cA软弱地基处理

1、软弱地基处理1概 述 软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时，应按局部软弱土层考虑。 由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。 从土力学的角度来看，软弱地基存在以下四方面的问题： 1.稳定问题 2.沉降问题 3.液化问题 4.渗透问题 2概 述地基

2、处理的对象1软弱地基 2 不良地基 天然孔隙比大： e1 湿陷性黄土 天然含水量高 膨胀土 压缩系数高 泥炭土地基 渗透系数小 多年冻土地基 抗剪强度低 岩溶与土洞地基 灵敏度高 具有明显的流变性3机械压实法一、土的压实原理 大量工程实践和试验研究 表明，控制土的压实效果的主要因素是：土的含水量，压实机械及其压实功能等。土的压实效果常用干密度d（单位土体积内土粒的质量）来衡量。方法：分层碾压法 适用于地下水位以上，大面积回填压实，也可用于含水率较低的素填土或杂填土地基处理振动压实法 适用于松散状态的砂土、砂性杂填土、含少量粘性土的建筑垃圾、工业废料和炉灰填土地基4最优含水量 对粘性土，当压实功

3、能和 条件相同时，土的含水量过大或过小，土体都不易压实，只有把土的含水量调整到某一适宜值时，才能收到最佳的压实效果。 在一定压实机械的功能条件下，土最易于被压实，并能达到最大密度时的含水量，称为最优含水量wop，相应的干密度则称为最大干密度dmax。 试验统计表明：最优含水量 wop与土的塑限wp有关，大致为 wop=wp+2%。土中粘土矿物含量大，则最优含水量大5强 夯 法 采用80400kN的重锤，从很高处(820m)自由落下，对土体进行强力夯实的方法。这是在重锤夯实法的基础上发展起来的一项技术。 强夯法是用很大的冲击能，使土体中出现冲击波和很大的应力，致使孔隙被压缩，土体局部液化，夯实点

4、周围产生裂隙，形成良好排水通道，土体迅速固结。最大加固深度可达1112m或更大。 此法不仅能加固陆上土层，也能加固水中土层；适用于多种土类：粗粒土、低饱和度的细粒土、杂填土、素填土、湿陷性黄土；不仅能提高地基承载力，也可防止地基液化。对于饱和细粒土，要慎用。 6强 夯 法强夯施工可按下列步骤进行：1）清理并平整施工场地； 2）标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；3）起重机就位，使夯锤对准夯点位置； 4）测量夯前锤顶高程；5）将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平； 6）按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的

5、夯击重复步骤3）至6），完成第一遍全部夯点的夯击； 7）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程； 8）在规定的时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。7强 夯 法设计1、 强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少试验资料或经验时可按下表预估。单击夯击能（KNm）碎石土、砂土等粉土、黏性土、湿陷性黄土等1000 5.06.0 4.05.02000 6.07.0 5.06.03000 7.08.0 6.07.04000 8.09.0 7.08.05000 9.09.5 8.08.56000 9.510.0 8.59.0注：强

6、夯法的有效加固深度应从起夯面算起8强 夯 法2、强夯的单位夯击能量，应根据地基土类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等综合考虑，并通过现场试夯确定。在一般情况下，对于粗颗粒土可取10003000KNm/m2；细颗粒土可取15004000KNm/m2.3、夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：A.最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击夯击能量较大时不大于100mm.B.夯坑周围地面不应发生过大的隆起。C.不因夯坑过深而发生起锤困难。9强 夯 法4、夯击遍数应根据地基土的性质确定，一般情况下，可采用23遍，最后再以低能量夯击一遍。对于渗透性弱的

7、细粒土，必要时夯击遍数可适当增加。5、两遍夯击之间应有一定的时间间隔。间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定，对于渗透性较差的黏性土地基的间隔时间，应不少于34周；对于渗透性好的地基土可连续夯击。6、夯击点位置可根据建筑结构类型，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取59m，以后各遍夯击点间距可与第一遍相同，也可适当减小。对于处理深度较大或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。 7、强夯处理范围应大于建筑物基础范围。每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2至2/3.并不宜小于3m. 8、根据初步确定的强夯参

8、数，提出强夯试验方案，进行现场试夯。10换填垫层法 当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等，并分层夯实至设计要求的密实程度，作为地基的持力层。换填法适于浅层地基处理，处理深度可达23米。在饱和软土上换填砂垫层时，砂垫层具有提高地基承载力，减小沉降量，防止冻胀和加速软土排水固结的作用。本法的优点是：可就地取材，施工方便，不需特殊的机械设备，既能缩短工期，又能降低造价，因此，得到较为普遍的应用。 适用范围换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、

9、暗塘等浅层软弱地基及不均匀地基的处理。 换填时应根据建筑体型、结构特点、荷载性质和地质条件，并结合施工机械设备与当地材料来源等综合分析，进行换填垫层的设计，选择换填材料和夯压施工方法。11换填垫层法加固机理 (1)置换作用。将基底以下软弱土全部或部分挖出，换填为较密实材料，可提高地基承载力，增强地基稳定。(2)应力扩散作用。基础底面下一定厚度垫层的应力扩散作用，可减小垫层下天然土层所受的压力和附加压力，从而减小基础沉降量，并使下卧层满足承载力的要求。(3)加速固结作用。用透水性大的材料作垫层时，软土中的水分可部分通过它排除，在建筑物施工过程中，可加速软土的固结，减小建筑物建成后的工后沉降。(4

10、)防止冻胀。由于垫层材料是不冻胀材料，采用换土垫层对基础地面以下可冻胀土层全部或部分置换后，可防止土的冻胀作用。 因此，换填的目的就是：提高承载力，增加地基强度；减少基础沉降；垫层采用透水材料可加速地基的排水固结。 12换填垫层法垫层设计 一垫层材料 (1)砂石。宜选用碎石、卵石、角砾、原砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑(粒径小于2 mm的部分不应超过总重的45)，应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂或石粉(粒径小于0.075mm的部分不应超过总重的9)时，应掺人不少于总重30的碎石或卵石。最大粒径不宜大于50mm。 (2)粉质黏土。土料中有机质含量不得超过5，亦不得含有冻土或膨胀土。

11、当含有碎石时，其粒径不宜大于50mm。用于湿陷性黄土地基或膨胀土地基的粉质黏土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块。 (3)灰土。体积配合比宜为2：8或3：7。 (4)矿渣。垫层使用的矿渣是指高炉重矿渣，可分为分级矿渣、混合矿渣及原状矿渣。矿渣垫层主要用于堆场、道路和地坪，也可用于小型建筑、构筑物地基。 (5)其他工业废渣。 13换填垫层法二垫层的宽度 垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，并且要考虑垫层侧面土的侧向支承力来确定， 垫层底面宽度可按下式计算并根据当地经验确定： bb+2ztan 式中：b为垫层底面宽度；为垫层的压力扩散角，可按表采用，当zb0.25时，仍按表中zb=0.25取

12、值。整片垫层的宽度可根据施工的要求适当加宽。垫层顶面每边宜超出基础底边不小于 300mm三垫层的厚度四垫层的承载力垫层的承载力宜通过现场载荷试验确定，并应进行软弱下卧层验算，验算下卧层的承载力是否满足要求。 14换填垫层法 施工方法和注意事项： 1） 垫层施工应根据不同的换填材料选择施工机械。2） 垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜通过实验确定。除接触下卧软土层的垫层底部应根据施工机械设备及下卧层土质条件确定厚度外，一般情况下，垫层的分层铺填厚度可取200300mm。为保证分层压实质量，应控制机械碾压速度。 3） 粉质粘土和灰土垫层土料的施工含水量宜控制在最优含水量wop2%范围内，粉煤灰垫层的施工含水量宜控制在wop4%的范围内。最优含水量可通过击实试验确定，也可按当地经验取用。 4） 基坑开挖时应避免坑底土层受到扰动，可保留约200mm厚的土层暂不挖去，待铺填垫层前再挖至设计标高。严禁扰动垫下的下卧层，防止其被践踏、受冻或受水浸泡。在碎石或卵石垫层底部宜设置150300mm厚的砂垫层或铺一层土工织物，以防止软弱土层表面的局部破坏，同时必须防止基坑边坡坍土混入垫层。 15换填垫层法 5） 换填垫层施工应注意基坑排水，除采用水撼法施工砂垫层外，不得在浸水条件下施工，必要时应采用降低地下水位的措施。 6） 垫层底面宜设在同一标高上，如深度不同，基坑底土面应挖成阶