第一篇：地基處理總結

一簡述地基處理的目的和意義。

目的：保證地基具有足夠的強度特性、變形特性、滲透特性。

意義：處理好地基問題，不僅關系所建工程是否可靠，而且關系所建工程投資的大小；處理好地基問題具有較好的經濟效益；提高地基處理水平能保證工程質量、加快工程建設速度、節省工程建設投資。二 簡述土木工程建設中常見軟弱土和不良土的類型和工程特性。

常見軟弱土和不良土的類型：軟粘土、人工填土、部分砂土和粉土、濕陷性土、有機質和泥炭土、垃圾土、膨脹土、鹽漬土、多年凍土、巖溶土洞和山區地基

工程特性：軟粘土：天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強度低、壓縮系數高，滲透系數小；在荷載作用下，軟粘土地基承載力低；地基沉降變形大，不均勻沉降也大，而且沉降穩定歷時比較長；人工填土土物質組成與堆填方式：素填土、雜填土和沖填 素填土：取決于填土性質，壓實程度以及堆填時間；雜填土：成分復雜，性質也不相同，且無規律性，大多數情況下，不均勻；沖填泥沙的來源及沖填時的水力條件有密切關系。部分砂土和粉土在靜載作用下有較高的強度，但在振動荷載作用下可能產生液化，另在滲流作用下可能產生流砂或流土現象。濕陷性土：在荷載作用下，受水浸濕后，土的結構迅速破壞，并發生顯著的沉降，其強度也迅速降低的黃土。有機質和泥炭土：有機質含量高，強度往往降低，壓縮性增大。特別是泥炭土，其含水量極高，有進可達200%以上，壓縮性很大，不均勻，一般不宜作為建筑物地基；垃圾土：其性質在很大程度上取決于垃圾的類別和堆積時間。性質十分復雜，成分不僅具有區域性，而且與堆積的季節有關。膨脹土：在溫度和濕度變化時會產生強烈的脹縮變形；鹽漬土：此種土在地基浸水后，土中鹽溶解可能產生地基溶陷，某些鹽漬土在環境溫度和濕度變化時，可能產生土體積膨脹。多年凍土：多年凍土的強度和變形有許多特殊性。在長期荷載作用下，由于有冰和冰水的存在，可能產生強烈的流變性，另外，人類活動的影響下，可能產生融。巖溶和土洞：對建筑物的影響很大，可能造成地面變形，地基陷落，發生水的滲漏和涌水現象。

三 簡述復合地基與淺基礎、樁基礎在荷載傳遞路線方面的差別，試說明什么是復合地基的本質。樁體復合地基：荷載通過基礎將一部分荷載直接傳遞給地基土體，另一部分通過樁體傳遞給地基土。淺基礎：荷載通過基礎直接傳遞給地基土體。樁基礎：荷載通過基礎傳遞給樁體，再通過樁體傳遞給地基土體。

樁體復合地基的本質是樁和樁間土共同直接承擔荷載。四 分析墊層對復合地基的影響。

剛性墊層:提高柔性基礎下復合地基樁土荷載分擔比，減小復合地基沉降。

柔性墊層：減小樁土荷載分擔比，可以改善復合地基中樁體上端部分的受力狀態，使樁體上端部分中間向應力減小，水平向應力增大，造成該部分樁體中剪應力減小，也可以增加樁體間土承擔荷載比例，較充分利用樁間土的承載潛能。

五、簡述石灰樁法加固地基的機理及應用范圍。

機理：1，置換作用2，吸水、升溫使樁間土強度提高3，膠凝、離子交換和鈣化作用使樁周土強度提高 應用范圍：適用于加固雜填土、素填土和粘性土地基，有經驗時也可用于淤泥質土地基加固。主要用于路基加固、油罐地基加固、邊坡穩定加固以及多層住宅建筑地基加固。六 如何確定換土填層寬度和深度。

寬度的確定B ≥b + 2z tanθ 根據墊層的地基承載力特征值確定出基礎寬度，再根據下臥層的承載力特征值確定墊層的厚度，對于條形基礎 Pz=(b(Pk-Pc))/(b+ 2z tanθ)矩形基礎(bl(Pk-Pl))/((b+ 2z tanθ)*(L+2z tanθ))七 深層攪拌法的工程應用

1形成水泥土樁復合地基 2形成水泥土支擋結構 3形成水泥土防滲帷幕 4其他方面的應用

八什么叫旋噴、擺噴和定噴？簡述他們的主要工程應用 旋噴：在高壓噴射過程中，一邊噴射一邊旋轉、提升，直至設計高度時結束噴射。擺噴：在高壓噴射過程中，鉆桿一邊提升一邊左右旋轉一定的角度。定噴：在高壓噴射過程中鉆桿只是提升而不旋轉。工程應用：1加固已有建筑物地基，在已有建筑物下設置旋噴柱形成旋噴樁復合地基提高承載力，減小沉降。2形成水泥土止水帷幕，采用擺噴和旋噴可以再地基中設置止水帷幕，應用在水利工程、礦井工程中。3應用于基坑開挖工程封底，防止管涌，減小基坑隆起。4水平高壓噴射注漿法應用于地下鐵道、隧道、礦山井巷、民防工事等地下地下工程的暗挖及塌方事故的處理。5其他工程的應用 高壓噴射注漿法還可形成水泥土擋土結構應用于基坑開挖支護結構。應用于盾構施工時防止地面下降，也可應用于地下管道基礎加固，樁基礎持力層土質改良，構筑防止地下管道漏氣的水泥土帷幕結構等。

九 錨桿支護與土釘支護的異同：土釘通常設有非錨固段；錨桿由錨固段，非錨固段和錨頭組成錨固段處于穩定土層，一般對錨桿施加預應力，通過麻桿提供較大的錨固力維持和提高邊坡穩定。土釘采用鉆孔，插筋注漿法在土中設置，布置較密類似加筋。土釘沒有要求設錨頭；土釘墻的面板不是受力構件，其主要的作用是防止邊坡表面土體脫落，防止表面水流浸蝕邊坡土體。

十 什么是低強度樁復合地基，剛性樁復合地基，及長短樁復合地基？分析三者之間共同之處及各自的優缺點。答：凡樁體復合地基中的豎向增強體是由低強度樁形成的復合地基可以統稱為低強度樁復合地基。凡樁體復合地基豎向增強體是剛性樁形成的復合地基科技統稱為剛性樁復合地基。由不同長度的樁體組成的樁體復合地基稱為長短樁復合地基。低強度樁復合地基的承載力大，沉降小。施工工藝簡單施工速度快工期短，可利用工業廢料和當地材料，工程造價低具有良好的經濟效益和社會效益。剛性樁復合地基考慮撞見圖和樁共同承擔荷載可以減少用樁量。長短樁復合地基有效地利用復合地基中樁體的承載潛力豎向增強復合地基中狀體的長度可隨附加應力由上向下減小而做成不同長度，加固區既有長樁又有短樁地基的置換率高可有效提高承載力，減小沉降。三者都是復合地基，所以承載力都是由樁間土和樁體共同承擔的。

十一 按排水系統分類，排水固結法可分為幾類？按預壓加載方法分類，排水固結法又可分為幾類？是分析各類排水固結法的優缺點。

按排水系統排水固結法可分為：普通砂井法、袋裝砂井法和塑料排水袋法。按預壓加載排水固結法可分為：堆載預壓法、超載預壓法、真空預壓法和堆載預壓聯合作用法、電滲法，以及地下水位法。

計算 天然地基承載力特征值120Kpa，要求處理后的地基承載力特征值為200Kpa。擬采用擠密碎石樁復合地基。樁徑采用0.9m，正方形布置，樁中心距取1.5m。在設置碎石樁過程中，根據經驗該場地樁間土承載力可提高20%。試求設計要求碎石樁承載力特征值。

解：fspk= M*fpk +(1-M)*fsk fspk= 200 fsk =120*(1+0.2)=144Kpa de =1.13*1.5=1.695 M =d2 / de2 =2.282 解得：fpk = 342.5Kpa 2某砂土地基，擬采用擠密碎石樁法處理。在處理前地基土體孔隙比為0.81.由土工試驗得到該砂土的最大和最小孔隙比分別為0.91和0.60。要求擠密處理后的砂土地基相對密度為0.80。若砂石樁樁徑為0.70m，采用等三角形布置，試求砂石樁樁距。

?解：s=0.95ξd((1+e)/(e0-e1))

e

0

=0.81

e1 =emax-Dr1(emax-emin)=0.91-0.8*(0.91-0.60)=0.662 取ξ= 1.0 則S =0.95*1.0*0.7*((1+0.81)/(0.81-0.662))

?

=2.33M 3某黃土地基濕陷性黃土厚6—6.5m,平均干密度ρd =1.26t/m3。現采用擠密灰土樁處理以消除濕陷性，要求處理后樁間土干密度達到1.6 t/m3。灰土樁樁徑采用0.4m，等邊三角形布置，樁間土平均壓實系數λc(平均)=0.93，試求灰土樁樁距。解：s= 0.95d((η

?

*ρdmax)/(η*ρdmax-ρd))

=λc(平均)=0.93

ρ=1.26t/m

d

d = 0.4m ρdmax = 1.6 η則S= 0.95*0.4*((0.93*1.6)/(0.93*1.6-1。26))?

= 0.97m

第二篇：地基處理總結

1.淺基礎:一般指基礎埋深小于5m，或者基礎埋深小于基礎寬度的基礎

2.地基處理的目的:1提高土的強度-地基承載力2 增加土的剛度-減少地基沉降量3 改善地基土的水力特性(1)防滲(2)排水(3)滲透穩定性:(4)抗凍性4改善抗震性能(1)液化(2)震陷 軟土指淤泥及淤泥質土，是在靜水或非常緩慢的流水環境中沉積，并經生物化學作用形成的飽和軟粘性土。軟土的特征及分類:富含有機質和粘粒，天然含水量大于液限（流塑狀態），天然孔隙比大于或等于1。天然孔隙比大于等于1.5時，稱為淤泥；介于1和1.5之間時，稱淤泥質土；土中有機質含量介于5%和10%之間時，稱有機質土；介于10%和60%之間時，稱為泥炭質土；大于60%時泥炭。變形特征：變形大而不均勻；變形穩定歷時長；抗剪強度低；較顯著的觸變性和蠕變性 4.填土分類：雜填土，吹填土，素填土

5.吹填土是由水力沖填泥砂形成的沉積土，即在整理和疏浚江河航道時，有計劃地用挖泥船，通過泥漿泵夾大量水分，吹送至江河兩岸而形成的一種填土。

吹填土與軟土：吹填土在工程性質上，很接近軟土。比如富含有機質和粘粒，含水量大，孔隙比高，飽和度高，透水性較弱，強度低，壓縮性高等等。造成這一現象的原因是，吹填土的來源就是海相沉積的淤泥和砂土。因此，目前國內對吹填土的處理，除了一些吹填初期的預加固之外，多數將之視為軟土進行地基處理與加固。地基處理：為提高地基承載力，改善其變形性質或滲透性質而采取的人工處理地基的方法。2 復合地基：部分土體被增強或被置換形成增強體，由增強體和周圍地基土共同承擔荷載的地基。地基承載力特征值：由載荷試驗測定的地基土壓力變形曲線線性變形段內規定的變形所對應的壓力值，其最大值為比例界限值。換填墊層法：挖去地表淺層軟弱土層或不均勻土層，回填堅硬、較粗粒徑的材料，并夯壓密實，形成墊層的地基處理方法。預壓法：對地基進行堆載或真空預壓，使地基土固結的地基處理方法。真空預壓法：通過對覆蓋于豎井地基表面的不透氣薄膜內抽真空，而使地基固結的地基處理方法。17 強夯法：反復將夯錘提到高處使其自由落下，給地基以沖擊和振動能量，將地基土夯實的地基處理方法。1 8 強夯置換法：將重錘提到高處使其自由落下形成夯坑，并不斷夯擊坑內回填的砂石、鋼渣等硬粒料，使其形成密實的墩體的地基處理方法。9 振沖法：在振沖器水平振動和高壓水的共同作用下，使松砂土層振密，或在軟弱土層中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成樁柱，并和原地基土組成復合地基的地基處理方法。砂石樁法：采用振動、沖擊或水沖等方式在地基中成孔后，再將碎石、砂或砂石擠壓入已成的孔中，形成砂石所構成的密實樁體，并和原樁周土組成復合地基的地基處理方法。21 水泥粉煤灰碎石樁法：由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏結強度樁，并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復合地基的地基處理方法。水泥土攪拌法：以水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械，將固化劑和地基土強制攪拌，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的樁體的地基處理方法。24 深層攪拌法：使用水泥漿作為固化劑的水泥土攪拌法。簡稱濕法。25 粉體噴攪法：使用干水泥粉作為固化劑的水泥土攪拌法。簡稱干法。高壓噴射注漿法：用高壓水泥漿通過鉆桿由水平方向的噴嘴噴出，形成噴射流，以此切割土體并與土拌和形成水泥土加固體的地基處理方法 石灰樁法：由生石灰與粉煤灰等摻合料拌和均勻，在孔內分層夯實形成豎向增強體，并與樁間土組成復合地基的地基處理方法。灰土擠密樁法：利用橫向擠壓成孔設備成孔，使樁間土得以擠密。用灰土填入樁孔內分層夯實形成灰土樁，并與樁間土組成復合地基的地基處理方法。

1.換填法是將基礎底面下一定范圍內的軟弱土層挖去，然后分層填入強度較大的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能穩定和無侵蝕性的材料，并夯實（或振實）至要求的密實度。按換填材料的不同，將墊層分為砂墊層、碎石墊層、素土墊層、干渣墊層和粉煤灰墊層等。用作地基的淺層處理，其主要作用包括：（1）提高持力層的強度，并將建筑物基底壓力擴散到墊層以下的軟弱地基，使軟弱地基土中所受應力減少到該軟弱地基土的容許承載力范圍內，從而滿足強度要求；（2）墊層置換了軟弱土層，從而可減少地基的變形量；（3）加速軟土層的排水固結。（4）防止凍脹。（5）對濕陷性黃土、膨脹土等特殊土，處理的目的是為了消除或部分消除地基土的濕陷性、脹縮性等。

《建筑地基處理技術規范》中規定：換填法適用于淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理。

2.素土、灰土、二灰墊層總稱土墊層，適用于處理1~4m厚的軟弱土層。

灰土墊層中石灰和土的體積比一般以2：8或3：7為最佳。墊層強度隨含灰量的增加而提高。但含灰量超過一定值后，灰土強度增加很慢。

二灰墊層是將石灰和粉煤灰兩種材料按2：8或3：7體積比加適當水拌和均勻后分層夯實。其強度比灰土墊層高得多，常用于處理濕陷性黃土的濕陷性。

土墊層設計內容主要包括:

（一）厚度確定;

（二）寬度確定;

（三）平面處理范圍

厚度確定 1.軟土地基上土墊層厚度的確定與砂墊層相同。2.對非自重濕陷性黃土地基上的墊層厚度應保持天然黃土層所受的壓力小于其濕陷起始壓力值。根據試驗結果，當矩形基礎的墊層厚度為0.8~1.0倍基底寬度，條形基礎的墊層厚度為1.0~1.5倍基底寬度時，能消除部分至大部分非自重濕陷性黃土地基的濕陷性。當墊層厚度為1.0~1.5倍柱基基底寬度或1.5~2.0倍條基基底寬度時，可基本消除非自重濕陷性黃土地基的濕陷性。3.在自重濕陷性黃土地基上，墊層厚度應大于非自重濕陷性黃土地基上墊層的厚度，或控制剩余濕陷量不大于20cm才能取得好的效果。

1.復合地基是指由兩種剛度（或模量）不同的材料（樁體和樁間土）組成，共同承受上部荷載并協調變形的人工地基。

根據樁體材料的不同，復合地基的分類如下。

散體材料復合地基：砂樁，碎石樁，礦渣樁復合地基

柔性樁復合地基：土樁，灰土樁，石灰樁，粉體攪拌石灰樁，水泥土樁復合地基

剛性樁復合地基：樹根樁，CFG樁復合地基

一、作用機理

1、樁體作用，復合地基是樁體與樁間土共同工作，由于樁體的剛度比周圍土體大，在剛性基礎下等量變形時，地基中應力將重新分配，樁體產生應力集中而樁間土應力降低，這樣復合地基承載力和整體剛度高于原地基，沉降量有所減少。

2、加速固結作用，碎石樁、砂樁具有良好的透水特性,可加速地基的固結。另外,水泥土類和混凝土類樁在某種程度上也可加速地基固結。

3、擠密作用，砂樁、土樁、石灰樁、碎石樁等在施工過程中由于振動、擠壓、排土等原因，可對樁間土起到一定的密實作用。另外，采用生石灰樁，由于生石灰具有吸水、發熱和膨脹等作用，對樁間土同樣起到擠密作用。

4、加筋作用，各種復合地基除了可提高地基的承載力和整體剛度外，還可用來提高土體的抗剪強度，增加土坡的抗滑能力。

二、破壞模式 復合地基的破壞形式可分為三種情況：第一種是樁間首先破壞進而發生復合地基全面破壞；第二種是樁體首先破壞進而復合地全面破壞；第三種是樁體和樁間土同時發生破壞。在實際工程中，第一、第三種情況較少見，一般都是樁體先破壞、繼而引起復合地基全面破壞。

（1）刺入破壞模式。樁體剛度較大，地基土強度較低的情況下較易發生樁體刺入破壞。樁體發生刺入破壞后，不能承擔荷載，進而引起樁間土發生破壞，導致復合地基全面破壞。剛性樁復合地基較易發生這類破壞。

（2）鼓脹破壞模式。在荷載作用下，樁間土不能提供足夠的圍壓來阻止樁體發生過大的側向變形，從而產生樁體的鼓脹破壞。樁體發生鼓脹破壞引起復合地基全面破壞。散體材料樁復合地基較易發生這類破壞。在一定的條件下，柔性樁復合地基也可能產生這類型式的破壞。

（3）整體剪切破壞模式。在荷載作用下，復合地基產生圖中所示的塑性區，在滑動面上樁體和土體均發生剪切破壞。散體材料樁復合地基較易發生這類型式的整體剪切破壞，柔性樁復合地在在一定條件下也可能發生這類破壞。

（4）滑動破壞模式。在荷載作用下，復合地基沿某一滑動面產生滑動破壞。在滑動面上，樁體和樁間土均發生剪切破壞。各種復合地基都可能發生這類型式的破壞。

2.若樁體的橫截面積為Ap，該樁體所承擔的復合地基面積為A，則復合地基置換率為： m=Ap/A

3.樁土應力比是復合地基的一個重要設計參數，它關系到復合地基承載力和變形的計算。影響樁土應力比的因素：荷載水平、樁土模量比、復合地基面積置換率、原地基土強度、樁長、固結時間和墊層情況等。1.砂樁是指用振動或沖擊荷載在軟弱地基中成孔后，再將砂擠入土中，形成大直徑的密實柱體。

砂樁適用于松散砂土、人工填土、粘性土、粉土和雜填土等地基，以提高地基的強度，減少地基的壓縮性，或提高地基的抗震能力，以防止飽和松散砂土地基的振動液化。對加固飽和軟弱土地基則應慎重，如果建筑物以變形為控制條件，則砂樁處理后的軟弱地基需經預壓，以消除沉降后才可作為建筑物地基，否則難以滿足建筑物對沉降的要求。

根據國內外的使用經驗，砂樁適用于中小型工業與民用建筑物、散料堆場、碼頭、路堤、油罐等工程的地基加固。

砂樁的加固機理

一、在松散砂土中的加固機理

砂土屬單粒結構，可分為疏松和密實兩種極端狀態。密實的單粒結構，顆粒間的排列已接近最穩定狀態，在動（靜）荷載下，一般不再產生大的變形。而疏松的單粒結構，顆粒間孔隙大，顆粒位置不穩定，在動（靜）荷載作用下容易產生位移，因而會產生較大的沉降，特別在動荷載作用下更為顯著，可減少20%，因此必須經過人工處理后才可作為建筑物的地基。

在砂樁的成樁過程中，因采用振動或沖擊方法，樁管對周圍砂土產生很大的橫向擠壓力，將地基中等于樁管體積的砂擠向周圍的砂層，這種強制擠密使砂土的相對密度增加，孔隙比降低，干密度和內摩擦角增大，土的物理力學性能得到改善，地基承載力大幅度提高，一般可提高2~5倍。當砂土地基被擠密到臨界孔隙比以下時，還可防止砂土振動液化。

二、在軟弱粘土中的加固機理

砂樁在軟弱粘性土地基中主要起置換作用和排水作用，這樣形成的復合地基，可提高地基的承載力和整體穩定性。

1.置換作用 粘性大多為蜂窩結構，在成樁過程中受擾動后，比具有相同密實度和含水量的原狀土的力學性質會降低，不僅很難起到擠密加固作用，甚至會使樁周土體強度出現暫時降低。所以砂樁加固軟弱地基主要利用砂樁本身的強度形成復合地基，提高地基的承載力和地基的整體穩定性。

-7-42.排水作用 一般軟弱地基土的滲透性很小,滲透系數多在1×10~1×10cm/s范圍內。在軟弱地基中設置砂樁后,減少了軟弱地基土的的排水距離,加快了固結速率,有助于地基土強度的提高。

1.石灰樁是指用人工或機械在地基中成孔后,灌入生石灰塊(或在生石灰塊中摻入適量的水硬性摻合料,如粉煤灰、火山灰等)，經振密或夯壓后形成的樁柱體。

用石灰樁加固軟弱地基,不同的土質會產生不同的加固效果。如果被加固土的滲透系數太小,不利于軟土脫水固結；如果被加固土的滲透系數太大,石灰難以密實。根據國內外的工程經驗,石灰樁適用于處理雜填土、素填土、飽和粘性土、淤泥質土和淤泥等。

2.石灰樁的加固機理可從樁間土、樁身和復合地基三個方面進行分析。

一、樁間土1．成孔擠密作用2．吸水、升溫和膨脹作用3．膠凝及離子交換作用

二，樁身 生石灰樁具有一定的強度和剛度，可以提高地基的承載力和改善地基的變形特性。石灰樁樁身的強度與上覆壓力和齡期有關。

三、復合地基 石灰樁復合地基承載力由三部分構成：①樁身強度；②樁間土；③樁周形成的硬殼層。由于硬殼層的形成需要一個長期過程，在設計時一般不作考慮而作為安全貯備。根據國內外實測數據，石灰樁復合地基的樁土應力比一般為2.5~5.0。

要提高復合地基的承載力可從兩方面著手，即提高樁身強度與增加樁間土的加固效果。但應注意：①樁間土的承載力應協調。既要保證樁身有較大的強度，又沒必要過大增大樁身強度。②樁身吸水量的增加有助于改善樁間土的物理力學性能，但吸水量過多又使樁身強度降低，為使兩者兼備有時必須采用較大的置換率。因此在提高復合地基承載力時要進行綜合考慮，確定樁間土強度、樁身強度和造價之間的最優關系。

1.碎石樁是指用振動、沖擊或水沖等方法在軟弱地基中成孔后，再將碎石擠入土中形成大直徑的由碎石所構成的密實樁體。按其制樁工藝分為振沖（濕法）碎石樁和干法碎石樁兩大類。采用振動水沖法施工的碎石樁稱為振沖碎石樁或濕法碎石樁。采用各種無水沖工藝（如干振、振擠、錘擊等）施工的碎石樁稱為干法碎石樁。

在復合地基的各類樁體中，碎石樁與砂樁同屬散體材料樁，加固機理相似，并隨被加固土質不同而有差別。對砂土、粉土和碎石土具有置換和擠密作用；對粘性土和填土，以置換作用為主，兼有不同程度的擠密和促進排水固結的作用。

碎石樁在工程中主要應用于以下幾方面：（1）軟弱地基加固；（2）堤壩邊坡加固；（3）消除可液化土的液化性；（4）消除濕陷性黃土的濕陷性。第七章 1.CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱,由碎石、石屑、粉煤灰摻適量水泥加水拌合，用振動沉管打樁機或其它成樁機具制成的一種具有一定粘結強度的樁。樁體主體材料為碎石,石屑為中等粒徑骨料,可改善級配,粉煤灰具有細骨料和低標號水泥作用。通過調整水泥摻量和配合比,樁體強度可在C5~C20之間變化,一般為C5~C10。

CFG樁是在碎石樁的基礎上發展起來的,屬復合地基剛性樁,嚴格意義上說,應該是一種半柔半剛性樁。而碎石樁是散體材料樁,這類樁因自身無粘結強度,要依靠周圍土體的約束力來承受上部荷載。由實測資料表明,碎石樁主要受力區在4倍樁徑范圍內,沿樁長方向軸向和側向應力迅速衰減,因此增加樁長對提高復合地基承載力作用不大。

碎石樁的樁土應力比一般為1.5~4.0，要提高碎石樁復合地基承載力,只有提高置換率,而置換率又與樁徑和樁距有關,置換率太高,將給施工帶來很多困難。CFG樁由于自身具有一定的粘結性，故可在全長范圍內受力，能充分發揮樁周摩阻力和端承力，樁土應力比高一般為10~40。復合地基承載力的提高幅度較大，并有沉降小、穩定快的特點。

2.加固機理CFG樁復合地基的加固機理包括置換作用和擠密作用，其中以置換作用為主。當CFG樁用于擠密效果好的土層時，既有置換作用,又有擠密作用,當用于擠密效果差的土層時,只有置換作用。CFG樁與碎石樁的差別之一在于CFG樁可全長受力，當地基土質好，荷載又不大時,可將樁設計短一些；當地基土質差，荷載又不大時，可將樁設計長一些；如果地基土很軟，而荷載又大時，用柔性樁很難滿足設計要求，而CFG樁可通過應力集中現象來實現。

3.褥墊的作用 CFG樁復合地基的褥墊由碎石、級配砂石、粗砂等散體材料組成。由褥墊聯接復合地基和基礎。褥墊在復合地基中如有如下幾種作用：

（1）保證樁、土共同承擔荷載。在樁基中,當承臺承受豎向荷載時,對摩擦樁,承臺產生沉降,使樁間土發揮一定的承載能力,且變形越大,作用越明顯,但與樁間土承載能力相比,所占比例很小；對端承樁,承臺沉降變形一般很小,樁間土承載能力很難發揮。

CFG復合地基的設計原則是充分利用樁間土的垂直和水平承載能力。由于CFG樁復合地基的置換率一般不大于10%，其余不小于90%的基底面積為樁間土，總荷載扣除樁間土承擔的荷載后就是CFG樁應承擔的荷載。顯然；遵循這一設計原則，可大量減少樁的數量，再加上CFG樁不消耗鋼筋，樁體利用工業廢料和石屑作為摻合料，水泥用量小，可大大降低工程造價。（2）減少基礎底面的應力集中

根據實測的樁土應力比n與褥墊層厚度△H的變化曲線,當褥層厚度很小時,樁對基礎底面產生應力集中。但當褥層厚度大于10cm時,應力集中明顯降低（樁土應力比約為6）,當褥墊層厚度為30cm時,樁土應力比降為1.23。

（3）褥墊厚度可調整樁土荷載分擔比

由有關試驗測得的結果，當荷載一定時，褥墊越厚土承擔的荷載越多；褥墊厚度一定時，荷載越大，樁承擔的荷載所占比例增大。

(4)褥墊層厚度可以調整樁、土水平荷載分擔比

有關實驗表明，褥墊厚度越大，樁頂水平位移越小，當褥墊厚度不小于10cm時，樁體不會發生水平折斷。綜上所述，褥墊是CFG樁復合地基的一個重要組成部分，其厚度直接影響到樁土應力比和荷載分擔比。因此，必須確定一個合理的厚度。褥墊厚度太小，樁對基礎產生應力集中，需要考慮樁對基礎的沖切，必然造成基礎厚度增加，當基礎承受水平荷載時，可能造成樁體斷裂。而且，厚度過小，不能充分發揮樁間土承載力，導致樁數或樁長增加。

褥墊厚度過大，導致樁、土應力比接近1，樁承擔的荷載太少，復合地基承載力提高不大。由試驗研究和工程實踐經驗，一般取10~30cm較合適。第八章

1.排水固結的原理 排水固結法是在建筑物建造前，對天然地基或對已設置豎向排水體的地基加載預壓，使土體固結沉降基本完成或完成大部分，從而提高地基土強度的一種地基加固方法。一般要具有：

排水系統由豎向排水體和水平排水體構成,主要作用是改變地基的排水邊界條件,縮短排水距離和增加孔隙水排出的途徑。

加壓系統是指對地基施加的荷載。排水系統與加壓系統總是聯合使用的。

目前,實際工程中應用較多的排水固結法有砂井(塑料排水板)加載預壓和砂井（塑料排水板）真空預壓。排水固結一般適用于飽和軟粘土、吹填土、松散粉土、新近沉積土、有機質土及泥炭土地基。應用范圍包括路堤、倉庫、罐體、飛機跑道及輕型建筑物等。

要取得良好的預壓固結效果，基本條件1.必要的預壓荷載2.良好的排水邊界條件與排水固結預壓歷時長短 排水固結法的加荷方式既可采用上述的直接堆載法，也可采用真空抽吸、預壓，降低地下水位及電滲法。真空預壓法是將不透氣的薄膜設在需要加固的軟土地基表面的砂墊層上，通過土體中設置的豎向排水體及埋設于砂墊層中的濾水管道，將薄膜下土體中的水、氣抽出，從而在土體與砂墊層及砂井等豎向排水體之間形成壓差,發生滲流,使土中孔隙壓力不斷降低,有效應力不斷增加,促使土體固結沉降。

降低地下水位法是利用井點抽水降低地下水位以增加土的有效應力，從而達到加速固結的目的。降水法最適用于砂性和軟粘土層中存在砂或粉土的情況。

電滲法是在土中插入金屬電極并通過以直流電，使土中水分由陽極流向陰極。如將陽極積集的水排除，土體中孔隙水就會減少，有效應力增大導致沉降固結。第九章

1.強夯法又稱為動力固結法或動力壓密法。這種方法是將100~400kN的重錘（最重達2000kN），以6~40m的落距落下給地基以沖擊和振動,從而達到提高土的強度,降低其壓縮性，改善土的振動液化條件,消除濕陷性黃土的濕陷性等目的。

強夯置換法適用于高飽和度的粉土與軟塑~ 流塑的粘性土等地基上對變形控制要求不嚴的工程。強夯和強夯置換施工前，應在施工現場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區，進行試夯或試驗性施工。試驗區數量應根據建筑場地復雜程度、建筑規模及建筑類型確定。2.強夯加固機理

一、動力固結 動力固結理論可概括為以下幾方面：

（一）飽和土的壓縮性

傳統的固結理論以孔隙水的排出是飽和細顆粒土出現沉降的前提為條件。但在進行強夯施工時，在瞬時荷載作用下，孔隙水不能迅速排出，顯然這就無法解釋強夯時立即發生沉降這一現象。

Menard以為，由于土中有機物的分解，第四紀土中大多數都含有微氣泡形式出現的氣體，其含氣量大約在1%~4%，強夯時，氣體壓縮，孔隙水壓力增大，隨后氣體有所膨脹，孔隙水排出，液相、氣相體積減少，即飽和土具有可壓縮性。根據試驗，每夯擊一遍，氣體體積可減少40%。

強夯時，含氣孔隙水不能消散而具有滯后現象，氣相體積不能立即膨脹，這一現象由動力固結模型中活塞與筒體間存在摩擦來模擬。

（二）局部液化

強夯時，土體被壓縮，夯擊能越大，沉降越大，孔隙水壓力也不斷增加，當孔隙水壓力達到上覆土壓力時，土體產生液化，這時土中吸著水變為自由水，土的強度下降到最小值，即土體的壓縮模量是可變的，在動力固結模型中以可變彈簧剛度來模擬。

（三）滲透性變化

在強夯的沖擊能量作用下，當土中的超孔隙水壓力大于土顆粒間的側向壓力時，土顆粒間會出現裂隙并形成樹枝狀排水通路，使土的滲透性變好，孔隙水能順利排出。

當液化度小于臨界液化度ai時，滲透系數成比例增長，當液化度超過ai時，滲透系數驟增，夯坑周圍出現冒氣冒水現象。隨著孔隙水壓力消散，土顆粒重新組合，此時土中液體又恢復到正常狀態。

（四）觸變恢復

土體在夯擊能量作用下，結構被破壞，當出現液化時，抗剪強度幾乎為零，但隨著時間的推移，土的結構逐漸增長，這一過程稱為觸變恢復，也稱為時效。

地基土強度增長規律與土體中孔隙水壓力有關。由圖9.1-4，液化度為100%時，土的強度降到零；但隨著孔隙水的消散，土的強度逐漸增長，存在一個觸變恢復階段，這一階段能持續幾個月，據實測資料，夯擊6個月后所測得的強度比一個月所測得的強度增長20%~30%，而變形模量增長30%~80%。

二、動力夯實 強夯加固多孔隙顆粒、非飽和土是基于動力夯實的機理。夯錘夯擊地面的沖擊能量是以振動波的形式在地基中傳播，其中對地基加固起作用的主要是縱波和橫波。縱波使土體受拉、壓作用，使孔隙水壓力增加，導致土骨架解體；橫波使解體的土顆粒處于更密實的狀態。因此，土體在沖擊能量作用下，被擠密壓實，強度提高，壓縮性降低。

根據工程實踐，非飽和土夯擊一遍后，夯坑可達0.6~1.0m深，坑底形成一層厚度為夯坑直徑1.0~1.5倍的硬殼層，承載力可提高2~3倍。

三、動力置換是指在沖擊能量作用下，強行將砂、碎石等擠填到飽和軟土層中，置換飽和軟土，形成密實的砂、石層或樁柱。

目前，動力置換有3種形式：（1）動力置換砂柱：當地基表層為適當厚度的砂覆蓋層，其下臥層為高壓縮性淤泥質軟土時，采用較低的夯擊能將表層砂夯擠入軟土層中，形成一根根砂柱。（2）動力置換碎石樁：先在軟土表面堆鋪一層碎石料，利用夯錘夯擊成孔，向夯坑中填料后再夯擊，直至夯實成樁。（3）動力置換擠淤：在厚度不是很大的淤泥質軟土層上拋填石塊，利用拋石自重和夯錘沖擊力使塊石沉到持力硬土層，將大部分淤泥擠走，少量留在石縫中，利用塊石之間的相互接觸，提高地基的承載能力。3.靜力固結與動力固結兩種模型對比

靜力固結模型1不可壓縮的液體；2固結時液體排出的孔徑不變；3彈簧剛度為常數；4無摩擦活塞。動力固結模型1含有少量氣泡的可壓縮液體；2固結時液體排出的孔徑是變化的；3彈簧剛度為常數；4有摩擦活塞。第十章

1.深層攪拌法是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械在地基深部就地將軟土和固化劑強制拌和，使軟土硬結形成加固體，從而提高地基的強度和增大變形模量，加固體與天然地基形成復合地基，共同承擔建筑物的荷載。

2.分類：按固化劑材料種類分為水泥土，石灰粉體（石灰柱法）深層攪拌法 按固化劑形態分 漿液噴射，粉體噴射深層攪拌法

深層攪拌法適用于加固軟弱地基，它所形成的固結體可提高軟土地基的承載力，減少沉降量，還可用來提高邊坡的穩定性

3.水泥土攪拌法分為深層攪拌法（以下簡稱濕法）和粉體噴攪法（以下簡稱干法）。

適用條件：水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。當地基土的天然含水量小于 30%（黃土含水量小于 25%）、大于 70%或地下水的 pH值小于 4時不宜采用干法。冬期施工時，應注意負溫對處理效果的影響。

水泥土攪拌法用于處理泥炭土、有機質土、塑性指數 IP大于 25的粘土、地下水具有腐蝕性時以及無工程經驗的地區，必須通過現場試驗確定其適用性。

用途或功能：水泥土攪拌法形成的水泥土加固體，可作為豎向承載的復合地基；基坑工程圍護擋墻、被動區加固、防滲帷幕；大體積水泥穩定土等。加固體形狀可分為柱狀、壁狀、格柵狀或塊狀等。

4.加固機理 水泥與土拌和后要產生一系列的物理化學反應。這些物理化學反應與混凝土的硬化機理不同，混凝土的硬化主要是粗填充料中進行水解和水化作用，凝結速度較快；而在水泥土中，水泥摻量少，且水泥的水解和水化反應是在土中進行的，所以硬化速度緩慢而且復雜，加固土的強度增長也較緩慢。第十一章 基坑工程

1.基坑工程的分級一級：支護結構破壞對基坑周邊環境影響很嚴重

二級：支護結構破壞對基坑周邊環境影響很小，但對本工程地下結構施工影響嚴重 三級：支護結構破壞對基坑周邊環境影響及地下結構施工影響不嚴重 2.基坑支護結構極限狀態

承載能力極限狀態：對應于支護結構達到最大承載能力或基坑底失穩、管涌導致土體或支護結構破壞； 正常使用極限狀態：對應于支護結構的變形已破壞基坑周邊的平衡狀態并產生了不良影響。3.方案選擇的依據：基坑開挖深度；工程地質與水文地質；基坑等級（鄰近環境）；土方開挖方法；地下水處理；支護工程造價

4.土釘墻（構造）土釘的長度一般為開挖深度的0.5~1.2倍(軟土中為1~2倍)，間距1 ~ 2m；土釘與面層必須有可靠的連接；墻面坡度不宜大于1:0.1；鋼筋釘鉆孔70~120mm，鋼筋直徑16~32mm；鋼管釘一般用?48/3鋼管； 注漿材料 —— 水泥漿或水泥砂漿；噴錨網厚度~80mm，混凝土不小于C20。

5.水泥土墻（構造）水泥土置換率0.6~0.8；格柵長寬比不宜大于2；攪拌樁之間的搭接100 ~ 200mm；插筋、面板、局部加墩；坑底加固。

6.排樁、地下連續墻（構造）排樁樁徑與樁距Ф≥500，連續排樁凈距宜取150~200；地下連續墻厚度Ф≥600；

水下混凝土強度不應小于C20，縱向主筋計算確定，箍筋φ6 ~ 8@200~300、加強筋12 ~ 14@2000 頂部應設冠梁，冠梁寬度≥ 樁徑(墻寬度),高度≥ 400，混凝土強度不應小于C20。支撐 混凝土支撐 ：混凝土強度不應小于C20 ；整體澆筑，接點剛接。

鋼支撐：連接可采用高強螺栓或焊接；腰梁連接點宜設在支撐點附近；腰梁與支撐的連接節點處應設加勁板；鋼腰梁與擋墻間應用細石混凝土（≥C20）填充。

拉錨 錨錠式拉錨：錨桿宜用普通低碳鋼；錨桿間距1.5 ~ 4.0m;錨桿長度大于10m時應施加預拉應力。土層錨桿：錨固長度不宜小于4m、自由長度不宜小于5m；錨桿水平間距不宜小于4.0m、豎向間距不宜小于

002.0m；錨固體上覆土層厚度不宜小于4.0m；錨桿傾角15~25，并不大于45

7.水泥土是通過機械強力將水泥與土攪拌形成具有較好物理力學性質的水泥加固土 水泥土的物理性質

1、重度:當水泥摻入比在8%～20%之間，水泥土重度比原狀土增加約3%～6%

2、含水量:

-7-8水泥土的含水量一般比原狀土降低7%～15%

3、抗滲性:滲透系數K一般在10～10cm/ces 水泥土的力學性質

1、無側限抗壓強度:水泥土的無側限抗壓強度qu在0.3～4.0 MPa之間，比原狀土提高幾十倍乃至幾百倍

2、抗拉強度:水泥土抗拉強度與抗壓強度有一定關系，一般情況下，抗拉強度在（0.15～0.25）qu之間

3、抗剪強度:當水泥土qu=0.5～4MPa時，其粘聚力C在100～1000kPa之間，其摩擦角?在20?～30?之間

4、變形特性:當qu=0.5～4.0MPa時，其50d后的變形模量相當于（120～150）qu

一般的施工工藝流程（一次噴漿、二次攪拌）就位 — 預攪下沉 —（制備水泥漿）— 提升噴漿攪拌 — 沉鉆復攪 — 重復提升攪拌

水泥土墻施工注意事項（1）復攪工藝 確保攪拌均勻（干法工藝為一次攪拌，因而不均勻）。（2）提升速度~噴漿速度 提升攪拌速度不宜大于0.5m/min；提升速度與噴漿速度應協調，以保證延樁身全長噴漿均勻。（3）樁的搭接 一般為200，搭接間歇時間不超過24h，宜留踏步式接頭；如因施工原因間歇時間超過24h，應有措施（增加復攪、增加水泥摻量等）。

8.SMW工法指的就是有H型鋼插入的水泥攪拌樁，先施工水泥攪拌樁，在水泥未凝固之前將H型鋼利用重力及機械振動插入。因為H型鋼的插入對水泥攪拌樁的攪拌質量要求較高，所以用的水泥攪拌樁機械一般是三軸攪拌機。9.逆作法——原理

先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續墻或其他支護結構，同時建筑物內部的有關位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結構自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結構，作為地下連續墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結構，直至底板封底。同時，由于地面一層的樓面結構已完成，為上部結構施工創造了條件，所以可以同時向上逐層進行地上結構的施工。如此地面上、下同時進行施工，直至工程結束。

工藝特點（1）可使建筑物上部結構的施工和地下基礎結構施工平行立體作業，在建筑規模大、上下層次多時，大約可節省工時1/3。

（2）受力良好合理，圍護結構變形量小，因而對鄰近建筑的影響亦小。（3）施工可少受風雨影響，且土方開挖可較少或基本不占總工期。（4）最大限度利用地下空間，擴大地下室建筑面積。

（5）一層結構平面可作為工作平臺，不必另外架設開挖工作平臺與內撐，這樣大幅度削減了支撐和工作平臺等大型臨時設施，減少了施工費用。

（6）由于開挖和施工的交錯進行，逆作結構的自身荷載由立柱直接承擔并傳遞至地基，減少了大開挖時卸載對持力層的影響，降低了基坑內地基回彈量。（7）逆作法存在的不足，如逆作法支撐位置受地下室層高的限制，無法調整高度，如遇較大層高的地下室，有時需另設臨時水平支撐或加大圍護墻的斷面及配筋。由于挖土是在頂部封閉狀態下進行，基坑中還分布有一定數量的中間支承柱和降水用井點管，目前尚缺乏小型、靈活、高效的小型挖土機械,使挖土的難度增大。但這些技術問題相信很快會得到解決。

第三篇：地基處理

軟土地基處理技術

摘要

近年來隨著我國經濟的快速發展，多高層建筑蓬勃發展，大量建筑不可避免的會建在一些軟土地層，然而由于軟土地基具有孔隙密度比大、天然含水量高、壓縮性強、承載能力低等特點，使得在地基填土和建筑自重作用下，會出現不均勻沉降、承載力和穩定性、滲流等地基問題。當天然地基不能滿足建筑物要求時，需要采用各種地基處理措施，形成人工地基以滿足建筑物對地基的各種要求，保證其安全與正常使用。本文介紹了地基處理方法及分類以及軟弱地基處理的方法及選擇。現實中應結合實際，選出最優的處理方案。

一、引言

基礎是建筑物和地基之間的連接體。基礎把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見，豎向結構體系將荷載集中于點，或分布成線形，但作為最終支承機構的地基，提供的是一種分布的承載能力。

如果地基的承載能力足夠，則基礎的分布方式可與豎向結構的分布方式相同。但有時由于土或荷載的條件，需要采用滿鋪的伐形基礎。伐形基礎有擴大地基接觸面的優點，但與獨立基礎相比，它的造價通常要高的多，因此只在必要時才使用。不論哪一種情況，基礎的概念都是把集中荷載分散到地基上，使荷載不超過地基的長期承載力。因此，分散的程度與地基的承載能力成反比。有時，柱子可以直接支承在下面的方形基礎上，墻則支承在沿墻長度方向布置的條形基礎上。當建筑物只有幾層高時，只需要把墻下的條形基礎和柱下的方形基礎結合使用，就常常足以把荷載傳給地基。這些單獨基礎可用基礎梁連接起來，以加強基礎抵抗地震的能力。只是在地基非常軟弱，或者建筑物比較高的情況下，才需要采用伐形基礎。多數建筑物的豎向結構，墻、柱都可以用各自的基礎分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設拱式或預應力梁式的基礎連接構件，這樣可以比獨立基礎更均勻地分布荷載。

如果地基承載力不足，就可以判定為軟弱地基，就必須采取措施對軟弱地基進行處理。軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基。在建筑地基的局部范圍內有高壓縮性土層時，應按局部軟弱土層考慮。勘察時，應查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質情況，根據擬采用的地基處理方法提供相應參數。沖填土尚應了解排水固結條件。雜填土應查明堆積歷史，明確自重下穩定性、濕陷性等基本因素。

在初步計算時，最好先計算房屋結構的大致重量，并假設它均勻的分布在全部面積上，從而等到平均的荷載值，可以和地基本身的承載力相比較。如果地基的容許承載力大于4倍的平均荷載值，則用單獨基礎可能比伐形基礎更經濟；如果地基的容許承載力小于2倍的平均荷載值，那么建造滿鋪在全部面積上的伐形基礎可能更經濟。如果介于二者之間，則用樁基或沉井基礎。

二、地基處理的目的及其處理對象

當地基強度穩定性不足或壓縮性很大, 不能滿足設計要求時,可以針對不同情況對地基進行處理。處理的目的是增加地基的強度和穩定性、減少地基變形等。地基處理的對象包括軟弱地基與不良地基兩方面,軟弱地基是指在地表下相當深度范圍內存在的軟弱土,包括淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土及飽和松散粉細砂與粉土。這類土的工程特性為壓縮性高、強度低、通常很難滿足地基承載力和變形要求。而不良地基包括施陷性黃土地基、膨脹土地基、泥炭土地基、山區地基及巖溶與土洞地基等。

三、地基的處理方法分類

利用軟弱土層作為持力層時，可按下列規定執行：1）淤泥和淤泥質土，宜利用其上覆較好土層作為持力層，當上覆土層較薄，應采取避免施工時對淤泥和淤泥質土擾動的措施；2）沖填土、建筑垃圾和性能穩定的工業廢料，當均勻性和密實度較好時，均可利用作為持力層；3）對于有機質含量較多的生活垃圾和對基礎有侵蝕性的工業廢料等雜填土，未經處理不宜作為持力層。局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等，可采用基礎梁、換土、樁基或其他方法處理。在選擇地基處 理方法時，應綜合考慮場地工程地質和水文地質條件、建筑物對地基要求、建筑結構類型和基礎型式、周圍環境條件、材料供應情況、施工條件等因素，經過技術經濟指標比較分析后擇優采用。

地基處理設計時，應考慮上部結構，基礎和地基的共同作用，必要時應采取有效措施，加強上部結構的剛度和強度，以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力。對已選定的地基處理方法，宜按建筑物地基基礎設計等級，選擇代表性場地進行相應的現場試驗，并進行必要的測試，以檢驗設計參數和加固效果，同時為施工質量檢驗提供相關依據。

經處理后的地基，當按地基承載力確定基礎底面積及埋深而需要對地基承載力特征值進行修正時，基礎寬度的地基承載力修正系數取零，基礎埋深的地基承載力修正系數取1.0；在受力范圍內仍存在軟弱下臥層時，應驗算軟弱下臥層的地基承載力。對受較大水平荷載或建造在斜坡上的建筑物或構筑物，以及鋼油罐、堆料場等，地基處理后應進行地基穩定性計算。結構工程師需根據有關規范分別提供用于地基承載力驗算和地基變形驗算的荷載值；根據建筑物荷載差異大小、建筑物之間的聯系方法、施工順序等，按有關規范和地區經驗對地基變形允許值合理提出設計要求。地基處理后，建筑物的地基變形應滿足現行有關規范的要求，并在施工期間進行沉降觀測，必要時尚應在使用期間繼續觀測，用以評價地基加固效果和作為使用維護依據。復合地基設計應滿足建筑物承載力和變形要求。地基土為欠固結土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特殊土時，設計要綜合考慮土體的特殊性質，選用適當的增強體和施工工藝。復合地基承載力特征值應通過現場復合地基載荷試驗確定，或采用增強體的載荷試驗結果和其周邊土的承載力特征值結合經驗確定。

常用的地基處理方法有：換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法、單液硅化法和堿液法等。

1、換填墊層法 適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。

2、強夯法

適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟-流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴的工程，在設計前必須通過現場試驗確定其適用性和處理效果。強夯法和強夯置換法主要用來提高土的強度，減少壓縮性，改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結合堆載預壓法和垂直排水法使用。

3、砂石樁法

適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構成復合地基，加速軟土的排水固結，提高地基承載力。

4、振沖法

分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基，應在施工前通過現場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩定性或提高土體的抗剪強度。

5、水泥土攪拌法

分為漿液深層攪拌法（簡稱濕法）和粉體噴攪法（簡稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗 確定其適用性。當地基的天然含水量小于30%（黃土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用于法。連續搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕，受其攪拌能力的限制，該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應用有一定難度。

6、高壓噴射注漿法

適用于處理淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當地基中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機質時，應根據現場試驗結果確定其適用性。對地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大，除地基加固外，也可作為深基坑或大壩的止水帷幕，目前最大處理深度已超過30m。

7、預壓法

適用于處理淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和粘性土地基。按預壓方法分為堆載預壓法及真空預壓法。堆載預壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小于4m時，可采用天然地基堆載預壓法處理，當軟土層厚度超過4m時，應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理。對真空預壓工程，必須在地基內設置排水豎井。預壓法主要用來解決地基的沉降及穩定問題。

8、夯實水泥土樁法

適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價低、施工文明、造價容易控制，目前在北京、河北等地的舊城區危改小區工程中得到不少成功的應用。

9、水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法

適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。對淤泥質土應根據地區經驗或現場試驗確定其適用性。基礎和樁頂之間需設置一定厚度的褥墊層，保證樁、土共同承擔荷載形成復合地基。該法適用于條基、獨立基礎、箱基、筏基，可用來提高地基承載力和減少變形。對可液化地基，可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復合地基，達到消除地基土的液化和提高承載力的目的。

10、石灰樁法

適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時，可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強度。該法不適用于地下水下的砂類土。

11、灰土擠密樁法和土擠密樁法

適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理的深度為5～15m。當用來消除地基土的濕陷性時，宜采用土擠密樁法；當用來提高地基土的承載力或增強其水穩定性時，宜采用灰土擠密樁法；當地基土的含水量大于24%、飽和度大于65%時，不宜采用這種方法。灰土擠密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同，土擠密樁法地基的承載力和水穩定性不及灰土擠密樁法。

12、柱錘沖擴樁法

適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基，對地下水位以下的飽和松軟土層，應通過現場試驗確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。

13、單液硅化法和堿液法

適用于處理地下水位以上滲透系數為0.1～2m／d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場地，對Ⅱ級濕陷性地基，應通過試驗確定堿液法的適用性。在確定地基處理方案時，宜選取不同的多種方法進行比選。對復合地基而言，方案選擇是針對不同土性、設計要求的承載力提高幅質、選取適宜的成樁工藝和增強體材料。

四、軟弱地基形成的原因 軟弱地基是由淤泥、淤泥質土、雜填土、沖填土或者其他高壓縮性土層形成的地基，這些地基基本上很少受到地質變動或者地形的影響，也從沒有受到過地震、荷載等物理作用的影響，更沒有受到土顆粒間化學作用的影響。軟弱地基是一種不良的地基，其穩定性非常的差、強度較低、壓縮性較高、容易出現液化，沉降量也很大。因此在工程的建設過程中，要充分考慮地基的變形和穩定等問題。在軟弱地基上建設的工程，由于其他基強度不夠和變形,往往不能滿足工程的質量，所以要采用一定的措施，對軟弱地基進行處理，從而提高地基的穩定性，減少地基的沉降和不均勻下降。

五、軟弱地基處理方法的選擇

地基處理設計時，應考慮上部結構，基礎和地基的共同作用，必要時應采取有效措施，加強上部結構的剛度和強度，以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力。對已選定的地基處理方法，宜按建筑物地基基礎設計等級，選擇代表性場地進行相應的現場試驗，并進行必要的測試，以檢驗設計參數和加固效果，同時為施工質量檢驗提供相關依據。

地基處理工程要做到確保工程質量、經濟合理和技術先進的原則。可根據下列條件進行選擇：

1、地質條件：查明巖土的性質、成因類型、地質年代、厚度和分布范圍。對于巖層，還應查明風化程度及地層的接觸關系，調查天然地基的地質構造，查明水文及工程地質條件，確定有無不良地質現象：如滑坡，崩塌、巖溶、土洞、沖溝、泥石流、岸邊沖刷及地震等。

2、設計施工條件：設計時應考慮工期及用料情況：工期不宜安排得太緊應該時間充分在施工工期緊迫，時間有限的情況下，除個別路堤在不影響總體施工的情況下，可適當的不作地基處理。橋梁基礎處，可用多種方案進行優選，選擇最合適經濟的方案，同時選用有資質有大型先進設備的建設單位以保證施工的質量和安全性。施工時地基穩定性一定要好，而且對于工程遺留問題一定要少。工程用料要求就地取材。施工時應采用科學的管理方法。

3、場地環境條件：首先要弄清楚軟土地區的水文地質情況，由于軟土地基的復雜性，用于強度計算的土工參數，無論從測定方法中還是測定過程中都存在 諸多的不確定性，理論上也無法達到完善。所以勘察人員要考察地質資料，實地進行多元勘探。工程地質條件復雜，還應進行工程地質分區，做到勘探詳細化。在勘察設計時如地質工作做的不詳細，在施工時如有不能實施或實施危險性高，必須進行補充勘察及勘探工作，對地質情況作進一步了解之后在作出修改方案。還要考慮施工時對周圍環境的影響。如：新填土會擠壓原有道路、房屋，產生側向位移或附加沉降；用砂樁、砂井時，施工有噪聲，靠近居民點會擾民；采用降低水位法時，要考慮引起周圍地基的下沉和對周圍居民用水的影響故應預先調查或做隔水墻，并考慮施工后注水復原的問題；采用填土堆載時要有大量的土料運進運出工地，會影響交通和環境衛生；打石灰樁、灌注藥物或采用電滲排水時，會污染周圍地下水，應慎重對待。

六、總結

我國地域遼闊，工程地質條件千變萬化，公路穿越軟土地區是經常發生的事情。軟土地基的危害性很大，如果在公路施工過程中處理不當或干脆不處理，或者因為工作中的細小疏溜，往往會給建筑物的正常使用留下隱患，一旦發生問題再進行處理，便直接造成經濟損失和社會形象的負面影響。因此根據不同施工條件選用合適的方法處理軟土地基，可以有效的防止或解決出現的問題，保證工程的順利完成，減少財務支出，避免更大的事故或破壞情況發生。軟土地基的處理方法很多，每種處理方法都有一定的試用范圍、局域性、優缺點。沒有一種方法是萬能的。要根據具體的工程情況，因地制宜確定適合的地基處理方法。

第四篇：地基處理

地基處理論文

地基處理在高速公路中的應用

[摘要] 軟土地基是指分布在濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、壓縮性大、抗剪強度低的細粒土軟弱地基。淤泥、淤泥制土、高壓縮性飽和粘性土和粉土等均屬于軟土。軟弱地基處理的優劣，關系到整個工程的質量。合理的軟弱地基處理、上部結構設計，可以減輕和消除軟弱地基對上部建筑物的不利影響。[關鍵詞] 高速公路 軟基處理方法

0．前言

1．在建筑工程和土木工程中，經常會遇到軟土地基，地基中常見的軟土，一般是指處于軟塑或者流塑狀態下的粘性土，習慣上常把淤泥、淤泥質土、軟粘性土總稱為軟土。它具有天然含水率高(一般天然含水量在34％ 一72％之間)、孔隙比較大(孔隙比在0．9～1．0之間)、壓縮系數高、抗剪強度低、固結系數小、固結時間長、透水性差，并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質性質，工程地質條件較差，地基承載力低，不易滿足建筑物地基設計要求，故需進行處理。

軟土主要由水流緩慢淤積而成，形成年代一般比較長遠，沉積厚度一般較深。在漫長的沉積過程中，由于植物的生長與腐爛，在軟土中有時加有少量的腐泥或泥炭層。我國軟土基本上分為兩大類別：第一類是屬于海洋沿岸的淤積：第二類是內陸、山區以及河、湖甕地和山前谷地的淤積．本地區即屬于第二類的河床、河漫灘相．一般厚度不超過2O米，成層情況不均勻，以淤泥及軟粘土為主，含砂與泥炭夾層。在軟土地基上修筑公路，特別是填筑高度相對較高、填筑材料自重較大時，如果對軟土地基不加處理或處理不當，往往會產生路基失穩或過量沉降的問題，造成公路、橋梁不能正常使用，甚至會發生交通事故．因此必須對土地基的處理給予充分的重視。而在公路改擴建工程中，除對加寬部位的軟土地基加強處理外，還要依據改擴建后的行車荷載和交通量的變化情況，檢查分析舊路部位是否存在地基處理不到位等問題，必要時進行加強。路基處理原則與注意事項

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2．1 處理的一般原則

(1)即盡早用堆載預壓不作深層處理軟基的方法，這種以自然沉降逐漸達到地基穩定，是一種最經濟也簡單的方法。但由于我國公路基本建設的程序不能盡早拔款、征地、從容施工，而一旦工程項目付諸實施時，又往往限于工期，一

般情況用自然沉降法將難以實現。

(2)即在施工工期緊迫，時間有限的情況下，除非個別低路堤地段高度在臨界高度以下，可不作地基處理。橋梁采用基礎處，其余軟土都需采用不同方法處理，只不過可用多種方案進行優選。2．2 勘察、設計和施工

設計。如采用機械施工，在確定砂墊層厚度時，應考慮機械的重量，輪胎對地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強度等。在極軟地基上，僅用砂墊層來確保大型施工機械的通行，往往需要較厚的砂墊層，是不經濟的，所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。填土面積大且排水距離長，預計有多處地下水滲出時，若僅用山砂作砂墊層，不能獲得充分排水效果，應采用設置盲溝，砂墊層內的排水距離宜短不宜長。施工。砂墊層施工時應設放樣板，攤鋪作業一般采用自卸汽車與推土機聯合操作，要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時，其坡腳附近的砂墊層一旦被土復蓋，就有可能妨礙側向排水，因此對砂墊層的端部要妥善處理。如能樹立質量第一的思想，嚴格做好工作，應該說軟土路基施工，可以達到安全、優質的目的。2．3 軟土路基的處理方法

(1)處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結，多用各種不同長度和間距的袋裝砂井(直徑7—10 cm)或塑料排水板(寬10 cm，厚4．5～6．0)與砂墊層(厚3O一80 cm)相結合，雖然這些方法是一般的，但卻是有效的經濟的。為了加快固結而且可提高地基承載力，也可用直徑3O～50 em或更小一些的砂樁或碎石樁，但造價比上述常用。

3．軟土路基處理方法

進行軟土路基處理．要分別對待．有針對性地采取措施。首先要搞好前期勘察設計工作。根據軟土巖性特征和物理力學指標，通過對比分析。選擇合適的軟土路基處理方案。常用的軟土路基處理方法有以下幾種：

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3．1換填法

就是將地基軟弱層的全部或部分換填強度較高、透水性好的材料可以提高地基承載力降低沉降量。在軟土厚度不大于3m，工期較緊、優質材料來源充足時．利用透水性材料進行置換填土可降低壓縮性，提高承載力，提高抗剪強度，減少沉降量，改善動力特性，加速土層的排水固結。換填材料為砂礫、片石、開山石等滲水性材料。同時還應注意度和設置位置。3．2拋石擠淤

這是強迫換土的一種形式，它不必抽水挖淤，施工簡便。拋石擠淤應采用不易風化的石料，片石大小隨泥炭稠度而定。對于容易流動的泥炭或淤泥，片石可稍小些，但不宜小于3Ocm，且小于30cm粒徑含量不得超過20％。當軟土地層平坦時，拋投應沿路中線向前拋填，再漸次向兩側擴展，使泥沼或軟土向兩側擠出。軟土地層橫坡陡于1：10時，應自高側向低側拋投，并在低側邊部多拋投，使低側邊部約有2m寬的平臺頂面。片石拋出軟土面后，應用較小石塊填塞墊平，用重型機械碾壓緊密，然后在其上設反濾層，再行填土。3．3砂墊層或砂礫墊層

砂墊層為設置在路堤填土與軟土地基之間的透水性墊層，可起排水的作用，可保證填土荷載作用下地基中孔隙水的順利排出，從而加快了地基的固結。砂墊層材料宜采用潔凈中、粗砂，含泥量不應大于5％，并應將其中的植物、雜質除凈。也可采用天然級配砂礫料，其最大粒徑不應大于5cm，礫石強度不低于四級(即洛杉磯法磨耗率小于6o％)。攤鋪后適當灑水，分層壓實，壓實厚度宜為15～20em。如采用砂礫石，應無粗細粒料分離現象。砂墊層寬度應寬出路基邊腳0．5～1．0m，兩側端以片石護腳或采用其他方式防護，以免砂料流失。3．4攪拌樁法

運用這類方法。就是在軟上地基上中滲入水泥、石灰等，用粉噴、攪拌等方法使之與上體充分混合和固化：或把一些能固化的化學漿液(水泥漿、水玻璃、氯化鈣溶液等)注入地基上孔隙，以改善地基上的物理學性質，達到加固目的。因此又統稱為化學加固法。所用化學加固材料可分為粉體類(水泥、石灰粉)、漿液類(水泥漿及其他化學漿液)。這此需要加固的類型有攪拌樁法(粉體噴射攪拌樁、水泥漿攪拌樁、高壓旋噴樁統稱深層攪拌樁)及膠結法(硅化法、水泥灌注法)

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兩類。

3．5反壓護道法

當軟土和沼澤土較厚．路堤高度不超過極限高度的2倍時，在路堤兩側填筑適當厚度和寬度的護道．在護道附加荷載的作用下-保持路基土的平衡，增加抗滑力矩肪止路堤的滑動破壞。特點是施工工藝簡單、費用較低，但施工用地較大。為解決軟土路基的沉降和穩定問題．以上治理方法可單獨使用，也可采用2種以上方法結合使用’從而加速排水固結及增加地基強度同時，也應注意避免所選措施問的相互干擾。2．6排水固結法

排水固結法是根據固結理論在軟土中設置排水通道．通過加壓排水促使固結沉降，提高抗剪強度。常用的方法有砂墊層、碎石墊層、砂井、袋裝砂井、塑料排水板、降水預壓、真空預壓、加載預壓法等。此法通過在土層中埋設強度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等．以提高路基承載力、減小沉降和維持建筑物的穩定。

3．7土工合成材料加筋路堤

用變形小、老化慢的土工合成材料作為路堤的加筋體，可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降，又可以提高地基承載能力，同時也不影響排水，故可提高路基的整體性和穩定性。土工合成材料應具有質量輕、整體連續性好、抗拉強度較高、抗腐蝕性和抗微生物侵蝕性好、施工方便等優點；非織型的土工纖維應具備當量孔隙直徑小、滲透性好、質地柔軟、能與土很好結合的性質。應根據出廠單位提供的幅寬、質量、厚度、抗拉強度、頂破強度和滲透系數等測試數據，選用滿足設計要求的土工合成材料。土工合成材料在存放以及施工鋪設過程中應盡量避免長時間暴露或暴曬，以免其性能劣化。土工合成材料加筋路堤施工時應符合以下規定：

(1)應在平整好的下承層上按路堤底寬斷面鋪設，攤鋪時應拉直平順，緊貼下承層，不致出現扭曲、折皺、重疊。在斜坡上攤鋪時，應保持一定松緊度(可用u型釘控制)。

(2)鋪設土工聚合物，應在路堤每邊各留足夠的錨固長度，回折在壓實的填料面上，平整順適，外側用土覆蓋，以免人為破壞。錨固長度應滿足設計要求。

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(3)應保證土工合成材料的整體性，當采用搭接法連接時，搭接長度宜為30～90cm；采用縫接法時，縫接寬度應不小于5cm；采用粘接法時，粘接寬度不應小于5cm，粘合長度應不低于土工合成材料的抗拉強度。

(4)現場施工中發現土工合成材料有破損時必須立即修補好。雙層土工合成材料上、下層接縫應交替錯開，錯開長度不應小于0．5m。

結語

公路軟土地基有極大的危害性。如果不處理或處理不當．就會造成地基失穩。使構造物沉降過大或產生不均勻沉降。對構造物造成不同程度的危害。同時，由于軟土地基成因類型不同、厚度不

一、性質各異，因此在施工過程中不能一律對待應首先查明地質特點和土質條件。對每一個道路工程具體分析，從路基條件、處理要求、施工工藝工程費用以及材料、機具來源等各方面進行綜合考慮。可根據工程具體情況，對幾種路基處理方法進行技術、經濟以及施工進度等比較．通過比較分析可以采用一種路基處理方法或由2種以上的路基處理方法組成的綜合處理方案；同時在確定路基處理方法時，還要注意節約能源，注意保護環境。避免因路基處理對地面水和地下水產生污染，以及振動噪音對周圍環境產生不良影響等。

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參考文獻

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第五篇：地基處理

1、試驗檢測在軟土地基處理效果評定中的基本原則及常用方法

基本原則:

對地基處理效果的檢驗，應在地基處理施工結束后，經過一定時間休止恢復再進行。

為了檢測地基處理的效果，通常在同一地點分別在處理前后進行測試，以進行比較，要注意：

(1)前后兩次測試應盡量使用同一臺儀器，統一標準進行。

(2)由于各種測試方法都有一定的適用范圍，因此必須根據測試目的和現場條件選擇最有效的方法。

(3)無論何種方法，都有一定的局限性，故盡可能多采用多種方法進行綜合評價。(4)測試位置應盡量選擇有代表性的部位，測試數量按有關規定的要求進行。

方法:

地基與樁體強度：包括單樁和復合樁地基靜荷試驗、標準貫入試驗、靜力觸探與動力觸探試驗、樁身高應變檢測、鉆芯法等。地基變形：包括地基沉降與水平位移測試。應力監測：包括土壓力和孔隙水壓力測試。

樁身完整性：采用樁身低應變檢測和聲波透射法測試。動力特性；采用波速測試、地基剛度測試。

2、軟土地基的主要特性

軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質土或其他高壓縮性土構成的地基。其承載能力很低，一般不超過50KN/m2。在軟土地基修筑堤防工程，必須解決好四個方面的問題：①地基的強度和穩定性問題。②地基的變形問題。③地基的滲漏和溶蝕問題。④地基的振動液化與振沉問題。因此，研究堤防工程軟土地基的特征，提出相應的處理措施就十分重要了。

軟弱土包括淤泥、淤泥質土、雜填土及飽和松散粉細砂與粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1。5的亞粘土、粘土組成的淤泥和天然孔隙比大于1。0小于1。5的粘土組成的淤泥質粘土。其主要特征如下：

1、孔隙比和天然含水量大我國軟土的天然孔隙比e一般在1～2之間，淤泥和淤泥質土的天然含水量W＝50～70%，高的可達200%，普遍大于液限。

2、壓縮性高我國淤泥和淤泥質土的壓縮系數一般a1～2都大于0。5MPa－1，建造在這種軟土上的建筑物將發生較大的沉降，尤其是沉降的不均勻性，會造成建筑物的開裂和損壞。

3、透水性弱軟弱土盡管其含水量大，透水性卻很小，滲透系數K≤1（mm/d）。因此，土體受到荷載作用后，呈現很高的孔隙水壓，影響地基的壓密固結。

4、抗剪強度低 軟土通常呈軟塑～流塑狀態，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，我國軟土無側限抗剪強度一般小于30KN/m2（相當于0。3KN/m2）。不排水剪時，其內摩擦角幾乎為零，抗剪強度僅取決于凝聚力C，一般C＜30KN/m2；固結快剪時，內摩擦角＝5°～15°。

5、靈敏度高 軟粘土上尤其是海相沉積的軟粘土，在結構未被破壞時具有一定的抗剪強度，但一經擾動，抗剪強度將顯著降低。其靈敏度（含水量不變時原狀土與重塑土無側限抗壓強度之比）一般在3～4之間，有的甚至更高。

3、強夯法的原理及適用性

強夯法加固地基的機理，雖然國內外學者從不同的角度進行了大量的研究，但至今尚未形成成熟和完善的理論。對強夯法加固地基的機理認識，首先應分宏觀機理和微觀機理。宏觀機理從加固區土所受沖擊力、應力波的傳播、土的強度對土加密的影響做出解釋。微觀機理則對沖擊力作用下，土微觀結構的變化，如土顆粒的重新排列、連接做出解釋。宏觀機理是外部表現，微觀機理是內部依據。其次應對飽和土和非飽和土加以區別，飽和土存在孔隙水排出土才能壓實固結這一問題。還應區分粘性土和無粘性土，它們的滲透性不同，粘性土存在固化內聚力，砂土則不然。另外對一些特殊土，如濕陷性黃土、填土、淤泥等，由于它們具有各自的特殊性能，其加固機理也存在特殊性。強夯機理研究中還有一個必須研究的內容就是夯擊能量的傳遞，即確定夯擊能量中真正用于加固地基的那部分能量和該部分能量加固地基的原理。

Leon認為，強夯加固作用應與土層在被處理過程中的三種不同機理有關。其一是加密作用，以空氣和氣體的排出為特征；其二是固結作用，以孔隙水的排出為特征；其三是預加變形作用，以各種顆粒成分在結構上的重新排列以及顆粒結構和形態的改變為特征。由于加固地基土的復雜性，他認為不可能建立對各類地基具有普遍意義的理論。

目前普遍一致的看法認為，經強夯后，土強度提高過程可分為四個階段：①夯擊能量轉化，同時伴隨強制壓縮或振密（包括氣體的排出、孔隙水壓力上升）；②土體液化或土體結構破壞（表現為土體強度降低或抗剪強度喪失）；③排水固結壓密（表現為滲透性能改變、土體裂隙發展、土體強度提高）；④觸變恢復并伴隨固結壓密（包括部分自由水又變成薄膜水，土的強度繼續提高）。其中第①階段是瞬時發生的，第④階段是強夯終止后很長時間才能達到的（可長達幾個月以上），中間兩個階段則介于上述兩者之間。

強夯法適用性：

實踐證明，強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。對高飽和度的粉土與粘性土等地基，當采用在夯坑內回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進行強夯置換時，應通過現場試驗確定其適用性。

4、固結度的計算方法及在軟基加固施工中的作用

固結度計算

在進行地基的固結度計算時,將砂石樁的排水近似看成砂井

地基的排水來進行計算,它建立在三維比奧滲透固結理論的基礎上。砂井地基既有豎向排水固結,又有徑向排水固結,如圖1 所示,整個滲流是一個軸對稱的三維滲流。

首先介紹瞬時加荷條件下的固結度理論。

豎向排水固結度

式中: Uv ———豎向排水平均固結度，m ———正奇數

Tv ———豎向固結時間因數(無因次)

cv ———豎向固結系數，t ———固結時間,s;

H ———土層的豎向排水距離,cm ,雙面排水時H 為土層厚

度的一半,單面排水時H 為土層厚度。

徑向排水固結度

總平均固結度

以上是瞬時加荷條件下的固結度理論,在實際工程中,荷載總是分級逐漸施加的,因此,由上述理論方法求得的固結時間關系必須加以修正,修正的方法有改進的高木俊介法和改進的太沙 基法。

改進的高木俊介法

該法是根據巴倫理論,考慮變速加荷使砂井地基在輻射向和垂直向排水條件下推導出砂井地基的總平均固結度,其特點是不需要求得瞬時加荷條件下的地基固結度,而是可以直接求得修正后的平均固結度,其固結度的計算式為:

改進的太沙基法

該法得到的固結度僅是對本級荷載而言的,總固結度等于各級荷載增量作用下固結度的疊加,對總荷載還要按荷載的比例進行修正。修正后的太沙基法總平均固結度為:

其中,豎向和徑向固結系數的選取很關鍵。不同的土層因為土的物理力學參數不同,因此豎向和徑向固結系數也有差異,計算的固結度也將不同

分別計算各個土層的固結系數并求出固結度,進行對比分析,可以看出不同土層的固結情況。而且,在堆載作用下各個土層的抗剪強度增長量和沉降量也會不同,在由上述方法計算的固結度基礎上可以求得各個土層的抗剪強度增長量和沉降量。另外,在不同的堆載等級作用下,軟土地基的受力狀態必將發生改變,進而影響土的物理力學參數,因此,在不同等級的堆載作用下,土的固結系數是不同的。在每級加荷結束后,都要重新測量土工參數,以求得固結系數,再計算在該級堆載作用下的固結度或固結度增量。根據改進的高木俊介法和太沙基法計算的地基固結度可以看出: 1)高木俊介法計算的結果稍微偏大,但隨著堆載等級的增加,兩種方法的計算結果漸趨一致。其原因主要是太沙基法是假定每一級荷載增量Pi 所引起的固結過程是單獨進行的,與上一級荷載增量所引起的固結度無關,總固結度是在各級荷載增量作用下固結度的疊加,而高木俊介法不需要求得瞬時加荷條件下的地基固結度,這些假設條件和計算方法的不同導致兩種計算結果的差異。

2)地基土在第一級堆載下的排水固結效果最顯著,土的平均固結度均大于60 % ,在達到最大的堆載等級時,兩種方法計算的固結度都接近了100 % ,表明堆載預壓排水固結法能夠較好地消散孔隙水壓力,加速地基土的固結,從而使土的有效應力增大,使土體強度得到逐步增長。用砂石樁結合堆載預壓法處理軟土地基達到了預期的效果。

作用：

1、計算平均附加應力，計算殘余變形

2、計算達到允許殘余變形所需要的時間

3、估算強度增長

4、減少排水距離

5、分析比較復合地基、柔性樁、散體樁、剛性樁的變形特征

復合地基一般按強度可分為散體材料樁復合地基、柔性樁復合地基（半剛性樁復合地基）、及剛性樁復合地基。散體材料樁復合地基和柔性樁復合地基容易區別，因為前者需要土的圍裹才能稱得上“樁”，后者則可以獨立成型。柔性樁復合地基和剛性樁復合地基也應該是強度上的區別，但又為量化的區分點，因強度和諸多因素有關，也不可能有，只是一般把CFG樁復合地基，低強度混凝土樁復合地基等視為剛性樁復合地基，其它一般可視為柔性樁復合地基。

柔性樁是指無須樁周土的圍箍即能自立，樁身剛度和強度較小、壓縮量較大，單樁沉降以樁身壓縮為主、受樁端持力層性狀影響不大的復合地基豎向增強體。一般常把水泥攪拌樁、旋噴樁等一類低強度成形樁稱為柔性樁。

如果按樁身抗壓強度來進行劃分，一般強度低于2MPa的稱為柔性樁。因為柔性樁樁身強度很低，在荷載作用下，很容易產生側向變形，且土所能提供的約束作用較小，這也是柔性樁復合地基變形和沉降的主要原因。

與散體材料樁依靠樁周土提供的被動土壓力維持樁體平衡、承受上部荷載的作用不同，柔性樁同剛性樁一樣是依靠樁周摩阻力和樁端端阻力把作用在樁體上的荷載傳遞給地基土的，因而柔性樁復合地基中土的垂直應力的擴散范圍較散體材料樁復合地基大、深度深，加固效果也明顯。

碎石樁是地基處理中應用最廣泛的樁型之一，碎石樁是以碎石為主要材料制成的復合地基加固樁。碎石樁和砂樁等在國外統稱為散體樁或租顆粒土樁。所謂散體樁是指無粘結強度的樁，由碎石柱或砂樁等散體樁和樁間土組成的復合地基亦可稱為散體樁復合地基。目前在國內外廣泛應用的碎石樁、砂樁、渣土樁等復合地基都是散體樁復合地基。

6、分析比較復合地基的承載力傳力區別

由于樁體剛度大小的差異，柔性樁與剛性樁在荷載傳遞的規律上也不盡相同。在均質地基中，柔性樁在荷載作用下，樁體的壓縮應變由上而下逐漸減小，樁與四周土體之間的相對位移也由上而下逐漸減小，樁側摩阻力也是自上而下逐漸減小，樁側摩阻力的發揮遠早于樁端端阻力的發揮。柔性樁樁身變形和樁側摩阻力均主要發生在臨界樁長范圍內。而在均質土中的理想剛性樁，在荷載作用下樁周各處摩阻力和樁端端阻力的發揮是同步的;樁側摩阻力樁體深度方向的分布也是均勻的，并且隨著作用荷載的增加同時達到極限摩阻力。然而，由于理想的剛性樁實際上并不存在，在荷載作用下的樁體，總會產生一定的壓縮變形，樁側摩阻力總是先于樁端端阻力，即使是對于模量很大的鋼筋混凝土樁，在長細比足夠大的情況下，同樣可能呈現出柔性樁的性狀。因此，柔性樁是相對于剛性樁而言的。

剛性樁強度與剛度都很高，在置換率與柔性樁同樣的情況下，樁承擔大部分基礎荷載，土所分擔的荷載很小。剛性樁頂的軸向荷載大，在樁徑與長度與柔性樁相同時，傳至底部的軸向力方面剛性樁就比柔性樁大

由于柔性樁復合地基中樁間土分擔的荷載份額較多，樁土應力比小，地基中的主要受力區與天然地基相似，位于基礎底面處的沿線處，且超出基礎寬度較多。剛性樁則相反，因主要荷載由樁承擔，沿樁身下傳，樁間土所受的應力是越往下越大，到了樁底時最大。樁底以下的土是主要的受力區，因為樁底軸力也全部傳到土上，樁底以下的土中應力分布狀態與天然地基相近，但深度卻在樁長以下，剛性樁將土的主要受力區推到樁長以下去了。

半剛性樁介于柔性樁與剛性樁之間，土的主要受力區可能在加固深度的中間，或者接近于基底或者近樁底，視樁長與土應力比的不同而變化。

7、分析比較格柵、土釘、錨索、錨桿的加固機理

錨桿：將拉力傳至穩定巖土層的構件。當采用鋼絞線或高強鋼絲束作桿體材料時，也可稱為錨索。

土釘：是一種基于新奧隧道法原理，在天然邊坡或開挖形成的邊坡、基坑原位巖土體中近于水平設置加筋桿件并沿坡面設置混凝土面層，使整體土工系統的力學性能得以改善從而提高邊坡、基坑穩定性的原位加筋技術。土工格柵加固土工的機理

土工格柵對土的加固機理存在于格柵與土的相互作用中，一般認為，這種相互作用可歸納為以下三種情況： 1）格柵表面與土的摩擦作用； 2）格柵孔眼對土的“鎖定”作用； 3）土對格柵肋條的被動阻抗作用。

上述三種作用均能充分約束土顆粒的側向位移，從而，大大地增加了土體的自立穩定性，至于這三種作用在土體中各自發揮的程度將隨格柵種類，開孔大小，土顆粒級配等因素而定。

土釘墻加固與傳統的護坡和擋土墻支撐機理不一樣，土釘墻在邊坡的一定范圍內形成了一個加固區，由于很密的土釘錨桿的作用，滑移面不可能出現在加固區，只能產生于非加固區，從而使滑移面遠離邊坡，達到穩定邊坡的目的，加固區的整體穩定，包括加固區抗傾覆與抗滑移問題，用增加加固區的寬度和底排土錨桿打成向下傾斜穿過滑移面等措施來解決，土釘墻通過下述幾個方面的綜合作用使邊坡周邊土體形成加固區。

1.錨固作用

密布的錨桿與砂漿柱體相結合對周圍土體產生有效的錨固作用，限制了砂漿柱體周圍的土體變形。①土釘不需要施加預應力，而是在土體發生變形后使其承受拉力工作；②土釘支護在邊坡中比較密集，起到了加筋的作用，提高了土的強度，為被動受力機制。由于土釘在全長范圍內與土體接觸，其荷載傳遞沿整個土體進行。

2.土釘漿孔對土體的擠密作用

由于土釘錨桿的密度比較大，擠密作用的影響也較大，使加固區的土體比非加固區土體密度大。密集的土釘與土釘之間土形成復合土體，其結構類似重力式擋土墻，個別土釘的破壞不會使整個結構的功能完全喪失。

3.護坡作用

土釘墻的面層不是主要受力結構，其主要作用在于保持土體的局部穩定性。在公路邊坡治理中，土釘墻的面層還起到防止沖刷、防止雨水滲入坡體影響邊坡穩定性的重要作用。

4.土釘受力及規模

一般錨桿長度在15～45m之間，直徑較大，錨桿所承受的荷載可達400kN以上，某些預應力錨索設計荷載更可達3000kN。其端部的構造較土釘復雜，以防止面層沖切破壞；而土釘長度一般為3～10m，漿體直徑100mm左右，一般不提供很大的承載力。單根土釘受荷一般在100kN以下，面層結構較簡單，利用小尺寸墊板及掛網噴射混凝土即可滿足要求。

在國內，一般情況下，錨索是需要施加預應力的，因此它是主動受力，多應用于已出現變形或對變形要求嚴格的工程部位；錨桿則一般不施加預應力（有時也會施加很小的預應力），因此它是被動受力，只有當被錨固巖土體發生一定變形時它才發揮錨固力。此外，錨索長度一般在20－50米，錨桿則不到20米。在國際上，錨索只是錨桿的一種類型。

預應力錨索框架梁支護結構采用對預應力錨索施加的預應力將滑動巖土體與穩定巖體緊密連結為一體，增加巖土體各層面的抗滑力，同時又通過坡面上框架梁將各個錨索有效地連成一個整體，形成一個由表及里的加固體系，進而達到防止整體邊坡失穩的目的，是一種新型的抗滑結構。

噴錨支護體系是由密集的錨桿群、被加固的原位巖土體、噴射混凝土面層和必要的防水系統組成的。錨桿依靠于土體之間的界面粘結力或摩擦力，使錨桿沿全長與周圍土體緊密連接成為一個整體，形成一個類似于重力式擋土墻的結構，抵抗墻后傳來的土壓力和其他載荷，達到加固邊坡的目的 1.噴錨支護體系作用機理

噴錨支護體系是靠錨桿、土體、鋼筋網和混凝土面層共同工作來提高邊坡巖土的結構強度和抗變形剛度，減少巖土體側向變形，增強邊坡的整體穩定性的一種支護體系。

錨桿的主要作用是約束和加固土體，它不僅能夠彌補土體抗拉、抗剪的不足，而且錨桿在注漿施工過程中，水泥漿能夠滲入到巖土體內部的裂隙中，通過水泥漿對巖土體的補強作用，提高巖土體自身的結構強度。

掛鋼筋網噴射混凝土面層能夠將單個錨桿連接成一體，形成錨桿群，使錨桿與土體緊密的連接成為一個整體。同時，噴射混凝土能封閉坡面，避免坡面受到水流的沖刷。

噴錨支護能改善巖土體的性質，加強巖土體的內在強度和整體性，提高其自身的自承自穩能力，充分發揮巖土體的潛能。

錨索穿過滑動面 靠穩定巖體來提供的拉力來加固非穩定巖體

土釘更多的是起到土釘擋土墻的作用 錨桿的作用介于兩者之間

8、如何理解巖土工程中變形控制是一門藝術

在巖土工程中，很重要的是控制變形，控制變形的目的是為了保證建筑結構的安全，滿足人們生產生活的正常需求。巖土工程作為上部結構的基礎，不能產生超過設計許可變形。變形控制的精髓是讓變形在可控的的范圍內較大程度發揮巖土體自身的強度，在滿足安全性的情況下，節約成本，節約資源。

變形控制要建立在符合相應的工程特點上的，變形控制要因地制宜，具體情況具體分析。例如復合地基要使樁體上有一定厚度的墊層，發揮上部地基的承載力。新奧法施工也是邊檢測邊施工，發揮圍巖自身的承載潛力。另外還應注意的是，在現行的地基設計中，地基與上部結構設計是分開的，但是應在地基設計時考慮上部結構形式，選用合適的地基，如果上部結構為超靜定，則下部基礎不應產生較大形變，以免上部結構產生大的應力。

9、淺談含水量對地基力學特性的影響