地基处理方法对比

地基处理方法对比方法名称加固机理设计的主要内容施工方法检验方法设计施工过程中重点问题换填法软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的或其它性能稳定、无侵蚀性等材料，并压（夯、振）实全要求的密头度为止。垫层的设计垫层材料（砂、碎石、素土、灰土、粉煤灰、高炉干渣）垫层厚度Pz+p以<f农条形基矩形基侦E垫层宽度B>b+2ztanPp=——bl（Pk-Pc）——z（b+2ztan0j（l+2ztan0）沉降量验算5=号+,开挖换土铺设垫层夯实压密分层施工质量检验标准是压头系数N0.90。用环刀法或钢筋贯入法检验。换填后，可以通过载荷试验，或标准贯入、静力触探试验、轻型动力触探、重型动力触探（对于砂石、矿渣垫层）。振动碾压法常用于基坑底面积宽大开挖土方量较大的工程。平板振动法常用于处理无粘性土或粘粒含量少、透水性较好的松散杂填土提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用。排水固结法建筑场地进行预压，使地基土体产生一定程度的固结和压缩，地基产生预先的沉降，土体强度得到提高，使得建筑物的工后沉降减少，提高地基承载力。1.竖向排水体的设计1）直径和间距关于直径，目前国内使用的是袋装砂井和塑料排水板。袋装砂井普遍采用7cm的直径。塑料排水板来说，设计计算时常把其换算成圆柱体来分析，对界面宽度为b，厚度为S的塑料排水带，其当量换算直径，可按下式计算：2）竖向排水体的深度％）当软黏土层不摩时，兀排水井应贯穿黏土层，黏土层较厚但间有砂层或砂透堆载排水预压法1）水平向排水砂垫层施工；2）竖向排水井（塑排板）施工；3）铺设土工格栅；4）均匀稳定的施加预压荷载；5）沉降监测和效果检验。真空预压法1）铺设50cm厚砂砾垫层，并打设塑料排水板；2）在砂砾垫层中埋设主、滤管；3）填10cm厚细砂垫层；孔隙水压力观测1）利用孔隙水压力观测资料反算固结系数。2）利用孔隙水压力观测资料控制加荷速度。沉降观测侧向位移观测通过布置垂直排水井，改善地基的排水条件，及采取加压、抽气、抽水和电渗等措施，以加速地基土的固结和强度增长，提高地基土的稳定性，并使沉降提前完成使地基土体产生一定程度的固结和压缩，地基产生预先的沉降，土体强度得到提高，使得建筑物的工后沉降减少，提高地基承载力。

镜体时，排水井应尽可能打至砂层或透镜体。当黏土层很厚又无砂透水层时可按建筑物对地基变形及稳定性要求以及排水体的施工和有效排水能力来决定，国内一般的工程控制在25-30m。3）竖向排水体的排列固结度的计算土体固结强度增长估计4）铺设复合土工布和密封膜；5）在加固区边缘挖沟、填沟、安装并连接抽气管道和射流泵；6）检验土工膜密封情况；7）土工膜上铺设20cm厚细砂层和30cm厚的粘土层，以保护密封膜；8）开始抽气，密切注意膜下真空度的变化，发现漏气，及时处理，当膜下真空度稳定到设计值后，连续抽气一周左右，进行上部堆载填筑。强夯法动力固结：当强夯法应用于处理细颗粒饱和土时，其加固机理则是动力固结理论。强夯时，巨大的冲击能量破坏土体的原有结构，增大了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度得到恢复。动力密实：冲击型动力荷载，使土体中的孔隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度。非饱和土的夯实过程，就是土中的气相（空气）被挤出的过程，其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。动力置换：动力置换可分整有效加固深度Hwa《M-h夯锤重量和落距最佳夯击能夯击点布置及间距1）夯点间距应根据地基土的性质和要求处理的深度来确定。2）强夯置换墩间距应根据荷载大小和原土的承载力选定。当满堂布置时可取夯锤直径的2〜3倍。对独立基础或条形基础可取夯锤直径1.5〜2.0倍。墩的计算直径可取夯锤直径的1.1〜1.2倍。夯击次数与遍数间歇时间对于多遍夯击，两遍夯击之间应有一定的时间间隔，主要取决于土中超静清理平整施工场地；标出第一遍夯击点位置，并测量场地高程；起重机就位，使夯锤对准夯点位置；测量夯前锤顶高程；将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由落下后放下吊钩，测量锤顶高程；若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底平整；重复步骤5,按照设计要求的夯击次数及控制标准，完成一个夯击点的夯击；地面及深层变形孔隙水压力侧向挤压力振动加速度（强夯振动对环境影响的测试）适用于碎石土、砂土、素填土、杂填土、低饱和度的粉土和粘性土、和湿陷性黄土强夯置换适用于软弱土提高地基承载力，减小沉降，消除土的湿陷性、胀缩性和液化性

式置换和桩式置换。整式置换是采用强夯将碎石整体挤入淤泥中，其作用机理类似于换土垫层。桩式置换是通过强夯将碎石填入土中，部分碎石桩（或墩）间隔地夯入软土中，形成桩式（墩式）的碎石桩（墩），其作用机理类似于振冲法形成的碎石桩，整体形成复合地基。孔隙水压力的消散时间。渗透性较差的粘性土地基，间隔时间应不小于3~4周；对于渗透性好的地基可连续夯击，一般2〜4min。7.垫层铺设机械压实通过夯锤或机械，夯击或碾压填土、疏松土层，使其孔隙体积减少，密实度提高。重锤夯实法振动压实法机械压实法杂填土地基将小颗粒的土压进大颗粒的孔隙中去，使土体获得满足设计要求的密实度，从而使土的强度增加，压缩性减低，渗透性减小灰土挤密法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1.5〜2.0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，且土的密度变得均匀。接近最优含水率时，土呈塑性状态，挤密效果最佳；2.灰土性质1）灰土的硬化原理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桩径桩距和排距1S—0.95d1cdmaxMPdmax-Pd处理范围土桩和灰土桩处理地基的面积，应大于基础或建筑物底层平面的面积，并应符合下列规定：1）当采用局部处理时，超出基础底面的宽度：对非自重湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，每边不应小于基底宽度的0.25倍，并不应小于0.5m；对自重湿陷性黄土地基，每边不应小于基底宽度的0.75倍，并不应小于1.00m沉管法施工程序：桩管就位一沉管挤土一拔管成孔一桩孔夯填；冲击法施工工序：冲锤就位一冲击成孔一冲夯填孔成桩后，应及时抽样检验土桩或灰土桩处理地基的质量。对一般工程，主要检查施工记录、检测全部处理深度内桩体和桩间土的干密度，并将其分别换算为平均压实系数和平均挤密系数。对重要工程，除检测上述内容外，还应测定全部处理深度内桩间土的压缩性和湿陷性。抽样检验的数量，对一般工程不应少于桩总数的1%；对重要工程不应少于桩总数的1.5%土桩或灰土桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土地基消除地基的湿陷性提高地基的承载力

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。2）灰土的力学性质灰土的强度较高、水稳性好，变形模量较大。3）灰土桩的挤密作用分担荷载（灰土桩具有一定的胶凝强度）。桩对土的侧向约束作用（灰土桩具有一定刚度）提高地基的承载力和变形模量。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；土桩挤密地基有桩间挤密土和分层夯填的素土桩组成，土桩桩体和桩间土均为被动挤密的重塑土，属同类土料2）当采用整片处理时，超出建筑物外墙基础底面外缘的宽度，每边不宜小于处理土层厚度的1/2,并不应小于2.0m。桩体填料夯实密度及配合比桩孔内的填料，应根据工程要求或处理地基的目的确定，桩体的夯实质量宜用平均压实系数控制。当桩孔内用灰土或素填土分层回填、分层夯实时，桩体内的平均压实系数均不应小于0.96。石灰与土的体积配合比，宜为2:8或3:7。承载力灰土（土）挤密桩复合地基承载力特征值，应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定。初步设计当无试验资料时，可按当地经验确定，单对于灰土挤密桩复合地基的承载力特征值，不宜大于处理前的2.0倍，并不宜大于250MPa；对土挤密桩，不应大于处理前的1.4倍，并不宜大于180MPa。变形计算地基载荷试验。检验数量应不少于桩总数的0.5%，且每项单体工程不应少于3点。碎（砂）石桩法碎（砂）石桩法挤密作用对挤密砂桩和碎石桩的沉管法或干振法，在成桩过程中桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力，桩管中的砂挤向桩管周围的砂层，使桩管周围的砂层孔隙比减小，密实度增大。有效挤密范围可达3〜4倍桩直径。排水减压作用对砂土液化机理的研究证明，当饱和松散砂土受到剪切循环荷载作用时，将发生体积的收缩并趋于密实，在砂土无排水条件时体积的快速收缩将导致超静孔隙水压力来不及消散而急剧上升。有效应力也急剧降低，砂土产生液化现象。当加固砂土时，在桩孔内充填碎石、卵石、等反滤性好的粗颗粒料，形成渗透性能良好的人工竖向排水减压通道，可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高和砂土液化，并可加快地基的排水固结。砂基预震效应在振冲法施工时，振冲器以每分钟1450次振动频率，98m/s2水平加速度和90kN激振力喷水沉入土中，施工过程使填土料和地基土在挤密的同时获得强烈的预振，可以增强砂土抗加固范围桩位布置加固深度加固深度应根据软弱土层的性能、厚度或工程要求按下列原则确定：（1）当相对硬层的埋藏深度不大时按相对硬层埋藏深度确定；（2）当相对硬层的埋藏深度较大时按变形控制的工程，加固深度应满足地基变形值不超过建筑物地基容许变形值并满足软弱下卧层承载力的要求；⑶对按稳定性控制的工程，加固深度应不小于最危险滑动面以下2m的深度；（4）在可液化地基中，加固深度应按要求的抗震处理深度确定；（5）桩长不宜短于4m。桩径碎（砂）石桩的直径应根据地基土质情况和成桩设备等因素确定。采用30kW振冲器成桩时，桩径一般为0.70〜1.0m，采用沉管法成桩时，桩径一般为0.30〜0.70m，对饱和黏性土地基宜选用较大的桩径。材料桩体材料可以就地取材，一般使用中、粗混合砂、碎石、卵石、砂砾石等，含泥量不大于5%。垫层碎（砂）石桩施工完毕后，基础底面应铺设30〜50cm厚度的碎（砂）石液化判别当黏土颗粒含量大于20%的砂性土，会影响挤密效果，因此，对包括碎（砂）石桩在内的平均地基强度，必须另行估计。由于成桩挤密时产生的超孔隙水压力在黏土夹层内不可能很快地消散，因此，对细砂层内有薄黏土夹层时，在确定标贯击数时应考虑“时间效应”，一般要求有一个月时间再进行测试。碎（砂）石桩施工时，在表层1〜2m内，周围土所受的约束小，而需用其他表层压实的方法进行再处理。振冲法a.清理平整场地，布置桩位；^施工机具就位，使振冲器对准桩位；启动水泵和振冲器，水压可用200〜600kPa，水量可用200〜400L/min，将振冲器徐徐沉入土中，造孔速度宜为0.5〜2.0m/min，直至达到设计深度。记录振冲器经各深度的水压、电流和留振时间。造孔后边提升振冲器边冲水至孔口，再放至孔底，重复2〜3次扩大孔径并使孔内泥浆变稀，开始填料制桩。沉管法1）移动桩机及导向架，把桩管及桩尖对准桩位；2）启动振动锤，把桩管下沉到规定的深度；3）向桩管内投入规定数量的砂石料；4）把桩管提升一定的高度（下砂石顺利时提升高度不超过1〜2m），提升时桩尖自动打开，桩管内的砂石料流入孔内；5）降落桩管，利用振动及桩尖的挤压作用使砂石密实；6）重复d、e工序，桩管上下运动，砂石料不断补充，碎对沉管法，尚应检查套管往返挤压振动次数与时间，套管升降幅度和速度，每次填砂石料量等各项施工记录。振冲法施工结束后，除砂土地基外，应间隔一定时间方可进行质量检验。对粉质粘土地基间隔时间可取21〜28d，对粉土地基可取14〜21d。沉管法施工结束后，对饱和粘性土地基应待孔隙水压力消散后进行，间隔时间不宜少于28d；对粉土、砂土和杂填土地基间隔时间不宜少于7d。碎石桩的施工质量检验可采用单桩载荷试验，对桩体可采用动力触探试验检测，对桩间土可采用标准贯入、静力触探、动力触探或其他原位测试等方法进行检测。桩间土质量的检测位置应在等边三角形或正方形的中心。对不加填料振冲加密处理的砂土地基，竣工验收承载力检验应采用标准贯入、静力触探、动力触探、载荷试验或其他合适的试验方法。（4）碎石桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验。复合地基载荷试验数量不应少于总桩数的0.5%，且每个单体建筑不应少于3液能力。垫层，垫层应分层铺设，用平板振动器振实。在不能保证施工机械正常行驶和操作的软弱土层上，应铺设施工用临时性垫层。石桩不断增高；7）桩管提至地面，碎石桩完成。点。石灰桩法桩间土加固机理成孔挤密膨胀挤密脱水挤密胶凝作用离子交换桩身加固机理必须要求石灰桩应具有一定的初始密度，而且吸水过程中有一定的压力，限制其自由胀发。桩顶采用粘土封顶，可限制由于石灰膨胀而隆起，同样可起到提高桩身密实度的作用。用砂填石灰桩的孔隙，使胀发后的石灰桩本身比胀发前密实，但并不减弱桩身的排水固结作用。采用掺合料（粉煤灰、火山灰、钢渣或粘性土）也可防止石灰桩的软心。桩径、桩位及布置桩长桩体材料石灰桩的主要固化剂为生石灰，掺合料宜选用粉煤灰、火山灰、炉渣等工业废料。生石灰与掺合料的配合比宜根据地质情况确定，生石灰与掺合料的配合比可选用1:1或1:2,对于淤泥、淤泥质土等软土可适当增加生石灰用量，桩顶附近生石灰用量不宜过大。当掺石膏和水泥时，掺加量为生石灰用量的3%〜10%。垫层当地基需要排水通道时，可在桩顶上设200~300mm厚的砂石垫层。石灰桩桩复合地基承载力特征值f=mf+（1-m）fspkpksk沉降计算E=a[1+m（n-1）]E成桩冲击法成桩长螺旋钻进法成桩石灰桩投料夯填封孔石灰桩施工检测宜在施工7〜10d后进行；竣工验收检测宜在施工28d后进行。施工检测可采用静力触探、动力触探或标准贯入试验。检测部位为桩中心及桩间土，每两点为一组。检测组数不少于总桩数的1%。石灰桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验。载荷试验数量宜为地基处理面积每200m2左右布置1个点，且每一单体工程不应少于3点。颈缩或坍孔：石灰桩应打一孔填一孑＞若土质较差，夯填速度较慢，宜采用间隔打法。控制拔管速度，一般为0.8-1.0m/min。石灰桩不宜雨期施工。现场存料不得超过2d，应随运随施工。桩位按梅花形布置。出现软心应重复灌注石灰或加打砂桩。供应新鲜石灰，不得受潮，保证投料量150-160kg/m。施工中应加强质量监控，每次填灰厚度、落锤高度、锤击数要符合规定，以防止出现漏钻、漏填灰、漏夯、欠夯、桩体松等质量事故。水泥土搅拌水泥的水解水化反应1）离子交换的团粒作用2）凝硬反应土颗粒与水泥水化物的作用1）离子交换和团粒化作用固化剂桩长宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层。湿法加固深度不宜大于20m，干法加固深度不宜大于15m。搅拌机就位、调平；预搅下沉至设计加固深度；边喷浆（粉）、边搅拌提升直至预定的停浆（灰）面；浅部开挖：成桩7d后，采用浅部开挖桩头，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。检查量为总桩数的5%。取心检验：用钻孔方法连续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

法2)硬凝反应3.碳酸化作用加固范围和平面设计桩径常用桩径500〜700mm。承载力fpk=mR+p(1-m)f^p垫层应在基础和桩之间设置200〜300mm厚褥垫层，其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm。沉降计算s=(Pz+P"i2E-E=mE+(1-m)E重复搅拌下沉至设计加固深度；根据设计要求，喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆(灰)面；关闭搅拌机械。取水泥土搅拌桩桩芯，可直观的检验桩体强度和搅拌的均匀性。取出后可当场检查桩芯的连续性、均匀性和硬度，并用锯、刀切割成试块做无侧限抗压强度试验。截取桩段作抗压强度试验静载何试验提高地基土强度和增大变形模量夯实水泥土桩法夯实水泥土桩的化学作用机理水泥土的固化原理水泥的水解水化反应水泥水化物与土颗粒的作用夯实水泥土桩的物理作用机理夯实水泥土的最大干密度接近于土料的最大干密、度，夯实最佳含水量为土料最佳含水量，此时，夯实水泥土有最大强度。sp)ps桩长桩径桩距布桩范围垫层复合地基承载力f=m^^+§(1-m)fpR=u^nql+qAapsiippi=1桩身材料沉降计算加固区的沉降变形可采用分层总和法施工准备和材料准备成孔夯实水泥土的施工，多采用选用洛阳铲、螺旋钻等方法。当土质较软时采用沉管、冲击等方法，可收到良好的效果。夯填为保证桩顶的状体强度，施工时要求桩体夯填高度大于桩顶设计标高200-300mm。在垫层施工时将多余桩体凿除，桩顶面应水平。夯填桩孔时，宜选用机械夯实。分段夯填时。若米用人工夯实，夯重25kg左右，孔内水泥土每层虚铺施工过程中对成桩质量的抽检数量不应少于总桩数的2%。对一般工程，可检查桩的干密度和施工记录。竣工验收时，承载力检验应采用单桩复合地基载荷试验。对重要或大型工程，尚应进行多桩复合地基载荷试验。夯实水泥土桩地基检验数量应为总桩数的0.5%〜1%，且每个单体工程不应少于3点。夯实水泥土桩复合地基的载荷试验沉降比，对以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基可取0.008，对以黏性土、粉土为主的地基可取0.01。夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、粘土、素填土、杂填土、黏性土等地基优点：夯实水泥土桩具有施工周期短、造价低、施工文明、质量容易控制、不受场地条件限制等优点

30cm左右，先用小落距轻夯3-5次，然后重夯不少于8次，夯锤落距不小于60cm。高压喷射注浆法高压喷射流对土体的破坏作用水（浆）、气同轴喷射流对土的破坏作用水泥与土的固结机理为了解喷射注浆固结体的性质和浆液的合理配方，必须取现场各层土样，在室内按不同的含水量和配合比进行试验，优选出最合理的浆液配方。对规模较大及较重要的工程，设计完成之后，要在现场进行试验，查明喷射固结体的直径和强度，验证设计的可靠性和安全度。固结体尺寸固结体强度承载力的计算地基变形的计算防渗堵水设计浆量计算浆液材料与配方钻机就位钻孔插管喷射作业冲洗移动机具高压喷射注浆可根据工程要求和当地经验采用开挖检查、取芯（常规取芯或软取芯）、标准贯入试验、载荷试验或围井注水试验等方法进行检验，并结合工程测试、观测资料及实际效果综合评价加固效果。适用于淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基提高地基承载力，减少地基的变形，加固地基CFG桩法桩体的置换作用挤密作用褥垫层的调整均化作用由级配砂石、粗砂、碎石组成的褥垫层有如下四方面的作用：保证桩土共同承担荷载；减少基础底面的应力集中；褥垫层厚度可以调整桩土荷载分担比；褥垫层厚度可以调整桩、土水平荷载分担比。平面布置桩径：直径——350〜600mm桩距：3〜6d桩长桩体强度褥垫层厚度及材料水泥粉煤灰碎石桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验。水泥粉煤灰碎石桩地基检验应在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在施工结束28d后进行。试验数量宜为总桩数的0.5%〜1%，且每个单体工程的试验数量不应少于3点。应抽取不少于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验，检测桩身完整性。适用于处理粘性土、粉土、淤泥质土和人工填土及松散砂土等地基可使地基承载力增大并具有很大的可调性的优点，特别是天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高,用柔性桩复合地基一般难以满足设计要求时,CFG桩复合地基则有明显的优势

加在竖向何载。作用下，土单兀V1.加筋土挡墙的形式1.基础施工加筋土适用于人工填土筋法体产生竖向压缩和侧向变形.随着竖向荷载逐渐增大，在压缩变形增大的向时，侧向变形也越来越大，直至破坏。假如上单元体中设置了水平向拉筋，通过拉筋与土颗粒间的摩擦作用，将引起侧向变形的拉力传递给拉筋，使土体的侧向变形受到约束。加筋后的土体就好像在单元土体的侧向加了一个约束力，其加筋的约束力相当于在侧向施加了一个静止土压力。若要使加筋土体在相同的。作用下达到破坏，则V需减小侧压力，c圆为加筋土单元减小侧压力所达到破坏的应力圆。试验证明，共内摩擦角e与末加筋土体相似，所不同的是增加了^。值，亦即加筋上的花pq士口$壬灶口兄寿镒七口7好加筋土挡墙的荷载加筋土挡墙的材料和构件加筋土挡墙的构造设计加筋土挡墙的结构计算加筋土垫层的设计地基加固路堤加固M最小安全系数：K=—抗minM滑增加后的：K'=—抗土工合成材料M滑.S(a+btan中)AK—；面板安装拉筋铺设的路堤和挡墙结构。土锚、土钉、锚定板适用于土坡稳定提高地基承载力，减小沉降和增加地基稳定性lAIY——1—