某软弱地基厂房桩基设计方法研究

第一篇：某软弱地基厂房桩基设计方法研究

某软弱地基厂房桩基设计方法研究

摘 要：某沿海地区的大型不锈钢工程，地基处理的难度很大，为控制投资，本文采取措施提高深厚淤泥条件下的单桩水平承载能力，充分发挥单桩的竖向承载能力，大大降低工程投资。本文结合该工程主厂房的桩基设计就相关问题进行探讨，为类似工程的设计提供参考。

关键词：深厚软土地基；桩周土；单桩水平承载能力

1引言

沿海地区的地质多以滩涂为主，这种土质一般含水率高、空隙比大、压缩性高、强度低、渗透性差、固结系数小。由于很深的滩涂及淤泥的存在，在桩基设计时，桩周地基土对桩顶的约束很弱，单桩的水平承载力特征值往往很低。而沿海地区靠近海边，风压一般较大，建构筑物的柱底剪力一般会很大，设计柱下桩的根数时，往往是剪力起控制作用。因此在打桩前对表面土层进行适当的地基处理，提高表面土层对桩顶的约束，从而提高单桩水平承载力特征值，并充分发挥单桩的竖向承载能力，可以大大节省项目的投资。2工程实践

国家某重点钢铁企业，拟投资十几个亿引进国外先进技术，在福建沿海某地修建一条年产40万吨冷轧不锈钢带生产线，这是一条直接轧制、退火、酸洗不锈钢的全连续生产线，该厂建成后将为加速我国不锈钢行业的结构调整、产业升级做出积极地贡献。

为满足生产工艺的高精度要求，建构筑物的建设要求也相对较高。由于地处福建沿海，地质条件相对较差，因此主厂房的基础设计成为重点之一。2.1厂房的主要结构型式

主厂房总长度642 m，总宽度54 m，总建筑面积为34668m2。厂房为两连跨，分别是酸洗退火跨30米，和成品跨24米，厂房内设50吨桥式吊车，轨面标高分别为14.500 m和11.000 m。厂房纵向基本柱距为12 m、15 m，在轧机处局部拔柱，最大柱距27 m。2.2工程地质条件

拟建场地第四纪土层厚度较大，为海积及冲洪积成因类型，以巨厚的淤泥、卵石、粉质粘土及淤泥质粉质粘土为主，基底为花岗岩及其风化壳，为典型的深厚软土地基；地层层次清晰，分布较稳定。其场地岩土层空间分布及其工程地质性能如下, ①-?表示从上至下土层分布：

①杂填土呈松散～稍密，性状不均匀，工程地质性能差；层厚1.00~10.900m，平均4.94m。

②淤泥以流塑状态为主，为高压缩性低强度软弱土层，工程地质性能差；层厚28.500~41.300m。

③卵石为中密状态，工程性能较较好，属低压缩性土，但分布不均厚度较薄，且下卧软弱④淤泥质粉质粘土层；层厚0.7~6.10m,平均2.87m。

④、⑦淤泥质粉质粘土层为软塑状态，高压缩性低强度软弱土层，工程地质性能差；层厚0.7~5.70m,平均3.42m和3.08m。⑤卵石以中密～密实状态，工程地质性能较好，力学强度高，但厚度较薄（0.50m～6.30m平均2.06m），且分布不均；层厚0.50~6.30m,平均2.06m。

⑥、⑨粉质粘土呈可塑状，为中压缩性土，力学强度较高，工程性能较好，承载力一般；层厚0.40~6.90m,平均3.46m和2.57m。

⑧卵石以密实状态为主，厚度较大，层位稳定，工程性能好，属低压缩性土，工程地质性能好，力学强度高，桩基工程地质性能较好，但局部夹有薄层粉质粘土层；层厚1.30~8.60m。

⑩卵石为密实状态,无软弱下卧层，厚度大于5.0m,工程性能好,分布稳定，属低压缩性土，工程地质性能好，力学强度高，桩基工程地质性能好，为良好的桩基持力层；层厚5.80~12.10m,平均9.20m。

?砂土状强风化花岗岩：工程性能强度好，为软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级，未发现洞穴、临空面或软弱岩层，桩基工程地质性能较好，但埋藏深度较深。

2.3厂房柱桩基设计

经过计算，上部钢结构厂房柱传至基础的单柱最大轴力约5000kN,并且厂房内有吊车，对沉降敏感。结合当地的实际工程经验，为缩短建设周期，设计采用PHC桩，Ф500125，AB型，以⑧或⑩层为桩端持力层，桩长约为50m。2.3.1确定单桩竖向承载能力

本工程中，根据地勘提供的相关参数，同时考虑由于淤泥等软弱土层后期的沉降可能会产生负摩阻力的影响，按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）5.3.5条公式，初步估算单桩竖向承载力特征值 =1200kN。该值属于经验参数法估算取值。而根据业主提供的以往工程类似桩基检测报告，Ф500125，AB型PHC桩的竖向承载能力特征值为1500kN，该值略大于经验估算值。结合该桩基在过去工程中的成功应用情况，在设计过程中单桩的竖向承载力特征值仍按= 1500kN取用。

在桩基施工完成后，根据当地检测部门提供的《静载抗压试验简报》（表1），实际工程桩单桩竖向抗压极限承载力均达到3000kN，并且桩基都进入稳定状态，未达到极限状态，因此单桩竖向承载力特征值1500kN，满足设计要求。

表1 静载抗压试验简报

桩号最大试验荷载/kN最大试验荷载下桩顶沉降/mm残余变形/mm卸荷回弹/mm单桩竖向极限承载力取值/ kN备注209300020.5710.1210.453000最终进入稳定状态，未达到极限状态245300018.189.298.893000 278300023.5911.4612.493000 367300020.0210.379.653000 457300014.585.009.583000 680300013.917.546.373000 841300016.507.389.123000 847300026.7713.3413.433000 905300020.548.5012.043000 1479300025.5914.3511.243000 2.3.2提高单桩水平承载能力

在淤泥质土深厚的地质条件下，桩的水平承载能力比桩的竖向承载能力更加令人担忧。而影响桩基水平承载能力的因素有很多：桩自身的强度、刚度和长度，桩间土的性质、桩入持力层的状况、桩顶约束情况、桩顶水平位移的允许值等。

本工程采用的PHC桩，桩身强度，自身抗弯性能良好。在这种深厚淤泥质土体中，在承受水平荷载的作用时，在桩身强度出现破坏前，往往先出现桩侧土体的显著隆起或桩顶水平位移大大超出上部结构的允许值，因此桩的水平承载能力的极限状态就由桩的水平变位来决定。

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）5.7.2条的公式5.7.2-2：，结合本工程地勘资料上的相关数据，按桩顶固结、地面处水平位移控制为10mm来进行初步估算，单桩竖向承载力特征值仅约为Rha=30kN。同时根据业主以往工程的相同桩型及桩长的工程桩单桩水平承载力静载检测报告，单桩水平力特征值亦为30 kN。其水平及变位测试图如图1：

图1 水平及变位测试图

由于本工程地处福建沿海地区，拟建厂房距离海边近数百米，风荷载取值较大，基本风压0.80 kN/ m2，再加上吊车的作用，厂房柱底最大水平剪力Vkmax=270 kN。按照目前的单桩水平承载能力，柱底需设置9根桩才能满足设计要求，而此时单桩的竖向受荷仅达到500 kN，远小于单桩竖向承载力特征值1500 kN。如果照此设计桩基，势必会造成巨大的浪费，因此提高桩基的水平承载能力成为桩基设计的成功关键。

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的规定，桩的水平承载能力由桩的水平变位系数决定，由此可见又由桩侧土水平抗力系数的比例系数m决定，而m值为地面以下[2(d+1)]深度范围内各土层的综合值（d为桩径）。对于一般常用的桩径，m值得影响深度一般在3.5m左右。因此，如果通过固化的方法处理好桩顶以下3.5~4m范围内的土层，提高桩侧土体的水平抗力系数，应该可以很好的提高桩基的整体水平承载能力。

在前期进行平整场地的过程中，在建设场地用石料进行了大面积的回填，回填深度1~4米不等，这一措施在一定程度上起到了固化桩顶面层的作用，增加了桩及基础的抗水平力作用。但是由于本厂房内有大量的深浅不一的设备基础，局部设备基础基坑深度达到9m多，为了躲避这些设备基础，厂房柱基础基底标高亦深浅不一，最深处亦达9m多，原有的回填无法充分发挥作用。本工程最后决定另外再采用高压旋喷桩，固化桩顶周围4m深度范围内的土体。高压旋喷桩采用双管注浆法，间距500mm，喷14%水泥砂浆，喷后旋喷桩直径可达φ700mm。高压旋喷桩固化范围为承台外每边外扩1/2承台边长，这一固化措施同时也有效防止了倒桩。承台施工完成后，再及时采用级配碎石分层回填并夯实，每层厚度0.3m，密实度≥0.94。通过固化及密实回填土，桩顶及承台都增加了约束。

按照上述处理方法完成后，对承台桩基进行工程桩试验，依据有关部门提供的《静载试验简报》，单桩水平承载力特征值，比原来特征值提高了50%。原来设计需要9根桩的承台实际仅需设置6根桩就能满足设计要求，同时单桩竖向受力也达到了900 kN，单桩的竖向承载力也得到了有效的应用，减少了1/3的桩根数，节约投资1300多万元。3结论

在沿海地区，特别是拟建场地具有深厚软土地基的地方，不具备天然浅基础地质条件，而采用其他地基处理方法，其复合承载力或沉降变形也难以满足设计要求时，桩基仍为最合适的设计方案。但是在设计桩基的同时，先期对整个场地进行大面积的一定深度的换填或回填处理，使整个建设场地的基础形成一个相对稳定的面壳层，然后再对桩顶以下3~4m范围内的软弱土层进行一定的加固处理，提高桩顶周围土层对桩顶的约束，在有效防止倒桩的同时，也在很大程度上提高了单桩的水平承载能力，充分发挥了单桩的竖向承载能力，从而有效减少了桩的根数，降低工程成本，节约投资。

参考文献：

[1] JGJ 94-2008 建筑桩基技术规范[S].[2] GB 50007-2002 建筑地基基础设计规范[S].[3] JGJ79-2002 建筑地基处理技术规范[S].[4] DBJ13-07-2006 《建筑地基基础技术规范》[S].http://www.xiexiebang.com/

http://www.xiexiebang.com/ [5] DBJ13-86-2007 先张法预应力混凝土管桩基础技术规程[S].[6] 郑俊杰.地基处理技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2004.[7] 董建国，沈锡英，钟才根.土力学与地基基础[M].上海:同济大学出版社，2005.[8] 郑建国.《湿陷性黄土地区地基处理工程实录》[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.[9] 史佩栋.实用桩基工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.[10] 高大钊.桩基础的设计方法与施工技术[M].北京：机械工业出版社，1999.[11] 欧阳文聪，侯炜，栾娟.黄土地区桩基础设计要点研究[J].山西建筑，2008，34（19）：85-86.

第二篇：浅谈软弱地基处理方法研究进展

浅谈软弱地基处理方法研究进展

［论文关键词］软弱地基；处理方法

［论文摘要］地基处理的研究一直是土木工程的一个热点,常用的软弱地基处理方法分四大类，应综合考虑选择合理经济的方法。

我国《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）中规定，软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。它是指基本上未受过地形及地质变动，未受过荷载及地震动力等物理作用或土颗粒间的化学作用的软粘土、有机质土、饱和松砂和淤泥质土等地层构成的地基。

1.软弱地基加固处理方法

软弱地基的加固处理[1]，按其原理和作法的不同，可分为以下四类：

1.1排水固结法

排水固结法又称预压法，其包括堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空与堆载联合作用法、降低地下水位法和电渗法等多种方法；通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出，土体发生固结，土中孔隙体积减小，土体强度提高，达到减少地基施工后沉降和提高地基承载力的目的。

1.2振密、挤密法

振密、挤密法有表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密密实法、爆破挤密法和土桩、灰土桩等多种方法；采用一定措施，通过振动和挤密使深层土密实，使地基土孔隙比减小，强度提高。

1.3置换及拌入法

置换及拌入法有换填垫层法、振冲置换法、高压喷射浆法、深层搅拌法、褥垫法等多种方法；采用砂、碎石等材料置换软弱土地基中部分软弱土体或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体，与未被加固部分的土体一起形成复合地基，从而达到提高地基承载力减少沉降量的目的。

1.4加筋法

加筋法有加筋土法、锚固法、树根桩法、低强度砼桩复

合地基法、钢筋砼桩复合地基法等多种方法。通过在土层埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等达到提高地基承载力，减小沉降，维持建筑物稳定。

以上方法的原理、适用范围及工程实例可参考殷宗泽、龚晓南主编的《地基处理工程实例》[2]一书。

2.软弱地基处理方法的选择

在地基处理中，我们要遵循的原则是：技术先进、经济合理、安全适用、确保质量[3]。可根据以下条件进行选择：

2.1地质条件

不同的方法适用于不同的地质条件，可参看规范。

2.2设计施工条件

设计时应考虑工期及用料情况：工期不宜安排得太紧；时间充分，施工时地基稳定性好，遗留问题少。工程用料要求就地取材。施工时应采用科学的管理方法。

2.3场地环境条件

要考虑施工时对周围环境的影响。如：新填土会挤压原有道路、房屋，产生侧向位移或附加沉降；用砂桩、砂井时，施工有噪声，靠近居民点会扰民；采用降低水位法时，要考虑引起周围地基的下沉和对周围居民用水的影响故应预先调查或做隔水墙，并考虑施工后注水复原的问题；采用填土堆载时要有大量的土料运进运出工地，会影响交通和环境卫生；打石灰桩、灌注药物或采用电渗排水时，会污染周围地下水，应慎重对待。

2.4结构物条件

要考虑结构物的等级、结构体系、断面形状、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素对所选择加固方法的影响，特别是有地下结构物（地下室、涵洞、地铁等），或者结构物高低不同、沉降不均时，应当特别注意。

3.地基处理技术的创新

近几年来，世界各地因地制宜的发展了许多新的地基处理方法。

3.1。添掺外加剂方面[4]

以前的地基处理方法大多从机械设备着手，从而建立某种工法，而从材料入手提高地基处理质量和效果的较少。高性能土壤固化剂土壤混合后，特别是与高含水量和富含有机

质的淤泥发生一系列物理化学反应，形成相互连接的网状结构，从而提高固化土的强度，减少地基变形。通过室内实验和现场试验证明，用高性能土壤固化剂作地基处理特别是对软弱地基的处理很有效，比普通水泥加固效果好的多，此项技术在国外应用已相当普遍已有很成熟的研究机构和公司，但在国内尚属起步阶段。

3.2综合应用水平方面

重视多种地基处理方法的综合应用可取得较好的社会经济效益。

真空预压法与高压喷射注浆法结合可使真空预压应用于水平渗透性较大的土层，而高压喷射注浆法与灌浆相结合使纠偏加固技术提高到一个新的水平[5]。

单用动力固结法(俗称强夯法)处理饱和软粘土地基时却极易产生“橡皮土”现象，难以达到预期效果。为此，岩土工程界将强夯法和排水固结法结合起来，开创了“动力排水固结法”这项新技术[6]。

3.3.可持续发展方面

我国《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002已经将粉煤灰正式列为换填垫层法可采用的一种垫层材料。

渣土桩又称“孔内深层夯扩挤密桩”，是一种新型地基处理方法，其充分利用建筑垃圾，变废为宝，施工现场干净无污染。

地基处理技术还被用于防止有害物渗出液污染地下水以及防止其他已被污染区域地下水的流动造成污染扩散。近期出现的处理新技术是让被污染的地下水通过含有将地下水中有害物变性、吸收及降解的铁屑或碳颗粒的活性截水墙PRB使地下水得到净化[7]。

4．结语

我国地基处理技术发展很快，但还有许多方面需进一步研究：

（1）发展现场监测技术的研究。

（2）发展测试技术的研究

（3）促进地基处理理论方面的进一步发展。

（4）完善工法的质量检验手段。

（5）发展地基处理新技术，提高地基处理技术的综合应用水平的研究。

（6）要因地制宜合理选用处理方法。正确评价各种地基处理方法的适用性。

（7）研制新机械新材料，提高施工工艺，实现信息化施工的研究。

（8）深化施工管理体制改革，重视专业施工队伍建设。

参考文献

[1]顾晓鲁,钱鸿缙,刘惠珊,汪时敏.地基与基础[M]北京:中国建筑工业出版社,2003,(15):576

[2]殷宗泽,龚晓南地基处理工程实例[M]北京:中国水利水电出版社,2000(1):14~17

[3]陈莞尔软弱地基加固方法的合理选择[J]地基基础,2004

[4]於春强,郑尔康高性能土壤固化剂及在地基处理中的应用[J]第九届土力学及岩土工程学术会议论文集2003

[5]朱祖梁,黄光明软土地基处理方法的实例分析[J]中国煤田地质,2005,6

[6]雷学文,白世伟,孟庆山,王吉利动力排水固结法加固饱和软粘土地基试验研究[J]施工技术2004

[7]郑刚,闫旺地基处理[J]第九届土力学及岩土工程学术会议论文集2003 11

第三篇：软弱地基处理方法选择探讨

冯晓满 2014-2-28 17：23：16 软弱地基处理方法选择探讨 开始写 2500字

软弱地基处理方法选择探讨

摘要：本文首先阐述了软弱土的特征和软弱地基土处理的目的及原则，然后探讨了软弱地基处理常见方法，最后结合工程实例进行了研究，供参考。关键词：软弱土；地基处理；方法 软弱土的特征

软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基，其工程特性如下：

a.含水量较高，孔隙比较大。根据统计，软土的含水量一般为 35% ～80%，孔隙比为 1 ～2。

b.压缩性较高。软土的压缩系数 α1-2在 0.5 ～1.5MPa-1之间，有些高达 4． 5 MPa-1，且其压缩性往往随着液限的增大而增加。

c.抗剪强度很低。天然不排水软土的抗剪强度一般小于 20kPa。其变化范围约在 5 ～25kPa。

d.渗透性较差。软土的渗透系数一般在 i × 10-5～i × 10-7mm / s(i = 1，2…，9)之间。因此软土层在自重或荷载作用下达到完全固结所需的时间很长。

e.具有显著的结构性。特别是滨海相的软土，一旦受到扰动(振动、搅拌或搓揉等)，其结构受到破坏，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。软土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度表示。我国东南沿海软土的灵敏度约为 3 ～9cm/s，属高灵敏土或极灵敏土。

f.具有明显的流变性。软土在不变的剪应力的作用下，将连续产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减。在固结沉降完成之后，软土还可能继续产生可观的次固结沉降。

软土具有强度低、压缩性较高和渗透性较差等特性，必须重视地基的变形和稳定问题，如果不作任何处理，一般不能承受较大的建筑物荷载。软弱地基土处理的目的和原则 2.1 地基处理的目的

地基处理的目的主要是改善地基的工程性质，包括改善地基土的变形特性和渗透性，提高其抗剪强度等。

2.2 地基处理的原则 地基处理有许多方法，各种方法都有各自的特点和作用机理。没有哪一种方法是万能的，对于每一个工程都必须进行综合考虑，通过几种可能采用的地基处理方案的比较，选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案，既可以是单一的地基处理方法，也可以是多种地基处理方法的综合。软弱地基处理方法浅析

目前软弱地基处理方法主要有以下几类。3.1 换土垫层 a.主要方法：素土垫层、砂垫层、碎石垫层。

b.原理及作用：挖去浅层土，换用比较好的土料，以提高持力层的承载力，减少部分沉降量，并消除或部分消除土的湿陷性、胀缩性及防止土的冻胀作用，改善土的可液化性能。

c.适用范围：适用于处理浅层软弱土地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基。

3.2 碾压夯实

a.主要方法：机械碾压法、振动压实法、重锤夯实法、强夯法。

b.原理及作用：通过机械碾压或夯击压实土的表层，而强夯法则利用强大的夯击功迫使深层土液化和动力固结而密实。提高地基土的强度，减少部分沉降量，消除或部分消除黄土的湿陷性，改善土的可液化性。

c.适用范围：一般适用于砂土及含水量不高的黏性土。强夯法应注意其振动对附近建筑物的影响。

3.3 排水固结法

a.主要方法：堆载挤压法、砂井堆载预压法、排水板法、井点降水预压法、真空预压法。

b.原理及作用：通过改善地基的排水条件和施加预压荷载，加速地基的固结和强度增长，提高地基的稳定性，并使沉降提前完成。

c.适用范围：适用于处理厚度较大的饱和软土层，但需要具体预压条件(时间)，对于厚的泥炭层则要慎重。

3.4 振动挤密

a.主要方法：砂桩挤密法、土桩挤密法、灰土桩挤密法、生石灰挤密法、振冲法。b.原理及作用：通过挤密或振动使深层土密实，并在振动挤密过程中回填砂、砾石等形成砂桩或碎石桩，与桩间土一起组成复合地基，从而提高地基承载力，减小沉降量。

c.适用范围：适用于处理砂土、粉砂或部分黏土颗粒含量不高的黏性土。3.5 化学加固

a.主要方法：硅化法、旋喷法、碱液加固法、水泥灌浆法、深层搅拌法。

b.原理及作用：通过注入化学浆液将土粒胶结，或通过化学作用或机械拌和等方法改善土的性质，提高地基承载力。

c.适用范围：适用于处理砂土、黏性土、湿陷性黄土等地基，特别适用于工作事故处理。工程实例 4.1 工程概况

某工程区域位于青东 5 区块内，莱州湾西近岸海区，湾内滩涂广阔，其中潮滩和海滩面积为811.73km2，岩滩 0.46km2，湾内大部分水深在 10m 以内，属于典型的滩海油田。青东 5 区块 1 号人工岛距广利港直线距离 24.4km，距东营防潮大堤约 8.2km。

青东 5 区块 1 号岛呈矩形布置，长边东南向，短边东北向，有效面积为 150m × 90m。平均水深为 4m，海底高程约为 －3.5m。岛面设计高程为 3.8m，竣工时顶高程为 4.0m，预留沉降为 20cm。人工岛四周设挡浪墙，挡浪墙设计顶高程为 5.0m，竣工时顶高程为5.2m，预留沉降为 20cm。

4.2 场地地貌和工程地质、水文地质条件 拟建人工岛地貌主要是海、陆相交替沉积的滨海水下三角洲，地势整体缓慢向海中倾斜，平均海拔高程约为 －3.5m，地面坡度约为 0.64。

拟建工程所在地泥面以下至 9m 左右地层组成以淤泥质软土为主，间夹薄层粉土。在勘察揭露深度内，场地地层均由第四纪近沉积土和一般沉积土构成。4.3 地基处理方案比选 结合本工程地质条件差、工程特征及建设工期短的情况，根据各种地基处理方式的特点，进行了方案的比选，本工程拟采用碎石桩及塑料排水板共同进行地基处理：

（1）岛体四周采用碎石桩加固。碎石桩法是指在地基中设置由碎石组成的竖向桩体，设置碎石桩后桩体与桩间土形成复合地基，对地基土起置换作用，以提高地基承载力和减少沉降，从而达到地基处理的目的。（2）岛体下采用塑料排水板进行地基处理。为了有效地对本工程的深厚软土地基进行处理，加快地基土固结，提高软弱土的承载能力，采用排水固结法进行加固。

从已完成碎石桩情况看采用碎石桩处理的海里软弱地基达到了预期效果，具体效果有待于地基处理工程完成，及人工岛完工后进一步检验、论证。

参考文献： JTJ 246-2004 港口工程碎石桩复合地基设计与施工规范［S］． 2 JS 206-1-2009 水运工程塑料排水板应用技术规程［S］

第四篇：软弱地基的处理方法毕业论文完整版

软弱地基的处理方法

四川农业大学远程与继续教育学院 建筑工程技术 专业 朱天赐

摘要：

在我国建筑工程的建设中，经常需要对软弱地基进行处理。本文分析了软弱地基形成的原因，并针对软弱地基的实际情况，提出了一些处理的方法，从而有利于减轻软弱地基对工程建设的影响，提高工程的质量，获得良好的经济效益和社会效益。

关键词：软弱地基 处理方法 结构设计

0 引言

随着我国建筑工程项目的不断增多，软弱地基的处理变的越来越重要，软弱地基处理的好坏，不仅关系到工程建设的速度，而且关系到工程建设的质量，因此提高软弱地基处理方法具有重要的价值和意义。

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。

软弱地基的处理方法

软弱地基的处理的方法主要包括为：换填垫层法、预压法、挤密法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、灌浆法、强夯法、加筋法等。①换填垫层法。该方法是用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软土层，并分层夯实成低压缩性的地基持力层，地基持力层有利于防止地基的冻胀，有利于提高地基的承载能力，也有利于加速软土的排水固结，同时也有利于减少地基的沉降量。②预压法。预压法有两种分类方法，一种是堆载预压法，另外一种是砂井预压法。此种方法有利于利用外载作用，提高软土的排水固结，增强它的抗剪强度和能力。由于预压目的不同，需要采用不同的预压方式。如果利用预先荷载加压，能够减少建筑物的沉降量；如果利用建筑物本身的荷载分级加荷进行预压，能够增加地基强度和提高地基的承载能力。砂井预压法是在软土层中按一定距离设置砂井来改变软土层的排水边界条件，该方法可以加速软土的固结，缩短预压时间。该方法是在通过在软土层中按一定的距离设置砂井，通过设置的砂井来改变软土层的排水条件，排水条件的提高有利于加速软土的固结，有利于减少预压的时间。③挤密法。该方法是通过望土中打入桩管成孔，并把填入孔中的砾石等材料捣实。此种方法主要针对的是含砂粒、瓦屑的杂填土等较多的松散土地基，对于粘性大的饱和软土地基不太合适。④深层搅拌法。该方法通过水泥、石灰等建筑材料的固化剂，运用深层搅拌机械对各种材料进行搅拌，使得固化物和软土搅拌均匀，从而产生一系列的物理或者化学反应，这样就能够使得软土强度大大高于天然强度，其压缩性、渗水性比天然软土大大降低。该方法适合于各种成因的软土层，尤其是对于厚度较大的饱和软黏土。⑤高压喷射注浆法。该方法是使用较大的压力，把水泥浆液从管路中喷射而出，该方法能够通过切割破坏土体，并能和土拌和均匀，并产生部分的置换作用，通过自然凝固后成为拌和桩体，并与地基形成良好的复合地基。⑥灌浆法。该方法通过运用钻机成孔，根据需要灌浆的合适的深度，把注浆管慢慢放入孔中，并使得钻孔的周围和顶部用东西封死，然后开始启动压力泵，往孔隙和岩石的间隙中注入搅拌均匀的水泥浆。⑦强夯法。该方法能够通过较大的压力和冲力对地基产生很大的作用，从而使得地基得到加固，使得的土的压缩性进一步缩小，增大了地基的强度，使得地基的抗液化的能力得到加强，大大降低和消除黄土的是湿陷性。同时，该方法有利于使得土层均匀，预防以后出现的差异沉降。⑧加筋法。该方法是运用强度较大的条带、纤维等土工聚合物埋入土层中，它有利于增加地基的承载力，降低或者消除地基的沉降量，提高建筑物的稳定能力。对于强度较大的土工合成材料，使得地基能够承受更大的抗拉力，减少地基的断裂的可能，使得地基的整体性和刚度得到进一步增强，增强地基的承载能力，改善地基土体的应力场和应变场。该方法适合于各种软土地基和各种高填土等。软弱地基局部处理

在工程建设中，需要经常对地基作局部的加固处理，这样可以保证工程的质量，缩短工程建设的进度。在对软弱地基作局部处理时，要首先查明局部地基异常的原因和范围，然后根据软弱地基的实际情况，适用各种软弱地基处理方法，使得建筑物的各个部位的沉降量趋于一致，从而较少地基的不均匀沉降。①松土的处理。当遇到范围较小的松土坑时，可以先将松软土挖掉至老土，然后用压缩性相近的材料回填，当天然土为砂土时，用砂或级配砂石回填，回填时应分层洒水，夯实或用平板振捣器振密，每层厚度不大于20cm，同时根据土的性质和范围的不同，采用不同比例的灰土分成夯实。应通过配置适当的钢筋提高地基上部的刚度能力。②砖井和土井的处理。如果砖井在基槽的中央，这时的内填土已经变得很密实，当出现这种情况时，应把井的砖圈放低到槽低下面1米的位置，同时用合适比例的灰土夯实到槽低，当井的直径大于1.5米以后，这时采用提高上部结构的刚度，并运用钢筋做墙内的地基，使得地基梁跨越砖井，对于井在基础的转角处的情形，一方面应对基础进行必要的加固处理，另一方面采用拆除回填的方法进行合适的处理。③局部范围内硬土处理。对于桩基周围有部分过分坚硬的土质时，要对这些东西进行局部的处理，这就需要挖掉旧的墙基、老灰土、大树根等等，这样就能减少地基的不均匀下降，也能有效避免建筑物建成之后的开裂，从而保证建筑物的质量。④管道处理。对于槽底附近的上下水管道，要采取其它的措施，防止出现漏水情况，避免出现水侵湿地基，使得地基出现不均匀的沉降。对于在槽底下方出现管道的情况，要把管道进行清除，或者将基础局部落低，使得管道穿过基础墙，同时也要防止建筑物下沉，从而对管道形成破坏漏水，造成地基的不均匀沉降，影响建筑物的质量问题。⑤橡皮土的处理。对于地基的土质出现粘性土的时候，这种土一般含有较多的水分，对这部分进行夯排以后，就会形成所谓的橡皮土，因此，对于这样的情况，要采用其它办法先进行处理，比如进行晾槽或者使用白灰沫等办法，使得土的含水量得到有效的降低，对于出现的地基颤动情况，应把这些土进行全部的挖除，并填入相应部分的砂土，从而消除地基颤动情况。4 建筑设计处理措施

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。在不改变建筑物使用要求的前提下，建筑物的设计要尽量简单，对于复杂的建筑物，应根据建筑物的实际情况，可以把建筑物进行适当的划分，从而形成各个较好的单元，对于建筑物的差异大的情况，可以把建筑物的距离离开一定的距离。如果拉开一定距离的两个单元需要进行连接时，可以采用自由沉降连接，或者运用其它措施进行处理。通过增强建筑物刚度和强度，增加建筑物对地基不均匀变形的调整能力。在开挖基槽时，如果发现有淤泥或淤泥质土时，不要扰动其原状结构。在建筑建设过程中，可根据具体的情况，优先先盖建筑物的重点部分，通过对各部分进行有效的调整，降低建筑物的沉降差异。5 总结

通过对软弱地基的处理，改良各种不良地基，使得满足各种大型和高程建筑的需要。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，保证工程建设的质量，取得良好的经济效益和社会效益。参考文献： [1]黄绍铭，高大钊.软土地基与地下工程[M].北京:中国建筑工业出版社，2005.[2]叶书麟，叶观宝.地基处理与托换技术[M].北京:中国建筑工业出版社，2005.[3]顾晓鲁，钱鸿缙，刘惠珊等.地基与基础[M].北京.中国建筑工业出版社.2003.[4]马小峰.浅谈软土地基处理方法[J].山西建筑，2008.[5]杨峰.软弱地基处理方法的运用[J].工程建设与档案,2003.结束语

非常感谢在我作此文章时给我帮助和鼓励的同学，他们让我认识到互帮互助共同进步永远比一个人努力有用，只有多问多想、去其糟粕取其精华才能离真理更近，不得不说中间的写作过程是漫长是艰辛的，有时候会有言穷词尽的感觉，总得要很长的词段语句才将本意道得清说得明，但是经过多次整理后终于达到了现在的效果，当然还要感谢我的指导老师，在我初步完成论文之后给我指出了文章需要改进的地方，还提出了一些很有见地的意见。

这篇论文让我学会的不仅是建筑的专业知识，更是人生的奋斗知识，也许经过自己的努力最后还是会有些漏洞和缺点，但我不会挫败自己的信心，我将认真吸取每一次的不足，以此为动力在今后的学习和工作中努力求实、不断进取、勇于创新。

第五篇：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。