优化设计下发电厂地基处理分析论文[精选多篇]

第一篇：优化设计下发电厂地基处理分析论文

1发电厂地基处理的必要性

地基是建筑物的基础，由于发电厂大多位于地震带，地基处理的好坏直接关系到发电厂的正常运行，而且在地基处理中问题比较多，存在不确定性因素，处理难度也相对较大，如果不能彻底解决好发电厂的地基问题，就会严重威胁到发电厂的安全，造成不可估量的损失。只有处理好发电厂的地基问题，才能保证发电厂建筑的安全，保证发电厂正常的运转，所以地基对于发电厂建筑来说显得尤为重要。对发电厂地基进行处理的主要目的就是采取科学的措施提高发电厂地基的性能，使其达到建筑地基要求的标准，避免软地基出现沉降、渗漏以及承载力较小等问题，保证发电厂建筑的安全。

2强夯法原理和适用范围

地基处理的基本目的就是采取措施提高土层的密实度，改善地基排水性能，提高基地的抗液化能力。强夯法是一种常见的地基处理方法，这种方法是利用重锤升高的势能使其自由下落夯击地基，利用其强大的冲击力将地基土层强制压缩、振密，使地基土层颗粒更加稳固，以达到地基处理的目的。强夯法是一种简单、高效、成本较低的地基处理方法，适用于沙土、碎石土以及杂填土等，一般情况下，可液化的沙土地基和黄土地基也可以采用强夯法进行处理。强夯法不仅可以增加地基土层的密实度，减少地基的压缩性，还能明显提高地基的抗震动、抗液化能力。然而，强夯法也需要在一定的条件下才能进行，要充分考虑地基土层特性、土层含水量以及土颗粒大小，对于淤泥地等恶劣地质条件是不能使用强夯法进行地基处理的。

3换土法原理和适用范围

在进行地基处理时，如果软土地基无法满足电厂建筑的强度要求时，可以采用换土法来增加地基载荷性性能，提高地基的强度和抗液化能力。换土法指的是在软土地基处理时，将地基比较浅范围内的土层替换成质地坚硬、压缩性低、抗侵蚀性等良好性能的碎石、灰土、砂砾石等无粘性材质，进行分层的铺垫、加固，改变地基的土层结构，提高地基的性能。如果地基上部载荷较小，在使用换土法后可以采用强夯法将地基进行分层夯实、振动等处理，建立高强度、低压缩性的人工地基，满足电厂建筑建设的标准。在换土法中要充分考虑换土材料的颗粒大小和性质，在进行加固时要按照一定的配比和含泥量，并按照一定的顺序进行碾压加固，在加固时还要进行定量的喷水，减小土层颗粒间的摩擦力，提高加固效果。换土法适用于淤泥、松散土层、杂填土等浅层软土，对于暗沟、暗塘等也可以利用换土法进行处理。

4振冲碎石桩法原理和使用范围

振冲碎石桩法是利用振冲器的强力震动改变地基土层颗粒的排列顺序，使其更加有序的排列并进行振动加固，在振冲器添加碎石的情况下还可以利用其强力震动将土层进行挤压、加固，通过振冲碎石桩法进行处理可以将地基土层和碎石桩形成完全融合的整体，提高地基的强度和承载力。采用振冲碎石桩法进行处理对于增加承载力、提高稳定性以及提高抗震能力有着显著的效果，而且这种方法施工便利、施工成本相对较低，而且工期较短，在实际地基处理中有着广泛的应用。振冲碎石桩法适用于沙土、粘土、淤泥等，如果土层中有较多的硬质石块则不适用这种方法，此外，土层软土强度太低的话也达不到地基的处理效果，所以在施工前要进行地质勘探，具体了解土层情况，不可盲目施工。

5挤密法原理和适用范围

挤密法就是将打桩挤密、膨胀挤密以及脱水挤密三者相结合，打桩挤密就是将利用人工和机械将桩孔处的土料夯击到周围的土层，这样可以大大降低桩孔周围土层之间的空隙，提高周围土层的强度和承载力。脱水挤密就是向桩孔中添加生石灰，生石灰遇到桩孔土层中的水分而变成熟石灰，而且伴随着大量热量的产生，这就会使桩孔周围土层的水分蒸发，含水量降低，起到了加固土层的效果，提高了桩孔周围土层的承载力。膨胀挤密就是在进行脱水挤密后桩体受热会发生膨胀现象，会大大增强桩体周围土层的强度，并且在桩的表面形成硬层，有效提高了地基的性能。挤密法适用于湿陷性黄土、杂填土以及素填土等，挤密法能够有效增强地基的承载力，而且该方法比较经济，在实际施工中有着广泛的应用。

6结语

随着我国电力行业的不断发展，我国发电厂建设也在如火如荼的进行，发电厂的地基处理是工程建设的基础，也是发电厂安全稳定运行的重要保障。现阶段发电厂建设都需要选择合适的地基处理方案对地基进行不同程度处理，以达到发电厂建设的要求，保证发电厂的安全稳定运行。本文介绍了几种发电厂地基处理方案，相关工作人员要结合发电厂实际情况，因地制宜，充分考虑工程成本、造价以及工期等因素，选择合适的地基处理方案，保证发电厂的安全稳定运行。

第二篇：地基处理案例分析资料

软土地基处理方法

软土是淤泥和淤泥质土的总称。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙 比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天 然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物 理力学性质相差较大等特点。目前，软土地基处理的方法有预压法、换填法、强夯法和强夯置换法、砂石桩法、水泥土搅拌法及其他地基处理法。本文着重介绍各个方法的施工工艺及流程，然后对于相同地质条件的软土地基提出相应的处理措施，剖析地基处理的重点，最后根据处理结果选择合适的处理方案。

工程概况及初步分析

某地区建筑场地拟建二层框架结构房屋，建筑平面，室外标高为8.4m（±0.000），根据地质资料，现有场地标高为1.64m，需填土6.76m，土层依次如下：第一层为素填土，厚度0.5m；第二层为淤泥，厚度为11.4m，为高压缩性土，压缩模量Es=1.73MPa，固结系数Ch=Cv=1.0x10-3c㎡/s；第三层为粉质黏土夹碎石，厚度为4.6m，为中压缩性土，压缩模量Es=4.96MPa；第四层为淤泥质黏土，厚度为2.5m，压缩模量Es=1.85MPa；第五层为粉质黏土，厚度为5.4m，压缩模量Es=4.3MPa；第六层为淤泥质黏土，厚度为3.2m，压缩模量Es=1.85MPa；第七层为粗角砾土，厚度为2.2m，压缩模量Es=10MPa；第八层为粉质黏土，厚度为12.9m，压缩模量Es=4.8MPa.按《建筑地基基础设计规范》，对于高压缩性土地基，框架结构相邻柱基沉降差为0.003L（L为相邻柱距），经过初步估算，柱底内力标准值分别约为600KN和1000KN，柱距6米，容许的沉降差为18mm.在施工主体结构基础前期，由于场地需要回填土而且较厚，在回填施工时期，回填土属于外加荷载，此时按荷载考虑计算场地的沉降，总沉降量达到1316.34mm.各层沉降量为：第一层淤泥沉降量为946.9mm，占总沉降量的71.9%；第二层淤泥沉降量为131.6mm，占总沉降量的10.0%；第三层淤泥沉降量为189.4mm，占总沉降量的14.4%；第四层淤泥沉降量为48.4mm，占总沉降量的3.7%.此过程为固结排水沉降过程，随时间的发展场地土趋于稳定。在沉降基本完成时，进行主体结构基础施工，此时场地土体性质发生变化，此时各层土的承载力和压缩模量均会有所增加，假设均比原来土体增加1.1倍。此时按回填土承载力特征值fak=100Kpa，估算C轴交5轴及6轴柱基础A、B大小，分别为2m×3m和4.0m×4.0m，柱基A总沉降量为55.24mm，占回填土沉降量的4.2%，柱基B总沉降量为71.34mm，占回填土沉降量的5.4%，沉降差16.1mm，小于规范容许值18mm.从以上分析可以看出，在未进行任何地基处理的情况下，前期沉降占绝大部分，而后期采用独立扩展基础已能满足承载力且无软弱下卧层和变形要求。因此，地基处理的重点在于加速固结排水过程，减少回填土引起的沉降。

地基处理措施

1.1 选择合适的处理措施 目前，软土地基处理的方法有换填法、预压法、强夯法和强夯置换法、砂石桩法、水泥土搅拌法、高压旋喷桩法、桩基法及其他地基处理法。

换填垫层法是挖除软弱地基土，采用砂石、粉质粘土、灰土、粉煤灰、矿渣等材料进行换填作为垫层的一种地基处理方法，通过换填软弱地基土的变形变成垫层地基的变形，因此能够减少地基的沉降。本工程软弱地基土层埋深0.5m，层厚11.4m，首先需要挖除9725.9m3，回填土需要9725.9m3.可见挖土及回填方量相当大，从经济上考虑该方法不适用于该工程软弱地基处理。

堆载预压法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施，堆载预压分塑料排水带活砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。通常，当软土层厚度小于4.0m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4.0m时，为加速预压过程，应采用塑料排水带、砂井等竖井排水预压法处理地基。本工程淤泥层厚度为11.4m，适合用排水预压法。

强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，而强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑～流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。此两种方法都采用夯击的方法进行地基加固，因此都有一定的加固深度，本工程软弱土层为淤泥层，该土性质不适用夯击方法加固，而且土层深度较深。

砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，本工程软弱土层为欠固结土层，在回填土回填至设计标高时，土层在附加应力作用下进行排水固结，土层压缩，因此不适用。

水泥搅拌法分为深层搅拌法和粉体喷搅法，水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30%、大于70%或地下水的PH值小于4时不宜采用干法。

因此本工程合适的地基处理方法可选用堆载预压法。软土地基常见五种处理方法

鉴于淤泥软土地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足水工建筑物地基设计要求，故需进行处理，下面介绍淤泥软土地基五种处理方法。

1、桩基法

当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前很少使用,一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全，设备陈旧，技术落后，存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题；二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基，由于存在工期长，工后变形大等问题，已不再用作对变形有要求的建筑地基处理；三是民用建筑已禁用木桩基础。

钢筋混凝土预制桩（钢筋混凝土桩和预应力管桩）目前由于具有较强承载力，投资省，质量有保证，施工速度快等特点，得到普遍运用，如本人设计龙海市角美镇金山水闸，其地质条件覆盖一层10m以上厚的淤泥土层，地基处理采用边长为250mm钢筋混凝土预制方桩，挤密淤土层并靠摩擦承载，钢筋混凝土预制桩还具有抗水闸水压力产生水平荷载，达到水平稳定作用。

淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩，打灌注桩至硬土层，作承载台，灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩，但两种方法灌注桩还存在一些技术难题，一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题；二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土灌注质量，桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。福建省龙海市发生几起灌注桩基础民用建筑不均匀沉陷，导致墙体裂缝事件，是由于施工中存在上述技术问题造成。

2、换土法

当淤土层厚度较簿时，也可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理，鉴于换砂不利于防渗，且工程造价较高，一般应就地取材，以换填泥土为宜。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实，形成良好的持力层，从而改变地基承载力特性，提高抗变形和稳定能力，施工时应注意坑边稳定，保证填料质量，填料应分层夯实。

3、灌浆法

是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果，如福建省龙海市角美壶屿港水闸由于淤泥软基不均匀，沉陷闸基沉降最大达到0.63m，加固时采用单管高压旋喷灌浆处理，每个闸墩上、下游侧和中间各设5个灌浆孔，沿闸墩轴线两侧布孔，灌注水泥浆，成桩直径0.5m，伸入闸基础10.5m，采用灌浆压力为20MPa，经过处理后闸基沉降基本得到控制。高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩，提高闸基承载力，达到控制沉降的目的。另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流，然后再对闸室进行灌浆处理，如厦门市石浔水闸由于闸基渗流造成闸室底板多个部位被淘空，加固时先在闸室上游侧采用帷幕灌浆防渗，灌浆帷幕布设在闸墩上游侧1.0m处，孔距 0.5m，灌注水泥浆，孔深5.0m，灌浆压力10MPa。然后对闸室淘空部位采用钻孔灌浆处理，先灌细砂，不吃砂后，再灌水泥砂浆，最后灌水泥浆，水闸除险加固后效果显著。

4、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。下面介绍效益较高塑料排水板处理淤泥软基方法，插入软基排水板，当填筑基础及上部建筑物时，荷载作用软基，地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内，由砂层向两侧排出，从而提高基底承载力，塑料排水板要在砂垫层完成后施工，由测量人员测量出需处理范围，标出每根排水板具体位置，插板机对中调平，把排水板在钻头安放好，开动打桩机锤打钻杆，将地面上塑料排水板截断，并留有一定富余长度，在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。

5、加筋法

加筋土是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力，使土与加筋材料形成整体，减少整体变形和增强整体稳定。福建省福清过桥山围垦工程采用打设塑料排水板，以加速淤泥层排水固结，提高地基强度，又采用砂垫层中铺设土工织物，由于土工织物受拉作用，调整了基底应力分布，地基侧向位移和沉降却相应减少，地基稳定性就大大提高。

粉煤灰地层常用处理方法

粉喷桩是以水泥等粉体作为固化材料，用压缩空气输送到软弱土层中，通过钻头再原位进行强制搅拌，形成土与水泥等搅拌掺加料的混合物，并具有整体性、水稳定性和一定强度的柱状加固体，从而加固了地基，是一种有效的软土地基加固方法。

强夯法是众多地基处理手段中的一种，可分为强夯法和强夯置换法两种。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土和杂填土等地基；强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑-流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。强夯加固作用与土层在被处理过程中的三种不同机理有关。加密作用，以空气和气体的排出为特征；固结作用，以孔隙水的排出为特征；预加变形作用，以各种颗粒成分在结构上的重新排列和颗粒结构与形态的改变为特征。

灌浆法

案例分析2：湿陷性黄土地基处理方法（1）强夯法

垫层法（动力置换原理）

挤密法（动力密实、动力固结原理）

强夯法最好，该地区位于郊区，周围无任何建筑物和管线，采用强夯法不会对周围环境造成影响，而且这种方法施工便利、经济，被广泛采用）

（2）桩基础法（价格昂贵）

桩基础既是一种基础形式也可看作是一种地基处理措施，是在地基中有规则的布置灌注桩或钢筋混凝土桩，以提高地基承载能力 打桩过程中将桩周土挤密，从而提高地基土的抗剪强度。（3）预浸水法（施工不便）

预浸水法可用于处理湿陷性土层厚度大于10m，自重湿陷量大于50cm的场地，以消除土的自重湿陷性。离地面下6m以内的土层，有时因自重应力不足而可能仍有湿陷性，尚应采用垫层等处理方法。（4）单液硅化或碱液加固法（处理过程复杂）

单液硅化加固法是将硅酸钠溶液注入土中。对已有建筑物地基进行加固时，如果是非自重湿陷性黄土地基，宜采用压力灌注；自重湿陷性黄土地基，应让溶液通过灌注孔自行渗入土中。

碱液加固法是将碱液通过灌注孔渗入土内，适宜加固非自重湿陷性黄土场地上已有的建筑物地基。

案例分析1：

可采用打预制钢筋砼短桩、砂井真空预压、深层搅拌桩、新型碎石桩等方法地基土不均匀沉降的处理。

（1）强夯法（动力固结原理）

强夯法又叫动力固结法。是利用起重设备将80～400 kg的重锤起吊到10～40m高处，然后使重锤自由落下，对黄土地基进行强力夯击，以消除其湿陷性，降低压缩变形，提高地基强度，但强夯法适用对地下水位以上饱和度Sr≤60%的湿陷性黄土地基进行局部或整片处理，可处理的深度在3～12m。土的天然含水率对强夯法处理至关重要，天然含水量低于10%的土，颗粒间摩擦力大，细土颗粒很难被填充，且表层坚硬，夯击时表层土容易松动，夯击能量消耗在表层土上，深部土层不易夯实，消除湿陷性黄土的有效深度小，夯填质量达不到设计效果。当上部荷载通过表层土传递到深部土层时，便会由于深部土层压缩而产生固结沉降，对上部建筑物造成破坏。

垫层法（动力置换原理）

土（或灰土）垫层是一种浅层处理湿陷性黄土地基的传统方法，我国已有2000多年的应用历史，在湿陷性黄土地区使用较广泛，具有因地制宜，就地取材和施工简便等特点。实践证明，经过回填压实处理的黄土地基湿陷性速率和湿陷量大大减少，一般表土垫层的湿陷量减少为1～3cm，灰土垫层的湿陷量往往小于1cm，垫层法适用于地下水位以上，对湿陷性黄土地基进行局部或整片处理，可处理的湿陷性黄土层厚度在1～3m，垫层法根据施工方法不同可分为土垫层和灰土垫层，当同时要求提高垫层土的承载力及增强水稳定时，宜采用整片灰土垫层处理。

（1）素土垫层法。素土垫层法是将基坑挖出的原土经洒水湿润后，采用夯实机械分层回填至设计高度的一种方法，它与压实机械做的功、土的含水率、铺土厚度、及压实遍数存在密切关系。压实机械做的功与填土的密实度并不成正比，当土质含水量一定时，起初土的密实度随压实机械所做的功的增大而增加，当土的密实度达到极限时，反而随着功的增加而破坏土的整体稳定性，形成剪切破坏。在大面积的素土夯填施工中时常遇到，运输土料的重型机械容易对已夯筑完毕的坝体表面形成过度碾压，造成剪切破坏，同时对含水率过高的地区形成“橡皮泥”现象，从而出现渗漏。这些都将是影响夯填质量的主要因素。

（2）灰土垫层法。灰土垫层法是采用消石灰与土的2∶8或3∶7的体积比配合而成，经过筛分拌合，再分层回填，分层夯实的一种方法，要保证夯实的质量必须要严格控制好灰土的拌制比例，土料的含水率，这对夯填质量起主要的影响因素。在实际施工过程中，不可能用仪器对每一层土样进行含水率测定，只能通过“握手成团，落地开花”的直观测定法来测定，但这种方法对于湿陷性黄土测定范围过于偏大，经过实验测定大致在14%～19%，存在测定偏差，且土质湿润不够均匀，往往有表层土吸水饱和，下层土干燥的现象，给施工带来很大的难度。当处理厚度超过3m时，挖填土方量大，施工期长，施工质量也不易保证，严重影响工程质量和工程进度。所以垫层法同样存在着施工局限。挤密法（动力密实原理）

挤密法是利用沉管、爆破、冲击、夯扩等方法在湿陷性黄土地基中挤密填料孔再用素土、灰土、必要时采用高强度水泥土、分层回填夯实以加固湿陷性黄土地基，提高其强度，减少其湿陷性和压缩性。挤密法适用于对地下水位以上，饱和度Sr≤65%的湿陷性黄土地基进行加固处理，可处理的湿陷性黄土厚度一般为5～15m。但通过实践证明：挤密法对土的含水量要求较高（一般要求略低于最优含水率），含水量过高或过低，挤密效果都达不到设计要求，这在施工中很难控制，因为湿陷性黄土的吸水性极强且易达到饱和状态，在湿陷性黄土进行洒水湿润时，表层土质饱和后容易形成积水，下部土质却很难受水接触而呈干燥状态，对于含水量＜10%的地基土，特别是在整个处理深度范围内的含水量普遍偏低的土质中是不易采用的。桩基础法

桩基础既是一种基础形式也可看作是一种地基处理措施，是在地基中有规则的布置灌注桩或钢筋混凝土桩，以提高地基承载能力。桩根据受力不同可分为端承桩和摩擦桩，这种地基处理方法在工业与民用建筑中使用较多，但桩基础仍然存在浅在的隐患，地基一旦浸水，便会引起湿陷给建筑物带来危害。在自重湿陷性黄土中浸水后，桩周土发生自重湿陷时，将产生土相对桩的向下位移对桩产生一个向下的作用力即负摩擦力。而且通过实践证明，预制桩的侧表面虽比灌注桩平滑，但其单位面积上的负摩擦力却比灌注桩大。这主要是由于预制桩在打桩过程中将桩周土挤密，挤密土在桩周形成一层硬壳，牢固的黏附在桩侧表面上，桩周土体发生自重湿陷时不是沿桩身而是沿硬壳层滑移，硬壳层增加了桩的侧表面面积，负摩擦力也随着增加，正是由于这股强大的负摩擦力至使桩基出现沉降，由于负摩擦力的发挥程度不同，导致建筑物地质基础产生严重的不均匀沉降，构成基础的剪切应力，形成剪应力破坏，这也正是导致众多事故发生的主要因素。预浸水法

湿陷性黄土地基预浸水法是利用黄土浸水后产生自重湿陷的特性，在施工前进行大面积浸水使土体预先产生自重湿陷，以消除黄土土层的自重湿陷性，它只适用于处理土层厚度大于10m，自重湿陷量计算值不大于500mm的黄土地基，经预浸法处理后，浅层黄土可能仍具外荷湿陷性，需做浅层处理。

预浸水法用水量大、工期长，一般应比正式工程至少提前半年到一年进行，浸水前沿场地四周修土埂或向下挖深50cm，并设置标点以观测地面及深层土的湿陷变形，浸水期间要加强观测，浸水初期水位不易过高，待周围地表出现环形裂缝后再提高水位，湿陷性变形的观测应到沉陷基本稳定为止。预浸水法用水量大，对于缺水少雨、水资源贫乏地区，不易采用，当土层下部存在隔水层时，预浸时间加大，工期延长，都将是影响工程的因素。深层搅拌桩法

深层搅拌桩是复合地基的一种，近几年在黄土地区应用比较广泛，可用于处理含水量较高的湿陷性弱的黄土。它具有施工简便、快捷、无振动，基本不挤土，低噪音等特点。

深层搅拌桩的固化材料有石灰、水泥等，一般都采用后者作固化材料。其加固机理是将水泥掺入粘土后，与粘土中的水分发生水解和水化反应，进而与具有一定活性的粘土颗粒反应生成不溶于水的稳定的结晶化合物，这些新生成的化合物在水中或空气中发生凝硬反应，使水泥有一定的强度，从而使地基土达到承载的要求。

深层搅拌桩的施工方法有干法施工和湿法施工两种，干法施工就是“粉喷桩”，其工艺是用压缩空气将固化材料通过深层搅拌机械喷入土中并搅拌而成。因为输入的是水泥干粉，因此必然对土的天然含水量有一定的要求，如果土的含水量较低时，很容易出现桩体中心固化不充分、强度低的现象，严重的甚至根本没有强度。在某些含水量较高的土层中也会出现类似的情况。因此，应用粉喷桩的土层中含水量应超过30%，在饱和土层或地下水位以下的土层中应用更好。对于土的天然含水量过高或过低时都不允许采用。

湿陷性黄土地基处理

消除地基的全部湿陷量（对甲类建筑物）或部分是限量（对乙、丙类建筑物），常用的地基处理方法有：

1）垫层法：将湿陷性土层挖去，换以素土或灰土（2：8或3：7灰土），分层夯实。并可将其分为局部垫层和整片垫层，可处理垫层厚度以内的湿陷性。不能用砂土或其它粗粒土换垫。此法适用于地下水位以上的地基处理。2）夯实法

夯实法有重锤夯实法和强夯法。重锤夯实法可处理地表下厚度1~2m土层的湿陷性。强夯法可处理3~6m厚度土层的湿陷性，可局部或整片处理。适用于处理饱和度Sr＜60%的湿陷性黄土地基。3）挤密法

采用素土或灰土挤密桩，可处理地基下5~15m土层的湿陷性。适用于地下水位以上的地基处理，可局部或整片处理。4）桩基础

桩基础是起荷载传递作用，而不是消除黄土的湿陷性，故桩底端应支撑在压缩性较低的非湿陷性土层上。计算单桩承载力时，除不计湿陷性土层范围内的桩周正摩擦力外，尚应扣除桩侧的负摩擦力。5）预浸水法

预浸水法可用于处理湿陷性土层厚度大于10m，自重湿陷量大于50cm的场地，以消除土的自重湿陷性。离地面下6m以内的土层，有时因自重应力不足而可能仍有湿陷性，尚应采用垫层等处理方法。6）单液硅化或碱液加固法

单液硅化加固法是将硅酸钠溶液注入土中。对已有建筑物地基进行加固时，如果是非自重湿陷性黄土地基，宜采用压力灌注；自重湿陷性黄土地基，应让溶液通过灌注孔自行渗入土中。

碱液加固法是将碱液通过灌注孔渗入土内，适宜加固非自重湿陷性黄土场地上已有的建筑物地基。

设备基础不均匀沉降处理方法

压力注浆是在既定的位置上,通过钻机成孔方法,把带有喷嘴的注浆管置入加固范围后,再向地层中注入水泥浆液。其机理是通过水泥浆液在地层空隙中的充填—凝固—胶结作用,使桩裂隙空洞得到填充,成为一体,亦可使桩周土与浆液搅拌混合结为水泥—土的固结体,从而改善桩侧空隙状态,增大土对桩的摩擦力,还可把灌注桩底的软土层洞隙固化,使持力层变好,达到提高地基承载力和减少或消去沉降的目的。

第三篇：地基处理技术论文 。。。

浅谈地基处理技术

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

一、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，不仅关系到工程建筑的速度，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。

二、正文

2.1 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他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，减少地基的沉降的不均匀下降。2.2 软弱地基的处理方法（1）、软土地基深层搅拌加固法

据报道，冶金工业部建筑研究总院开发的软土地基深层搅拌加固法，是利用水泥作为加固剂，用特别的深层搅拌机械，在地基深部就地将软粘土与水泥浆强制拌和，使软粘土硬结成具有一定强度的水泥加固土（复合地基），从而提高地基强度。

这种方法的主要技术特点是：充分利用了软土，避免了大量挖掘软土和远距离弃土；对软土地基加固效果显著，加固后即可投入使用，并可根据上部结构状况灵活采用柱状、壁状、格栅状等加固形式；地基加固过程中对周围软土无扰动，不会造成软土侧向挤出；施工中无振动、无噪音、无污染；施工机具简单，便于制造和推广使用；适合我国经济技术条件。

这项技术的主要性能指标为：一次加固面积0.71平方米，最大加固深度20米，加固每立方米软土水泥耗量120～180公斤，所需时间12分钟；当水泥掺量为7～15%时，可在短时间内将软土强度提高数十倍到上百倍，使之成为承载力高、变形小、遇水稳定的优质地基。深层搅拌法适用于加

固淤泥、淤泥质土和含水量较高的粘土、粉土等地基。加固后形成的复合地基可作为兴建多层建筑物、中型工业厂房及设备基础的良好地基，同时还可用作地下挡土构筑物。（2）、软土地基分层注浆加固法

软土地基分层注浆加固法是上海市隧道工程公司隧道施工技术研究所，主要针对上海地区软土的特点研究和开发的技术成果。据报道，软土地基分层注浆加固法，主要是依靠压力的作用使浆液均匀地劈入土体，形成交叉的网络，再注入化学浆液充填缝隙，使土体形成一种复合体，从而达到加固的目的。

分层注浆加固技术成果配套，它解决了在软土条件下如何控制流量、压力和注浆量等参数，做到以最佳的比例达到预期的目的；形成了一整套施工工艺，研制了专门的注浆设备，应用电脑技术对注浆的动态过程进行监测，并研制了配套的注浆材料。

该项技术适用于盾构法软土隧道的施工，地铁镜框式车站的施工，城市中房屋密集地区地下工程的基础开挖，以及机场的停机坪、滑行道的基础处理等。数年来推广应用这项技术，已为建设单位和国家节省了2000余万元。工程实践证明，软土地基分层注浆加固技术，不仅可以产生良好的经济效益，而且既可保证施工安全，提高工程质量，又可控制地面沉降，保护重要建筑物和城市地下管线，其社会效益也

颇为显著。

（3）、用压密注浆法处理软弱地基

据报道，1995年2月，合肥古井大酒店基坑开挖证明，安徽地矿局第一水文队应用压密注浆新技术，在面积为1500平方米、开挖深度达14米的基坑周围，施工围幕、防水、抗渗、加固工程，取得了圆满成功。

合肥古井大酒店建筑设计地面22层、地下2层。地基所处位置原来是古河道，有两层流砂层，地下水水量十分丰富，地下1.7米即见地下水。地基周围有合肥市3条主要交通干道和许多建筑物。如果按常规施工方法处理地基，采用人工开挖，积水用水泵大量排水，不仅地基周围破坏大，土方量大，造成人力、物力、财力的巨大消耗和浪费，而且还有可能造成主要交通干线和建筑物塌陷，施工更是无法进行。

该队提出采用压密注浆新技术解决地基防水、抗渗、加固的难题。经过两个月施工，打了800余个钻孔，钻孔深度达23米。利用高压把水泥浆液灌入地基充填空隙，挤密土体，形成围幕，从而不仅加固了土体，防止了渗水、塌陷的发生，而且没有影响周围建筑物的正常使用和安全。经开挖地基验收表明，工程质量优秀。

（4）、用建筑垃圾夯扩超短异型桩处理软弱地基

据报道，为加快建筑领域科技成果推广应用速度，建设

部科技发展促进中心、中国专利技术开发公司等单位，于1998年8月，联合推广用建筑垃圾夯扩超短异型桩施工技术。

据介绍，这项技术已通过建设部组织的科技成果鉴定，并被列为该部当年科技成果重点推广项目，被中国专利局列为专利技术推广示范工程项目。

用建筑垃圾夯扩超短异型桩施工技术，是针对软土地基和松散填土地基的特点，研究开发出来的一种地基加固处理新技术。它充分利用天然地表硬层和浅部较好土层，避软就硬，以建筑垃圾为填料，采用特殊的施工工艺和专利施工工具，在地表及地下数米范围内，夯扩成阶梯状人造持力层，从而使地基得以加固。

这项新技术适用于工业与民用建筑，对平房改造、安居工程的多层住宅建设尤其适用。此外，还适用于市政工程、中小型水利工程的地基加固。它可节约建筑材料60%以上，节约基础投资15%～30%；并且由于充分利用建筑垃圾，环境效益显著。

（5）、软弱地基小口径搅拌桩搅拌固化法

如何在粉煤灰、流砂土等软弱地基上兴建一般工业与民用建筑物？据报道，安徽省淮北矿业（集团）公司勘探工程处与设计处，采用的新技术是：利用水泥浆等作为固化剂，通过小口径搅拌桩搅拌，在不同深度就地将粉煤灰与固化剂强制搅拌，使软弱地基硬化，从而提高地基承载力。

这种新技术可在粉煤灰、流砂土等软弱地基上使用。采用这种方法加固后的地基，一般可兴建单层工业厂房或5层以下民用建筑物。该公司曾经在由粉煤灰充填的某煤矿塌陷区内兴建了一座厂房。该厂方已使用了两年多，状况良好。经有关部门测试，该建筑物完全满足国家建设部门有关规定的要求。

（6）、游泳池底板断裂软弱地基处理

据报道，广东省开平市金山公园游泳池建于1983年，工程造价60余万元。由于设计和施工不当，建成后不久，游泳池深水区中部底板产生一条横贯池宽的断裂缝，钢筋混凝土底板产生4个洞穴。向池中放水时，水从洞穴处漏掉；把水抽干清洗池区时，又从裂缝、洞穴处涌出地下水并发生涌沙。几经修补，均未成功。游泳池被闲置10年之久。

广东地矿局探矿工艺研究队，采用疏水孔降低地下水位，用帷幕灌浆孔堵截山沟地下水，然后在深水区池底施工压密灌浆孔，共施工136个压密灌浆孔，压灌水泥53吨。施工半个月后，即开池放水，迎接游泳爱好者。经过两次抽干池水清洗池底表明，治理效果十分理想。（7）、软土地基粉体喷射搅拌加固

据报道，1992年9月，在湖北省地矿局召开的评审会上，专家认为，由湖北省第4地质大队完成的、粉体喷射搅拌加固软土地基的应用研究，具有国内先进水平。从1987年底

开始，他们在武汉地区进行试验性生产，逐渐显示出粉体喷射搅拌技术的独特优点。1989年下半年，这项技术推广到了上海地区，并向长江三角洲广阔地带辐射。通过3年生产应用和1年应用研究，先后在武汉、郑州、上海等地，用这一方法施工了23项工程，质量良好。3年来，湖北4队用此方法，施工软土地基处理工程的总产值超过了100万元，利润保持在15～18%。

（8）、国外四种地基加固方法

据报道，1993年9月，俄罗斯刊文介绍了几种行之有效的地基加固方法，为工程师们选用地基加固方法提供了思路。

①、粘土灌浆法

把粘土泥浆压入地基空隙。它可以填塞极小的缝隙。但是，仅限于干燥岩层使用。②、硅酸钠浆和氯化钙浆压入法

把管壁上有许多孔的金属管打入地基，然后通过金属管把硅酸钠浆和氯化钙浆压入地基中；进行化学反应后，地基中的细小空隙被防水的硅酸钠凝胶堵住。该法适用于砂质地基。

③、合成树脂灌注法

适用于各种工程地基的加固。采用管式灌浆器灌入合成树脂。可在狭窄的空间施工，也可在50米深的地下加固地

基，使地基坚固程度大幅度提高。④、水泥支柱喷射法

往井中放入旋转钻杆，钻杆头部装有喷射器和研磨器，水柱从钻杆中喷出，切割、软化土层，研磨器将土磨碎。钻杆边磨边钻到达目的深度后，垂直喷射器停工，两个水平喷射器同时启动，在400个大气压力下注入水泥浆。撤出钻杆后，地下形成直径为80厘米的水泥柱，起到加固地基的作用。

2.3 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，这样既能节约工程建设的成本，又保证了工程建设的质量，对于复杂的建筑物，应根据建筑物的实际情况，可以吧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，或者运用其他措施进行处理。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动能力。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。

三、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。

四、参考文献

【1】黄绍明，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，刘慧珊等.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.地基处理技术方法与展望

来源：中国论文下载中心 [ 10-05-28 08:30:00 ] 作者：史心灵 杨良 编辑：studa090420

摘 要：介绍了目前我国建设工程中所采用地基处理方法，并对建筑工程中地基处理方法做了进一步介绍与探讨。

关键词：地基问题；地基处理；方法；地基承载力

前言

我国地域辽阔，地质复杂，土的种类繁多。需要处理的地基大多为软弱土和不良土；软粘土、杂填土、充填土、湿陷性黄土、泥炭土、膨胀土、多年冻土、岩溶和土洞等。随着我国建设事业的发展，新建工程越来越多地遇到不良地基。而上部结构荷载日益增大，变形要求更严，相应地对地基要求也越高，因此地基处理的要求也就越来越迫切和广泛。建筑物的地基问题可包括：（1）强度及稳定性问题；2）压缩及不均匀沉降问题；（3）渗漏、潜蚀及管涌；（4）动荷作用下的土体液化等四个方面。当建筑物的天然地基存在上述四类问题之一或其中的几个时，则必须对地基进行人工处理，以保证建筑物的安全与正常使用。

地基处理

地基处理是一项历史悠久的工程技术。追溯到很久以前，人类就已懂得对天然地基进行人工处理，例如我国两千年前就采用在软土中夯入碎石等压密土层的方法。随着现代建筑事业对地基处理的要求日益增高，许多新的地基处理技术也得到开发和应用，如近年来发展的强夯法、振冲法、真空预压法、高压喷射注浆法以及加筋法等已广泛用于工程实践。地基处理技术的研究和推广已成为土木工程中一项重要的课题。

地基处理就是按照上部结构对地基的要求，对地基进行必要的加固或改良，提高地基土地的承载力，保证地基稳定，减少房屋的沉降或不均匀沉降，消失陷性黄土的失陷性，提高抗液化能力等，常用的人工地基处理方法有换土垫层法，重锤表层夯实，强夯法，振冲法，注浆法，深层搅拌，化学加固等方法。地基处理的对象是软地基和不良地基。地基处理的目的是：提高地基的强度以保证地基的稳定性；降低地基的压缩性，减少地基的沉降和不均匀沉降；加强地基固结过程，提早完成沉降；防止地震时液化和震陷等。

地基处理方法及步骤

2.1地基处理方法的确定按下列步骤进行。

2.1.1根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑物影响等因素，初步选定几种可供考虑的地基处理方法。

2.1.2对初步选定的各种地基处理方法，分别从加固原理、适用范围、预期效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比选择最佳的地基处理方法，必要时可选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理方法。

2.1.3对已选的地基处理方法，必须根据建筑物安全等级和场地复杂程度，在有代表性 的场地上进行相应的现场试验和试验性施工，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时，应找出原因并采取改进措施和修改设计。

2.1.4经地基处理后的地基承载力设计值应按地基承载力标准值乘以综合修正系统确定。地基处理技术人员应掌握所承担的地基处理目的，加固原理，技术要求和质量标准等。施工中应有专人负责控制和监测，并做好施工记录，在出现异常情况时，必须及时同有关部门妥善解决。

2.2地基处理途径。进行地基处理时，必须结合具体情况，慎重选择，必要时应作方案比较，以找出最佳途径。

2.2.1碾压与夯实。建筑物地基表面的松散填土、杂填土或其它软土层，往往需压实后才能作为地基的持力层。

我国民间常用的夯蛾或蛙夯因夯击功能小，影响深度浅，通常只用于平整基槽或局部压实。因此当要求压实影响深度较大时，通常需采用具有较大压实功能的机械碾压、振动压实、重锤夯实甚至强夯等方法进行处理。强夯有一种利用夯击产生的振动波来处理地基的新技术，目前已广泛用于工程实践，并取得了良好的效果。

2.2.2机械碾压法。机械碾压法是一种采用平碾、羊足碾、压路机、推土机及其它压实机械来太实松软土层的方法，常用于大面积填土的压实和杂填土地基的处理，碾压后地基土的承载力主要取决于土地的性质、施工机具和施工质量，一般应通过试验确定

2.2.3振动压实法。振动压实法是一种在地基表层施加振动把浅层松散土振实的方法，其主要用于处理砂土、炉渣、碎石等无粘性土为主的填土。

2.2.4重锤夯实法。重锤夯实法是利用重机械将夯锤提高到一定高度，然后使锤自由落下，反复夯打，在地基表层形成一层较为均匀的硬壳层，从而提高地基表面层的强度，可用于处理离地下水位0.8m以上稍湿的杂填土、粘性土、砂性土、湿陷性黄土和分层填土等地基，但不宜用于有效深度内存在有软粘土层的地基。

2.2.5强夯法。强夯法地基加固施工技术由20世纪70年代法国工程师梅那首先创用，通过起重机械将大吨位夯锤起吊到6~30m高度后，自由落下，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和很大的冲击压力，迫使土层空隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，承低其压缩性并减少或消除土体湿陷性的一种有效的地基处理方法。

实践证明，经强夯处理的地基，其承载力可提高2~5倍，压缩性可降低200%~500％。影响深度在10m以上。一般可用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土地基，还可在不深的水中夯实地基。由于强夯效果好，速度快，节省材料且用广泛，在界受到广泛的重视。强夯法的缺点是施工时噪音和振动大，且对邻近建筑物影响大，因而不宜在人口稠密的城市中使用。

2.2.6换土垫层。换土垫层法（亦称换填法或开挖置换法）是将天然软弱土层挖去或部分挖去，分层回填强度较高，压缩性较低且无腐蚀性的砂石、素土、灰土、工业废料等材料，压（夯）实后作为地基垫层（持力层）。实践证明，换土垫层法可有效地处理某些荷载不大的建筑物地基问题，如一般的三、四层房屋、路堤、油罐和水闸等地基。可用于淤泥、淤泥质土、湿限性黄土、膨胀土、素填土、杂填土、季节性冻土地基以及暗沟、暗塘等的浅层处理。

结语：地基处理是一项技术性很强的工作，合理的方案还需要落实到技术措施和施工质量的保证上，才能获得地基处理预期的效果，这不但要求认真制订技术措施的技术标准，保证施工质量，还要进行施工现场质量检验、试验和现场监测与控制，监视地基加固动态变化，控制地基的稳定性和变形的发展，检验加固的效果，确保地基方案顺利的实施。

随着具有中国特色的社会主义现代化的发展，规模宏大的工业与民用建筑、水利工程、环境工程、港口工程、高速铁路、高速公路、机场跑道、大型油罐基础工程等的兴建，不可避免的在不良的地基场地上建造，而且对地基质量的要求也将越来越高，现有的地基处理技术已经不能满足社会发展的需求。地基处理技术将在在原有的基础上有所改善，原来笨重的工人夯实转变为现行的机械操作，甚至发展为用化学药品来处理地基。旧事物在短时间内被新事物的发展所取代是社会发展的需要，同样，地基处理技术也是如此。由此可见地基处理技术的发展前景是远大和美好的，地基处理的新技术、新工艺也将不断涌现。

参考文献

[1]地基处理手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.[2]基础工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.[3]岩土工程[M].北京：中国高等教育出版社，2003.[4]结构设计与搞震[M].武汉：武汉工业大学出版社，2001.[5]地基处理技术[M].上海：同济大学出版社，2002.[6]基地处理技术方法与发展[D].广州：华南理工大学，2004.[7]土工合成材料工程应用手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.

第四篇：浅议软土地基的处理论文

【摘 要】就软土地基给公路工程带来的危害进行了分析，介绍了喷粉桩法在软土路基施工中的运用，详细阐述了喷粉桩法的施工工艺、施工特点。

【关键词】软土 软土地基施工 喷粉桩法引言

在我国沿江、沿湖、沿海等处广泛分布着软土，而这些地区一般又是经济发达地区，对公路交通需要迫切，尤其要发展高速公路。因而在高路堤、大型桥梁，大量的涵洞、通道处软土都给它们带来不同程度的危害。如路基的滑移，开裂，路面起伏不平，桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸……而使这些地区的公路建设者感到非常棘手，要花大量人力、物力、财力和时间，去进行勘察、测试、设计、科研和施工。若处理不好将会带来极大的资源浪费。软土及软土地基

2.1软土

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

2.2软土地基

我国公路行业规范对软土地基未作定义。日本高等级公路设计规范将其定义为:主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。日本规范还对软土地基做了分类，提出了类型概略判断标准。在给出软土地基定义时指出:软土地基不能简单地只按地基条件确定，因填方形状及施工状况而异，有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理。软土地基在公路工程中造成的危害

(1)勘察设计不详细或不准确，导致对应该作软基处理的地段未作处理设计，此类工例不少，世界银行贷款项目也存在此类现象。

(2)已知是软土地基，但是未做好软土地基处理，造成路堤失稳或危及线外建筑物。工例有:汕头磊口大桥引道。由于高填土引起线外土地隆起，民房受损。路基难以稳定，只好增加桥梁长度，建成后一段时间，仍然出现锥坡不均匀下沉，又做了处理，现已改建新桥。

(3)虽然作了软土地基处理，但是措施不力，施工不当造成路堤失稳。珠海南屏桥引道，经开挖分析，原因是地质资料不准确，填土速度过快，后加的反压护道又阻塞了砂垫层的排水通道。最后采取了挖深边沟排水(挖边沟时，原路堤底有大量的水流出)，用袋装砂并(原先的砂并是无袋砂并)和捕土工布进行修复。

(4)堆料不当，未按规定分层填筑，填土过快，碾压不当，造成路堤失稳。新会虎坑、大洞桥的引道，主要原因是堆料不当，未按规定分层填筑，也未作施工观测，填土过快，碾压不当。末作加固处理但按规定施工的路段，虽然后来沉降较大，但没有发生破坏。

(5)扰动“硬壳层”或填筑不当，使“硬壳层”遭受破坏，导致路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层，被称为“硬壳层”。“硬壳层”可以起到承重和扩散应力作用，利用好“硬壳层”对于减少工程投资是有意义的。但若对“硬壳层”的勘察、利用工作做得不好，则达不到顶预想的效果。

(6)由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用，引起桥台发生变位以至损坏。主要问题是:台背填土引起桥台向桥跨方向发生水平变位;先做桥台，后做锥坡及台背填土;锥坡没有按设计图纸做足，台背填土时把轻型桥台推坏;由于负摩擦力作用，引起桥台下沉。喷粉桩法在软土路基施工中的应用

4.1目前我国软土地基处理的现状

在我国高等级公路的软土地基处理中，常用的方法主要有粉喷桩、砂垫层法、竖向排水法(袋装砂并、塑料排水板)、加铺土工织物(土工布、土工格栅)、碎石桩、砂桩、深层搅拌、强夯等。采用最多的是砂垫层+袋装砂井(或塑料排水板)土工布的处理办法，可以得到比较经济且效果较佳的结果。

4.2粉体搅拌桩在软土地基处理中的应用

4.2.1粉体搅拌法

粉体搅拌法(简称粉喷法)，是用特制的设备和机具，将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送，与地基土强行拌和，使之产生充分的物理、化学反应后，形成一定强度的桩体(简称粉喷桩)。这是一种改善土质，提高地基强度的软土地基加固方法，可以广泛地适用于淤泥质土，杂填土，软粘土等地基加固。

4.2.2水泥加固土物理力学特性

物理性质。容量:水泥与土搅拌后，基容量变化不大，仅比原土的容量增加5%;含水量:水泥加固土含水量略低于原土的含水量，约减少3%-7%.水泥土力学性质。水泥加固土的抗压强度，工程施工中一般采用 a=7-15%为宜;水泥加固土的强度随龄期增长而增长，早期强度增长较快，7d龄期强度可达28d龄期强度的60%，一般情况下，龄期超过28d后，强度仍有明显增加，3个月龄期强度可达到0.3-2.0MPa.水泥加固土的抗拉强度。经试验，当水泥土的抗压强度在300-4000kPa时，抗拉强度为抗压强度的15%.4.2.3粉喷法加固软土地基的特点

粉喷法加固软土地基，是一项新的工艺，与其它软土加固方法相比，具有较多突出之处;原理科学、费用低廉。加固成本低，每米材料成本费仅10元左右;桩身质量好;地基加固后无附加荷载。干法施工。施工不需要水源，不需要排污，场地干净;桩体强度高。

4.2.4施工工艺

(1)施工程序。放桩位——钻机就位——调平——送风——钻至设计深度——送粉——提升搅拌——提升至地平——停粉——复搅1/3桩长——提升至地平——停风——钻机移动——重复循环。

(2)施工中注意事项

①明确设计要求，了解地基的地质情况。

②开工前先打试验桩，根据不同的地质条件，合理选择钻机的档位，确定喷粉机压力和喷粉量。

③严格控制钻孔深度，喷灰时间及停灰时间，确保粉喷桩桩长，成桩应打入持力层50cm严禁在末钻至设计深度及未喷灰的情况下钻机提升作业。

④定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度，对使用的钻头必须随时检查，其钻头磨损量不得大于l厘米。

⑤喷灰机必须配有水泥计量装置，施工中及时记录水泥的瞬时喷入量和累计喷入量。

⑥桩身上部1/3桩长范围内，施工中应严格进行重复搅拌，使水泥和土充分拌和，提高上部桩身强度，使之符合荷载的传递规律。

⑦为防止水泥飞扬造成污染，当钻头提升到地面以下0.5米时，喷灰机应停止喷灰，并使钻机迅速换档下钻，上部0.5米范围内用人工回填粘土并压实。

⑧施工中应认真填写原始记录。为保证机械设备完好及人身安全，严禁违章操作。

第五篇：软弱粘土地基处理方案的分析

软弱粘土地基处理方案的分析

（河北省电力勘测设计研究院，河北石家庄050031）

[摘 要] 文章论述了沧州等地变电站设计过程中所遇到的软土地基处理施工方案，对软基加固方法进行综合评价，并提出了适合该区域软基处理的最佳方案，从而达到优化设计、保证建筑结构的安全可靠、减小工程投资的目的。

关键词：软弱地基

处理方案

加固



1、前 言

就河北省南部电网而言，沧州等地变电站，属于软土地基。它是由海洋变陆地和陆地变海洋多次反复而成。其间黄河入海口由天津逐渐南迁，从黄河及其它河流上游携带大量泥沙，入海时沉积造陆，使陆地向海区延伸，构成了这一特殊的复杂陆域。由大量工程地质勘察资料证实，从地表至地下20 m 范围内均属近代海陆交替互相沉积的软弱土层，在-5 m～-15 m高程范围内多由淤泥质土组成，其含水量高，孔隙比大，天然容重低，土质很软。本文就沧州等地变电站的软土工程状况，提出一个较全面的评估和介绍，并就软基处理施工方案的选择做出分析比较，以供参考。

2、软土地基处理的方案选择

习惯上，把淤泥、淤泥质土以及天然强度低、压缩性高、透水性小的粘性土总称为软土。软土地基处理的目的在于使低强度的土体达到稳定，并满足一定的沉降要求。在地基处理中，由于建筑物的种类很多。故需要进行地基处理的因素很多，而地基处理的方法也很多，主要包括换填、预压、挤密、固化及桩基础等处理方法。地基处理方案的选择，不但要考虑到地基的土质及其变化情况，还要考虑建筑物的重要性、上部结构形式、荷载分布情况、基础类型、场地环境以及施工方法及周期等。所有的地基处理方法从总体上分为2类，即浅基处理与深基处理。由于使用天然地基是较为节省的方法，因此在决定对地基进行处理之前，应对上述诸多因素加以考虑，并优先考虑选用能充分利用天然地基的处理方案，以降低造价。

对于较低层建筑，比如3、4层的变电站主控楼及综合楼，尽管软土地基的强度很低，地基承载力仅有60 kPa，仍可充分发挥其潜力，可选用浅基础。提高该类地基强度的方法以垫层、预压为首选。对8层以上的屋内变电站来说，使用较多且效果较好当属桩基础，属深基础范畴。但是，对5～7层的配电楼基础的选择，则是人们争论的焦点。另外，在处理方案确定之前，既要考虑建筑物自身的安全，还要从经济角度出发对工程进行可行性评估。

2.1换填法

换填法也称为垫层法，就是把地基上部一定范围内不符合要求的软弱土挖去，换填强度较大，压缩性较小的材料，如砂、碎石、矿渣或土等材料并加工夯实做成垫层，也有用灰土、素土等作为垫层的。

秦皇岛五里台变电站主控楼基坑进行轻便触探时，发现基坑的西端极软，承载力不足40 kPa，据调查该区原是回填后的污水排放坑。当时采用了将该处淤泥清净，然后回填素土进行夯实的做法。在清除过程中，发现该处淤泥分布在-1.5 m～-4.0 m范围内，但由于场地十分狭小，不适于大开挖，经计算决定挖至-3.0 m，改做砂垫层至-2.0 m处，又做素土垫层至基底，并对基础稍做变更。该工程完工至今完好无恙。

位于天津大港的小王庄变电所，所址地区地层为第四系全新统滨海相冲积物，岩性以粉土和粘性土为主，表层为杂填土、粉质粘土，下层为淤泥质粉土，承载力为70 kPa，现场对各个生产建筑物包括配电室、中央控制室以及电气设备所处位置、荷载进行计算分析，对重要的设备基础、各个生产建筑物以及对变形要求较高的设备基础采用砂垫层处理，砂垫层采用中、粗砂填料，各基础侧壁也采用中砂分层回填，从而确保了设备的安全运行。

该方法的最大优点就是简便易行，但是挖除原地基软弱土的深度小于3 m是可行的。如果挖土深度过大则不经济。在这种情况下考虑采用其他方法或是结合其他方法对软土地基进行处理是比较明智的。

回填材料多种多样，也可用回收的工业废渣。近年来，有些工程采用轻质材料比如粉煤灰作为回填物，其特点在于“轻”。用这种材料可同时解决承载力及沉降问题。

2.2 预压法

预压法是在修造建筑物之前，用与设计相同或略大的荷载亦称为预压荷重如土、砂、石料等，也可利用大气压力作为预压荷载，使地基强迫压密沉陷，以提高地基的强度，减少建筑物的后期沉降量。待强度变形达到设计要求后，将预压荷载搬走，而后在经预压过的地基上修建建筑物。如地质条件适用，也可用布设砂井或降低地下水位的方法，使所得效果更佳。预压法适用于软弱的正常固结或轻度超固结的粉土、粘土或有机土地基。

加载预压法为常用方法，值得提出的是真空井点预压法。该法自五十年代提出后，由于密封、工艺设备问题没有解决好，很长时间未能在工程中得到成功应用，直到八十年代初才对该法的预压机理及工程实践进行了深入研究，使之在生产中得以推广应用，我国沿海地区的港口码头软基加固大多采用该法。但是，该方法加固软基所需时间较长，按传统的加固方式施工周期为4～5个月，又由于砂井阻力的存在，使得加固效果随深度的增加而逐渐降低。为研究如何改善真空预压效果而进行的室内模型实验表明：负压源下移后，可有效改善预压效果，显著缩短加固周期，并证实了在砂井底抽真空可有效减轻砂井阻力的影响。当然，这一结论的得出还仅限于室内模型实验上。

2.3 挤密法

挤密顾名思义即为增加其密实度，用密实方法使基土的孔隙减小。在工程中常见的有重锤夯实法、强夯法、挤密砂柱法和碎石桩法。前两者系冲击功法，后两者为振动功法。

重锤夯实法是利用起重机械将锤提到一定高度，然后自然落下，多次反复夯击对地基进行加固。传统的重锤夯实法只适应于软基的浅层压密，其加固效果远不如强夯法。强夯法是一种快速加固软基的方法，亦名动力固结法。是利用高冲击功使基土产生液化或触变后变密。

河北南部电网的兆通变电站就是使用的这种方法。此变电站地处滹沱河南岸的二级阶地上，阶地上部一、二土层为近代Q4冲洪积层，下部三层及以下为Q3沉积。所区7.0 m以上均为压缩性较高的新近堆积非自重湿陷性黄土，-2.6～7.0 m一层轻亚粘土在7度地震时要发生液化，经强夯后的振动测试分析报告得知：场地地基土可作为天然地基使用，各层土均可作为建筑物基础的持力层。地基土强夯后，经取80个厚状土试样浸水实验，其相对湿陷系数均小于0.002，土的性质已发生变化，湿陷性已被消除。7度地震时也不会发生液化。

由于强夯法在工程中要考虑噪音及震动影响，使得这种方法在应用时受到很多限制，当人们不得不选用挤密法时，往往将方案偏向于挤密砂桩或碎石桩。但是，长期的工程实践表明，在沿海软土地区采用碎石桩不仅不经济，也没有多大效果。秦皇岛的涉外办公楼采用碎石桩进行地基处理，竣工数月后的检测结果很不理想。桩身具有一定强度，而桩间土的强度仍停留在原来水平上，挤密效果无从谈起。在对天津小王庄变电所附近区域地基处理的调研中得知：沧州某炼油厂设备装置采用碎石桩基，桩距1 m，桩径600 mm,桩长10 m，按梅花形布置。处理前原地基承载力为100～140 kPa，平均值125 kPa，处理后复合地基承载力为115～185 kPa，平均值150 kPa，承载力增长了20%，效果并不明显。

挤密桩处理一般的5～7层屋内配电装置地基比较适宜，但由于土质与场地环境等因素的制约，使得这些方法不能充分发挥其作用。有鉴于此，一种新技术“重锤冲击建筑垃圾加固软土地基技术”诞生了。这种技术采用重锤，将其提到一定高度使之自由落下，锤击原地基，数击后冲成一深达2 m左右的短孔，用铲车向孔中抛填适量稍加粉碎的建筑垃圾，提锤并锤击填料，将之击入土中，击数以能托住重锤为度。然后，再次填料、锤击，直至添满短孔形成一泡状锤击体为止。锤击体在场区内可按矩形、三角形、梅花形布置。按一定顺序完成各锤击体后，地基便得到加固，可使上部荷载均匀传至处理后的地基上，使锤击体与土共同作用，形成复合地基。日前,该法已在沧州、衡水、保定、天津大港等地区广泛应用。采用该技术处理的地基承载力提高50％～100%。经观测，建筑物的沉降与沉降差均符合规范要求。该项技术具有施工快、费用低、低振动及效果好等特点。对处理5～7层屋内配电装置软基来说不失为一推荐方案。由于施工过程中充分利用了建筑垃圾，既解决了城市污染问题，又解决了建筑物推荐承载力不足的问题，具有很好的经济效益和社会效益。

2.4 固化法

利用化学溶液或胶结剂，采用灌入或拌合加固技术可达到土固化之目的。其主要加固原理是土粒间增加粘结力，胶结材料（如水泥、水玻璃、丙烯酸氨或纸浆液等）充填于孔隙体中。用这些方法加固的地基具有高强度和低透水性。其主要方法有压力灌浆法、旋喷法及深层搅拌法。

在沧州地区的软基处理中粉体喷射搅拌桩（简称粉喷桩）法被广泛应用。该法是以生石灰粉或者水泥粉等粉体材料作加固料，用空压机作风源，使加固料呈雾状喷入地基内部，用特制的搅拌钻头使之与原位的地基土进行强制性搅拌，使软土与加固料发生物理—化学反应，硬结后形成一种具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固体。但是，采用该项技术必须保证将原位地基土搅拌均匀，否则将严重影响软基加固效果。另外，若地基中有不明障碍物，如较大直径的石块、未清除干净的建筑基脚及地下设有地道等，则不适宜采用该法，采用该技术进行软基加固，成功的实例很多，但失败的教训也不少。最近，由中国建筑科学研究院所倡导的石灰—粉煤灰桩及水泥—粉煤灰—碎石桩施工技术也已得到应用，并积累了大量成功经验。

2.5 桩基础

桩基础是由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。对于8层以上的屋内变电站来说，无疑采用桩基础是行之有效的方法。它由埋设在地基中多根细长具有一定刚性的结构物（统称桩群）和把桩群联合起来共同工作的承台2个部分组成，通过它们与地基土的相互作用，把桩基础所承担的荷载传给基土。在建筑物荷载巨大，地基软弱土层深厚的情况下使用桩基础，常常是一种既经济合理又安全可靠的方法。

桩的种类很多，通常简单分为预制桩和灌注桩（也可按其传递荷载的方式分为摩擦桩和端承桩）。预制桩常见的有混凝土桩、木质桩、钢桩及预应力混凝土桩。预制桩属于排土桩，其施工方式分打入、静压、冲入及震入等，由于预制桩的施工过程伴有较大的噪音和震动，故在建筑物密集区极少应用。灌注桩又可分为钻孔、挖孔及沉拔管式灌注桩，由于沧州等地变电站地下水位较高，一般只采用水下钻孔及沉拔管式灌注桩。沉拔管式灌注桩具有许多优点，但其致命的弱点是极易造成缩颈，尽管有些地区采用“复打”工艺，因有关指标及工艺技术难以控制，故不宜采用。近年来，秦皇岛、黄骅一带的高层楼基大多采用水下钻孔灌注桩，又由于采用了孔底压力注浆新技术，解决了灌注桩在软弱基层可能产生缩颈或断桩以及孔底虚土难以清除干净致使桩的端承力不能发挥的两大难题，给钻孔灌注桩法注入了新的生命力。1991年做沧州某炼油厂配电楼设计过程中了解到该厂18层住宅楼即采用了该技术，桩合格率达到100％。

3、结 语

以上所述为地处沧州等地变电站软基处理的概述，就目前状况而言，对5～7层屋内配电楼地基处理采用较多的仍属重锤夯实法。目前应对该种方式的加固机理、计算理论以及动力特性等进行深入研究。

参考文献

［1］建筑地基处理技术规范（JGJ79-91）［S］. ［2］建筑桩基技术规范（JGJ94-94）［S］.

［3］地基处理技术［M］.北京：中国环境科学出版社，1996. ［4］软土地基加固［M］.上海：上海科学技术出版社，1990.