地基处理复习资料

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地基处理资料

第一章绪论

1.场地：指工程建设所占有并直接使用的有限面积的土地。场地范围内及其邻近的地质环境都会直接影响着场地的稳定性。

2.地基:指承托建筑物基础的这一部分很小的场地。

3.基础:指建筑物向地基传递荷载的下部结构，具有承上启下的作用。

4.地基处理：指自然地基很柔弱，不能满足地基承载力和变形的要求，而地基需经过人工处理后再营建基础。

5.建筑物地基一般面临着：强度和稳定性；变形；渗流；液化（书上）。地基承载力和稳定性；沉降水平位移及不均匀沉降；渗透问题；液化问题；特别地质问题（课件）。

6.地基是基础以下大地部分，而基础是建筑物的一部分，地基不是建筑物的一部分。

7.地基处理的对象：柔弱地基（软土（淤泥、淤泥质土）、冲填土、杂填土、饱和松散粉细砂）；特别土地基（湿陷性土、红粘土、膨胀土、冻土、岩渍土、污染土等）。

8.软土（包括淤泥和淤泥质土）：在静水或十分缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用形成。主要由细粒土组成，孔隙比大（大于1.0）、自然含水量高（接近或大于液限）、压缩性高（压缩系数0.5MPa-1）和强度低。广泛分布在我国东南沿海及内地。

其次章地基处理方法的选择

1.地基处理的目的：提高地基承载力；控制地基沉降；；改善动力特性；改善剪切特性；改善透水特性；改善特别土地基的不良工程特性。

2.地基处理的意义：提高自然地基的强度，保证地基的稳定；降低自然地基的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降；防止地震时地基土的振动液化；消除特别土的湿陷性、胀缩性和冻胀性。柔弱土地基经过处理，不用再建造深基础和设置桩基，防止了各类倒塌、下沉、倾斜等恶性事故的发生，确保了上部基础和建筑结构的使用安全和耐久性，具有巨大的技术和经济意义。

3.地基处理的原则：经济合理、施工便利、技术先进、俭约能源、保护环境

4.换填垫层法

原理：将柔弱土或不良土开挖至一定深度，回填抗剪强度较大、压缩性较小的材料，分层夯（压）实，形成双层地基。垫层能有效扩散基底压力，提高地基承载力，减少沉降量；削除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀，改善土的抗液化性。

适用范围：处理浅层地基、湿陷性黄土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基及浅层可液化地基。

垫层的质量检验：A垫层的质量控制标准采用两种方法

a.干密度法

环刀法：素土、灰土和密砂用容积200cm3的环刀，在垫层中取代V

表性试样，测定其干密度d。一般状况下，中砂d1.60g/cm3为合格；灰土d1.55g/cm3为合格。

灌水法：若卵石或碎石垫层无法用环刀取样时，可采用灌水法。先代表性部位挖试坑，一般为直径250mm、深度300mm.。挖也的卵石全部装入小桶，可得卵石的质量。用羔薄袋平铺试坑内，注水入袋至试坑口齐平，注入水量为试坑体积。级本良好的卵石，要求d1.90g/cm3。

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b.落实系数法c

dcdmax

c落实系数，一般要求0.93~0.97；d垫层材料施工要求达到的干密度，g/cm3dmax垫层材料能够压密的最大干密度，由击实试验测定，g/cm3。

B垫层的质量检验

垫层质量检验包括分层施工质量检查和工程质量验收。分层施工的质量和质量标准应使执导达到设计要求的密实度。垫层的施工质量检验必需分层进行，应在每层的落实系数符合设计要求后铺填上层土。检验方法有：环刀法、贯入仪、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验；另对砂石垫层也可用重型动力触探检验，并均应能过现场试验以设计落实系数所对应的贯入度为标准检验垫层的施工质量。落实系数也可用环刀法，灌砂法等。

5.机械压（夯）实法（小能量强夯法、强夯法、振冲加密法）

小能量强夯法原理:夯锤质量10t以内，落距10m以内，锤从高处自由落下，一点一击，连续夯击，每间隔24h夯击一遍，使浅层土体密实。适用范围：含有大碎砖、瓦砾、炉灰等非粘土填垫的地基，浅层可液化的粉土地基，含水量低于塑限的素填土地基。

第三章换填垫层法

1.定义：基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而柔弱土层的厚度又不很大时，将基础底面下处理范围内的柔弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂、碎石、素土、灰土、二灰、粉煤灰、高炉干渣或其它性能稳定、无侵蚀性等材料，并压（夯、振）实至要求的密实度为止，这种地基处理方法称为换填法。

换填垫层的作用：1.提高地基承载力2.减少沉降量3.加速柔弱土层的排水固结4.防止冻胀5.消除膨胀土的胀缩作用6.消除湿陷性黄土的湿陷作用。

2.换填法的处理深度寻常宜控制在3米以内。但也不应小于0.5米，由于垫层太薄，则换土垫层的作用也不显著。在湿陷性黄土地区或土质较好场地，一般坑壁可直立或边坡稳定时，处理深度可限制在5米以内。

依照回填材料不同，换填垫层可分为：砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、二灰垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。应用范围：中小型建筑工程，处理深度(0.5~3)m。

2.粘性土在某种落实功能下（标准落实功能）达到最密时的含水量称为最优含水量，对应的干密度称为最大干密度。落实系数指工地试样的干密度与由击实试验得到的试样的最大干密度的比值。影响落实度的内在因素是含水量和土的性质，外在因素有落实功能，落实工具以及方法等。

3.砂土：①不存在最优含水量；②在完全风干和饱和两种状态下易于击实；③潮湿状态下不易击实

4.换填垫层的施工方法有碾压法、振动落实法、重锤夯实法，对于砂石垫层还可以用插振法、水振法等。

5.砂垫层的施工要点：砂石宜用振动碾。

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，一般状况下，垫层的分层铺填厚度可取200-300mm。为保证分层落实质量，应控制机械碾压速度。

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6.砂石、碎石）垫层质量检验

检验方法有：环刀法、贯入仪、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验；另对砂石垫层也可用重型动力触探检验，并均应能过现场试验以设计落实系数所对应的贯入度为标准检验垫层的施工质量。落实系数也可用环刀法，灌砂法等。

6.灰土垫层（石灰与土的体积协同比一般为2：8或3：7），素土垫层（简称土垫层），在

湿陷性黄土地区使用较为广泛，这是一种以土治土的处理湿隐生黄土地基的传统方法，处理深度一般为1-4m.局部垫层一般设置在矩形（或方形）基础或条形基础底面下，主要用于消除地基的部分湿陷量，并可提高地基的承载力。整片垫层一般设置在整个建（构）筑物（跨度大的工业厂房除外）的平面范围内，每边超出建筑物外墙基础外缘的宽度不应小于垫层的百度，并不小于2m.整片垫层的作用是消除被处理土层的湿陷量，以及防止生产和生活用水从垫层上部或侧身渗入下部未经处理的湿陷性土层。

7.粉煤灰垫层具有遇水后强度降低的特性，不就采用水沉法或浸水饱和施工。

第四章排水固结法

1.排水固结法是处理软粘土（淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘土，这些软土具有含水量

大，压缩性高、强度低、透水性差的特点）地基的有效方法之一。排水固结法能解决软粘土地基的沉降和稳定问题，可使地基的沉降在加载预压期间基本或大部分完成，保证建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。

2.排水固结系统由排水系统和加压系统两部分共同组合而成。

3.排水固结法的原理：排水固结法的加固原理实质上就是使地基土产生排水固结。在力学

中，土体某一压力作用下，孔隙水被逐渐排出，孔隙体积随之减少，有效应力逐渐提高，土体的密实度和强度随时间逐渐增长的过程称为土的固结过程。所以，地基土层的固结过程就是超静孔隙水压力不断消散（孔隙水排出）和有效应力不断增大的过程，同是土体被逐步挤压密实、抗剪强度逐渐增大。

4.排水固结法的排水系统是通过改善地基排水边界条件达到加强土层排水固结效果的目

的，其排水效果与排水边界有关系。

5.在建筑场地临时堆填土石等，对地基进行加载预压，使地基沉降能够提前完成，

并通过地基土固结提高地基承载力，然后卸去预压荷载建造建筑物，以消除建筑物基础的部分均匀沉降，这种方法就成为堆载预压法（百度百科）

。在建筑物建造

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以前，对建筑场地进行堆载预压，使地基的固结沉降基本完成并提高地基土强度的方法，称为堆载预压法（书上）。堆载预压法的加载方法必需分级逐渐加荷，即待前期荷载下地基强度增加到足以加下一级荷载时方可加荷。

6.根据排水系统和加压系统的不同，排水固结法可分为堆载预压法、砂井(包括袋装砂井、

塑料排水板等)堆载预压法、真空预压法、降低地下水位法和电渗法。

堆载预压法和砂井堆载预压法唯一的区别在于：前者的排水系统以自然地基土层本身为主；而后者在自然地基中还人为地增设了诸如砂井等排水系统。

对于有严格限制的建筑物，应采用超载预压法处理地基。

7.地基土的固结度是指土层在固结过程中，某一时刻土层各点土骨承受的有效应力与超静

水压力的比值。又可表述为土层在固结过程中任一时刻的压缩量与最终压缩量之比。

8.排水固结法加固地基施工中经常进行的质量检验和检测项目有孔隙水压力观测、沉降观

测、水平位移观测、真空度观测、地基土物理力学指标检测等。

预压竣工验收检验应符合以下规定：1.排水竖井处理深度范围内和竖井底面以下受压土层，经预压所完成的竖向变形和平均固结度应满足设计要求。2.应对预辅导员的地基土进行原们十字板剪切试验和室内土工试验。必要时尚应进行现场载荷试验，试验数量不应少于3点。

第五章夯实法

1.重董夯实加固地基的方法和原理：利用起重机械将夯锤提升一定高度，然后自由下落产

生圈套的冲击能来挤密地基、减少孔隙、提高强度，经不断重复夯击，使地基得以加固，达到满足建筑物对地基承载力和变形要求。加固深度1-2.5m.适用范围：地下水位0.8m以上稍湿的粘土、砂土、粉土、湿陷性黄土、杂填土及分层填土地基，但在有效夯实深度内存在软粘土层时不宜采用。仅限于浅层处理，施工时有振动和噪声。

2.强夯法是用起吊能力为100-600t的大型起重机，把重10-40t、底面积为3-4㎡的钢制

或钢筋混凝土制的夯锤，起吊到10-40m的高处，令其自由落下对地基反复进行夯击的地基加固方法，加固深度可达15-20m.

强夯法的原理利用强大的冲击能，迫使深层土液化和动力固结，使土体密实，用以提高地基承载力和减少沉降，消除土的湿陷性、胀缩性和液化性。

强夯法的适用范围：碎石土、砂土、低饱各度的粉土与粘土、湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基，对于高饱和度的可采用强夯置换法。优点处局限性：施工速度快，施工质量简单保证，经处理后土性较为均匀，造价经济，适用于处理大面积场地；施工时对周边有很大振动和噪声，不宜在市区施工。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。强夯置换法在设计前必需通过现场试验确定其适用性和处理效果。

强夯法的三种加固机理：动力夯实，动力因结，动力置换

强夯效果的质量检验包括两个方面：一方面是施工过程中的质量监测；另一方面是夯后地基的质量检验。

3.强夯法、强夯置换法的优点：加固效果好；施工简单；使用经济。

4.单点的夯击次数指单个夯点一次连续夯击次数。单点夯击遍数指以一定的连续击数，对

整个场地的一批点，完成整个夯击过程的遍数。单点的夯击户数加满夯的夯击遍数为整个场地的夯击遍数。

5.单点的夯击遍数应满足以下条件：1.最终两击的夯击下沉量不大于50mm，当单击能量较

大时不大于100mm.2.夯坑周边地面不应发生过大的隆起。3.不因夯过深而发生起锤困难。

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6.夯击法两遍夯击之间有一定的时间，如何确定不同地基土的间隔时间：两遍夯击之间应

有一定的时间间隔，以利于土中超静孔隙水压力的消散，待地基土稳定后再夯。当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定间隔时间，对于渗透性差的粘土地基的间隔时间，一般应不少于3-4周；对于渗透性好的地基，则可连续夯击。

7.夯击遍数应根据地基的性质确定。一般来说，由粗颗粒土组成的渗透性强的地基，夯击

遍数可少些；由细颗粒土组成的渗透性弱的地基，夯击遍数要求多些。对于碎石、砂砾、和垃圾土，夯击遍数一般为2-3遍为宜；粘土为3-8遍，泥炭为3-5遍。最终，再结全部场地进行低能量夯击（俗称满夯），使表层1-2m范围的土层得以夯实。满夯可采用轻锤或低落距锤屡屡夯击，锤印搭接。

8.强夯法的处理范围应大于建筑物基础范围，具体的放大范围，可根据建筑物类型和重要

性等因素决定。对一般建筑物，每边超出基础外缘宽度宜为设计深度的1/2～2/3，并不宜小于3m

9.强夯法的有效加因深度应根据地基土的性质确定后，如何选择相应的单击夯击能？夯击能的确定主要依据场地的地质条件和工程使用要求，以及工程要求的加固深度和加固后需要的地基土承载力。公式：GH加固深度，k修正系数H2/k2

单击强夯能同时还应根据地基土类别、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。在一般状况下，对于粗颗粒土可取1000-3000KNm/㎡；细颗粒土可取1500-4000KNm/㎡。从国内夯击施工现状来看，选用单击夯击能以不3000KNm

第六章振冲法

1.振冲法是利用振动和水冲加固土休的一种地基处理方法。在振冲器水平振支和高压水

的共同作用下，使松砂土层振密，或者在柔弱土层中成孔，然后回填碎石等粗料料形成桩柱，并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质土、素填土和杂填土等地基，对于处理不排水抗剪强度不小于20KPa的饱和粘土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性，不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基，对于大型、重要的或场地地层繁杂的工程，在正式施工前应能过现场试验确定其处理效果。

2.振冲法分振冲密实法和振冲置换法两种，振冲密实法适用于砂性土地基，利用振冲器使

松砂振密和挤，消除液化或拉高搞液化能力，提高承载力，减少沉降。振冲置换法也称碎石桩法，适用于粘土地基。振冲置换法利用一个产生水平向振支的管关设备在高压水流下边振边冲，在软土地基中成孔，再在孔内分批填入碎石、砂砾等坚硬材料制成桩体，置换部分地基土，构成复合地基，使承载力提高，沉降减少。对大型的、重要的或场地地层繁杂的工程，在正式施工前应勇冠现场试验确定其处理效果。

3.振冲密实法的加固原理

振冲密实法的加固砂层的简单来说一方面依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化，砂颗粒重新排列，孔隙减少，另一方面依靠振冲器的水平振动力，在回回填料的状况下还通过填料使砂层挤压加密，所以这一方法称为振冲密实法。实测资料说明，振动加速度随离振冲器距离的增大呈指数型衰减。一般来说，振动力超强，影响距离就越大，但是过大的振动力，扩大的多半是泥态区而不是挤密区，因此挤密效果不一定随振动力的加大而成比例增加。

4.振冲置换法加固原理

振冲置换法也是利用振冲器在地基土中振密成孔，应用物理学性质较好的岩土材料置换自然地基中的部分柔弱或不良土体，形成复合地基，以达到提高地基承载力、减小沉降目的的地基处理方法。振冲置换法适用于不排水抗剪强度为15-50kPa的柔弱土。对

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于不排水抗剪强度小于15kPa的饱和粘土地基，应慎重采用，虽然在砂土中也能制造碎石桩，但此时挤密作用的重要性远大于置换作用。

第七章挤密桩法

1.挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。根据施工方

法的不同，可将其分为灰土（或土）挤密桩法、强夯（重锤）夯实法和孔内夯实法等，其中灰土挤密桩法又可分为机械成孔和人工成孔法，可处理地基的深度为5-15m。挤密桩是利用打入钢套管、振冲沉管或钻爆扩等方法成孔，并在孔内填入一定厚度的灰土（或素土）分层夯实而成。

2.挤密桩是一种柔性桩，它不同于钢筋混凝土及钢管等刚性桩，后者的承载力是考虑桩体

本身的能力，一般不考虑桩间土对上部荷载的分担作用。而灰土（或土）桩体本身承载力较刚性桩要小得多，而其挤密后的地基（桩间土）与桩一起承受上部荷载，即灰土（或土）桩与桩间土一起形成复合地基。挤密桩受力与刚性桩不同，其工作状态类似于垫层，上部荷载通过它往下传递时应力进行扩散，且比自然地基扩散更快，在加固尝试内附加应力将大大减少。在桩端也不需坚实持力层。

3.当以消除地基土的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法；当以提高地基土的承载力

或加强其水稳性为主要目的时，宜选用灰土挤密桩法。当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜选用灰土挤密桩法或土挤密桩法。

4.灰土（或土）挤密桩法是利用打入刚套管（或振动沉管、爆破等）在地基中成孔，通过

挤压作用使地基得到加密，然后分层填入灰土（或素土）后夯实而成的灰土（或土）桩，属柔性桩复合地基；

5.灰土挤密桩的加固原理

灰土挤密桩复合地基在成孔挤密时，桩孔内原有土体被强制性的侧身挤出，桩周一定范围的土体受到挤压、扰动和重塑，使周边土体的孔隙比减小，土中气体排出，从而增加了土体的密实程度，降低了土的压缩性，提高了土体的承载力。土体挤密效果从孔边向四周减弱，孔壁边的土干密度可接近或超过最大干密度，即落实系数可以接近或超过1.0；当超过成孔时的有效挤密范围时，土体的土性尽管有所改善，但土体干密度的增加，孔隙比的减小及湿陷性的消除等不能满足设计和规范要求。

6.灰土（或土）的加固机理

1、土的侧向挤密作用

灰土(土）桩成孔时，土体被迫产生侧向挤密，挤密影响半径一般为1.5~2倍桩直径；相邻桩孔挤密区交界处挤密效果叠加，增加挤密效果；桩间土中心部位密实

度增大，且变得均匀，桩距越近，叠加效果越明显合理的桩孔中心距约2～3倍的d。

2、灰土性质作用；

石灰与土按一定比率（2:8或3:7）拌和形成的桩体具有气硬性和水硬性，由于石灰内带正电Ca离子与带负电粘土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增长，土体固化作用提高，土体强度逐渐增加。在力学性能上，可达到挤密地基效果，提高地基承载力，消除湿陷性，沉降均匀和沉降减小。

3、桩体作用；

在灰土桩挤密地基中，灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形模量（灰土的变形模量E0=29~36MPa，相当于夯实素土的2～10倍）降低了基础底面一下一定深度内的土中的应力，消除了持力层内产生较大压缩变形和湿陷性的不利因素，形成的桩体作用降低了原来地基土持力层的应力；

桩体对桩间土的侧向约束作用，改善桩间土体的变形形式，使压力与变形成线性关系；

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7.灰土（或土）挤密桩适用于那些地基类型？经处理后的地基承载力特征值如何确定？地基承载力特征值指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线形变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方法综合测定。

第八章砂石桩法、石灰桩法、柱锤冲扩法

１.石灰桩的加固机理？

（１）从桩间土方面分析,桩间土的加固机理:石灰桩成孔过程中，对桩间土挤密及生石灰入发生的消化反应、胶凝反应，均能改善桩间土的结构，提高土体强度。A.成孔挤密:石灰桩施工时由振动钢管下沉而成孔，使桩间土产生挤压和排挤作用，其挤密效果与土质、上覆压力及地下水善等有密切关系。一般地基土的渗透性愈大，打桩挤密效果愈好；地下水位以上比地下水位以下挤密效果为好。

B膨胀挤密：石灰桩在成孔后贯入生石灰便吸水膨胀，使桩间土收到强大的挤压力，这对地下水位一下软粘土的挤密起主导作用。测试结果说明：根据生石灰质量高低，在自然状态下熟化后其体积可增加1.5～3.5倍，即体膨胀系数为1.5～3.5。C脱水挤密：软粘土的含水量一般为40%-80%，而每公斤生石灰需要0.64kg水才能合CaO水化完全。同时，由于反应中放出大量的热量提高了地基土的温度，实测桩间土的温度在50℃以上，使生产一定的汽化脱水，从而使土中含水量下降，孔隙比减小，土颗粒靠拢挤密。加固区内的地下水位也有一定的下降。D胶凝作用：胶凝作用是生石灰加固土的主要作用，土的次生矿物中含有胶质二氧化硅或氧化铝，它们与石灰发生反应后生成凝胶状的硅酸盐，如硅酸钙水化物、铝酸钙水化物和硅铝酸钙水化物等。这些胶结物均具有较高的强度，可以大大提高桩周土的强度。

Ca2）E离子交换：石灰桩形成后，土中增加了大量的二价阳离子（，它将与粘土颗粒表面吸

Na）K附着的一价金属阳离子（发生离子交换作用，使土粒表面双电层中的扩散层减薄，

降低了土的塑性，加强了地基强度。

（2）桩身加固机理：生石灰具有一定的强度和刚度，可以提高地基的承载力和改善地基的变形特征。石灰桩身的强度与土覆核压力和龄期有关，还与膨胀率与上覆压力有关。石灰桩应用的一个重要问题就是防止出现软心现象，即桩周呈硬壳而中间呈软膏状态，使桩身缺少必要的强度。

（3）复合地基的加固机理：由于石灰桩桩体具有较桩间土更大的强度（抗压强度约500kPa）,在与桩间土形成复合地基时发挥了桩体作用。当承受荷载时，桩上将产生应力集中现象。根据国内实测数据，石灰桩复合地基的桩土应力比一般为205-5.0。

2.石灰桩的施工顺序：石灰桩在加固范围内施工时，多排桩施工顺序为先处排后内排，先周边后中间；单排桩施工顺序为先两端后中间，并按每间隔1-2孔的施工顺序进行，不允许由一边向另一边平等推移。如对原建筑物地基加固，其施工顺序为由外及里地进行；如监控建筑物或紧贴水源边，可先施工部分隔断桩将其与施工区隔开；对软粘土地基；应按较大间距打石灰桩，过四个星期后再按设计间距补桩。

3.砂石桩的施工工艺

①、桩机就位。根据门架振动挤压砂石桩机走向钢轨标出的桩位标记，移动桩机，使桩机对准打桩线；启动0.5t卷扬机，依照下横梁上标出的桩位标记移动导向架，使桩管（尖）对准打桩点，并将卷扬机离合器刹紧；松动1t卷扬机离合器，使桩尖接触桩位点。②、启动桩锤电机使桩锤振动，桩管沿桩位下沉（桩管必需下沉到设计深度）。

③、灌砂石。根据桩深，按规定的灌砂石量将砂石装入桩管内；假使桩管一次容纳不了应灌入的全部砂料，剩余的砂石料待桩管提升后，振动挤实一段时间以后再补充装入。

④、沉桩过程中的振动挤实。第一次把桩管提升80~100cm，提升时桩尖自动开启，桩管内_

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的砂石料流出。

⑤、下降桩管，振动挤压15~20S（注意观测料斗中砂石料的变化，如砂石料没有减少，说明桩尖没有开启，要继续提升桩管，直到桩尖开启为止。）

⑥、其后，每次提升桩管50cm，挤压时间以桩管难以下沉时为宜。按上述方法经屡屡往复升降压拔桩管，灌砂挤密地基。

⑦、完成该桩灌砂石量，桩管提升至地面。今后将桩管移到下一根桩位。

4.碎石桩和砂桩总称为碎（砂）石桩，又称粗颗粒土桩。是指用振动、冲击或水冲等方式在地基土中成孔后，再将碎石或砂充填入孔内，经振动落实后形成密实的桩体。根据其受载荷方式，属于复合地基。

5.碎石桩和挤密法加固砂性土地基的主要目的是提高地基承载力、减少变形和加强抗液化性。不管对疏松砂性土或柔弱粘性土，碎石桩的加固作用有：挤密、置换、排水、垫层和加筋的五种作用。

6.砂石桩法复合地基原理：利用打桩机冲击或振动成孔并灌填砂石料，在成桩过程中由于对周边土体产生了挤密或振密作用，从而提高了周边土体的密度，改善了地基的承载性能和整体稳定性，减少了地基沉降。适用范围：挤密松散砂土、粉土、粘土、素填土、杂填土等地基及可液化地基，饱和粘土地基慎用。质量检验：碎石桩施工终止后，除砂土地基外，应间隔一定时间方可进行质量检验。对粘性土地基，间隔时间可取3—4周，对粉土地基可取2—3周。质量检验可用单桩载荷试验，其圆形压板的直径与桩的直径相等，可按每200－400根桩随机抽取一根进行检验，但总数不得少于3根。对砂土或粉土层中碎石桩，除用单桩载荷试验检验外，尚可用标准贯入、静力触探等试验对桩间土进行处理前后的对比试验。

第九章水泥土搅拌法

1.水泥土搅拌桩的加固机理

（1）水泥的水解与水化水泥遇水后发生水解和水化，生产氢氧化钙、含水水化产物假使

自身继续硬化，就会形成水泥骨架。

（2）离子交换粘土颗粒在自然状态下表面带有负电荷，反离子层。粒进一步结合

起来，形成水泥土的团粒结构，并封闭了各土颗粒之间的空隙。[3]微观上，在较为松散的土体内部形成了网络状胶结结构，具有稳固的联结；宏观上，水泥土的强度大大提高。

（3）硬凝作用水泥水化以后，溶液中析出的大量Ca2+，与Na+、K+进行离子

交换。当Ca2+数量超过离子交换的需要量之

后，。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。度。而且由于其结构比较致密，水分不易侵入，从而使水泥土具有足够的水稳定性。

（4）碳酸化作用水泥水化后产生的游离氢氧化钙，能和空气和水中的二氧化碳

发生反应，生产不溶于水的碳酸钙。也可以小幅度增加水泥土的强度，只是增长速度较为缓慢。

从水泥土搅拌桩的加固机理分析，水泥加固软土的强度主要来自于水泥水解水化物的胶结作用，在土体内部形成了网络状胶结物。另外，从施工工艺来看，水泥搅拌桩中不可避免会存在原状土块和水泥团块，其粒径大小与强制搅拌的程度密切相

关。[5]强制搅拌越充分，土块被粉碎得越小，水泥分布到土中越均匀，则水泥土的结构强度离散性就越小，水泥土搅拌桩的总体强度就越高。

2.水泥土搅拌法是用于加固饱和粘土地基的一种方法。它是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（将液或粉体）强制搅拌，

适用于期末考试复习

通过固化剂和软土间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。

3.定义：水泥土搅拌法是通过特制的机械，沿深度方向将软土与固化剂就地进行强制搅拌，使土体与固化剂发生物理化学反应，沿深度方向形成的加固体称为水泥土搅拌桩。水泥土搅拌桩与自然地基组成水泥土搅拌桩复合地基。

4.水泥土搅拌桩法原理：以水泥将（湿法）或水泥粉（干法）作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。适用范围：正常固结的淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘土及无滚动地下水的饱和松散砂土等地基，地基土的自然含水量小开30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的PH值小于4不宜用干法。

5.水泥土搅拌法适用于处理包括淤泥、淤泥质土、粉土、砂性土、泥炭土等各种成因的饱和软粘土，含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘土等地基。对泥炭土或地下水PH值较低、仍机质含量高的粘土，宜能过试验确定其适用性。加固深度主要取决于使用拼接机的动力大小及地基反力。国内目前采用深层搅拌法的最大加固深度可达30m.

适用工程对象：水泥土搅拌法用途广泛，主要用于形成复合地基、支护结构和防渗帷幕等。形成复合地基的主要目的是为了提高地基的承载力及改善地基的变形特性。

6.施工质量保证

为保证施工质量，要求施工中严格按设计和有关施工规范规程进行。应从原材料进场开始至搅拌桩施工终止的每一道工序都严把质量关，做到信息化施工，确保工程质量。搅拌桩施工中特别要抓好以下方面：①保证垂直度。设备就位后，必需平整，确保施工过程中发生倾斜、移动。要注意保证机架和钻杆的垂直度，其垂直度偏差不得大于1.5%。施工中采用吊锤观测钻杆的垂直度，如发现偏差过大，应及时调整。②桩机桩们必需对中，对中偏差不得大于2cm.③水泥浆不得离析。制备好的水泥浆不得有离析现象，停置时间不得超过2h.若停置时间过长，不得使用。④确保加固强度和均匀性（应做到以下几点：严格按设计确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度；严格控制搅拌时的下沉和提升速度，提升或下沉速度不得超过1.0m/min，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌；水泥土搅拌施工中采用少量屡屡喷浆的方法，至少保证三次搅拌喷浆。）⑤施工中，如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，应及时通知监理和设计人员，以便及时采取补桩措施。⑥严格依照设计的水灰比配制浆液，配制好的浆液必需过筛。⑦定期检查搅拌叶片的直径大小，如因磨损使叶片直径小于设计值时，应及时更换叶片。⑧施工记录必需详尽完善。施工记录必需有专人负责，尝试记录误差不得大于10cm，时间记录误差不得大于10s.施工中发生的问题和处理状况，均必需如实记录，以便汇总分析。⑨施工中所用的材料均必需通过质检部门的检验才可使用。

7.质量检验

水泥地搅拌桩的质量控制应在施工的全过程，并应坚持全过程的施工监理。施工过程中必需随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是：水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、和得搅次数和复搅深度、停浆处理方法等。

水泥土搅拌桩的施工质量检验可采取以下方法：

①成桩7d后，采用浅部开挖桩头（深度已超过停浆（灰）面下0.5m）,自测检查搅拌

的均匀性，量测成桩直径。检查量炎总桩数的5%。

②成桩后3d内可用轻型动力触探（N10）检查桩身的均匀性。检查数量为施工总桩数

的1%，且不少于3根。

③竖向承载的水泥土搅拌桩的竣工验收应采用单桩载荷试验、单桩或多桩复合地基试

适用于期末考试复习

验检验其承载力。载荷试验宜在成桩28d后进行，检验总数为施工总桩数的1%，且每项单体工程不宜少于3点。经触探和载荷试验检验后对桩身质量有怀疑时，应在成桩28d后，用双管单动取样器钻取芯样作抗压强度检验，检验数量为施工总桩数的0.5%且不少于3根。

④对相邻桩搭接要求严格的工程，应在成桩15d后，选取数根桩进行开挖，检查搭接

状况。

⑤基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量，如不符合设计要求，应采取有效的祉

救措施。

第十章高压喷射注浆法

1.高压喷射注浆法是用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体的地基处理方法。高压喷射注浆法可用于既有建筑