第9章 地基處理

第8章地基處理概述8.1軟弱土的種類和性質(zhì)

8.2地基處理技術(shù)綜述

8.3壓實(shí)法及強(qiáng)夯法8.4換土墊層法8.5擠密法和振沖法8.6排水固結(jié)法

8.7化學(xué)加固法

普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材

概述當(dāng)?shù)鼗休d力不足或變形過大或可能出現(xiàn)液化及滲透等問題，不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，就必須進(jìn)行處理，以滿足工程建設(shè)的要求。地基處理首先要明確處理的目的，其次要選擇合適的方法并作好處理前的準(zhǔn)備工作和處理后的勘察鑒定工作。

地基處理的對(duì)象軟弱地基主要由淤泥，淤泥質(zhì)土，沖填土，雜填土和其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。不良地基飽和松散的粉細(xì)砂、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土、鹽漬土、季節(jié)性凍土、巖溶與土洞等特殊性土構(gòu)成的地基，大部分帶有區(qū)域性。

地基處理的目的1.提高地基強(qiáng)度或增加其穩(wěn)定；2.降低地基壓縮性，以減少基變形；3.改善地基滲透性，以減少其滲漏或加強(qiáng)其滲透穩(wěn)定性；4.改善地基的動(dòng)力特性，以提高其抗震性能；5.改良地基的某種特殊不良特性，以滿足工程的要求。（濕陷性、膨脹性、巖溶等）

地基處理前的準(zhǔn)備工作1.收集分析已有的巖土勘察報(bào)告；2.調(diào)查當(dāng)?shù)氐鼗A(chǔ)現(xiàn)狀和常用的地基處理方法；3.深入調(diào)查地下水；4.注意地基處理對(duì)鄰近建筑、地下管道及設(shè)施的影響。

地基處理后的勘察鑒定工作1.處理后的地基要重新勘察，提供設(shè)計(jì)所需的技術(shù)參數(shù)；2.根據(jù)新的地基勘察報(bào)告鑒定地基處理的目的是否已經(jīng)達(dá)到，在處理后的地基上進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。淤泥、淤泥質(zhì)土沖填土雜填土其他高壓縮性

8.1軟弱土的種類和性質(zhì)淤泥及淤泥質(zhì)土是在靜水或緩流環(huán)境中沉積，經(jīng)生化作用形成的。是最常見的軟弱地基，廣泛分布于沿海地區(qū)、內(nèi)陸、山區(qū)如昆明、南京、武漢、天津等。具有以下工程特性：（1）天然含水量高，w>wL，流塑狀態(tài)；（2）孔隙比較大，1.5＞e≥1.0-----淤泥質(zhì)土e≥1.5-----淤泥（3）壓縮性高；（4）抗剪強(qiáng)度低，其不排水強(qiáng)度約為10～20kPa，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)小于5，承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk約為50～80kPa。淤泥及淤泥質(zhì)土沖填土是在治理和疏通江河航道時(shí)，用挖泥船通過泥漿泵將泥砂夾大量水分吹填到江河兩岸而形成的。主要分布在長(zhǎng)江、黃浦江、珠江兩岸。

特點(diǎn)：沖填土的物質(zhì)成分比較復(fù)雜，若以黏性土為主，由于土中含有大量水分，且難以排出，土體在形成初期處于流動(dòng)狀態(tài)，強(qiáng)度要經(jīng)過一定的固結(jié)時(shí)間，才能逐漸提高。因而，這類土屬于強(qiáng)度低和壓縮性較高的欠固結(jié)土。若主要以砂或其他粗顆粒土所組成的沖填土就不屬于軟弱土。沖填土的工程性質(zhì)主要取決于顆粒組成、均勻性和排水固結(jié)條件，與自然沉積的同類土相比，強(qiáng)度低，壓縮性高，常產(chǎn)生觸變現(xiàn)象。沖填土3.雜填土

雜填土是人類活動(dòng)所形成的無規(guī)則堆積物，由大量建筑垃圾、工業(yè)廢料、或生活垃圾組成，其成分復(fù)雜，性質(zhì)也不相同，且無規(guī)律性。在大多數(shù)情況下，雜填土是比較疏松和不均勻的，在同一場(chǎng)地不同位置，地基承載力和壓縮性也可能有較大的差異。雜填土的性質(zhì)隨著堆填齡期而變化，其承載力隨著時(shí)間增長(zhǎng)而提高。

雜填土的主要特點(diǎn)是:強(qiáng)度低，壓縮性高和均勻性差。

4.其他高壓縮性土

飽和松散粉細(xì)砂及部分粉土，雖然在靜載作用下具有較高的強(qiáng)度，但在機(jī)械振動(dòng)，車輛荷載，波浪或地震的反復(fù)作用下，有可能發(fā)生液化或震陷變形。地基會(huì)因液化而喪失承載力，基坑開挖時(shí)易產(chǎn)生管涌。該地基也屬于軟弱地基的范疇。

勘察時(shí):應(yīng)查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況。對(duì)沖填土尚應(yīng)了解排水固結(jié)條件。設(shè)計(jì)時(shí):應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)和地基的共同作用，對(duì)建筑體型，荷載情況，結(jié)構(gòu)類型和地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析，確定合理的建筑措施和地基處理方法。8.2地基處理技術(shù)綜述地基處理方法

排水固結(jié)法

振密擠密法

置換及拌入法

灌漿法

加筋法

冷熱處理法

托換技術(shù)

糾偏

二、地基處理的方法物理處理化學(xué)處理熱學(xué)處理置換排水?dāng)D密加筋攪拌灌漿熱加固凍結(jié)地基處理方法適用條件地基處理方法與加固原理

分類處理方法適用范圍1.換土墊層法墊層法淺層非飽和土和軟弱土層、濕陷性黃土、膨脹土、季節(jié)性凍土、素填土和雜填土強(qiáng)夯擠淤法厚度較小的淤泥和淤泥質(zhì)土地基2.振密、擠密法表層壓實(shí)法接近于最優(yōu)含水量的淺層疏松粘性土、松散砂性土、濕陷性黃土及雜填土重錘夯實(shí)法無粘性土、雜填土、非飽和粘性土和濕陷性黃土強(qiáng)夯法碎石土、砂土、素填土、雜填土、低飽和度的粉涂于粘性土及濕陷性黃土

振沖擠密法砂性土和年利含量小于10%的粉土土（或灰土）樁法濕陷性黃土、新近沉積黃土、素填土和雜填土砂樁法松砂地基和雜填土地基夯實(shí)水泥土樁地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土和淤泥質(zhì)土爆破法飽和凈砂、非飽和但灌水飽和的砂、粉土和濕陷性黃土地基處理方法適用條件

3.排水固結(jié)法堆載預(yù)壓法軟粘土地基砂井法透水性低的軟粘土，但不適應(yīng)于有機(jī)質(zhì)沉積物地基真空預(yù)壓法能在加固區(qū)形成穩(wěn)定負(fù)壓邊界條件的軟土地基真空-堆載預(yù)壓法軟粘土地基降低地下水位法特別是飽和粉、細(xì)砂地基電滲排水法飽和軟粘土地基4.置換法碎石樁法不排水抗剪強(qiáng)度大于20kPa的淤泥、淤泥質(zhì)土、砂土、粉土、粘性土和人工填土石灰樁法軟弱粘性土強(qiáng)夯置換法軟粘土CFG樁法填土、飽和和非飽和粘性土、砂土、粉土等地基柱錘沖擴(kuò)法雜填土、粘性土、粉土粘性素填土、黃土等地基EPS超輕質(zhì)填料法軟弱地基上的填方工程分類處理方法適用范圍地基處理方法適用條件

分類處理方法適用范圍5.加筋法土工聚合物砂土、粘性土和軟土，或作反濾和隔水材料加筋土人工填土的路堤和擋土結(jié)構(gòu)土層錨桿一切需要將應(yīng)力傳遞到穩(wěn)定土層中的工程土釘開挖支護(hù)和天然邊坡支護(hù)樹根樁法軟弱粘性土和雜填土6.膠結(jié)法注漿法巖基、砂土、粉土淤泥質(zhì)土、粘土和一般人工填土，也可用于暗濱和托換高壓噴射注漿法砂土、粉土、淤泥和淤泥質(zhì)土、粘性土、黃土、人工填土等，也可用于既有建筑的托換水泥土攪拌法淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且承載力不大于140kPa的粘性土7.冷熱處理凍結(jié)法飽和砂土和軟粘土的臨時(shí)處理燒結(jié)法非飽和粘性土、粉土和濕陷性黃土8.其他錨桿靜壓樁淤泥質(zhì)土、粘性土、人工填土和松散粉土沉降控制復(fù)合樁基較深厚軟弱地基上，以沉降控制為主的8層以下建筑地基地基處理方法適用條件

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(duì)于厚度較小的淤泥質(zhì)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?cái)U(kuò)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(fù)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、濕陷性黃土地基等擠淤置換法通過拋石或夯擊回填碎石置換淤泥達(dá)到加固地基的目的。厚度較小的淤泥地基強(qiáng)夯置換法采用強(qiáng)夯時(shí)，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減少沉降量。淺層軟弱土層較薄的地基褥墊法當(dāng)?shù)鼗徊糠謮嚎s小而另一部分壓縮性較大時(shí)，為避免不均勻沉降，在壓縮性小的區(qū)域換填鋪設(shè)一定厚度的可壓縮性土料形成褥墊，以減小沉降差。建筑物部分坐落在土上，部分在巖石上。1.置換地基處理方法與加固原理

方法加固原理碎石樁法采用沉管法或其他技術(shù)，在軟土中設(shè)置砂或碎石樁柱體，置換后形成復(fù)合地基，可提高地基承載力，降低地基沉降。同時(shí)，砂、石柱體在軟粘土中形成排水通道，加速固結(jié)砂樁（置換）法在軟粘土中設(shè)置密實(shí)的砂樁，以置換同體積的粘性土形成砂樁復(fù)合地基，以提高地基承載力。同時(shí)，砂樁還可以同砂井一樣起排水作用，以加速地基土固結(jié)。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(zhì)，形成石灰樁復(fù)合地基，以提高地基承載力，減少沉降量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(qiáng)度和低壓縮性，用于填土料，可有效減少作用于地基的荷載，且根據(jù)需要用于地基的淺層置換2.排水固結(jié)方法加固原理砂井法、加載預(yù)壓法在預(yù)壓荷載作用下，通過一定的預(yù)壓時(shí)間，天然地基被壓縮、固結(jié)，地基土的強(qiáng)度提高，壓縮性降低。在達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，卸去預(yù)壓荷載，再建造上部結(jié)構(gòu)，以保證地基穩(wěn)定和變形滿足要求。當(dāng)天然土層的滲透性較低時(shí)，為了縮短滲透固結(jié)的時(shí)間，加速固結(jié)速率，可在地基中設(shè)置豎向排水通道，如砂井、排水板等。加載預(yù)壓的荷載，一般有利用建筑物自身荷載、堆載或真空預(yù)壓等超載預(yù)壓法基本原理同加載預(yù)壓法，但預(yù)壓荷載超過上部結(jié)構(gòu)的荷載。一般在保證地基穩(wěn)定的前提下，超載預(yù)壓方法的效果更好，特別是對(duì)降低地基次固結(jié)沉降十分有效真空預(yù)壓法在飽和軟粘性土中設(shè)置砂井和砂墊層，上覆密封膜，通過設(shè)于砂墊層的抽氣管造成負(fù)壓，使軟粘土層排水固結(jié)。85kPa降低地下水位法通過降低地下水位，改變地基土受力狀態(tài)，其效果如堆載預(yù)壓，使地基土固結(jié)。在基坑開挖支護(hù)建筑物設(shè)計(jì)中可減少建筑物上作用力。3.振密擠密方法加固原理表層原位壓實(shí)法采用人工或機(jī)械夯實(shí)，碾壓或振動(dòng)，使土密實(shí)，但范圍較淺強(qiáng)夯法

采用重量100400kN的夯錘，從高處自由落下，在強(qiáng)烈的沖擊力和振動(dòng)力作用下，地基土密實(shí)，可以提高承載力，減少沉降量

振沖密實(shí)法

振沖器的強(qiáng)力振動(dòng)，使得飽和砂層發(fā)生液化，砂粒重新排列，孔隙率降低；同時(shí)，利用振沖器的水平振沖力，回填碎石料使得砂層擠密，達(dá)到提高地基承載力，降低沉降的目的

3.振密擠密方法加固原理擠密碎（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(dòng)作用，將樁柱體之間土體擠密，并形成碎（砂）石樁柱體復(fù)合地基，達(dá)到提高地基承載力和減小地基沉降的目的

土、灰土樁法

采用沉管等技術(shù)，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(dòng)作用，擠密土體，并形成復(fù)合地基，提高地基承載力，減小沉降量擠密砂樁法

在采用錘擊法或振動(dòng)法制樁過程中，對(duì)周圍砂層產(chǎn)生擠密作用，被擠密樁間土和密實(shí)的砂樁形成砂樁復(fù)合地基。爆破擠密法利用爆破產(chǎn)生擠壓力和振動(dòng)力使地基土密實(shí)以提高土體的抗剪強(qiáng)度，提高承載力，減少沉降。4.加筋方法加固原理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(dá)到減小或抵抗土壓力；調(diào)整基底接觸應(yīng)力的目的。可用于支擋結(jié)構(gòu)或淺層地基處理錨固法主要有土釘和土錨法，土釘加固作用依賴于土釘與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豎向加固體復(fù)合地基法在地基中設(shè)置小直徑剛性樁、低等級(jí)混凝土樁等豎向加固體，例如CFG樁、二灰混凝土樁等，形成復(fù)合地基，提高地基承載力，減少沉降量5.化學(xué)固化方法加固原理深層攪拌法

利用深層攪拌機(jī)械，將固化劑（一般的無機(jī)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(fù)合地基、格柵狀或連續(xù)墻支擋結(jié)構(gòu)。作為復(fù)合地基，可以提高地基承載力和減少變形；作為支擋結(jié)構(gòu)或防滲，可以用作基坑開挖時(shí)，重力式支擋結(jié)構(gòu)，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

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。

6.熱學(xué)處理及其他方法加固原理凍結(jié)法凍結(jié)土體，改善地基土截水性能，提高土體抗剪強(qiáng)度。燒結(jié)法鉆孔加熱或焙燒，減少土體含水量，減少壓縮性，提高土體強(qiáng)度。托換法基礎(chǔ)加寬法、墩式托換法、樁式托換法、地基加固法、綜合托換法等糾偏加載糾偏法、掏土糾偏法、頂升糾偏法、綜合糾偏法。

選用地基處理方法的原則：力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、因地制宜、安全適用、確保質(zhì)量。具體選用時(shí)要根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件、地基加固的目的要求以及擬采用處理方案的適用性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、工期等多方面因素綜合考慮，最后選擇其中一種較合理的地基處理措施或兩種以上地基處理方法組合的綜合處理方案。

注意事項(xiàng)：地基處理大多是隱蔽工程，在施工前現(xiàn)場(chǎng)人員必須了解所采用的地基處理方法的原理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求、施工方法等。施工過程中經(jīng)常進(jìn)行施工質(zhì)量和處理效果的檢驗(yàn)，同時(shí)也應(yīng)做好監(jiān)測(cè)工作；施工結(jié)束后應(yīng)盡量采用可能的手段來檢驗(yàn)處理的效果并繼續(xù)做好監(jiān)測(cè)工作，從而保證施工質(zhì)量。8.3壓實(shí)法及強(qiáng)夯法8.3.1壓實(shí)法土的壓實(shí)原理:換土層的主要作用是改善原地基土的承載力并減少其沉降量。這一目的通常是通過外界的壓（夯、振）實(shí)功來實(shí)現(xiàn)的。在一定的壓（夯、振）實(shí)能量作用下，土最容易被壓（夯、振）密，并能達(dá)到最大的干密度，這時(shí)土所具有的含水量即為最優(yōu)含水量，通常wop表示。當(dāng)土的含水量大于或小于這一界限時(shí)，都不易被壓實(shí)。機(jī)械碾壓法

機(jī)械碾壓法是一種采用平碾，羊足碾、壓路機(jī)、推土機(jī)或其他機(jī)械壓實(shí)松散土的方法。機(jī)械碾壓法主要使用于大面積的回填土方工程的壓實(shí)和雜填土地基的處理，一般用于處理淺層地基。

碾壓的效果主要取決于被壓實(shí)土的含水量是否符合最優(yōu)含水量和壓實(shí)機(jī)械的壓實(shí)能量；施工時(shí)應(yīng)控制碾壓土的含水量，選擇適當(dāng)?shù)哪雺悍謱雍穸群湍雺旱谋閿?shù)。

碾壓的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以分層檢驗(yàn)壓實(shí)土的干重度和含水量來控制。如控制干重量為γd，最大干重度為γmax（由試驗(yàn)確定）。則γd與γmax的比值Dy稱為壓實(shí)系數(shù)，壓實(shí)系數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)含水量的控制值應(yīng)符合表8-1的規(guī)定。表8-1填土地基質(zhì)量控制值表結(jié)類型填土部位壓實(shí)系數(shù)Dy控制含水量磚石結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)在地基主要受力層范圍內(nèi)

>0.96wop±2%wop在地基主要受力層范圍以下0.93~0.96簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)和排架結(jié)構(gòu)在地基主要受力層范圍內(nèi)0.94~0.97wop±2%wop在地基主要受力層范圍以下0.91~0.93重錘夯實(shí)法

重錘夯實(shí)是利用起重機(jī)將重錘提到一定的高度，然后使其自由落下，重復(fù)夯打，把地基表面夯實(shí)，以提高淺層地基的強(qiáng)度，減少其壓縮性和不均勻性。這種方法可用于處理非飽和黏性土或雜填土，也可用于處理濕陷性黃土，消除其濕陷性。

重錘夯實(shí)的效果與錘重、錘底直徑、落距、夯擊遍數(shù)、夯實(shí)土的種類和含水量有一定的關(guān)系。施工中宜由現(xiàn)場(chǎng)夯擊試驗(yàn)決定有關(guān)參數(shù)。當(dāng)土質(zhì)和含水量變化時(shí)，這些參數(shù)應(yīng)相應(yīng)加以調(diào)整。

注意:擬加固土層必須高出地下水位0.8m以上，且該范圍內(nèi)不宜存在飽和軟土層。否則可能將表層土夯成橡皮土，反而破壞土的結(jié)構(gòu)和加大壓縮性。所以當(dāng)?shù)叵滤宦癫卦诤粨舻挠绊懮疃确秶鷥?nèi)時(shí)，須采取降水措施。振動(dòng)壓實(shí)法

振動(dòng)壓實(shí)法是利用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)在表面施加振動(dòng)，把淺層松散土振密的方法。振動(dòng)壓實(shí)的效果主要決定于被壓實(shí)土的成分和振動(dòng)時(shí)間。振動(dòng)的效果，開始時(shí)振密作用較為顯著，但隨著時(shí)間推移變形漸趨穩(wěn)定。所以施工前應(yīng)先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，根據(jù)振實(shí)的要求確定振實(shí)的時(shí)間。有效的振實(shí)深度約1.2~1.5m。如果地下水位太高，則將影響振實(shí)效果。此外尚應(yīng)注意振動(dòng)對(duì)周圍建筑物的影響，振源與建筑物的距離應(yīng)大于3m。

振動(dòng)壓實(shí)法主要適用于處理砂土、爐渣、碎石等無黏性土或黏粒含量少和透水性好的雜填土地基。8.3.2強(qiáng)夯法1.強(qiáng)夯法的加固機(jī)理及適用范圍

加固機(jī)理:是將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為夯擊能，在地基中產(chǎn)生強(qiáng)大的應(yīng)力和沖擊波，對(duì)土體產(chǎn)生加密作用、液化作用、固結(jié)作用和時(shí)效作用。適用范圍:強(qiáng)夯法適用于雜填土、碎石土、砂土、黏性土、濕陷性黃土及人工填土等地基的施工，對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土等飽和黏性土地基，需經(jīng)試驗(yàn)證明有效時(shí)方可采用。它不僅能在陸地上施工，還可以在不深的水下對(duì)地基夯實(shí)。

2．強(qiáng)夯法設(shè)計(jì)要點(diǎn)

強(qiáng)夯法進(jìn)行地基加固所取得的效果與施工參數(shù)有關(guān)，如夯點(diǎn)距離、擊數(shù)、間歇時(shí)間等。強(qiáng)夯法加固地基的深度與夯擊能有關(guān)，可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:（8-1）根據(jù)加固土層的深度和選擇的錘重，即可按式(8-1)確定錘的落距。

3.強(qiáng)夯法施工一般步驟1）清理并平整場(chǎng)地。2）標(biāo)出首遍夯點(diǎn)位置，測(cè)量場(chǎng)地高程。3）起重機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)標(biāo)記。4）測(cè)量夯前錘頂高程。5）起吊夯錘至預(yù)定高度，釋放夯錘，測(cè)量錘頂高程，及時(shí)整平坑底。6）重復(fù)步驟5），按設(shè)計(jì)夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)完成夯點(diǎn)的夯擊。7）重復(fù)步驟3）~6），完成第一遍夯擊。8）用推土機(jī)填平夯坑，測(cè)量場(chǎng)地高程。9）重復(fù)步驟2）~8），完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將地表層松土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。8.4換土墊層法8.4.1加固機(jī)理及適用范圍

1.加固機(jī)理換土墊層法是將天然軟弱土層挖去或部分挖去，分層回填強(qiáng)度高、壓縮性較低且無腐蝕性的砂石、素土、灰土、工業(yè)廢料等材料，夯實(shí)至要求的密度后作為地基持力層。換土墊層法也稱為開挖置換法。換土墊層的作用

提高基底持力層的承載力

減少沉降量

加速地基的排水固結(jié)

防止凍脹

消除地基的濕陷性和脹縮性

適用范圍：換土墊層法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、膨脹土、素填土、雜填土、季節(jié)性凍土地基以及暗溝、暗塘等的淺層處理。處理分布范圍不大、深度有限的不良土層。8.4.2墊層設(shè)計(jì)要點(diǎn)墊層設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定墊層厚度z，墊層寬度b`（見圖8-1）。其校核條件是必須滿足下臥層承載力要求。.。圖8-1墊層內(nèi)應(yīng)力的分布a)下臥層承載能力較低b)下臥層承載能力良好1—基礎(chǔ)2—持力層3—填土8.4.3墊層材料選擇墊層材料

砂石

黏土（均質(zhì)土）灰土粉煤灰

礦渣

土工合成材料

墊層材料的選擇必須滿足無污染、無侵蝕性及無放射性等要求。

8.4.4墊層施工及注意事項(xiàng)1.墊層施工應(yīng)根據(jù)不同的換填材料選擇施工機(jī)械。2.墊層的施工方法、分層鋪添厚度、每層壓實(shí)遍數(shù)等宜通過試驗(yàn)確定。3.基坑開挖時(shí)應(yīng)避免坑底土層受擾動(dòng)，可保留約200mm厚的土層暫不挖，待鋪填墊層前再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。4.對(duì)淤泥或淤泥質(zhì)土層厚度較小，在碾壓或強(qiáng)夯下拋石能擠入該層底面的工程，可采用拋石擠淤處理。5.換填墊層施工要注意基坑排水，必要時(shí)就采用降低地下水位的措施，嚴(yán)禁水下?lián)Q填。6.鋪設(shè)土工合成材料，下臥層頂面應(yīng)均勻平整，防止土工合成材料被刺穿頂破。

8.4.5墊層質(zhì)量檢驗(yàn)對(duì)素土、灰土、粉煤灰和砂墊層可用貫入儀、輕型動(dòng)力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)檢驗(yàn)；對(duì)砂和粉煤灰墊層也可用鋼筋檢驗(yàn)；對(duì)砂石、礦渣墊層可用重型動(dòng)力觸探檢測(cè)；并均應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以控制壓實(shí)系數(shù)所對(duì)應(yīng)的貫入度為合格標(biāo)準(zhǔn)。壓實(shí)系數(shù)的檢驗(yàn)可采用環(huán)刀法、灌水法或其他方法。墊層的質(zhì)量檢驗(yàn)必須分層進(jìn)行，每夯實(shí)完一層，應(yīng)檢驗(yàn)該層的平均壓實(shí)系數(shù)。當(dāng)壓實(shí)系數(shù)符合設(shè)計(jì)要求后，才能鋪填上層。當(dāng)采用貫入儀、鋼筋或動(dòng)力觸探檢驗(yàn)墊層的質(zhì)量時(shí)，每分層檢驗(yàn)點(diǎn)的間距應(yīng)小于4m。當(dāng)取樣檢驗(yàn)墊層的質(zhì)量時(shí)，對(duì)大基坑每50~100m應(yīng)不少于1個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)；對(duì)基槽每10~20m應(yīng)不少于1個(gè)點(diǎn)；每個(gè)單獨(dú)柱基應(yīng)不少于1個(gè)點(diǎn)。

對(duì)換填墊層的總體質(zhì)量驗(yàn)收，可通過載荷試驗(yàn)進(jìn)行；在有本工程對(duì)應(yīng)合格壓實(shí)系數(shù)的貫入指標(biāo)時(shí)，也可采用靜力觸探、動(dòng)力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。8.5擠密法和振沖法擠密法

擠密法是以振動(dòng)或沖擊的方法成孔，然后在孔中填入砂、石、土、石灰、灰土或其他材料，并加以搗實(shí)成為樁體。按其填入的材料不同分為砂樁、砂石樁、石灰樁、灰土樁等。擠密法一般采用各種打樁機(jī)械施工，也有用爆破成孔的。

振沖法

振沖法的主要設(shè)備為振沖器，由潛水電動(dòng)機(jī)、偏心塊和通水管三部分組成。振沖器內(nèi)的偏心塊在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生高頻振動(dòng)，在高壓水流的聯(lián)合作用下，可使振沖器貫入土中，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，關(guān)閉下噴水口，打開上噴水口，然后向振沖形成的孔中填以粗砂、礫石或碎石。振沖器振一段上提一段，最后在地基中形成一根密實(shí)的砂、礫石或碎石樁體。振沖法

振沖置換法振沖擠密法

土或灰土擠密樁法

砂石擠密樁法

振沖擠密法施工工藝

圖8-2振沖擠密法施工工藝a)定位b)振沖下沉c)振沖至設(shè)計(jì)標(biāo)高,加填料或不加填料d)、e)邊振邊加料或不加料，邊上提f)成樁

8.6排水固結(jié)法8.6.1加固原理及適用范圍排水固結(jié)法就是利用地基土排水固結(jié)規(guī)律，采用各種排水技術(shù)措施處理飽和軟黏土的一種方法。地基受壓固結(jié)時(shí)，一方面孔隙比減少，土體被壓縮，抗剪強(qiáng)度相應(yīng)提高；另一方面，卸荷再壓縮