软弱土地基处理

软弱土地基处理第1节概述第2节夯实法及碾压法第3节换土垫层法第4节排水固结预压法第5节挤密法和振冲法第6节强夯法第7节深层搅拌法第8节高压喷射注浆法1第1节概述

软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土，其具有特殊的物理力学性质，从而导致了其特有的工程性质。2

软土：指在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，经生物化学作用下形成的软弱土。物理力学特性软土的天然孔隙比大：e>1天然含水量高：w≥wl压缩系数高渗透系数小抗剪强度低灵敏度高具有明显的流变性3淤泥：e≥1.5淤泥质土：1.5>e≥1.0软土工程特性软土地基的地基承载力低建筑物的沉降和差异沉降较大建筑物沉降历时长

流变：在应力不变的情况下，土体的剪应变和体应变仍随时间而增长的现象。4

由于软土地基的上述工程特性，所以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。由于软土地基的承载力较低，如果不做任何处理，一般不能承受较大的建筑物荷载。因此在软土地基上建造建筑物，要求对软土地基进行处理。5

地基处理的目的主要是改善地基的工程性质，包括改善地基土的变形特性和渗透性，提高其抗剪强度等。6

地基处理的原则：地基处理有许多方法，各种方法都有各自的特点和作用机理。没有哪一种方法是万能的，对于每一个工程都必须进行综合考虑，通过几种可能采用的地基处理方案的比较，选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案，既可以是单一的地基处理方法，也可以是多种地基处理方法的综合。7第2节夯实法及碾压法

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、密实程度提高，这种作用称为压实。压实能降低土的压缩性、提高其抗剪强度、减弱土的透水性，使经过处理的表层弱土成为能承担较大荷载的地基持力层。8一、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。9

1.最优含水量

对粘性土，当压实功能和条件相同时，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。10wd0dmaxwop11

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。

2.压实功能

对于同类土，随着压实功能的变化，最大干密度和最优含水量也随之变化。当压实功能较小时，土压实后的最大干密度较小，对应的最优含水量则较大；反之，干密度较大，对应的最优含水量则较小。12第3节换土垫层法

当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用换土垫层法来处理软弱土地基，即将基础下一定深度内的土层挖去，然后回填以强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实。13

实践证明：换土垫层可以有效地处理某些荷载不大的建筑物地基问题。换土垫层按其回填的材料可分为砂垫层、碎石垫层、灰土垫层等。砂垫层的主要作用：

1.提高浅基础下地基的承载力；

2.减少沉降量；

3.加速基底下软弱土层的排水固结；

4.防止冻胀；

5.消除膨胀土的胀缩作用。14第4节排水固结预压法

排水固结预压法是利用地基土排水固结的特性，通过施加预压荷载，并增设各种排水条件（砂井和排水垫层等排水体），以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。15'ceabce0e'b'ae'16

土层的排水固结效果和它的排水边界条件有关。当土层厚度相对于荷载宽度比较小时，土层中孔隙水向上下面透水层排出而使土层发生固结，称为竖向排水固结。根据固结理论，粘性土固结所需时间与排水距离的平方成正比。因此，为了加速土层的固结，最有效的方法是增加土层的排水途径，缩短排水距离。17竖向排水情况砂井地基排水情况18

排水固结预压法主要适用于处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软粘土。对于砂类土和粉土，因其透水性良好，无需用此法处理。一、堆载预压法二、砂井堆载预压法三、真空预压法19第5节挤密法和振冲法

在砂土中，通过机械振动挤压或加水振动可以使土密实。挤密法和振冲法就是利用这个原理发展起来的两种地基加固方法。20一、挤密意法挤密法括的加固何机理主蹲要靠桩管打浙入地基颠中，对负土产生扶横向挤肯密作用螺，在一其定挤密秃功能作握用下，春土粒彼须此移动扁，小颗钞粒填入结大颗粒乌的空隙港，颗粒完排列紧依密，孔想隙体积慨减少，爱地基土经的强度六也随之最增强。爪所以挤梨密法主高要是使轧松软土郑地基挤跨密，改云善土的等强度和甘变形特号性。21二、振冲骑法振冲法是班利用一个峡振冲器，在高压佛水流的狮作用下偷边振边踪蝶冲，使短松砂地生基变密贿；或在爪粘性土克地基中洋成孔，途在孔中赖填入碎虹石制成腿一根根济的桩体慰，这样膊的桩体象和原来完的土构拥成复合估地基。在砂土中孙和粘性土丛中振冲法元的加固机彻理是不同东的。在砂篇土中主要色是振动挤辰密和振动液化呈作用；在粘性泄土中主要将是振冲置换饮作用，置换手的桩体面与土组般成复合醒地基。22第6节撑强夯法强夯法是佳用几吨至币几十吨的贱重锤从高某处落下，炮反复多次旬夯击地面迷，对地基改进行强力何夯实。这挣种强大的漏夯击力在晶地基中产犯生动应力果和振动，辟从夯击点委发出纵波心和横波，狐向地基纵独深方向传联播，使地拒基浅层和啦深处产生驶不同程度专的加固作选用。23第7节盲深层搅集拌法深层搅拌燥法（Dee自pM秩ixi导ng睁Met圈hod见──D纲MM）是一种炭化学加固爱地基的方颂法。它通冬过特制机遗械──各击种深层搅名拌机，沿桐深度将固与化剂（水负泥浆、水彼泥粉或石糟灰粉，外让掺一定的刺添加剂）笋与地基土援强制就地船搅拌，利背用固化剂浙自身及其幻玉与地基土乐之间所产傲生的一24系列物理柿、化学反达应，使地啄基土硬结成著为具有整流体性、水耕稳定性、较侧低渗透性齐和一定强筹度的复合递土桩（体攀），或与企地基土构床成复合地贵基，从而欢提高软土筋地基的承涉载力、减费小地基的储变形。25(a)悄定位四(b困)喷浆闲(粉)菌搅拌下算沉究(c)浇搅拌上旨升(d)重幼复喷浆(早粉)搅拌智下沉编(e)重翼复搅拌上扮升(完毕讲)(a)(b)(c)(d)(e)26深层搅拌肿法按固化律主剂的不同可分姑为水泥系税深层搅拌滚法和石灰系订深层搅拌炉法；按施勉工工艺又别可分为浆腰体喷射深结层搅拌法替和粉体喷照射深层搅饺拌法。水泥系深惹层搅拌法敢所形成的仰固化土称中为水泥土芒（水泥加朝固土），贞影响水泥个土强度的绑主要因素宴有：1.水泥姻掺入比27水泥土恰的无侧冬限抗压舒强度随唇水泥掺滴入比的跪增大而撒增大。介当aw<5%时，由于篇水泥与土垮的固化反夕应过弱，繁对于提高筑地基土的坡强度效果麦不明显。截工程上常弓用的aw约为7~左25%。28水泥土的风强度增长熔率在不同的掺入连量区域、匪不同的龄栏期时段内是拘不相同的蜘，而且原伍状土不同孟，水泥土境的强度增虹长率也不访同。29302.龄期水泥土的去无侧限抗福压强度随锣着龄期的粉增长而增宝大，其强求度增长规广律不同于牧混凝土，扑一般在T＞28叹d后强持度仍有茶较大增容长。直烈到90蔽d后其伞强度增孔长率逐质渐变缓戒。所以颠，以龄师期90裳天作为著标准强药度。31323.地跨基土的披含水量当水泥帜掺入比拐相同时湾，水泥土的再无侧限翼抗压强绩度随着疤含水量仔的降低租而增大翁。含水暴量的降储低使水敞泥土的香密实性套得到增张强，从洋而提高文了强度常。4.水蜘泥标号水泥土的住强度随水配泥标号的芳提高而增等大。在水临泥掺入比馅相同的条玻件下，水帆泥标号每面提高10住0号，水洪泥土的无陡侧限抗压由强度约增战大20％搅～30％索。335.添弹加剂不同的胸添加剂茧对水泥声土强度有着不场同的影做响，选照用合适豆的添加可剂可以窃提高水册泥土强樱度或节未省水泥遥用量。需在水泥吼系深层絮搅拌法骂中，常障选用木旗质素磺沉酸钙、海石膏和刻三乙醇除胺等添茧加剂。水添加剂晕对水泥款土强度姓的影响调程度可兆通过试断验来确启定。346．土参中的有锡机质含厕量由于有尖机质使皮土壤具母有较大的水容颠量和塑种性，较夕大的膨拔胀性和池低渗透呀性，并泳使土壤疗具有酸悬性，这宴些因素赔都会阻图碍水泥桥水化反基应的进错行，影富响水泥民土的固恼化，从板而降低愚水泥土企的强度纺。因此巩，有机助质含量懒的增高予将会明浆显地降贝低水泥劲土的强办度。3536第8节暮高压喷蚕射注浆法高压喷射膜注浆法（Hi欧gh循Pre奋ssu为re哥Jet候Gr肝out焰ing历）是利奸用高压玩射流技用术，喷馆射化学甩浆液，况破坏地净基土体罗，并强具制土与椒化学浆削液混合灰，形成辣具有一妈定强度芬的加固兽体，来宏处理软期弱地基煮的一种丢方法。37按注浆喷牢射形式的触不同，加固体的蛛形状不同腿。喷射形式主要有财：1.旋转结喷射注浆；2.定译向喷射现注浆；3.摇摆粮喷射注浆。38高压喷射滋注浆法在隔工程上的应用主赵要有两方赴面：1.加固始地基，提鲁高建筑物贩地基的承杯载力，改嗽善地基的套变形性质鞭，既可应杨用于拟建磨建筑物的扁地基处理躬，又可应压用于已建乘建筑物的到事故处理释。2.地基良或土体的岸防渗处理况，形成防猴渗帷幕，组防止渗流带破坏、流四土或管涌劈燕。39第9章沟内容勘前误1.p3锅59：倒躁数第13柳行“砂垫爆层底面的拉附加应力孩由式（9-始3a）得”（6-2