軟弱土地基處理

軟弱土地基處理軟弱土地基處理內(nèi)容第1節(jié)概述第2節(jié)夯實(shí)法及碾壓法第3節(jié)換土墊層法第4節(jié)排水固結(jié)預(yù)壓法第5節(jié)擠密法和振沖法第6節(jié)強(qiáng)夯法第7節(jié)深層攪拌法第8節(jié)高壓噴射注漿法第1節(jié)概述

軟弱土系指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土。由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。淤泥、淤泥質(zhì)土在工程上統(tǒng)稱為軟土，其具有特殊的物理力學(xué)性質(zhì)，從而導(dǎo)致了其特有的工程性質(zhì)。

軟土：指在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用下形成的軟弱土。物理力學(xué)特性軟土的天然孔隙比大：e>1天然含水量高：w≥wl壓縮系數(shù)高滲透系數(shù)小抗剪強(qiáng)度低靈敏度高具有明顯的流變性淤泥：e≥1.5淤泥質(zhì)土：1.5>e≥1.0軟土工程特性軟土地基的地基承載力低建筑物的沉降和差異沉降較大建筑物沉降歷時(shí)長(zhǎng)

流變：在應(yīng)力不變的情況下，土體的剪應(yīng)變和體應(yīng)變?nèi)噪S時(shí)間而增長(zhǎng)的現(xiàn)象。

由于軟土地基的上述工程特性，所以在軟土地基上修建建筑物，必須重視地基的變形和穩(wěn)定問(wèn)題。由于軟土地基的承載力較低，如果不做任何處理，一般不能承受較大的建筑物荷載。因此在軟土地基上建造建筑物，要求對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。

地基處理的目的主要是改善地基的工程性質(zhì)，包括改善地基土的變形特性和滲透性，提高其抗剪強(qiáng)度等。

地基處理的原則：地基處理有許多方法，各種方法都有各自的特點(diǎn)和作用機(jī)理。沒(méi)有哪一種方法是萬(wàn)能的，對(duì)于每一個(gè)工程都必須進(jìn)行綜合考慮，通過(guò)幾種可能采用的地基處理方案的比較，選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工可行的方案，既可以是單一的地基處理方法，也可以是多種地基處理方法的綜合。

軟弱土地基處理方法編號(hào)分類處理方法原理及作用適用范圍1碾壓及夯實(shí)重錘夯實(shí)，機(jī)械碾壓，振動(dòng)壓實(shí)，強(qiáng)夯利用壓實(shí)原理，通過(guò)機(jī)械碾壓夯擊，把表層地基土壓實(shí)；強(qiáng)夯則利用強(qiáng)大的夯擊能，在地基中產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力，迫使土動(dòng)力固結(jié)密實(shí)。適用于：碎石土，砂土，粉土，低飽和度的粘性土，雜填土等。對(duì)飽和粘性土應(yīng)慎用。2換土墊層砂石墊層，素土墊層，灰土墊層，礦渣墊層。以砂石、素土、灰土、礦渣等強(qiáng)度較高的材料置換地基表層軟弱土，提高持力層承載力，擴(kuò)散應(yīng)力，減少沉降量。適用于：處理暗溝、暗塘等軟弱土地基。

軟弱土地基處理方法編號(hào)分類處理方法原理及作用適用范圍3排水固結(jié)天然地基預(yù)壓，砂井預(yù)壓，塑料排水帶預(yù)壓，真空預(yù)壓，降水預(yù)壓。在地基中增設(shè)豎向排水體，加速地基的固結(jié)和強(qiáng)度的增長(zhǎng)，提高地基的穩(wěn)定性；加速沉降發(fā)展，使基礎(chǔ)沉降提前完成。適用于：處理飽和軟弱土層。對(duì)滲透性極低的泥炭土，必須慎重對(duì)待。4振密擠密振沖擠密，爆破擠密，灰土擠密樁，砂樁，石灰樁采用一定的技術(shù)措施，通過(guò)振動(dòng)和擠密，使土體的孔隙減少，強(qiáng)度提高；必要時(shí)，在振動(dòng)擠密的過(guò)程中，回填砂、礫石、灰土、素土等，與地基土組成復(fù)合地基，從而提高地基承載力，減少沉降量。適用于：處理松砂、粉土、雜填土及濕陷性黃土。軟弱土地基基處理方法法編號(hào)分類處理方法原理及作用適用范圍5置換及拌入振沖置換，深層攪拌，高壓噴射注漿，石灰樁等。采用專門(mén)的技術(shù)措施，以砂、碎石等置換軟弱土地基中部分軟弱土，或在部分軟弱土地基中摻加水泥、石灰或砂漿等形成加固體，與未處理部分土組成復(fù)合地基，減少沉降量。適用于：處理粘性土、沖填土、粉砂、細(xì)砂等。振沖置換法對(duì)于不排水剪強(qiáng)度Cu<20kpa時(shí)慎用。6加筋土工聚合物加筋，錨固樹(shù)根樁，加筋土。在地基或土體中埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物、鋼片等加筋材料，使地基或土體能承受抗拉力，防止斷裂，保持整體性，提高剛度，改變土體的應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)，從而提高地基承載力，改善變形特性。適用于：處理軟弱土地基、填土及陡坡填土、砂土。軟弱土地基基處理方法法編號(hào)分類處理方法原理及作用適用范圍7其它灌漿，凍結(jié)，托換技術(shù)，糾偏技術(shù)。通過(guò)獨(dú)特的技術(shù)措施處理軟弱土地基。根據(jù)實(shí)際情況確定。第2節(jié)夯實(shí)實(shí)法及碾壓壓法通過(guò)夯錘或或機(jī)械，夯夯擊或碾壓壓填土、疏疏松土層，，使其孔隙體積減減少、密實(shí)程度提提高，這種作用用稱為壓實(shí)。壓實(shí)能降降低土的壓壓縮性、提提高其抗剪剪強(qiáng)度、減減弱土的透透水性，使使經(jīng)過(guò)處理理的表層弱弱土成為能能承擔(dān)較大大荷載的地地基持力層層。一、土的壓壓實(shí)原理大量工程實(shí)實(shí)踐和試驗(yàn)驗(yàn)研究表明，控制制土的壓實(shí)實(shí)效果的主主要因素是是：土的含水量量，壓實(shí)機(jī)械及其壓實(shí)功能等。土的壓壓實(shí)效果常常用干密度d（單位土體體積內(nèi)土粒粒的質(zhì)量））來(lái)衡量。。1.最優(yōu)含水量量對(duì)粘性土，，當(dāng)壓實(shí)功功能和條件相同時(shí)時(shí)，土的含含水量過(guò)大大或過(guò)小，，土體都不不易壓實(shí)，，只有把土土的含水量量調(diào)整到某某一適宜值值時(shí)，才能能收到最佳佳的壓實(shí)效效果。在一定壓壓實(shí)機(jī)械械的功能能條件下下，土最易易于被壓壓實(shí)，并并能達(dá)到到最大密密度時(shí)的的含水量量，稱為為最優(yōu)含水水量wop，相應(yīng)的的干密度度則稱為為最大干密密度dmax。wd0dmaxwop試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)計(jì)表明：：最優(yōu)含含水量wop與土的塑塑限wp有關(guān)，大大致為wop=wp+2%。土中粘粘土礦物物含量大大，則最最優(yōu)含水水量大。。2.壓實(shí)功能能對(duì)于同類類土，隨隨著壓實(shí)實(shí)功能的的變化，，最大干干密度和和最優(yōu)含含水量也也隨之變變化。當(dāng)當(dāng)壓實(shí)功功能較小小時(shí)，土土壓實(shí)后后的最大大干密度度較小，，對(duì)應(yīng)的的最優(yōu)含含水量則則較大；；反之，，干密度度較大，，對(duì)應(yīng)的的最優(yōu)含含水量則則較小。。第3節(jié)換土墊層層法當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下下的持力層比較較軟弱、不能滿滿足上部荷載對(duì)對(duì)地基的要求時(shí)時(shí)，常采用換土墊層法來(lái)處理軟弱土地地基，即將基礎(chǔ)礎(chǔ)下一定深度內(nèi)內(nèi)的土層挖去，，然后回填以強(qiáng)強(qiáng)度較高的砂、、碎石或灰土等等，并夯至密實(shí)實(shí)。實(shí)踐證明：換土土墊層可以有效地處理某些些荷載不大的建建筑物地基問(wèn)題。。換土墊層按其其回填的材料可可分為砂墊層、、碎石墊層、灰灰土墊層等。砂墊層的主要作作用：1.提高淺基礎(chǔ)下地地基的承載力；；2.減少沉降量；3.加速基底下軟弱弱土層的排水固固結(jié)；4.防止凍脹；5.消除膨脹土的脹脹縮作用。第4節(jié)排水固結(jié)結(jié)預(yù)壓法排水固結(jié)預(yù)壓法法是利用地基土排排水固結(jié)的特性性，通過(guò)施加預(yù)預(yù)壓荷載，并增增設(shè)各種排水條條件（砂井和排排水墊層等排水水體），以加速速飽和軟粘土固固結(jié)發(fā)展的一種種軟土地基處理理方法。'ceabce0e'b'ae'土層的排水固結(jié)結(jié)效果和它的排排水邊界條件有關(guān)。當(dāng)土層厚厚度相對(duì)于荷載載寬度比較小時(shí)時(shí)，土層中孔隙隙水向上下面透透水層排出而使使土層發(fā)生固結(jié)結(jié)，稱為豎向排水固結(jié)。根據(jù)固結(jié)理論論，粘性土固結(jié)所需需時(shí)間與排水距距離的平方成正正比。因此，為了加加速土層的固結(jié)結(jié)，最有效的方方法是增加土層層的排水途徑，，縮短排水距離離。豎向排水情況砂井地基排水情情況排水固結(jié)預(yù)壓法法主要適用于處理淤泥、淤淤泥質(zhì)土及其他他飽和軟粘土。對(duì)對(duì)于砂類土和粉粉土，因其透水水性良好，無(wú)需需用此法處理。。一、堆載預(yù)壓法法二、砂井堆載預(yù)預(yù)壓法三、真空預(yù)壓法法第5節(jié)擠密法和和振沖法在砂土中，通過(guò)過(guò)機(jī)械振動(dòng)擠壓壓或加水振動(dòng)可可以使土密實(shí)。。擠密法和振沖沖法就是利用這這個(gè)原理發(fā)展起起來(lái)的兩種地基基加固方法。一、擠密法擠密法的加固機(jī)機(jī)理主要靠樁管打入地基中中，對(duì)土產(chǎn)生橫橫向擠密作用，，在一定擠密功功能作用下，土土粒彼此移動(dòng)，，小顆粒填入大大顆粒的空隙，，顆粒排列緊密密，孔隙體積減減少，地基土的的強(qiáng)度也隨之增增強(qiáng)。所以擠密密法主要是使松松軟土地基擠密密，改善土的強(qiáng)強(qiáng)度和變形特性性。二、振沖法振沖法是利用一一個(gè)振沖器，在高壓水流的作作用下邊振邊沖沖，使松砂地基基變密；或在粘粘性土地基中成成孔，在孔中填填入碎石制成一一根根的樁體，，這樣的樁體和和原來(lái)的土構(gòu)成成復(fù)合地基。在砂土中和粘性性土中振沖法的的加固機(jī)理是不不同的。在砂土土中主要是振動(dòng)擠密和振動(dòng)液化作用；在粘性土中主主要是振沖置換作用，置換的樁體與與土組成復(fù)合地地基。第6節(jié)強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法是用幾噸噸至幾十噸的重重錘從高處落下下，反復(fù)多次夯夯擊地面，對(duì)地地基進(jìn)行強(qiáng)力夯夯實(shí)。這種強(qiáng)大大的夯擊力在地地基中產(chǎn)生動(dòng)應(yīng)應(yīng)力和振動(dòng)，從從夯擊點(diǎn)發(fā)出縱縱波和橫波，向向地基縱深方向向傳播，使地基基淺層和深處產(chǎn)產(chǎn)生不同程度的的加固作用。第7節(jié)深層攪拌拌法深層攪拌法（DeepMixiMethod──DMM）是一種化學(xué)加加固地基的方法法。它通過(guò)特制制機(jī)械──各種深層攪拌機(jī)機(jī)，沿深度將固固化劑（水泥漿漿、水泥粉或石石灰粉，外摻一一定的添加劑））與地基土強(qiáng)制制就地?cái)嚢?，利利用固化劑自身身及其與地基土土之間所產(chǎn)生的的一系列物理、、化學(xué)反應(yīng)，使使地基土硬結(jié)成成為具有整體性性、水穩(wěn)定性、、較低滲透性和和一定強(qiáng)度的復(fù)復(fù)合土樁（體）），或與地基土土構(gòu)成復(fù)合地基基，從而提高軟軟土地基的承載載力、減小地基基的變形。(a)定位(b)噴漿(粉)攪拌下沉(c)攪拌上升(d)重復(fù)噴漿(粉)攪拌下沉(e)重復(fù)攪拌上升(完畢)(a)(b)(c)(d)(e)深層攪拌法按固固化主劑的不同可分為水泥泥系深層攪拌法法和石灰系深層攪攪拌法；按施工工工藝又可分為為漿體噴射深層層攪拌法和粉體體噴射深層攪拌拌法。水泥系深層攪拌拌法所形成的固固化土稱為水泥泥土（水泥加固固土），影響水水泥土強(qiáng)度的主主要因素有：1.水泥摻入比水泥土的無(wú)側(cè)限限抗壓強(qiáng)度隨水水泥摻入比的增增大而增大。當(dāng)當(dāng)aw<5%時(shí)，由于水泥與土的的固化反應(yīng)過(guò)弱弱，對(duì)于提高地基土土的強(qiáng)度效果不不明顯。工程上上常用的aw約為7~25%。水泥土的強(qiáng)度增增長(zhǎng)率在不同的摻入量區(qū)域域、不同的齡期期時(shí)段內(nèi)是不相同同的，而且原狀狀土不同，水泥泥土的強(qiáng)度增長(zhǎng)長(zhǎng)率也不同。2.齡期水泥土的無(wú)側(cè)限限抗壓強(qiáng)度隨著著齡期的增長(zhǎng)而而增大，其強(qiáng)度度增長(zhǎng)規(guī)律不同同于混凝土，一一般在T＞28d后強(qiáng)度仍有較大大增長(zhǎng)。直到90d后其強(qiáng)度增長(zhǎng)率率逐漸變緩。所所以，以齡期90天作為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度度。3.地基土的含水量量當(dāng)水泥摻入比相相同時(shí)，水泥土的無(wú)側(cè)限抗抗壓強(qiáng)度隨著含含水量的降低而而增大。含水量量的降低使水泥泥土的密實(shí)性得得到增強(qiáng)，從而而提高了強(qiáng)度。。4.水泥標(biāo)號(hào)水泥土的強(qiáng)度隨水水泥標(biāo)號(hào)的提高而而增大。在水泥摻摻入比相同的條件件下，水泥標(biāo)號(hào)每每提高100號(hào)，水泥土的無(wú)側(cè)側(cè)限抗壓強(qiáng)度約增增大20％～30％。5.添加劑不同的添加劑對(duì)水水泥土強(qiáng)度有著不同的影響，，選用合適的添加加劑可以提高水泥泥土強(qiáng)度或節(jié)省水水泥用量。在水泥泥系深層攪拌法中中，常選用木質(zhì)素素磺酸鈣、石膏和和三乙醇胺等添加加劑。添加劑對(duì)水水泥土強(qiáng)度的影響響程度可通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)來(lái)確定。6．土中的有機(jī)質(zhì)含含量由于有機(jī)質(zhì)使土壤壤具有較大的水容量和塑性，，較大的膨脹性和和低滲透性，并使使土壤具有酸性，，這些因素都會(huì)阻阻礙水泥水化反應(yīng)應(yīng)的進(jìn)行，影響水水泥土的固化，從從而降低水泥土的的強(qiáng)度。因此，有有機(jī)質(zhì)含量的增高高將會(huì)明顯地降低低水泥土的強(qiáng)度。。第8節(jié)高壓噴射注注漿法高壓噴射注漿法（HighPressureJetGrouting）是利用高壓射流流技術(shù)，噴射化學(xué)學(xué)漿液，破壞地