重锤夯实加固软弱地基施工技术

第一篇：重锤夯实加固软弱地基施工技术

重锤夯实加固软弱地基施工技术

登 记 号 853310

主要完成单位 三公司

主 要 完成者 蒲生孝 陶惠国 易仲兰

工作起止时间 1983年3月~1983年5月

获 奖 等 级 局二等奖

概 况

某县人民医院门诊楼建筑面积4400M2，为1—4层混合格构。建筑在已填平且回填时间不过两年的水塘上该处在距地表深度14M范围内地质构成为如下四层：表层为杂填土，厚度2——5M；第二层为黑色淤泥，厚度0.7—3M；第三层为棕黄色粘土，厚度为2.3—3M；第四层为表面已风化出砂粒的三叠纪细砂岩。此处地下水位较高，距地表约1.05M。为达到既安全可靠又经济合理的目的，我们采用联合处理方案，除地上结构分别采用条形和筏形基础以增强其整体性外，在地基的处理上采用重锤夯实的办法改变原回填土的性质和结构，封固第二层淤泥；上部采用砂及砾砂垫层提高地基强度。

二、施工工艺与主要技术内容

施工工艺流程（包括挖制参数）

施工准备

↓

重锤夯实杂填土

压实干容重≥1.6g/cm3

最后二击下沉量≤1~2cm

↓

荷载试验

S—P.S—t曲线

容许承载力0.09~0.12Mpa

↓

砂垫层下层（中粗砂）

厚度0.6m

干容重≥1.6g/cm3

含泥量≯5%

有机杂质含量为0

↓

砂垫层上层（级配砂石）

参照GBJ209—83

（二）主要技术内容

A、地基土处理

夯实重锤是用钢筋砼制作而成的，重量为2吨，底面直径为1.2M的圆台体。由于现场在施工前已基本填平，我们只能通过对填土质量的三个主要影响因素之一压实功（夯击遍数）单上因素来控制其压实质量。通过试验在夯击遍数为10~20遍落锤高度为3.5M，并用10吨三轮压路机辗压2~3遍的情况下，压实干容重不小于1.6g/cm3,达到设计要求，最后二击下沉量平均值为21.49MM，略大于施工质量要求的数值。对于下沉量超过20MM的点随即作了技术处理.施工中个别地方出现夹有杂草、淤泥的弹性土，严重影响夯实质量。我们采用挖去适当深度的弹性土作砂垫层进行局部处理，使之达到设计要求。

夯实地基经进行承压板静荷载试验，场区地基土的容许承载能力可达0.09~0.12Mpa。

B、垫层处理

在夯实的地基上按设计院要求需覆1.2M厚的砂垫层，该垫层分为等厚的上下二层，在此只介绍垫层下层的施工。我们采用非天然含水状态的粗河砂进行分层夯实，每层填砂厚度为25cm，夯实遍数又少于六遍。由于当时的试验方法以适应施工速度，不得不通过控制夯实后的砂的湿溶重（控制在不小于1.75g/cm3）来控制压实质量。与此同时抽取约三分之一湿溶重组数的试样测其干深重。干溶重为1.430~1.762g/cm3，满足干溶重要求的合格率达80%，基本上达到设计所要求的中密标准。

三、经济效益

处理前的地基表层和第二层的强度很低，压缩性大，第三层深度又较深，用作地基开挖工程量大，很不经济，且排水因维。又因基岩深浅不一，建筑物形状较复杂，以及层高不同，加之缺乏必要的设计数据，若采用人工地期无法满足沉将的要求；如果采用桩基不仅工期长设备要求高而且费用太大，约在16万元以上，均不宜采用。而采取联合处理方案，在原回填土上做文章采用重锤夯实，砂垫层加固地基的办法，不但安全可靠而且施工简便，工期短、造价低，具有显著的经济效益。

该工程于1983年5月前进行基础处理，84年6月主体结构完工，至85年底投入使用至今未发现基础不均匀下降墙体开裂等影响使用现象，地基加固及处理收到了明显效果。

四、评审意见

该成果方法简便易行，解决了实际问题，施工质量进行了控制，积累了数据，具有良好的经济效益，可推广应用。

第二篇：浅析石灰桩加固软弱地基处理方法

浅 析 石 灰 桩 加 固 软 弱 地 基 处 理 方 法

学

专

科

学

姓

校：河南城建学院

业：土木工程 目：地基处理技术

号：011210114

名：罗星

浅析石灰桩加固软弱地基处理方法

摘 要：石灰桩作为一种地基处理手段，其不仅应用于工业与民用建筑地基处理，还大量应用与公路路基，铁路路基以及港口软基处理。本文从桩间土和桩身两个方面详细分析了石灰桩加固软地基的机理，并介绍了该方法适宜的地质条件，结合工程实际，对施工工艺及施工过程中的注意事项进行了具体论述。 关键词：石灰桩、软地基、复合地基、加固、施工工艺、适用范围石灰桩的加固原理

石灰搅拌桩是靠石灰与土之间发生一系列的物理化学反应而形成强度的，不同的土质会产生不同的加固效果。

深层搅拌石灰桩施工时通过机械搅拌，钻进时喷射压缩空气，使准备加固的土在原位受到扰动。钻进到设计标高后，钻机钻头反向旋转，边提升边由压缩空气输送生石灰，向着由钻头搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷入被搅拌的土体中，使土体和石灰进行充分拌和，形成具有整体性、水稳性和一定强度的石灰土桩，加固深度可以达到20m。

生石灰在土壤中与水结合的反应式如下： CaO+H2O→Ca(OH)2+热量 Ca(OH)2＋CO2→CaCO3

由分子式可知，石灰水化吸收了大量水分，并产生大量的热量，引起土中水分蒸发，使土壤含水量降低，有利于土壤的排水固结。

生石灰水化过程中，体积膨胀约为原来的2倍，在这个过程中桩周土颗粒受到挤压而使土壤密实度增大，这就是所谓的膨胀挤密作用，这使得非饱和土挤实，饱和土排水固结。Ca(OH)2与土中的CO2反应生成强度较高的CaCO3，使桩体承载力大大增加。上述化学反应主要发生在生石灰与土壤强制搅拌混合后的数小时内，是石灰对软粘土的早期基本作用。

熟石灰与粘土颗粒中的活性硅铝矿物进一步缓慢的发生化学作用，反应过程中又吸收熟石灰浆中的水分，形成一种复杂的不溶于水的、将土颗粒粘结在一起的硅酸盐及硅酸钙凝胶，改变了粘土的结构。硅酸钙凝胶起到包裹和联络的作用，形成网状结构，在土颗粒间相互穿插，使土颗粒联系得很牢固，大大改善了土的物理力学性质，进一步发挥石灰固化剂的强化作用。这一过程将持续数年，是石灰对软土的后期加固作用。

通过对一些施工过程中的石灰搅拌桩观测发现，施工期间桩体含水量总是很高，直观上表现为桩顶的垫层上有明显的圆形湿痕，表明桩体含水量及渗透系数大于桩间土。由于桩身材料拌和不均匀，以及配合比、掺和料不同，桩体的渗透系数一般在在4.07×10-3～10-5cm/s之间，相当于粉砂、细砂的渗透系数，比粘土、亚粘土的渗透系数大10倍至100倍，因此桩身排水固结作用较好。

地基的强度包括搅拌桩桩体的强度和桩周上粘聚力增强后的强度，搅拌桩与周围地基相比具有更高的抗剪强度。与搅拌桩相邻的桩周上，由于拌和时产生的高温和凝聚反应形成厚度达数厘米的高度硬壳，此硬壳的存在会阻碍搅拌桩的吸水和排水，尤其是后期排水，但在施工期内该硬壳尚未形成，排水作用可以发挥的。

石灰搅拌桩加固后的地基，桩体强度高于桩间土。因此，在工程结构载荷和车辆载荷作用下，土体被压缩，承载力主要靠桩体承担。由于土相对于桩有向下滑动的趋势，桩面对桩周土产生一向上的摩擦阻力，故靠近桩周土的压力值为向下的施工载荷值与向上的摩擦力两部分之和。因此，靠近桩边的土承担的压力最小，桩间地基土应力下降，而搅拌桩桩体产生应力集中现象。 施工工艺及注意事项

由于石灰桩的膨胀挤密效应和排水固结作用，石灰桩在设计过程中应采用小桩径、密布桩的原则。石灰桩常用桩径为250~400mm，最常用的桩径为300mm，石灰桩的加固深度、桩间距应经稳定验算、沉降验算确定，并满足工后沉降要求。相邻桩的净距应≤4.0倍桩径。用石灰桩处理软地基时，应进行稳定验算和沉降计算。

石灰桩施工工艺分管内成桩和管外成桩两种工艺，一般多采用管内成桩，在此简述管内成桩工艺。管内成桩是指用人工或机械成孔后，再填料夯实、封顶、自上而下成孔、自下而上填夯成桩。它包括人工挖孔成桩、冲击法成桩、螺旋钻成桩、沉管法成桩、爆扩法成桩等施工方法。工艺流程为：桩机就位－成孔至设计深度－填料－夯压实－封顶－完成－根桩的施工。石灰桩施工的要点主要有以下几个方面：

(1)桩体材料的选择。构成桩体的主材是生石灰和粉煤灰，生石灰的活性CaO应大于85%，灰块直径以5cm左右为宜，粉灰含量应小于20%，矸石含量小于5%；粉煤灰为SiO2、Al2O3活性元素含量较高的新鲜粉煤灰，含水量应小于40%。

(2)按合适的比例对桩体材料进行配比。在孔底有余水残浆时，桩端0.5m灰 比为1：1，0.5m以上桩体为1：2，桩端增加灰比解决了桩身密实度和施工安全，但留下了人为的软弱桩段，因此，在桩端0.5m掺入5%~7%的水泥，亦可消除人为膏化段。

(3)注意防止施工中地表水和临近水源渗透进入石灰桩身。

(4)打桩顺序应该“先外排后内排，先周边后中间”的原则，对单排桩应采用

“先两端后中间”的施工方式。桩机行驶路线宜采用前进式，并采用两遍跳打方式。(5)对填料和桩身密实应注意：①填料量宜为桩孔体积的1.5～2.0倍，算料时按米计算；②如有掺合料时，应按设计配合比与生石灰拌匀；③填料前应消除桩孔内的杂物和积水，在软土中施工宜在孔中先灌入50cm厚的砂；④采用夯击时，应分段夯填，每段高度50～100cm，由成桩试验决定。

(6)石灰桩填夯后必须立即用粘土等材料压实封顶，以增加上覆压力，防止地表水流入桩身和防止石灰桩因水化过分激烈而引起桩孔喷料现象。封顶长度一般≥1.0m，且必须夯实或压实。

(7)实践表明，为避免生石灰在地下水比较丰富的地区产生弱心点，掺入适量(石灰用量的10%)的粗砂及少量(石灰用量的3%)的水泥可以避免这种问题。原因是掺入粗砂，可有效的填充生石灰块间空隙，增强生石灰体积膨胀对土体的挤密作用。

(8)为了防止生石灰在地下水丰富地区消化速度过快，导致在施工成桩过程中冲出孔外，可选用过火生石灰。另外，施工时桩头应预留200mm左右的长度，填充烂泥，防止生石灰膨胀挤出桩孔。

(9)浇灌基础应在石灰桩达到一定强度后进行，一般为一月。 桩体强度的影响因素

3.1 生石灰的剂量

不同的生石灰剂量对各种土的单轴抗压强度均有影响。在同一生石灰含量的条件下，不同的土类具有明显不同的抗压强度。室内试验表明：①当生石灰含量在6%～18%的范围内变化时，石灰搅拌桩仍保持原来土壤的特性；②不同土性的石灰粉渗入量各有最佳渗入量区间，大于或小于这一区间的渗入量，都得不到经济的加固效果。

生石灰的膨胀力与生石灰的含量成正比，但膨胀应力的大小，则与生石灰有效含钙量、约束力的大小和方向、熟化的快慢有关，如采用有效氧化钙含量为85%～89%的生石灰，让其在近似完全约束的条件下熟化，测得其轴向膨胀力最高可达11.6Mpa，随着周围约束的放松，轴向膨胀力急剧减小，膨胀力所做的功转化为周围土变形位能而趋于平衡。总之，对于一般的地基，特别是软土，当生石灰用量超过一定界限时，其约束能力绝对不可能阻止生石灰搅拌桩的膨胀，巨大的膨胀力必将在相当范围内传布，这就是石灰搅拌桩真经增大的原因。 3.2 软粘土的含水量

石灰搅拌桩的强度能否形成和强度高低，与软粘土的含水量有关。生石灰转变为熟石灰以及继续水化，都要吸收和蒸发软粘土中的水分。因此，必须要有足够的水供生石灰水化，否则无法形成强度。另一方面，水又不能太多，以使处于饱和状态的软粘土能因脱水而转变成三相状态，软土中的空气才能为碳酸化反应提供足够的二氧化碳，从而形成使灰土反应生成有一定强度的胶结物质条件，形成较高的强度。由于石灰搅拌桩中的水分在强度形成中得到消耗，灰土含水量会大幅度减少，甚至由流动状态转变为硬塑乃至坚硬状态，从而提高石灰土的强度。

3.3 施工方法

另外值得注意的是，施工过程中所采用的施工方法对桩体的强度也有很大的影响。实践表明，施工中采用复搅和不复搅方法相比，复搅的桩体强度比不复搅的桩体强度提高60％以上，而空搅不喷灰测试结果与原地基土区别不大。 石灰桩的适用范围

石灰桩法师用于处理板和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基。用于地下水位以上的土层时，以增加掺合料的含水量并减少生石灰的用量，或采取土层浸水等措施。加固深度从数米到十几米。但此法不适用于有地下水的砂类土。

石灰桩法可用于提高软土低级的承载力、减少沉降量、提高稳定性，适用于以下工程：

(1)深厚软土地区7层以下，一般软土地区8层以下的住宅楼或相当的其他多层工业与民用建筑物。

(2)如配合箱基、筏基，在某些情况下，也可用于12层左右的高层建筑物。(3)有工程经验时，也可用于软土地区大面积堆载场地或大跨度工业与民用建筑独立柱基下的软弱地基加固。

(4)石灰桩法也可用于机器基础和高层建筑深基开挖的主动区和被动区加固。

(5)适用于公路、铁路桥涵后填土，涵洞及路基软土加固。(6)使用与潍坊地基加固。

结束语

通过理论分析和工程实践，可见石灰搅拌桩处理软土地基的作用是十分明显的。用石灰搅拌桩处理后的软地基，渗透性增大，石灰搅拌桩有助于排水固结，经处理后复合地基降低了软土含水量，增大了凝聚力，复合地基的强度得到提高，可以取得良好的经济效益，适宜于公路的挡土结构、桥涵、通道的软土地基处理。

目前，石灰桩的研究工作仍在进一步深入，研究重点是各种施工工艺的完善和实测总结设计所需的各种参数，式设计施工更加科学化，规范化。与此同时，各地正在努力扩大石灰桩的应用范围，以取得更好的经济效益和社会效益。

第三篇：浅谈常见的软弱地基及其加固处理方法

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引言：

软弱土一般指土质疏松、压缩性高、抗剪强度低的软土和未经处理的填土。持力层主要由软弱土组成的地基称作软弱地基。随着我国国民经济的高速发展,我国基本建设的蓬勃兴起,建筑用地日益紧张,许多工程不得不建造在过去被认为不适合建筑需要的场地上, 在软弱土层上建造建（构）筑物时，采用天然地基其强度往往不能满足设计要求，遇到诸如土体稳定、变形等一系列问题。于是，需采取措施对软弱地基进行地基处理，以满足设计的要求，确保建筑物的安全与正常使用。建设工程越来越多地遇到软弱地基。因此，软弱地基处理问题也就显得更为常见和更加重要。软弱地基处理的优劣，关系到整个工程建设的质量与速度。合理的软弱地基处理、上部结构设计，可以减轻和消除软弱地基对上部建筑物的不利影响。

1.常见的地基类型及其特点

1.1 软弱土地基

软弱地基的种类很多，按成因一般可分为人工填土类地基；海相、河流相和湖泊相沉积而成的含淤泥质粘土类地基；各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度。

1.2 杂填土地基

杂填土是由建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物组成的填土。主要出现在一些老的居民区和工矿区内，是人们在生活和生产活动中所遗留或堆放的垃圾土。不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。

杂填土的主要特点是无规律堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异，极易造成不均匀沉降，通常都需要进行地基处理。

1.3 冲填土地基

冲填土是由水力冲填而形成的土。近年来多用于沿海滩涂开发及河漫滩造地。冲填土形成的地基可视为天然地基的一种，它的工程性质主要取决于冲填土的性质。冲填土地基一般具有如下一些重要特点：①颗粒沉积分选性明显，在入泥口附近，粗颗粒较先沉积，远离入泥口处，所沉积的颗粒变细；同时在深度方向上存在明显的层理；②冲填土的含水率较高，一般大于液限，呈流动状态。停止冲填后，表面自然蒸发后常呈龟裂状，含水率明显降低，但下部冲填土当排水条件较差时仍呈流动状态，冲填土颗粒愈细，这种现象愈明显；③冲填土地基早期强度很低，压缩性较高，这是因为冲填土处于欠固结状态。冲填土地基随静置时间的增长逐渐达到正常固结状态。其工程性质取决于颗粒组成、均匀性、排水固结条件以及冲填后的静置时间。

1.4 饱和松散砂土地基

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。这是因为土颗粒松散排列并在外部动力作用下使颗粒的位置产生错位，以达到新的平

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衡，瞬间产生较高的超静孔隙水压力，有效应力迅速降低。对这种地基进行处理的目的就是使它变得较为密实，消除在动荷载作用下产生液化的可能性。

1.5 湿陷性黄土地基

黄土在自重应力或者在自重应力和附加应力共同作用下遇水湿陷，土的结构迅速破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性黄土，属于特殊土。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土，也有的老黄土不具湿陷性。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。

1.6 膨胀土地基

膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石，它具有很强的亲水性，吸水时体积膨胀，失水时体积收缩，是特殊土的一种。膨胀土的胀缩变形很大，极易对建筑物造成损坏。分布范围很广，如广西、云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不同范围的分布。

1.7 含有有机质和泥炭土地基

当土中含有不同的有机质时，将形成不同的有机质土，在有机质含量超过一定含量时就形成泥炭土，它具有不同的工程特性，有机质的含量越高，对土质的影响越大，主要表现为强度低、压缩性大，并且对不同工程材料的掺入有不同影响，对工程建设或地基处理直接构成不利的影响。

1.8 山区地基土

山区地基土的地质条件较为复杂，主要表现在地基的不均匀性和场地稳定性两个方面。由于自然环境和地基土的生成条件影响，场地中可能存在大孤石，场地环境也可能存在滑坡、泥石流、边坡崩塌等不良地质现象，它们会给建筑物造成直接的或潜在的威胁。在山区地基建造建筑物时要特别注意场地环境因素及不良地质现象，必要时对地基进行处理。

1.9 岩溶地基

由于水的长期溶蚀作用，将可溶性岩石(主要为石灰岩)溶蚀为沟槽或溶洞的现象，称为岩溶。在岩溶(喀斯特)地区地下水的冲蚀或潜蚀下使其形成和发展，它们对结构物的影响很大，易于出现地基不均匀变形、崩塌和陷落。因此在修建结构物之前，必须进行必要的处理。

2.软弱地基形成的原因

软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其它高压缩性土层形成的地基，这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响，也从没有受到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有受到土颗粒间化学作用的影响。软弱地基是一种不良的地基，其稳定性非常的差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化，沉降量也很大。因此在工程的建设过程中，要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软弱地基上建设的工程，由于其地基强度不够和变形，往往不能满足工程的质量，所以要采用一定的措施，对软弱地基进行处理，从而提高地基的稳定性，减少地基的沉降和不均匀下降。

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3.地基处理方案的选择

3.1地基处理方案选择前的调查研究

在选择地基处理方案前,首先应开展必要的调查研究,从而为合理确定具体的地基处理方法提供充分依据,其调查研究的主要内容有以下方面。

3.1.1结构条件

对于结构条件,主要应了解建筑物的体型、刚度、结构受力体系、建筑材料和使用要求;荷载大小、分布和种类;基础类型、布置和埋深;基底压力、天然地基承载力以及变形容许值等。

3.1.2 地质条件

地质条件对于地基处理方法的选择是至关重要的,应充分了解和掌握该场地的地形、地质成因、地基层状况;软弱土层厚度、不均匀性和分布范围;持力层位置及状况;地下水及地基土的物理和力学性质。各种软弱地基的性状是不同的,现场地质条件随着场地的位置不同也是多变的。即使是同一土质条件,也可能有多种处理方案。若根据软弱土层厚度确定地基处理方案,当软弱土层厚度较薄时,可采用简单的浅层加固的方法,如换填法;当软弱土层较厚时,可按加固土的特性和地下水位的高低采用排水固结法、水泥土搅拌法、挤密桩法、振冲法或强夯法等。如遇沙性土地基,若主要考虑沙性土液化问题,一般可采用强夯法、振冲法、挤密桩法或注浆法等。如遇软土层中夹有薄沙层,则一般不需要设置竖向排水井,可直接采用堆载预压法;另外,根据具体情况也可采用挤密桩法等。如遇淤泥质土地基,由于其透水性差,一般应采用竖向排水井和堆载预压法、真空预压法;土工合成材料、水泥土搅拌法等。如遇杂填土、含粉细纱的充填或湿陷性黄土地基,在一般情况下可采用深层密实法。

3.1.3 环境影响

在选择地基处理方案时还应考虑场地的环境影响,并予以妥善处理。如采用强夯法和振动沙桩密实法,施工时的振动、噪音和挤土对邻近建筑物和居民会产生影响和干扰。如采用真空预压法和降水法,往往会使临近建筑物及周围地区产生附加沉降。如采用高压喷射法或石灰桩,有时会污染周围环境。

3.1.4 施工条件

(1)用地条件。如施工时占地较多,虽对施工较方便,但有时会影响经济造价。

(2)工期。从施工观点来看,工期不宜太紧,这样可有条件选择缓慢加荷的堆载预压法等地基处理方案,且施工期间的地基稳定性增大。但有时工程要求工期较短,这样就限制了某些地基处理方案的选用。

(3)工程用料。应尽可能就地取材,如当地产沙,应考虑采用砂垫层或挤密砂桩等方案的可能性。

(4)其他。如施工机械的有无、施工方案的难易、施工质量的控制以及管理水平和工程造价等也是考虑采用何种地基处理方案的重要因素。

3.2确定地基处理方案时应具备的资料

在选择和确定地基处理方案时,主要应具备下列几方面的资料: 3.2.1岩石工程勘察资料

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在确定地基处理方案时,必须有齐全的岩土工程勘察资料。如果勘察资料不全,则应根据可能采用地基处理方法所需的勘察资料做必要补充勘察。

3.2.2周围环境情况

地基处理施工时的震动和挤土可能会导致临近建筑物和地下管线的附加沉降及开裂,因此,在确定地基处理方案前,要有临近建筑物和地下管线分布情况的资料。

3.2.3地基处理范围

在对地基处理进行设计前,应具备详尽的建筑物结构设计资料,并确定地基处理范围。对于柔性桩,其处理范围通常都要按给定建筑物轮廓线范围向外适当放大若干尺寸,以满足土体中的应力扩散和抗液化要求。

3.2.4类似工程的地基处理经验

某一地区常用的地基处理方法往往是该地区地基处理设计及施工经验的总结,它综合体现了材料来源、施工机具、工期、造价和加固效果,所以应重视并利用类似场地上同类工程的地基处理经验。

3.3地基处理方案的确定步骤

首先根据建筑物对地基的各种要求和天然地基条件,确定需要进行人工处理的天然地层范围以及处理后的地基应达到的各项指标,然后根据天然地层的条件、地基处理的具体指标、过去应用的经验和机具设备、材料条件、施工队伍的素质等进行地基处理方案进行可行性研究,提出多种可行方案。最后,对提出的各种方案进行技术、经济、进度、环保等方面的比较分析,确定采用一种或几种处理方法。此时,可视需要进行小型现场试验或进行补充调查,然后进行施工设计。

4.常见的软弱地基加固处理方法与措施

随着建设事业的发展和对不良地基的充分利用，旧的地基处理方法在日益完善，新的地基处理方法不断涌现。从机械压实到化学加固，从浅层处理到深层处理，从一般松散土处理到饱和粘性土处理，方法颇多。常用的施工加固处理方法有：碾压法、夯实法、换土垫层法、挤密法、桩基法等。在对各种软弱地基处理的同时，可以通过对建筑物设计进行有效的处理，来减少建筑物的不均匀沉降，这样即能节约工程建设的成本，又保证了工程建设的质量。本文详细介绍了砂石垫层法与建筑设计中应采取的措施。

4.1砂石垫层法处理措施

换土垫层法是将基础下一定深度内的土层挖去，然后回填以强度较高的砂、碎石或灰土等并夯至密实。适用于荷载不大的建筑物地基处理。砂和砂石地基（垫层）采用砂或砂砾石（碎石）混合物，经分层夯实，作为地基的持力层，提高基础下部地基强度，并通过垫层的压力扩散作用，降低地基的压实力，减少变形量，同时垫层可起排水作用，地基土中孔隙水可通过垫层快速地排出，能加速下部土层的沉降和固结。4.1.1砂石垫层的施工要点

砂石垫层采用中粗砂，经过化验含泥量必须在5%以内，操作前要验槽，将基底表面浮土、淤泥、杂物清除干净，两侧应设一定坡度，防止振捣时塌方。砂石垫层应按级配合砂料，人工级配的砂、碎石应先将砂、碎石拌合均匀后再铺开压实，铺设的级配砂石在碾压前应根据其干湿程度和气候情况，适当洒水使其达到最佳含水量，以利碾压密

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实。砂石垫层要分层铺设、分层夯实，控制每层砂垫层的铺设厚度。每铺好一层垫层经密实度检验合格后方可进行上一层施工。每层砂石在碾压前，应按每100m2设一纯砂检查点，机械碾压后，在纯砂点取样，测定砂的干密度，经检查合格后方可进行上层砂石垫层施工。砂垫层和砂石垫层的底面应在同一标高，不同标高时应先深后浅。最后一层碾压结束后，对上表面不平整及标高误差较大之处，用人工进行适当平整、修补，然后用平板振动器在上表面交叉振动不少于两遍。砂石施工时应控制含水量，遇有地下水阍基槽浸泡要采取措施先铺一层碎石或毛石。在地下水位高于基坑底面施工时，要对这层土层一次性开挖，以避免水中作业。当地下水位较高或在饱和的软弱地基上铺设垫层时，应加强基坑内及外侧四周的排水工作，防止砂垫层泡水引起砂的流失，保持基坑边坡稳定；或采取降低地下水位措施，使地下水位降低到基坑底500mm以下。大面积砂垫层施工分流水段作业，交叉处应做成台阶式斜坡。冬季施工时要除掉砂石中的冰块，并应采取措施防止砂石内水分冻结。

4.1.2砂石垫层施工质量控制

施工前应检查砂、石等原材料质量、配比，砂、石拌合均匀程度。施工过程中必须检查分层厚度，分段施工时搭接部分的压实情况、加水量、压实遍数、压实系数。施工时要分层找平，碾压密实。施工结束后，应检查砂及砂石地基的承载力。

4.1.3砂石垫层施工应注意的几点事项

砂垫层的施工方法应视地基土质和地下水位及施工条件来确定，水位低，采用碾压法，水位高，采用水撼法施工。砂石垫层下土层不应被扰动，作业应连续进行，尽快完成。冻结的砂石不应使用。应控制砂石级配、虚铺厚度、夯压遍数，洒水等工艺操作指标。当地下水或地表水将槽底浸泡，难以清净淤泥土，撼砂时砂泥混在一起，从而使砂中含泥量加大降低砂垫层承载能力，必须在槽底铺一层粒径不大于10cm的、粒径是均匀的毛石或碎石，避免基底产生不均匀压缩。大面积水撼砂，分层交叉处应以大于2m为宜。规范规定应在无积水状态下撼砂，但如果在水撼砂施工时能有效控制泥砂混杂，基槽可以在积水状态下施工。

4.1.4砂石垫层的适用范围

砂垫层法适于处理3.0m以内的软弱、透水性强的粘性土地基，包括淤泥、淤泥质土；不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透系数小的粘性土地基。

砂垫层不适于冬季施工以及在湿陷性黄土地基、不透水的粘性地基上施工，但也是人工加固地基建造浅埋基础的很重要的一种方法，具有施工工艺简单，工期短、工程成本低，就地取材方便，减少基础沉降，提高地基强度和稳定性，减少基础埋深的优点，值得推广运用。

4.2建筑设计处理措施

4.2.1增强结构整体刚度

建筑物常因功能的需要，使本身具有一定的刚度，一般工业及民用建筑刚度比较大的有两种，一种为绝对刚性，如钢筋混凝土筒仓，烟囱等；另一种为相对刚性，如多层砖石房屋，多层钢筋混凝土框架，它具有一定的刚度，可是它的强度较低，不能与它的刚度协调一致，其抗拉能力尤弱，因此碰到软土地基时应适当增加其关键部位的抗拉强

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度，这样有利于利用建筑物的刚度来调整建筑物部分不均匀沉降。此外在建筑物的相应部位可设置沉降缝以减少不均匀沉降。沉降缝设置的部位应在：①建筑物长高比过大的适当部位。②平面形状复杂建筑物的转折部位。③地基压缩性有明显不同处。④建筑结构类型不同处。⑤建筑物高度和荷载差异处。⑥分期建造房屋的交界处。⑦拟设置伸缩缝处。通过以上部位设置沉降缝可大大减少由于地基土软弱引起的不均匀沉降。

4.2.2注意相连建筑物的相互影响

建筑物荷载不仅使本建筑物下的土层产生压缩变形，在它以外一定范围内的土层，由于受到基础压力扩散的影响也将产生压缩变形，这种变形随着距离增加值逐渐减小，由于软土地基的压缩性很高，当两建筑物之间距离较近时，这类附加不均匀压缩变形甚大，常造成邻近建筑物的倾斜或损坏，若被影响建筑物的刚度强度较差时，危害主要表现为产生裂缝；当刚度强度较好时则表现为建筑物的倾斜。

4.2.3减轻建筑物的自重

减轻自重可减少建筑物的总沉降量，从而有利于对不均匀沉降的控制。也可在预先估计沉降量大的部分减轻自重，用以直接调整不均匀沉降。由于一般砖石结构民用建筑墙身重量所占比例很大，故若能用轻质材料和改变结构体系来减轻这部分的重量，对控制沉降会有明显效果。另一个减轻自重的途径是采用架空地面来代替填土，一般此部分约占地基容许承载力地10～40%，因此这部分若应用得当会有很好效果，此时基础形式可做空心基础，薄壳基础，沉井等，有时也可做成地下室，在大量减轻自重的同时，还会增加一定的使用价值。

5.总结

通过对软弱地基的处理，使得满足各种大型和高层建筑的需要。在软弱地基处理的时候，要结合拟建区域内地基土的组成及力学性质等实际情况，采用不同的地基处理方法。既可以设计措施与施工方法相结合，也可以多种施工方法综合运用来保证工程建设的质量，使工程建设取得良好的经济效益和社会效益。

第四篇：特殊路基处理-软弱地基施工方法范文

特 殊 路 基 施 工

软 土 地 基 处 理 方 法

2012160201

刘知乐

特殊路基施工

软土地基处理方法

前言

路基在整个公路施工中是最为重要的一部分，在部分区位不同的地区，原地面的整体情况各不相同，在特殊路基中，软土路基是最为难处理的。这主要在于软土地基的组成成分——压缩层主要由淤泥及淤泥质土、吹填土、杂填土或其他高压缩性土层组成。一般认为，只要外荷载加在土基上，有可能出现有害的过大变形和强度不够问题，使建筑物（路基，桥涵的构造物）出现下沉、裂缝甚至破坏，这种地基都应该视为软土地基。软土地基可能引起的问题

1.由于道路等级高，路堤填土高，引起路基的沉降，路堤失稳。2.桥头路堤与桥台的沉降差，再高速行驶的情况下，引起跳车。3.软基沉降量超出工后范围。4.软基上结构物的沉降、涵管弯曲。

5.软基上各类路面结构类型的设计与施工存在的问题。一.地基处理的目的

地基处理的目的在于利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学的方式对软基进行加固，用以改善地基土的工程特性。

a.提高地基的抗剪强度 b.降低地基的压缩性 c.改善地基的透水特性 d.改善地基的动力特性

改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。

从软基加固角度来说，一般砂类土地基承载力比黏质土地基承载力高，沉降也比黏质土小，并且由于砂类土较易透水，它在外荷载作用下产生的沉降能在短时间完成，不像黏质土那样有一个漫长的过程。但是砂类土，特别是松散的细砂或者粉砂，在的真理作用下会发生液化，所以砂类土加固如何防止液化是一项重要方面。二.软土地基的处理方法

1）换填土法 2）抛石挤淤法 3）排水固结法 4）复合地基加固法 三.软土地基处理施工方法 A.换填土法

当软土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软土厚度不大，将基础的底面以下或全部软土挖出，然后分层换填强度较大的砂、碎石、素土、粉煤灰、灰土等性能稳定、无侵蚀性的材料，并压（夯，振）实至要求的密度，这种地基处理方法称之为换填土法。适用范围

适合浅层软弱地基及不均匀地基处理（JGJ79-2002）a垫层压实方法

1.机械碾压、重锤夯实、振动压实法作为压（夯、振）实垫层的不同施工方法，不但可以处理分层回填垫层材料，同时又可以同地基表层土。

2.当地基表层具有一定厚度的硬壳层，其承载能力较好，能上一般的运输机械时，一般采用机械分堆铺法，及先堆成若干砂堆，然后用机械或人工摊平。当硬壳承载力不足时，一般采用顺序推进摊铺法。

3.当软土地基表面很软，如新沉积或新吹填不久的超软地基，首先要改善地基表面的持力条件，使其能上施工人员和轻型运输工具。工程上常用如下措施：

Ⅰ.地基表面铺荆笆。搭接处用铅丝绑扎，用以承受垫层等荷载引起的拉力，搭接长度取决于地基土的性质，一般搭接长20cm。当采用两层荆笆时，应将搭接处错开，错开的距离以搭接的一般为宜。

Ⅱ.表面铺设塑料编织网或者尼龙纺织网，纺织网上作砂垫层。表面铺设土工合成材料，土工合成材料上再铺排水垫层。

以上皆为超软地基处理方法，它们即可单独使用，亦可混合使用，因地适宜改变材料。但应注意：饱水后，材料要有足够的抗拉强度；当被加固地基处在边坡位置或将来有水平力作用时，由于材料腐烂而形成软弱夹层，给加固后地基的稳定性带来潜在影响。

Ⅲ.尽管对超软地基表面采取了加强措施，但持力条件任然很差，一般轻型机械上不去，在这种情况下，通常采用人工或轻便机械顺序推进铺设，如用人力推车或用轻型小翻斗车铺垫。

无论采用任何方式，在排水垫层的施工过程中都应该注意避免对软土表面的过大扰动，以免造成砂和淤泥混合，影响垫层排水效果。具体方法

a.机械碾压法是采用各种压实机械，如压路机、羊足碾、振动碾等来压实地基土的一种压实方法。这种方法常用于大面积填土的压实、杂填土地基处理、道路工程基坑面积较大的换土垫层的分层压实。施工时，先按设计挖掉要处理的软弱土层，把基础底部土碾压密实后，再分层填土，逐层压密填土。

b.重锤夯实法是利用起重设备将夯锤提升到一定高度，然后自由落锤，利用重锤自由下落时的冲击能来夯实浅层土层，重复夯打，使浅部地基土或分层填土夯实。主要设备为起重机、夯锤、钢丝绳和吊钩等。重锤夯实法—般适用地下水位距地表0.8m以上非饱和的粘性土、砂土、杂填土和分层填土，用以提高其强度，减少其压缩性和不均匀性，也可用于消除或减少湿陷性黄土的表层湿陷性，但在有效夯实深度内存在软弱土时，或当夯击振动对邻近建筑物或设备有影响时，不得采用。因为饱和土在瞬间冲击力作用下水不易排出，很难夯实。

c.振动压实法是利用振动压实机将松散土振动密实。地基土的颗粒受振动而发生相对运动，移动至稳固位置，减小土的孔隙而压实。此法适用于处理无粘性土或粘粒含量少、透水性较好的松散杂填土以及矿渣、碎石、砾砂、砾石、砂砾石等地基。

总的来说，垫层施工应根据不同的换填材料选择施工机械。粉质粘土、灰土宜采用平碾、振动碾和羊足碾，中小型工程也可采用蛙式打夯机、柴油夯；砂石等宜采用振动碾；粉煤灰宜用平碾、振动碾、平板式振动器、蛙式夯；矿渣宜采用平碾、振动碾、平板式振动器。B.抛石挤淤法

抛石挤淤为强迫换土的一种形式，通过在软粘土中抛入较大的片石、块石，使片石、块石强行挤出软粘土并占据其位置，以此来提高地基承载力、减小沉降量，提高土体的稳定性。

抛石挤淤法一般适用于厚为3~4m的软土层和常年积水且不易抽干的湖、塘、河流等积水洼地，以及表层无硬壳、软土的液性指数大、层厚较薄、片石能沉达下卧硬层的情况。由于抛石挤淤法施工简单，不用抽水、不用挖淤、施工迅速，所以现场乐于采用，特别是在路基工程中，当道路路基穿越或部分穿越河塘洼地时，更是常用此法来处理其下的软土地基。

抛石挤淤法施工时，抛石顺序应自路堤中部开始，然后逐次向两旁展开，使淤泥向两侧挤出。当抛入的片石露出水面后，用重锤夯实或用压路机等机械碾压密实，然后在其上铺设反滤层再行填土。当下卧岩层面具有明显的横向坡度时，抛石应从下卧层高的一侧向低的一侧扩展，并且在低的一侧适当高度范围内多填一些，以增加其稳定性。

在片石抛填出水面之后，宜用强力振实设备进行振实，是片石落位稳定。然后在已稳定的片石上铺垫一层碎石，再次进行强力振实和碾压，是碎石嵌入片石缝中，反复进行，以使填石密实。此层完成之后，按一般路堤施工方法进行路堤的填筑。抛石挤淤断面图如下：

其他施工方法 C.排水固结法

排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施，由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体，利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系，根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。D.复合地基加固法

砂桩挤密法、碎石挤密法、CFG桩法、树根桩法、夯实扩底桩与混凝土薄壁管桩法、水泥搅拌桩法。、石灰搅拌桩法、高压旋喷桩法等。四.质量检验 换填土法等质量检验、验收方法：

一般采用环刀法、贯入仪法、静力触弹、轻型动力触探或标贯试验法检验；砂石、矿渣垫层可用重型动力触探。垫层压实系数检验方法：

环刀法、灌砂法、灌水法等。（分层检验）竣工验收：

采用静载荷试验。

第五篇：公路软弱地基深层搅拌处理技术

公路软弱地基深层搅拌处理技术

摘要：深层搅拌法是利用水泥作为固化剂的主挤，通过特制的深层搅拌机械子地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度，在公路软弱地基处理中得到广泛应用。本文主要介绍了深层搅拌法在公路软弱地基处理中的具体施工技术。

关键词：深层搅拌法 公路工程 地基 处理技术

深层搅拌法是利用水泥系作为固化剂通过特殊的深层搅拌机在地基深处就地将软黏土与水泥浆强制拌和后，首先发生水泥分解，水花反应生成水化物，然后水化物胶结与颗粒发生粒子交换，因粒化作用，以及硬凝反应，形成具有一定强度和稳定性水泥加固土，从而提高地基承载力及改变地基土物理力学性能，达到加固软土地基效果。因而深层搅拌法适用于饱和软黏土、淤泥质亚黏土、新吹填土、沼泽地带炭土、沉积粉土等土层的基础加固。由于这种方法特别适用于理软土，处理效果显著，处理后可很快投入使用，因此在公路软弱低级处、处理在中得到广泛应用。本文主要介绍了深层搅拌桩在公路工程软弱地基处理中的具体施工技术。

1处理作业准备条件 1.1材料准备

（1）深层搅拌法加固软黏土，宜选用425﹟以上普()水泥作为固化剂，水泥掺量据加固强度，一般为加固土重的7%～15%，每一立方米掺加水泥量约为110～160kg用公示表示为：掺入比(%)=水泥重/被加固的软土重X100%。

（2）改善水泥土性质和桩(墙)体强度，可选用木质素磺酸钙、石膏、氯化钠、氯化钙、硫酸钠等外加剂，还可掺入不同比例的粉煤灰。

（3）深层搅拌以水泥最为固化剂，其配合比为水泥：砂=1：1～1：2，为增加水泥砂浆和易性能，利于泵送，宜加入减水剂(本质素磺酸钙)，掺入量为水泥用量的0.2%～0.25%，并加入硫酸钠，产水量为水泥用量的1%，以及加入石膏，掺入量为水泥用量的2%，水灰比为0.41～0.50，水泥浆稠度为1～14cm，能起到速凝早强作用。1.2 处理作业条件

（1）依据地质勘察资料进行室内配合比实验，结合设计要求，选择最佳水泥加固掺入比，确定搅拌工艺。

（2）依据设计图纸，编制施工方案，做好现场平面布置，安排施工进度，布置水泥浆制备的灰浆池，有条件时将制备系统安装在流动挂车上，便于流动供应，采用泵送浇筑时，泵送距离小于50m为宜。

（3）清理现场地下、地面及空中障碍物，以利施工安全。（4）测量放线，定出每一个桩为。

（5）机械设备配置：深层搅拌机、起重机及导向、量测、固化剂制备等系统。（6）劳动组织：每台深层搅拌机械组由8～12人组成。

（7）如施工现场表土坚硬，需要注水搅拌时，现场四周设排水沟及集水井。2 加固处理工艺流程 2.1 工艺特点

根据上部结构的要求，可布置成柱状、壁状和块状三种加固形式。柱(桩)状加固形式：每间隔一定的距离打设一根搅拌桩。壁状加固形式：将相邻搅拌桩部分重叠搭接而成。块状加固形式：纵横两个方向的相邻桩搭接而成。2.2 工艺流程

深层搅拌法的施工工艺流程为：定位对中→预搅下沉→制备固话挤浆液→喷浆搅拌提升→重复搅拌→移位。对于壁状加固施工工艺的流程：按柱状加固工艺，将相邻两桩纵向相垂搭接成行施工，相邻两桩搭距按设计需要确认。形状如“8”字型；块状加固施工工艺流程：按深层搅拌施工工艺将相邻的桩纵横搭接施工，即组成块状加固体，两行桩之间搭接距可按设计需要确定。施工安全质量主要技术 3.1 施工质量技术要求

（1）深层搅拌桩使用的水泥品种、标号、水泥浆的水灰比，水泥加固土的掺入比和外加剂的品种掺量，必须符合设计要求。深层搅拌桩的深度、断面尺寸、搭接情况整体稳定和墙体、桩身强度必须符合设计要求。

（2）现场载荷试验：用此法进行工程加固效果检验，因为搅拌桩的质量与成桩工艺、施工技术密切相关，用现场载荷试验所得到的承载力完全符合实际情况。

（3）定期进行沉降观测，对正式采用深层搅拌加固地基工程，定期进行沉降观测、侧向为移观测，是直观检查加固效果的理想方法。

（4）深层就搅拌桩的质量允许偏差和检验方法应符合规范的要求。检查数量，按墙(柱)体数量抽查5%。3.2 施工质量注意事项

（1）深层搅拌机应基本保持垂直，要注意平整度和导向架垂直度。（2）深层搅拌叶下沉到一定深度后，即开始按设计配合比拌制水泥浆。水泥浆不能离析，水泥浆要严格按照设计的配合比配置，谁你要过筛，为防止水泥浆离析，可在灰浆机中不断搅动，待压浆前才浆水泥浆倒入料斗中。

（3）要根据加固强度和均匀性搅拌，软土应完全预搅切碎，以利于水泥浆均匀搅拌：压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管不能发生堵塞；严格按设计确定数据，控制喷浆、搅拌和提升速度；控制重复搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围每一深度内，得到允许搅拌。

（4）在成桩过程中，凡是由于电压过低或其他原因造成停机，使成桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌叶下沉半米后再继续成桩。相邻两桩施工间隔时间不得超过24小时(壁状)。

（5）考虑到拌桩与上部结构的基础或承台接触部分受力较大，因此通常还可以对桩顶板-1.5m范围内再增加一次输浆，以提高其强度。

（6）在搅拌桩施工中，根据摩擦型搅拌受力特点，可采用变掺量的施工工艺，即用不同的提升速度和注浆速度来满足水泥浆的掺入比要求。在定量泵条件下，在软土中掺入不同水泥浆量，只有改变提升速度，通过提升速度检测仪检测。3.3 施工安全技术要求

（1）深层搅拌机冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水和回水温度，回水温度不应过高。

（2）深层搅拌机的入土切削和提升搅拌，负载荷太大及电机工作电流超过额定值时，应减慢提升速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能重启动电机。深层搅拌机电网电压低于380V应暂停施工，以保护电机。

（3）灰浆泵及输浆管路：泵送水泥浆前管路应保持湿润，以利输浆；水泥浆内不得有硬结块，以免吸入泵内损坏缸体，每日完工后，需彻底清洗一次，喷浆搅拌施工过程中，如果发生故障停机超过半小时宜见拆卸管路，排除灰浆，妥为清洗；灰浆泵应定期拆开清洗，注意保持齿轮减速器内润滑油清洁。

（4）深层搅拌机械及重启设备，再地面土质松软环境下施工时，场地要铺填石块、碎石，平整压实，根据土层情况，铺垫枕木、钢板或特制路轨箱。4 结语

总之，深层搅拌法用于加固处理软弱公路路基具有施工方便，成本低，是一种较好的地基处理方法，具有广阔的发展前景。只要我们严格按照其施工工艺流程，紧抓施工环节，严格控制施工安全质量技术要求，精心组织施工，定能确保工程质量，并取得较好的社会经济效益。