軟弱地基的處理方法

1、精選脆弱地基的處理方法1、脆弱地基的特征及危害軟土是指自然含水量高、孔隙大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。軟土具有自然含水量商、自然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長、擾動性大、透水性差等特點(diǎn)。軟土層狀分布簡單，各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大。軟土地基是指由軟土、沖填土、雜填土、松散砂土及其他具有高壓縮性的土層構(gòu)成的地基。這些地基的共同特點(diǎn)是模量低、承載力小，未經(jīng)人工加固處理是不能在上面修筑基礎(chǔ)和建筑物的。在珠江三角洲地區(qū)，最常見的軟土主要為淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土等，它們有一個共同的特點(diǎn)就是：沉積時(shí)間短，含水量高，壓縮性高，抗剪強(qiáng)度低，靈敏度高。在脆弱土層上建筑建（構(gòu)）筑物時(shí)

2、，接受自然地基其強(qiáng)度往往不能滿足設(shè)計(jì)要求，遇到諸如土體穩(wěn)定、變形等一系列問題。于是，需實(shí)行措施對脆弱地基進(jìn)行地基處理，以滿足設(shè)計(jì)的要求，確保建筑物的平安與正常使用。地基處理的對象包括：脆弱地基與不良地基。建設(shè)工程越來越多地遇到不良地基。因此，脆弱地基處理問題也就顯得更為常見和更加重要?，F(xiàn)就常用的脆弱地基處理方法談點(diǎn)看法與同行作一些探討。期望在今后類似工程的施工中得以借鑒，確保工程質(zhì)量。2、常用的脆弱地基處理方法  一、置換法 (1)換填法 就是將表層不良地基土挖除，然后回填有較好壓密特性的土進(jìn)行壓實(shí)或夯實(shí)，形成良好的持力層。從而轉(zhuǎn)變地基的承載力特性，提高抗變形和穩(wěn)定力量。

3、施工要點(diǎn)：將要轉(zhuǎn)換的土層挖盡、留意坑邊穩(wěn)定；保證填料的質(zhì)量；填料應(yīng)分層夯實(shí)。 (2)振沖置換法 利用特地的振沖機(jī)具，在高壓水射流下邊振邊沖，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樁體。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基，達(dá)到提高地基承載力減小壓縮性的目的。 施工留意事項(xiàng)：碎石樁的承載力和沉降量很大程度取決于原地基土對其的側(cè)向約束作用，該約束作用越弱，碎石樁的作用效果越差，因而該方法用于強(qiáng)度很低的軟粘土地基時(shí)必需慎重行事。 (3)夯(擠)置換法 利用沉管或夯錘的方法將管(錘)置入土中，使土體向側(cè)邊擠開，并在管內(nèi)(或夯坑)放人碎石或砂等填料。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基，由于擠、夯使土體側(cè)

4、向擠壓，地面隆起，土體超靜孔隙水壓力提高，當(dāng)超靜孔隙水壓力消散后土體強(qiáng)度也有相應(yīng)的提高。 施工留意事項(xiàng)：當(dāng)填料為透水性好的砂及碎石料時(shí)，是良好的豎向排水通道。 二、預(yù)壓法 (1)堆載預(yù)壓法 在建筑建筑物之前，用臨時(shí)堆載(砂石料、土料、其他建筑材料、貨物等)的方法對地基施加荷載，賜予肯定的預(yù)壓期。使地基預(yù)先壓縮完成大部分沉降并使地基承載力得到提高后，卸除荷載再建筑建筑物。 施工工藝與要點(diǎn)： a、預(yù)壓荷載一般宜取等于或大于設(shè)計(jì)荷載； b、大面積堆載可接受自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合作業(yè)，對超軟土地基的第一級堆載用輕型機(jī)械或人工作業(yè)； c、堆載的頂面寬度應(yīng)小于建筑物的底面寬度，底面應(yīng)適當(dāng)放大； d、作用于地

5、基上的荷載不得超過地基的極限荷載。 (2)真空預(yù)壓法 在軟粘土地基表面鋪設(shè)砂墊層，用土工薄膜掩蓋且四周密封。用真空泵對砂墊層抽氣，使薄膜下的地基形成負(fù)壓。隨著地基中氣和水的抽出，地基土得到固結(jié)。為了加速固結(jié)，也可接受打砂井或插塑料排水板的方法，即在鋪設(shè)砂墊層和土工薄膜之前打砂井或插排水板，達(dá)到縮短排水距離的目的。 施工要點(diǎn)： 先設(shè)置豎向排水系統(tǒng)，水平分布的濾管埋設(shè)宜接受條形或魚刺形，砂墊層上的密封膜接受2-3層的聚氯乙烯薄膜，按先后挨次同時(shí)鋪設(shè)。面積大時(shí)宜分區(qū)預(yù)壓；做好真空度、地面沉降量，深層沉降、水平位移等觀測；預(yù)壓結(jié)束后，應(yīng)清除砂槽和腐植土層。應(yīng)留意對周邊環(huán)境的影響。 (3)降水法 降低地

6、下水位可削減地基的孔隙水壓力增加上覆土自重應(yīng)力，使有效應(yīng)力增加，從而使地基得到預(yù)壓。這實(shí)際上是通過降低地下水位，*地基土自重來實(shí)現(xiàn)預(yù)壓目的。 施工要點(diǎn)：一般接受輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)或深井井點(diǎn)；當(dāng)土層為飽和粘土、粉土、淤泥和淤泥質(zhì)粘性土?xí)r，此時(shí)宜輔以電極相結(jié)合。 (4)電滲法 在地基中插入金屬電極并通以直流電，在直流電場作用下，土中水將從陽極流向陰極形成電滲。不讓水在陽極補(bǔ)充而從陰極的井點(diǎn)用真空抽水，這樣就使地下水位降低，土中含水量削減。從而地基得到固結(jié)壓密，強(qiáng)度提高。電滲法還可以協(xié)作堆載預(yù)壓用于加速飽和粘性土地基的固結(jié)。 三、壓實(shí)與夯實(shí)法 1、表層壓實(shí)法 接受人工夯，低能夯實(shí)機(jī)械、碾壓或振動碾壓

7、機(jī)械對比較疏松的表層土進(jìn)行壓實(shí)。也可對分層填筑土進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)表層土含水量較高時(shí)或填筑土層含水量較高時(shí)可分層鋪墊石灰、水泥進(jìn)行壓實(shí)，使土體得到加固。 2、重錘夯實(shí)法 重錘夯實(shí)就是利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實(shí)淺層地基，使其表面形成一層較為均勻的硬殼層，獲得肯定厚度的持力層。 施工要點(diǎn)：施工前應(yīng)試夯，確定有關(guān)技術(shù)參數(shù)，如夯錘的重量、底面直徑及落距、最終下沉量及相應(yīng)的夯擊遍數(shù)和總下沉量；夯實(shí)前槽、坑底面的標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高；夯實(shí)時(shí)地基土的含水量應(yīng)把握在最優(yōu)含水量范圍內(nèi)；大面積夯時(shí)應(yīng)按挨次；基底標(biāo)高不同時(shí)應(yīng)先深后淺；冬季施工時(shí)，對土已凍結(jié)時(shí)，應(yīng)將凍土層挖去或通過燒熱法將土層融解；結(jié)束后，應(yīng)準(zhǔn)

8、時(shí)將夯松的表土清除或?qū)⒏⊥猎诮咏?m的落距夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。 3、強(qiáng)夯 強(qiáng)夯是強(qiáng)力夯實(shí)的簡稱。將很重的錘從高處自由下落，對地基施加很高的沖擊能，反復(fù)多次夯擊地面，地基土中的顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整，土體變?yōu)槊軐?shí)，從而能較大限度提高地基強(qiáng)度和降低壓縮性。 其施工工藝流程： 1)平整場地； 2)鋪級配碎石墊層； 3)強(qiáng)夯置換設(shè)置碎石墩； 4)平整并填級配碎石墊層； 5)滿夯一遍； 6)找平，并鋪土工布； 7)回填風(fēng)化石渣墊層，用振動碾碾壓八遍。 一般在大型強(qiáng)夯施土前，都應(yīng)選擇面積不大于400m2的場地進(jìn)行典型試驗(yàn)，以便取得數(shù)據(jù)，指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。 四、擠密法 1、振沖密實(shí)法 利用特地的振沖器械產(chǎn)生的重復(fù)水平振

9、動和側(cè)向擠壓作用，使土體的結(jié)構(gòu)逐步破壞，孔隙水壓力快速增大。由于結(jié)構(gòu)破壞，土粒有可能向低勢能位置轉(zhuǎn)移，這樣土體由松變密。 施工工藝： (1)平整施工場地，布置樁位； (2)施工車就位，振沖器對準(zhǔn)樁位； (3)啟動振沖器，使之緩緩沉人土層，直至加固深度以上3050cm，記錄振沖器經(jīng)過各深度的電流值和時(shí)間，提升振沖器至孔口。再重復(fù)以上步驟12次，使孔內(nèi)泥漿變稀。 (4)向孔內(nèi)倒人一批填料，將振沖器沉人填料中進(jìn)行振實(shí)并擴(kuò)大樁徑。重復(fù)這一步驟直至該深度電流達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流為止，并記錄填料量。 (5)將振沖器提出孔口，連續(xù)施工上節(jié)樁段，始終完成整個樁體振動施工，再將振沖器及機(jī)具移至另一樁位。 (6)在

10、制樁過程中，各段樁體均應(yīng)符合密實(shí)電流、填料量和留振時(shí)間等三方面的要求，基本參數(shù)應(yīng)通過現(xiàn)場制樁試驗(yàn)確定。 (7)施工場地應(yīng)預(yù)先開設(shè)排泥水溝系，將制樁過程中產(chǎn)生的泥水集中引入沉淀池，池底部厚泥漿可定期挖出送至預(yù)先支配的存放地點(diǎn)，沉淀池上部比較清的水可重復(fù)使用。 (8)最終應(yīng)挖去樁頂部lm厚的樁體，或用碾壓、強(qiáng)夯(遍夯)等方法壓實(shí)、夯實(shí)，鋪設(shè)并壓實(shí)墊層。 2、沉管砂石樁(碎石樁、灰土樁、OG樁、低標(biāo)號樁等) 利用沉管制樁機(jī)械在地基中錘擊、振動沉管成孔或靜壓沉管成孔后，在管內(nèi)投料，邊投料邊上提(振動)沉管形成密實(shí)樁體，與原地基組成復(fù)合地基。 3、夯擊碎石樁(塊石墩) 利用重錘夯擊或者強(qiáng)夯方法將碎石(塊

11、石)夯人地基，在夯坑里逐步填人碎石(塊石)反復(fù)夯擊以形成碎石樁或塊石墩。 五、拌和法 1、高壓噴射注漿法(高壓旋噴法) 以高壓力使水泥漿液通過管路從噴射孔噴出，直接切割破壞土體的同時(shí)與土拌和并起部分置換作用。凝固后成為拌和樁(柱)體，這種樁(柱)體與地基一起形成復(fù)合地基。也可以用這種方法形成擋土結(jié)構(gòu)或防滲結(jié)構(gòu)。 2、深層攪拌法 深層攪拌法主要用于加固飽和軟粘土。它利用水泥漿體、水泥(或石灰粉體)作為主固化劑，應(yīng)用特制的深層攪拌機(jī)械將固化劑送人地基土中與土強(qiáng)制攪拌，形成水泥(石灰)土的樁(柱)體，與原地基組成復(fù)合地基。水泥土樁(柱)的物理力學(xué)性質(zhì)取決于固化劑與土之間所產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng)。

12、固化劑的摻人量及攪拌均勻性和土的性質(zhì)是影響水泥土樁(柱)性質(zhì)以至復(fù)合地基強(qiáng)度和壓縮性的主要因素。 施工工藝： 定位能 漿液配制 送漿 鉆進(jìn)噴漿攪拌 提升攪拌噴漿 重復(fù)鉆進(jìn)噴漿攪拌 重復(fù)提升攪拌 當(dāng)攪拌軸鉆進(jìn)、提升速度為0.65-1.Om/min時(shí)，應(yīng)重復(fù)攪拌一次。 成樁完畢，清理攪拌葉片上包裹的土塊及噴漿口，樁機(jī)移至另一樁位施工。 六、加筋法 (1)土工合成材料 土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物，如塑料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類型的產(chǎn)品，置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮加強(qiáng)或愛護(hù)土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土

13、工合成材料等類型。 (2)土釘墻技術(shù) 土釘一般是通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置，但也有通過直接打人較粗的鋼筋和型鋼、鋼管形成土釘。土釘沿通長與四周土體接觸，依*接觸界面上的粘結(jié)摩阻力，與其四周土體形成復(fù)合土體，土釘在土體發(fā)生變形的條件下被動受力。并主要通過其受剪工作對土體進(jìn)行加固，土釘一般與平面形成肯定的角度，故稱之為斜向加固體。土釘適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的人工填土、粘性土、弱膠結(jié)砂土的基坑支護(hù)和邊坡加固。 (3)加筋土 加筋土是將抗拉力量很強(qiáng)的拉筋埋置于土層中，利用土顆粒位移與拉筋產(chǎn)生的摩擦力使土與加筋材料形成整體，削減整體變形和增加整體穩(wěn)定。拉筋是一種水平向增加體。一般使用抗拉力量強(qiáng)、摩

14、擦系數(shù)大而耐腐蝕的條帶狀、網(wǎng)狀、絲狀材料，例如，鍍鋅鋼片；鋁合金、合成材料等。 七、灌漿法 是利用氣壓、液壓或電化學(xué)原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位。灌漿的漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿、石灰漿及各種化學(xué)漿材如聚氨酯類、木質(zhì)素類、硅酸鹽類等。依據(jù)灌漿的目的可分為防滲灌漿、堵漏灌漿、加固灌漿和結(jié)構(gòu)糾傾灌漿等。按灌漿方法可分為壓密灌漿、滲入灌漿、劈裂灌漿和電化學(xué)灌漿。灌漿法在水利、建筑、道橋及各種工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 八、常見不良地基土及其特點(diǎn) 1.軟粘土 軟粘土也稱軟土，是脆弱粘性土的簡稱。它形成于第四紀(jì)晚期，屬于海相、瀉湖相、河谷相、湖沼相、溺

15、谷相、三角洲相等的粘性沉積物或河流沖積物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊四周地區(qū)。常見的脆弱粘性土是淤泥和淤泥質(zhì)土。軟土的物理力學(xué)性質(zhì)包括如下幾個方面： (1)物理性質(zhì) 粘粒含量較多，塑性指數(shù)Ip一般大于17，屬粘性土。軟粘土多呈深灰、暗綠色，有臭味，含有機(jī)質(zhì)，含水量較高、一般大于40%，而淤泥也有大于80%的狀況。孔隙比一般為1.0-2.0，其中孔隙比為1.01.5稱為淤泥質(zhì)粘土，孔隙比大于1.5時(shí)稱為淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力學(xué)性質(zhì)也就呈現(xiàn)與之對應(yīng)的特點(diǎn)-低強(qiáng)度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度。 (2)力學(xué)性質(zhì) 軟粘土的強(qiáng)度極低，不排水強(qiáng)度通常僅為530kPa，表現(xiàn)

16、為承載力基本值很低，一般不超過70kPa，有的甚至只有20kPa。軟粘土尤其是淤泥靈敏度較高，這也是區(qū)分于一般粘土的重要指標(biāo)。 軟粘土的壓縮性很大。壓縮系數(shù)大于0.5MPa-1，最大可達(dá)45MPa-1，壓縮指數(shù)約為0.35-0.75。通常狀況下，軟粘土層屬于正常固結(jié)土或微超固結(jié)土，但有些土層特殊是新近沉積的土層有可能屬于欠固結(jié)土。 滲透系數(shù)很小是軟粘土的又一重要特點(diǎn)，一般在10-5-10-8cm/s之間，滲透系數(shù)小則固結(jié)速率就很慢，有效應(yīng)力增長緩慢，從而沉降穩(wěn)定慢，地基強(qiáng)度增長也格外緩慢。這一特點(diǎn)是嚴(yán)峻制約地基處理方法和處理效果的重要方面。 (3)工程特性 軟粘土地基承載力低，強(qiáng)度增長緩慢；加

17、荷后易變形且不均勻；變形速率大且穩(wěn)定時(shí)間長；具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點(diǎn)。常用的地基處理方法有預(yù)壓法、置換法、攪拌法等。 2.雜填土 雜填土主要消滅在一些老的居民區(qū)和工礦區(qū)內(nèi)，是人們的生活和生產(chǎn)活動所遺留或堆放的垃圾土。這些垃圾土一般分為三類：即建筑垃圾土、生活垃圾土和工業(yè)生產(chǎn)垃圾土。不同類型的垃圾土、不同時(shí)間堆放的垃圾土很難用統(tǒng)一的強(qiáng)度指標(biāo)、壓縮指標(biāo)、滲透性指標(biāo)加以描述。 雜填土的主要特點(diǎn)是無規(guī)劃積累、成分簡單、性質(zhì)各異、厚薄不均、規(guī)律性差。因而同一場地表現(xiàn)為壓縮性和強(qiáng)度的明顯差異，極易造成不均勻沉降，通常都需要進(jìn)行地基處理。 3.沖填土 沖填土是人為的用水力沖填方式而沉積的土。近年

18、來多用于沿海灘涂開發(fā)及河漫灘造地。西北地區(qū)常見的水墜壩(也稱沖填壩)即是沖填土堆筑的壩。沖填土形成的地基可視為自然地基的一種，它的工程性質(zhì)主要取決于沖填土的性質(zhì)。沖填土地基一般具有如下一些重要特點(diǎn)。 (1)顆粒沉積分選性明顯，在入泥口四周，粗顆粒較先沉積，遠(yuǎn)離入泥口處，所沉積的顆粒變細(xì)；同時(shí)在深度方向上存在明顯的層理。 (2)沖填土的含水量較高，一般大于液限，呈流淌狀態(tài)。停止沖填后，表面自然蒸發(fā)后常呈龜裂狀，含水量明顯降低，但下部沖填土當(dāng)排水條件較差時(shí)仍呈流淌狀態(tài)，沖填土顆粒愈細(xì)，這種現(xiàn)象愈明顯。 (3)沖填土地基早期強(qiáng)度很低，壓縮性較高，這是因沖填土處于欠固結(jié)狀態(tài)。沖填土地基隨靜置時(shí)間的增長

19、漸漸達(dá)到正常固結(jié)狀態(tài)。其工程性質(zhì)取決于顆粒組成、均勻性、排水固結(jié)條件以及沖填后靜置時(shí)間。 4，飽和松散砂土 粉砂或細(xì)砂地基在靜荷載作用下常具有較高的強(qiáng)度。但是當(dāng)振動荷載(地震、機(jī)械振 動等)作用時(shí)，飽和松散砂土地基則有可能產(chǎn)生液化或大量震陷變形，甚至丟失承載力。這是由于土顆粒松散排列并在外部動力作用下使顆粒的位置產(chǎn)生錯位，以達(dá)到新的平衡，瞬間產(chǎn)生較高的超靜孔隙水壓力，有效應(yīng)力快速降低。對這種地基進(jìn)行處理的月的就是使它變得較為密實(shí)，消退在動荷載作用下產(chǎn)生液化的可能性。常用的處理方法有擠出法、振沖法等。 5.濕陷性黃土 在上覆土層自重應(yīng)力作用下，或者在自重應(yīng)力和附加應(yīng)力共同作用下，因浸水后土的結(jié)構(gòu)

20、破壞而發(fā)生顯著附加變形的土稱為濕陷性土，屬于特殊土。有些雜填土也具有濕陷性。廣泛分布于我國東北、西北、華中和華東部分地區(qū)的黃土多具濕陷性。(這里所說的黃土泛指黃土和黃土狀土。濕陷性黃土又分為自重濕陷性和非自重濕陷性黃土，也有的老黃土不具濕陷性)。在濕陷性黃土地基上進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，必需考慮因地基濕陷引起附加沉降對工程可能造成的危害，選擇適宜的地基處理方法，避開或消退地基的濕陷或因少量濕陷所造成的危害。 6.膨脹土 膨脹土的礦物成分圭要是蒙脫石，它具有很強(qiáng)的親水性，吸水時(shí)體積膨脹，失水時(shí)體積收縮。這種脹縮變形肚往很大，極易對建筑物造成損壞。膨脹土在我國的分布范圍很廣，如廣西、云南、河南、湖北、四川、陜西、河北、安徽、江蘇等地均有不同范圍的分布。膨脹土是特殊土的一種，常用的地基處理方法有換土、土性改良、預(yù)浸水，以及防止地基土含水量變化等工程措施。 7.含有機(jī)質(zhì)土和泥炭土 當(dāng)土中含有不同的有機(jī)質(zhì)時(shí)，將形成不同的有機(jī)質(zhì)土，在有機(jī)質(zhì)含量超過肯定含量時(shí)就形成泥炭土，它具有不同的工程特性，有機(jī) 質(zhì)的含量越高，對土質(zhì)的影響越大，主要表現(xiàn)為強(qiáng)度低、壓縮性大，并且對不同工程材料的摻入有不同影響等，對直接工程建設(shè)或地基處理構(gòu)成不利的影響。 8.山區(qū)地基土 山區(qū)地基土的地質(zhì)條件較為簡單，主要表現(xiàn)在地基