常见地基处理方法认知课件

8.1常见地基处理方法认知8.1.1换土垫层法

理解8.1.2机械压实法

8.1.3强夯法

8.1.4预压排水固结法

8.1.5挤密地基

8.1.6化学加固法

1.地基处理的目的通过地基处理，可改善地基土的工程性质，满足建筑物上部结构对地基稳定和变形要求，包括改善地基土的压缩变形特性和渗透性，提高其抗剪强度和抗液化能力，改善特殊土的不良地基特性等。2.地基处理的对象地基处理的对象（1）软土（2）冲填土（3）杂填土（4）其他高压缩性土8.1常见地基处理方法认知3.地基处理方法的分类及适用情况

8.1常见地基处理方法认知3.地基处理方法的分类及适用情况

8.1常见地基处理方法认知

一、换土垫层法

当软弱土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、炉渣、粉煤灰）或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并压实至要求的密实度为止，这种地基处理方法称为换填垫层法，简称为换填法。8.1.1换土垫层法

1、垫层的作用（1）提高持力层的承载力（2）减小沉陷量（3）加速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8.1.1换土垫层法

2、垫层材料的选用（1）砂石砂石垫层材料宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑，应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂时，应掺入不少于总重30％的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50mm，并通过试验确定虚铺厚度、振捣遍数、振捣器功率等技术参数。对湿陷性黄土地基，不得选用砂石等透水材料。8.1.1换土垫层法

（2）粉质粘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，不得夹有砖材料。当含有碎石时，粒径不宜大于50mm。（3）灰土灰土的体积配合比宜为2:8或3:7。土料宜用粉质粘土，不宜使用块状粘土和砂质粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒直径不得大于15mm。石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒粒径不得大于5mm。8.1.1换土垫层法

（4）粉煤灰可用于道路、堆场和小型建筑物、构筑物等的换填垫层。粉煤灰垫层上宜覆土0.3—0.5m。作为建筑物垫层的粉煤灰应符合有关放射性安全标准的要求。（5）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，也可用于小型建筑物、构筑物地基。易受酸、碱影响的基础或地下管网不得采用矿渣垫层。大量填筑矿渣时，应考虑对地下水和土壤的环境影响。8.1.1换土垫层法

3、垫层的设计（1）垫层的厚度的确定垫层的厚度z应根据需置换软弱土的深度或下卧土层的承载力确定，并符合下式要求：

式中pz－－垫层底面处的附加压力值（kPa）；

pcz－－垫层底面处土的自重压力值（kPa）；

faz－垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）。

垫层厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。8.1.1换土垫层法

垫层底面处的附加压力值可分别按下两式计算：对条形基础：

对矩形基础：

式中：pk

－－相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值（kPa）；

pc－－基础底面处土的自重压力值（kPa）；

z－－基础底面下垫层的厚度（m）；

θ－－垫层的压力扩散角，宜通过试验确定，当无试验资料时，可按下表采用。压力扩散角

换填材料z/b中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、卵石、碎石、黏性土、粉土（8<Ip<14）

灰土0.2520628≥0.503023288.1.1换土垫层法

(2)垫层宽度的确定垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按下式确定：式中b’－垫层底面宽度（m）；θ－压力扩散角，按上表采用；垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm。8.1.1换土垫层法

碾压是修路、筑堤、加固地基表层最常用的简易处理方法。通过机械的夯击或碾压，使填土或地基表层疏松土孔隙体积减小，密实度提高，从而降低土的压缩性，提高其抗剪强度和承载力。目前常用的方法有：机械碾压、振动压实等。1.机械碾压法机械碾压法是利用压路机、羊足碾、平碾、振动碾等碾压机械将地基土压实的方法。该法需按计划与次序往复碾压，分层铺土和压实。要求土料处于最优含水量，压实质量则由压实系数λc控制。该法适用于：地下水位以上大面积填土；含水量较低的素填土或杂填土。8.1.2机械压实法

2.振动压实法振动压实法是用振动压实机在地基表层施加振动，将浅层松散土振实的方法。振动压实的效果取决于振动力的大小、填土的成分和振动时间。一般来说，振动时间越长，效果越好。该法适用于：处理砂土和由炉灰、炉渣、碎砖等组成的杂填土地基。8.1.2机械压实法

8.1.3强夯法

强夯法是一种将较大的的重锤(一般约8～40t，最重可达200t)从6～20m的高处(最高可达40m)自由落下，对地基土施加反复的夯击，将地基土夯实的地基处理方法。

强夯法可提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土抵抗液化的能力、消除湿陷性黄土的湿陷性等；同时，夯击还可提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的不均匀沉降。

强夯法适用于碎石土、砂性土、粘性土、湿陷性黄土和回填土。

施工要点施工前应进行试夯，试夯面积不小于10m×10m，对试夯前后的变化情况进行对比，以确定正式夯击施工时的技术参数。场地应做好排水工作，地下水位高时应采取降低水位措施，冬季施工要采取防冻措施。夯点的布置应根据基础底面形状确定，施工时按由内向外、隔行跳打原则进行，夯实范围应大于基础边缘3m。

8.1.3强夯法

排水固结法是对天然地基，先在地基中设置砂井（袋装砂井或塑料排水带）等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载；或在建筑物建造前在场地上先行加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。8.1.4预压排水固结法

1、堆载预压法

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。一般情况是预压荷载与建筑物荷载相等，但有时为了减少再次固结产生的障碍，预压荷载也可大于建筑物荷载，一般预压荷载的大小约为建筑物荷载的1.3倍。8.1.4预压排水固结法

2、真空预压法

真空预压指的是砂井真空预压。即在粘土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫及砂井进行抽气，使地下水位降低，同时在地下水位作用下加速地基固结。亦即真空预压是在总压力不变的条件下，使孔隙水压力减小、有效应力增加而使土体压缩和强度增长。8.1.4预压排水固结法

挤密地基是指在软弱土层中以沉管、冲击、夯扩、振动沉管等方式成孔，从侧向将土挤密，再将土、碎石、砂、灰土、石灰或炉渣等填料充填密实成柔性的桩体，并与原地基形成一种复合型地基，从而改善地基的工程性能。8.1.5挤密地基

挤密地基类别（1）灰土挤密桩法（2）土挤密桩法（3）振冲法

当以消除地基土的湿陷性为主要目的时，宜选用土桩挤密法。当以提高地基承载力为主要目的时，宜选用灰土桩挤密法。当以消除地基土液化为主要目的时，宜选用振冲或振动挤密法。

1.灰土挤密桩法和土挤密桩法8.1.5挤密地基

灌土或灰土1）.施工工艺

1.灰土挤密桩法和土挤密桩法8.1.5挤密地基

2）.适用范围

灰土挤密桩法或土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，处理深度宜为3-15m。因灰土挤密桩法或土挤密桩法具有就地取材、以土治土、原位处理、深层加密和费用较低的特点，在我国西北及华北等黄土地区已广泛应用。

2.振冲法振冲法是指在振冲器和高压水的共同作用下，使松砂土层振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基组成复合地基的处理方法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、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的饱和粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。8.1.5挤密地基

1)、施工步骤

a.清理平整场地，布置桩位；

b.施工机具就位，使振冲器对准桩位；

c.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。

d.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。8.1.5挤密地基

2.振冲法

e.大功率振冲器投料不提出孔口，小功率振冲器下料困难时，可将振冲器提出孔口投料，每次填料厚度不宜大于50cm。将振冲器沉入填料中进行振密制桩，当电流达到规定的密实电流值和规定的留振时间后，将振冲器提升30~50cm。

f.重复以上步骤，自上而下逐段制作桩体直至孔口，记录各段深度的填料量、最终电流和留振时间，并均应符合设计规定。

g.关闭振冲器和水泵。8.1.5挤密地基

化学加固法是在软土地基土中掺入水泥、石灰等，用喷射、搅拌等方法使其与土体充分混合固化；或把一些能固化的化学浆液(水泥浆、水玻璃、氯化钙溶液等)注入地基土孔隙，以改善地基土的物理力学性质，达到加固软土地基的目的。8.1.6化学加固法

按工艺分类1.水泥土搅拌法2.高压喷射注浆法1）.原理：深层搅拌法是利用特制的深层搅拌机在边坡土体需要加固的范围内，将软土与固化剂强制拌合，使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的水泥加固土，又称为水泥土搅拌桩。2）.固化剂：水泥浆或水泥砂浆，水泥的掺量为加固土重的7％～15％，水泥砂浆的配合比为1：1或

1：2。3）.施工工艺：深层搅拌机定位→预搅下沉→制浆→喷浆搅拌→复搅→下沉→提升→关机→清洗→移动至下一根桩

1.水泥土搅拌法8.1.6化学加固法

8.1.6化学加固法

1.水泥土搅拌法4）.水泥土搅拌桩设计桩可只在基础平面范围内布置，独立基础下的桩数不宜少于3根。柱状加固可采用正方形、等边三角形等布桩形式。竖向承载搅拌桩的长度应根据上部结构对承载力和变形的要求确定，并宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层；为提高抗滑稳定性而设置的搅拌桩，其桩长应超过危险滑弧以下2m。湿法的加固深度不宜大于20m，干法不宜大于15m。水泥土搅拌桩的桩径不应小于500mm。

1.水泥土搅拌法8.1.6化学加固法

a.水泥土搅拌桩复合地基的承载力计算竖向承载水泥土搅拌桩复合地基的承载力特征值，应通过现场单桩或多桩复合地基荷载试验确定。初步设计时，也可按下式估算：8.1.6化学加固法

a.水泥土搅拌桩复合地基的承载力计算单桩竖向承载力特征值应通过现场载荷试验确定。初步设计时也可按教材式(8-22)估算，并应同时满足教材式(8-23)的要求，应使由桩身