地基樁基礎設計中，應充分注意由于軟土側向移動而使基樁撓曲和受到的附加水 平壓力：由于軟土下沉而對基樁發(fā)生的負摩阻力，現(xiàn)分述如下： 地基軟土側限移動對基樁的影響。在軟土上樁基礎的橋臺、擋墻等，由于臺后填土 重力的擠壓，地基軟土側向移動，樁土間產(chǎn)生附加水平壓力，引起樁身撓曲，使橋臺 后仰和向河槽傾移，甚至基樁折損等事故。在深厚軟土上修橋，特別是較高填土的橋臺日 益增多，這類事故時有發(fā)生，已引起國內(nèi)外基礎工程界廣泛重視。 我國公橋基規(guī)要求橋臺“基樁上部位于摩擦角小于 20的軟土中時，應驗算施于基 樁的水平力所產(chǎn)生

32、的撓曲”(國外也有提出當臺后填土重超過軟土屈服強度 py3Cu時)。在 此情況下，樁身所受到的附加水平力，發(fā)生的撓曲與填土高度密切相關，也與基樁穿越的 各土層層厚，軟土的力學性質，軟土移動量及隨深度的變化，基樁剛度及其兩端支承條件 等變化因素有關。對此問題的探討現(xiàn)在還不夠充分，實踐中一般應用半理論半經(jīng)驗方法處 理，更精確、全面、符合實際的應用方法尚需進一步完善。 為了避免橋臺后仰前傾，可采取加強樁頂約束及平衡(或減少)土壓力的措施，如采用 低樁承臺、埋置式橋臺或臺前加筑反壓護道和擋墻(其地基應經(jīng)處理)，也可采用剛度較大 的基樁和多排樁基礎(打入樁可采用部分斜樁)，對軟土地基加載預壓等。 地基軟

33、土下沉對基樁的影響 軟土下沉使基樁承受到負摩阻力，將產(chǎn)生較大的沉降 或使樁身縱向壓屈破壞，必須予以重視?；鶚渡县撃ψ枇Ξa(chǎn)生原因、條件及計算等請參閱 樁基礎一章有關的介紹。 （3）沉井基礎 在較厚較軟弱土上下沉沉井，往往因下沉速度較快而發(fā)生沉井傾斜、位移等，應事先 注意采取防備措施，如選用輕型沉井、平面形狀采用圓形或長寬比較小的矩形、立面形狀 采用豎直式等，施工時盡量對稱挖土控制均勻下沉并及時糾偏。 四 軟土地基橋臺及橋頭路堤的穩(wěn)定設計應注意的事項 軟土地基抗剪強度低，在稍大的水平力作用下橋臺和橋頭路堤容易發(fā)生地基的縱向滑 動 失穩(wěn)，應按已介紹的方法進行驗算，如穩(wěn)定性不夠，小橋可采用支撐梁、人工

34、地基等，大 中橋梁除將淺基改為樁基，采用人工地基、延長引橋使填土高度降低或橋臺移至穩(wěn)定土層 上外，常用方法是采取減少臺后土壓力措施或在臺前加筑反壓護道(應注意臺前過水面積的 保證)，埋置式橋臺也可同時放緩溜坡，反壓護道（溜坡)長度、高度、坡度，以及地基加 固方法等都應該經(jīng)計算確定，施工時注意臺前、后填土進度的配合，避免有過大的高差。 橋頭路堤填土(包括橋臺錐坡)橫向失穩(wěn)也須經(jīng)過驗算加以保證，需要時也應放緩坡度 或 加筑反壓護道。 橋頭路堤填土稍高時，路堤下沉使橋臺后傾是軟土地區(qū)橋梁工程常發(fā)生的事故。除應 對橋臺基礎采取前述的有針對性的結構措施及改用輕質材料填筑路堤外，一般也常對路堤 的地基采取

35、人工加固處理。 第三節(jié) 換土墊層法 隨堂章節(jié)12 在沖刷較小的軟土地基上，地基的承載力和變形達不到基礎設計要求，且當軟土層不 太厚(如不超過 3m)時，可采用較經(jīng)濟、簡便的換土墊層法進行淺層處理。即將軟土部分或 全部挖除，然后換填工程特性良好的材料，并予以分層壓實，這種地基處理方法稱為換填 墊層法。墊層處治應達到增加地基持力層承載力，防止地基淺層剪切變形的目的。 換填的材料主要有砂、碎石、高爐干渣和粉煤灰等，應具有強度高、壓縮性低、穩(wěn)定 性好和無侵蝕性等良好的工程特性。當軟土層部分換填時，地基便由墊層及(軟弱)下臥層 組成如圖 64 所示，足夠厚度的墊層置換可能被剪切破壞的軟土層，以使墊層底部

36、的軟弱 下臥層滿足承載力的要求，而達到加固地基的目的。按墊層回填材料的不同，可分別稱為 砂墊層、碎石墊層等。 換填墊層法設計的主要指標是墊層厚度和寬度，一般可將各種材料的墊層設計都近似 地按砂墊層的計算方法進行設計。 一、砂墊層的設計計算 (一)砂墊層厚度的確定 砂墊層厚度計算實質上是軟弱下臥層頂面承載力的驗算，計算方法有多種。 一種方法是按彈性理論的土中應力分布公式計算。即將砂墊層及下臥土層視為一均質 半無限彈性體，在基底附加應力作用下，計算不同深度的各點土中附加應力并加上土的自 重應 力，同時以第二章所介紹的“規(guī)范”方法計算地基土層隨深度變化的容許承載力，并以此確 定砂墊層的設計厚度，如圖

37、 6-4 所示。也可將加固后地基視為上層堅硬、下層軟弱的雙層 地基，用彈性力學公式計算。 另一種是我國目前常用的近似按應力擴散角進行計算的方法。即認為砂墊層以“”角 向下擴散基底附加壓力，到砂墊層底面(下臥層頂面)處的土中附加壓應力與土中自重應力 之和不超過該處下臥層頂面地基深度修正后的容許承載力，即： （6-9） H H 式中： (kPa)為下臥層頂面處地基的容許承載力，可按第 章方法計算，通常只 H 進行下臥層頂面深度修正，而壓應力的大小與基底附加壓力、墊層厚度、材料重等有 H 關。 若考慮平面為矩形的基礎，在基底平均附加應力作用下，基底下土中附加壓應力按 擴散角通過砂墊層向下擴散到軟弱下

38、臥層頂面，并假定此處產(chǎn)生的壓應力平面呈梯形分 布(圖 6-5)(在空間呈六面體形狀分布)，根據(jù)力的平衡條件可得到： hsss tghtgbhltghblb 3 4 2 則該處下臥層頂面的附加壓應力 h為： 隨堂章節(jié)13 （6-10） tghtghbllb lb ss h 3 4 式中：l基礎的長度(m)； b基礎的寬度(m)； 砂墊層的厚度(m)； s h 基底處的附加應力(kPa)； 砂墊層的壓應力擴散角，一般取 35。45。，根據(jù)墊層材料選用。 圖 6-4 砂墊層及應力分布 圖 6-5 砂墊層應力擴散圖 砂墊層底面下的下臥層同時還受到墊層及基坑回填土的重力，所以 （6-11）hhs shH

39、 式中：、砂墊層、回填土的重度(kNm3)，水下時按浮重度計算， s h基坑回填土厚度(m)。 由式(613)、(614)、(615)可得到砂墊層所需厚 hs。hs一般不宜小于 lm 或超過 3m，墊層過薄，作用不明顯，過厚需挖深坑，費工耗料，經(jīng)濟、技術上往往不合理。當?shù)?基土軟且厚或基底壓力較大時，應考慮其它加固方案。 (二)砂墊層平面尺寸的確定 砂墊層底平面尺寸應為： tghlL s 2 （6-12）tghbB s 2 其中 L、B 分別為砂墊層底平面的長及寬，一般情況砂墊層頂面尺寸按此確定，以防 止承受荷載后墊層向兩側軟土擠動。 (三)基礎最終沉降量的計算 砂墊層上基礎的最終沉降量是由墊

40、層本身的壓縮量 Ss與軟弱下臥層的沉降量 Sl所組成， 隨堂章節(jié)14 由于砂墊層壓縮模量比較弱下臥層大得多，其壓縮量小且在施工階段基本完成， ls SSS 實際可以忽略不計。需要時 Ss也可按下式求得： （6-17） s sH s E h S 2 式中： Es砂墊層的壓縮模量，可由實測確定，一般為 12 00024 000kPa： 砂墊層內(nèi)的平均壓應力。 2 H Sl可用有關章節(jié)介紹方法計算。S 的計算值應符合建筑物容許沉降量的要求，否則應 加厚墊層或考慮其它加固方案。 第四節(jié) 排水固結法 飽和軟粘土地基在荷載作用下，孔隙中的水慢慢排出，孔隙體積慢慢地減小，地基發(fā) 生固結變形。同時，隨著超靜孔

41、隙水壓力逐漸消散， 有效應力逐漸提高，地基土的強度逐漸增長?，F(xiàn) 以圖 6-6 為例，可說明排水固結法使地基土密 實、強化的原理。在如圖 6-6a 中，當土樣的天 然有效固結壓力為。時，孔隙比為 e。 ，在 0 e曲線上相應為 a 點，當壓力增加， c 固結終了時孔隙比減少，相應點為 c 點，曲e 線為壓縮曲線，與此同時，抗剪強度與固結abc 壓力成比例地由 a 點提高到 c 點，說明土體在受 壓固結時，與孔隙比減小產(chǎn)生壓縮的同時，抗剪 強度也得到提高。如從 c 點卸除壓力，則土樣 發(fā)生回彈，圖 6-6a 中 cef 為卸荷回彈曲線，如從 f 點再加壓，土樣再壓縮將沿虛線到 c，其相 圖 6-6

42、 室內(nèi)壓縮試驗說明排水固結法原理 應的強度包線，如圖 6-l5b 所示。從再壓縮曲線 fgc可 a) e-曲線 b) -曲線 c c 看出，固結壓力同樣增加而孔隙比減小值為，比小的多。這說明如在建筑 e ee 場地上先加一個和上部結構相同的壓力進行加載預壓使土層固結，然后卸除荷載，再施工 建筑物，可以使地基沉降減少，如進行超載預壓(預壓荷載大于建筑物荷載)效果將更好， 但預壓荷載不應大于地基土的容許承載力。 排水固結法加固軟土地基是一種比較成熟、應用廣泛的方法，它主要解決沉降和穩(wěn)定 問題 一、砂井堆載預壓法 隨堂章節(jié)15 軟粘土滲透系數(shù)很低，為了縮短加載預壓后排水固結的歷時，對較厚的軟土層，常

43、在 地基中設置排水通道，使土中孔隙較快排出水?？稍谲浾惩林性O置一系列的豎向排水通道 (砂井、袋裝砂井或塑料排水板)，在軟土頂層設置橫向排水砂墊層如圖 6-7 所示，借此縮短 排水途程，增加排水通道，改善地基滲透性能。 （一） 砂井地基的設計 砂井地基的設計主要包括選擇適當?shù)纳熬睆?、間距、深度、排列方式、布置范圍以 及形成砂井排水系統(tǒng)所需的材料、砂墊層厚度等，以使地基在堆載預壓過程中，在預期的 時間內(nèi)，達到所需要的固結度（通常定為 80%） 。 1砂井的直徑和間距：砂井的直徑和間距 主要取決于土的固結特性和施工期的要求。從 原則上講，為達到相同的固結度，縮短砂井間 距比增加砂井直徑效果要好，即

44、以“細而密” 為佳，不過，考慮到施工的可操作性，普通砂 井的直徑為 300500mm。砂井的間距可根據(jù)地 基土的固結特征和預定時間內(nèi)所要求達到的固 結度確定，間距可按為直徑的 68 倍選用。 2砂井深度：砂井深度主要根據(jù)土層 的分布、地基中的附加應力大小、施工期限 和條件及地基穩(wěn)定性等因素確定。當軟土不厚 圖 6-7 砂井堆載預壓 （一般為 1020m）時，盡量要穿過軟土層達到砂層；當軟土過厚（超過 20m）,不必打穿 粘土，可根據(jù)建筑物對地基的穩(wěn)定性和變形的要求確定。對以地基抗滑穩(wěn)定性控制的工程， 豎井深度應超過最危險滑動面 2.0m 以上。 3砂井排列：砂井的平面布置可采取正方形或等邊三角

45、形(圖 6-8)，在大面積荷載作用 下，認為每個砂井均起獨立排水作用。為了簡化計算，將每個砂井平面上的排水影響面積 以等面積的圓來代替，可得一根砂井的有效排水圓柱體的直徑 de和砂井間距 l 的關系按下 式考慮： 等邊三角形布置 （6-18）llde05 . 1 32 正方形布置 （6-llde128 . 1 4 19） 4砂井的布置范圍：由于在基礎以外一定的 范圍內(nèi)仍然存在壓應力和剪應力，所以砂井 的布置范圍應比基礎范圍大為好，一般由基 礎的輪廓線向外增加 24m。 5砂料：砂料宜用中、粗砂，必須保證良 好的透水性，含泥量不應超過 3%，滲透系數(shù) 應大于 10-3cm/s。 6砂墊層：為了使

46、砂井有良好的排水通 道，砂井頂部應鋪設砂墊層，墊層砂料粒度 和砂井砂料相同，厚度一般為 0.5 m1 m。 隨堂章節(jié)16 （二）砂井地基的固結度的計算 砂井固結理論采取了下列的假設條件： 圖 6-8 砂井的平面布置及固結滲透途徑 地基土是飽和的，固結過程是土中孔隙水的排出過程；地基表面承受連續(xù)均勻的一次 施加的荷載；地基土在該荷載作用下僅有豎向的壓密變形，整個固結過程地基土滲透系 數(shù)不變；加荷開始時，所有豎向荷載全部由孔隙水承受。 采用砂井的地基固結度計算屬于三維問題。在軸對稱條件下的單元井固結課題，如圖 6-8 所示?？刹捎?RedulicTerzaghi 固結理論，其表達式為 （6-20）

47、 ) 1 ( 2 2 2 2 r u rr u C z u C t u rV 式中 CV、Cr地基的豎向和水平向固結系數(shù)（m/s2） ； r，z距離砂井中軸線的水平距離和深度（m） 。 為了求解方便，采用了分離變量原理，設，則式（6-20）可分解成 rzu uu （6-21a） 2 2 z u C t u V z （6-21b）) 1 ( 2 2 r u rr u C t u r r 方程（6-21a）的求解，可以采用 Terzaghi 解答，其固結度的計算公式為 其中 （6-22） 0 2 22 )2/(exp( 81 i i vi z A LtCA U) 12(iAi 方程（6-21b）已

48、由 Barron(1948)根據(jù)等應變條件解出，其水平向固結度的計算公式為 （6-23）) 8 exp(1 n r r F T U 其中 2 e r r d tC T 2 2 2 2 4 13 ln 1n n n n n Fn 式中 Tr水平向固結的時間因素，無量綱； t固結時間（s） ； L砂井垂直長度（豎向排水距離） （m） ； n井徑比 n=de/dw，無量綱； de ，dw砂井的有效排水直徑（m）和砂井直徑（m） 。 根據(jù)前述的分離變量原理，則整個土層的平均超靜孔隙水壓力為 rzu uu rzuuu 同理，對起始孔隙水壓力值的平均值仍然有 rzuuu000 上述兩式相除后，可得到 隨堂

49、章節(jié)17 oz z or r u u u u u u 0 再根據(jù)固結度的概念，土層的平均固結度 或 6-24 0 1 u u Ut t U u u 1 0 同理,可得豎向和徑向平均固結度為 或 6-25a r r r u u U 0 1 r r r U u u 1 0 或 6-25b z z z u u U 0 1 z z z U u u 1 0 從式（6-24、或（6-25）可得 或 （6-26）)1)(1 (1 zrt UUU)1)(1 (1 zrt UUU 上述推導得到的（6-26） ，即 Carrillo（1942）原理。根據(jù)這一原理，以及上述 Terzaghi 和 Barron 的解

50、答，則可計算出砂井地基的平均固結度。 為了實際應用方便，將式(6-26)中 Ur與 Tr、n 的函數(shù)關系制成表 6-4 以供查用。 徑向平均固結度徑向平均固結度 Ur，與時間因素，與時間因素 Tr及井徑比及井徑比 n 的關系的關系 表表 6-4 n Ur0.10.20.30.40.50.60.70.80.9 40.00980.02080.03310.04750.06420.08520.11180.15000.2140 50.01220.02600.04130.05900.08000.10650.13900.18700.2680 60.01440.03060.04900.07000.09460.

51、12540.16480.22100.3160 70.01630.03560.05520.07900.10700.14170.18600.24900.3560 80.01800.03830.06100.08750.11820.15700.20600.27600.3950 90.01960.04160.06640.09500.12870.17050.22300.30000.4380 100.02060.04400.07000.10000.13670.18000.23600.31600.4530 110.02200.04670.07460.10700.14460.19200.25200.33800.

52、4820 120.02300.04900.07800.11200.15180.20080.26300.35300.5050 130.02390.05070.08100.11600.15700.20800.27300.36600.5240 140.02500.05310.08480.12150.16630.21860.28600.38300.5480 例題 有一飽和軟粘性土層，厚 8m，其下為砂層，打穿軟粘土到達砂層的砂井直徑為 0.3m，平面布置為梅花形，間距 l=2.4m；軟粘土在 150kPa 均布壓力下的豎向固結系數(shù) CV0.15mm2s，水平向固結系數(shù) Cr0.29mm2s，求一個月時

53、的固結度。 解 豎向排水固結度 Uv的計算 地基上設置砂墊層，該情況為兩面排水 H82= 4 (m) 024 . 0 4000 864003015 . 0 22 t H C T V V )024. 0 4 14 . 3 exp( 14 . 3 8 1)exp( 8 1 2 22 vz TU =0.235 徑向排水固結度 Ur的計算 隨堂章節(jié)18 mmde2520050 . 1 24004 . 8 300 2520 n 1184 . 0 2520 864003029 . 0 22 t d C T e r r 414 . 1 746 . 0 13 . 2 014 . 1 4 . 84 14 . 8

54、3 4 . 8ln 14 . 8 4 . 8 2 2 2 2 n F %4951 . 0 1)1184 . 0 414 . 1 8 exp(1) 8 exp(1 n n r T F U 砂井地基總平均固結度 %6139 . 0 149 . 0 1235 . 0 11 t U 不打砂井，依靠上下砂層固結排水，一個月地基固結度僅 23.5%，設砂井后為 61%。 以上介紹的徑向排水固結理論，是假定初始孔隙水壓力在砂井深度范圍內(nèi)為均勻分布 的，即只有荷載分布面積的寬度大于砂井長度時方能滿足，并認為預壓荷載是一次施加的， 如荷載分級施加，也應對以上固結理論予以修正，詳見有關砂井設計規(guī)范和專著，此處不

55、再贅述。 對于未打穿軟粘土層的固結度計算，因邊界條件不同(需考慮砂井以下軟粘土層的固結 度)，不能簡單套用式(6-26)，可以按下式近似計算其平均固結度： （6-27） 1 zt UUU 式中： U整個受壓土層平均固結度； 砂井深度 L 與整個飽和軟粘性土層厚度 H 的比值，； H L Ut砂井深度范圍內(nèi)土的固結度，按式(6-26)計算： Uz砂井以下土層的固結度，按單向固結理論計算，近似將砂井底面作為排水面。 砂井的施工工藝與砂樁大體相近，具體參照砂樁的施工工藝。 二、袋裝砂井和塑料排水板預壓法 用砂井法處理軟土地基如地基土變形較大或施工質量稍差常會出現(xiàn)砂井被擠壓截斷， 不 能保持砂井在軟土

56、中排水通道的暢通，影響加固效果。近年來普通在砂井的基礎上，出現(xiàn) 了以袋裝砂井和塑料排水板代替普通砂井的方法，避免了砂井不連續(xù)缺點，而且施工簡便、 加快了地基的固結，節(jié)約用砂，在工程中得到日益廣泛的應用。 (一)袋裝砂井預壓法 目前國內(nèi)應用的袋裝砂井直徑一般為 70120mm，間距為 1.0m2.0m(井徑比 n 約取 1520)。砂袋可采用聚丙烯或聚乙烯等長鏈聚合物編織制成，應具有足夠的抗拉強度、耐 腐蝕、對人體無害等特點。裝砂后砂袋的滲透系數(shù)不應小于砂的滲透系數(shù)。灌入砂袋的砂 隨堂章節(jié)19 應為中、粗砂并振搗密實。砂袋留出孔口長度應保證伸入砂墊層至少 300mm，并不得臥倒。 袋裝砂井的設計

57、理論、計算方法基本與普通砂井相同，它的施工已有相應的定型埋設 機械，與普通砂井相比，優(yōu)點是：施工工藝和機具簡單、用砂量少；它間距較小，排水固 結效率高，井徑小，成孔時對軟土擾動也小，有利于地基土的穩(wěn)定，有利于保持其連續(xù)性。 (二)塑料排水板預壓法 塑料排水板預壓法是將塑料排水板用插板機插入加固的軟土中，然后在地面加載預壓， 使土中水沿塑料板的通道逸出，經(jīng)砂墊層排除，從而使地基加速固結。 塑料板排水與砂井比較具有如下優(yōu)點： 1，塑料板由工廠生產(chǎn)，材料質地均勻可靠，排水效果穩(wěn)定； 2塑料板重量輕，便于施工操作； 3施工機械輕便，能在超軟弱地基上施工；施工速度快，工程費用便宜。 塑料排水板所用材料、

58、制造方法不同，結構也不同，基本上分兩類。一類是用單一材 料制成的多孔管道的板帶，表面刺有許多微孔（如圖 6-9） ；另一類是兩種材料組合而成， 板芯為各種規(guī)律變形斷面的芯板或亂絲、花式絲的芯板，外面包裹一層無紡土工織物濾套 （如圖 6-10） 。 塑料排水板可采用砂井加固地基的固結理 論和設計計算方法。計算時應將塑料板換算成 相當直徑的砂井，根據(jù)兩種排水體與周圍土接 圖 6-9 多孔單一結構型塑料排水板 觸面積相等原理進行換算，當量換算直徑 dP為 （6-28） b dp 2 式中：b塑料板寬度(mm)， 塑料板厚度(mm)， 目前應用的塑料排水板產(chǎn) 品成卷包裝，每卷長約數(shù)百 米，用專門的插板

59、機插入軟土 地基，先在空心套管裝入塑料 排水板，并將其一端與預制的 專用鋼靴連接，插入地基下預 定標高處，拔出空心套管，由于 6-10 復合結構塑料排水板 土對鋼靴的阻力，塑料板留在軟土中，在地面將塑料板切斷，即可移動插板機進行下一個 循環(huán)作業(yè)。 三、天然地基堆載預壓法 天然地基堆載預壓法是在建筑物施工前，用與設計荷載相等(或略大)的預壓荷載(如砂、 土、石等重物)堆壓在天然地基上使地基軟土得到壓縮固結以提高其強度(也可以利用建筑 物 本身的重量分級緩慢施工)，減少工后的沉降量，待地基承載力、變形達到設計預期要求后， 隨堂章節(jié)20 將預壓荷載撤除，在經(jīng)預壓的地基上修建建筑物。此方法費用較少，但

60、工期較長。如軟土 層不太厚，或軟土中夾有多層細、粉砂夾層滲透性能較好，不需很長時間就可獲得較好預 壓效果時可考慮采用，否則排水固結時間很長，應用就受到限制。此法設計計算可用一維 固結理論。 四、真空預壓法和降水位預壓法 真空預壓法實質上是以大氣壓作為預壓荷重的一種預壓固結法（圖 6-11） 。在需要加 固的軟土地基表面鋪設砂墊層，然后埋設垂直排水通道(普通砂井、袋裝砂井或塑料排水板)， 再用不透氣的封閉薄膜覆蓋軟土地基，使其與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過砂墊層 內(nèi)埋設的吸水管道，用真空泵進行抽氣，使其形成真空，當真空泵抽氣時，先后在地表砂 墊層及豎向排水通道內(nèi)逐漸形成負壓，使土體內(nèi)部與排水