软地基新技术

1、大连市将引进海滩建楼新技术中国软地基改良新技术研究会与大连市工程勘察设计协会日前联合在我市召开“软地基处理”新技术交流会。会议透露，我市将引进海滩“软地基”建楼新技术，以有效增强建筑安全性，节省建筑成本。 据介绍，“软地基处理”尤其适用于围海造地工程地域。大连滨海地区多为淤泥冲击而成，冲击层厚度一般在1030米之间，承载力较低。海滩建楼时使用“软地基处理法”，实施抽水填土，可对地基实施有效固结。 转自：筑联网软地基处理建筑之前如果地基不够坚固，为防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不稳定等事故，需要对软地基进行处理，使其沉降变得足够坚固,提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求，这个过程叫做软地基处

2、理。 软地基处理软地基处理常用工法及其特点1、复合地基法：水泥土搅拌桩、粉喷桩、碎石桩等；缺点：造价较高2、排水固结法（1）塑料排水板联合堆载：工期长，效果不理想（2）塑料排水板联合真空预压：工期90天以后，效果容易控制，成本低3、强夯法：缺点：质量不可控，易形成“弹簧土”。4、无排水砂垫层真空预压：新型工法，工期短 造价低 成本比塑料排水板联合真空预压节约三分之一，效果可靠。软地基处理广泛地应用在我国沿海及内地。例如：天津、连云港、上海、杭州、宁波、温州、福州、厦门、湛江，广州等沿海地区，以及昆明、武汉、南京等内地地区。特别是填海的一些地区，一般建筑前都需要进行勘测，然后进行软地基处理，否则

3、存在很大的风险和后患。快速“高真空击密”软地基处理方法 HVDM工法特点工期短：单位面积施工工期为1025天,是常规工法的1/31/2。造价低：HVDM工法，在快速的同时，工程造价是常规工艺的4080。质量可控：有效控制软土含水量、密实度、工前沉降和差异沉降，快速提高承载力，克服真空度沿塑料排水板深层衰减及塑料排水通道的存在工后沉降较大的缺陷；弥补了强夯法对饱和软土易形成"弹簧土"的缺陷。施工环保：HVDM属力学物理变化，无需添加剂。HVDM设计原理HVDM属快速排水、快速击密固结的工法，其设计原理有六大要素：采用特制的高真空系统强制调整土体的含水量，控制需处理的土体逐步接

4、近最优含水量；在需处理土体分遍逐步接近最优含水量的同时，采用特制的大型击密设备分遍击密需处理的土体，逐步接近最大密实度；根据处理土体的自振频率，调整击振频率；正确计算被处理土体超孔隙水压的消散时间，合理确定土体每遍击密的固结恢复时间，严防 "弹簧土"的形成；根据不同土体的渗透系数、含水量，分层多遍强制调整各层土的真空度、真空气量、平衡参数；根据地基的处理深度要求，正确计算各层不同土体击密所需的击振能量；快速“低位高真空分层预压击密”软地基处理方法     目前我国的沿海沿江地区大都是淤泥冲击而成，一般有2060米，承载力低，滩地标高较

5、低，需吹填土。因此需对淤泥土及吹填土进行固结地基处理。而目前普遍使用的软地基处理方法有：1. 塑料板 + 真空预压：因需吹填土结束后方能施工，工期较长；真空荷载小，仅为80Kpa，预压后固结指数相对低。 2. 塑料板 + 堆载预压：大面积堆土来源困难，造价高，工期长。 3. 塑料板 + 真空预压 + 土体超载预压：超载土体运输费用极大。 4. 塑料板 + 骨料强夯：因塑料板为被动慢排水，强夯为快速加能，两方法不协调，深层软土基本无固结。 5. 低位真空预压：表面吹填土处理成问题。     为克服以上方法的不足，我公司经多年实践积累，在快速“高真空击密”等

6、工法的基础上研究开发了快速“低位高真空分层预压击密”软地基处理方法，其具体实施过程如下：在吹填前，先在滩地铺砂层，再竖插塑料排水板，在砂层中横向布置高真空预压系统，后履盖塑料隔气膜；膜下高真空预压系统抽真空预压；膜上横向或竖向布置吹填砂高真空击密系统；膜上吹填砂土至标高；膜下高真空预压系统预压达设计固结度，膜上高真空击密系统开始第一遍抽真空强排水，然后对膜上吹填砂土进行第一遍夯击或振动击密吹填砂土；对膜上吹填砂土二遍或数遍进行快速“高真空击密”至吹填砂土达到超固结状态 新型高真空变能量交叉击密软地基处理的方法     为了进一步完善快速“高真空击密法”的

7、实用范围和施工质量，公司经多年实践积累，在快速“高真空击密法”的基础上成功开发了新型高真空变能量交叉击密软地基处理方法。    本专利工法是根据被处理软土地基的土层分层情况，根据各层土层不同的含水量及渗透系数，采用“数遍、分层直接插入真空管同步排水、拔除部分真空管与数遍变能量各层同步击密交叉处理”软土地基的方法，击密采用强夯或振动，每遍击密能量不同。本发明能再次缩短施工工期、有效控制最佳夯击量和夯击效果、提高施工质量。快速“高真空击密、桩基”复合软地基处理方法    在大量工程实例中，由于软弱土厚度非常深，并且厚度差异较大，

8、单采用快速“高真空击密”软地基处理方法，对承载力、工后或差异沉降等都难以满足设计要求。另一方面，在软弱地基上采用桩基法（碎石、水泥土桩等）处理，由于其个桩基间软弱土的摩擦阻力较低，使得桩基承载力极低，并且工后沉降大，每个桩基差异性较大，施工安全隐患多。    为了弥补以上缺陷，公司经多年实践积累，二次开发了快速“高真空击密”+桩基复合地基专利技术。本工法通过高真空抽水、击密、桩基的相互有利作用，即：桩基在软土中提高有效排水通道，增加真空在软土中的排水效果，加快软土固结；同时真空击密、高真空抽水也使桩基间摩擦力大大提高，有效提高了单桩承载力；同时通过控制桩

9、基的长度、间距，使“高真空击密”深层软土工后沉降得到有效控制。快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法    目前的软地基处理方法中，有常规的桩基法、堆载或真空预压法及强夯法等，皆存在造价高、工期长、质量难以控制等缺点。较新的固结方法有快速“高真空击密”法（CN 01127046.2），但该方法处理深度小于10米。另有快速“低位高真空分层预压击密法”（CN 200410014257.9），但该法需分上下二层填砂：下层填砂作为高真空预压水平透气通道，需在软地基表面吹填大量成本较贵的粗砂；上层作为荷载填砂，因工程量大而成本巨大，且许多地区无砂土资源。   

10、;  快速“填水预压、动力压差排水”软地基固结方法的目的在于克服上述不足，提供一种无需填砂、成本低，且处理深度大、施工方便、工期短的快速“填水预压、动力压差排水”的软地基处理方法。软土地基：是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基。其承载能力很低，一般不超过50KN/m2。在软土地基修筑堤防工程，必须解决好四个方面的问题：地基的强度和稳定性问题。地基的变形问题。地基的渗漏和溶蚀问题。地基的振动液化与振沉问题。因此，研究堤防工程软土地基的特征，提出相应的处理措施就十分重要了。一、软土地基的特征软弱土包括淤泥、淤泥质土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。堤防工程中主

11、要是指天然孔隙比大于或等于15的亚粘土、粘土组成的淤泥和天然孔隙比大于10小于15的粘土组成的淤泥质粘土。其主要特征如下：1孔隙比和天然含水量大我国软土的天然孔隙比e一般在12之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量W5070%，高的可达200%，普遍大于液限。2.压缩性高我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般a12都大于05MPa-1,建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均匀性，会造成建筑物的开裂和损坏。3.透水性弱软弱土尽管其含水量大，透水性却很小，渗透系数K1（mm/d）。因此，土体受到荷载作用后，呈现很高的孔隙水压，影响地基的压密固结。4.抗剪强度低软土通常呈软塑流塑状态，在外部

12、荷载作用下，抗剪性能极差，我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2（相当于03KN/m2）。不排水剪时，其内摩擦角几乎为零，抗剪强度仅取决于凝聚力C，一般C30KN/m2；固结快剪时，内摩擦角5°15°。5.灵敏度高软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。其灵敏度（含水量不变时原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）一般在34之间，有的甚至更高。二、软土地基失稳的机理引起软土地基上堤防滑动破坏的原因，在于软弱地基中某一面上的剪应力大于等于它的极限抗剪强度。究其原因主要有两个方面：一是由于剪应力的增加。例如：堤防加高加

13、宽引起堤身重量加大、降雨使土体容重增加、水位降落产生渗透压力，地震和打桩引发动荷载等。二是由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如：孔隙水压力的升高、气候变化旌干裂和冻融、粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。根据堤防工程设计规范GB5028698规定，假定滑动面以上土体为刚体，并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上的全部作用力，并以整个滑动面上的平均滑动力与平均阻滑力之比来定义它的安全系数，即：KFz/Fh式中：K堤防稳定安全系数；K1时土体处于稳定状态，K1时土体处于滑动状态或有滑动的趋势，K1时土体处于临界状态。K值一般取105130；Fz作用于滑动面处的平均阻滑力，KN；Fh滑动面处土

14、体的平均滑动力，KN。三、软土地基处理的措施1.堤身自重挤淤法该方法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水压力充分消散而增加有效应力，从而提高地基的抗剪强度能力。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷，施工时应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度，分期加高。该方法具有节约投资的优点和施工期长的缺点。适用于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土，且工期不太紧的情况。2.抛石挤淤法该方法就是把一定量和粒径的块石抛在需要进行处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加固地基的目的。通常将不易风化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）抛填

15、于被处理堤基中，抛填方向根据软土下卧地层横坡而定。最后在上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单、投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。3垫层法垫层法就是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。其优点是可以就地取材、价格便宜、施工工艺比较简单。适用于软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地。4.预压砂井法预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出，有效应力增加达到硬化固结的目的。其基本做法如下：先将加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层；然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管

16、，用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密封膜以内的地基气压抽至80KPa以上。该方法加固时间长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土不宜采用此法。5.振动水冲法振冲法是利用一根类似插入式混凝土振捣器的机具振冲器（有上、下两个喷水口），在振动和冲击荷载作用下，先在地基中成孔，再在孔内分别填入砂、碎石等材料，并分层振实或夯实，使地基得以加固。用砂桩、碎石加固初始强度不能太低（初始不排水抗剪强度一般要求大于20KPa），对太软的淤泥或淤泥质土不宜采用。石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火

17、山灰（常称二灰），并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性，膨胀后对桩周土的挤密作用，用离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。6.旋喷法旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力，也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度后提升，喷嘴同时以一定速度旋转，高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固土体相比，强度大、压缩性小。适用于冲填土、软黏土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差，宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机成分极高的土层应禁用。7.强夯法强夯法是将80KN的夯锤起吊到630m的高度，让锤自由落下，对土进行夯实。经夯实后的土体