第一篇：砂桩挤密法在软弱地基工程中的应用

砂桩挤密法在软弱地基工程中的应用

摘要:砂桩挤密法可使较大深度范围内的地基土挤密,与软弱土形成复合地基共同承受建筑物的荷载,从而使土的压缩性减小,变形模量增大,提高地基土垢抗剪强度和承载力。该方法适用于低层建筑浅基础下的软弱地基加固处理。

关键词:砂桩挤密法.软弱地基.承载力.在淤泥质土等软弱地基上修建民用建筑,必须进行地基处理,目前在新疆对于2-5层民用建筑,地基常用设砂垫层换填法进行加固置换,基础类型采用钢筋混凝土筏板。用这种方法设计的地基基础,工程量大,成本高,一般地基基础隐蔽部分工程费用要占到工程总投资的1/4-1/3。我们在农七师130团职工文化中心建筑工程中,采用砂桩挤密法来加固地基,其施工简单,工期短,造价低,地基基础工程费用只占工程总投资的1/5左右,取得了较好的效果。

1．砂桩挤密法加固机理

130团职工文化中心工程为三层砖混局部框架建筑,总建筑面积2400M2,占地面积800M2 ,其基础设计采用2m宽混凝土条形基础,埋深1.2m,条基下地基土为粉质粘土,建筑场地不仅地下水位高达地面以下1.5-2.0m,且土壤呈饱和状态含水量ω=35%,液限ωL=36%,淤泥层厚度4-6m。设计采用6m宽的梅花点砂桩带进行加固处理,其桩长5m，桩距1m，桩径300mm，桩顶夯填碎石土层与砂桩复合成砂桩（图１），可发挥砂桩自身强度较高及其排水效果较好的作用。

１）．通过砂桩置换，在粘土中形成大直径密实砂桩体，其加固面积约占松软土的２０％左右，使砂桩与粘土形成复合地基，共同承担上部荷载，提高了地基承载力和整体稳定性。

２）．建筑物上部荷载产生对砂桩的应力集中，可减少粘土的应力，从而减少地基的固结沉降量。经测试，砂桩处理淤泥质粘性土地基可减少沉降量２０％－３０％。

３）．砂桩在粘土地基中能形成排水通道，从而加速固结速率，达到排水固结的效果。

2.砂桩设计

130团文化中心工程采用振动成桩法,砂桩设计包括以下内容。

2.1 确定砂桩直径与平面布置

根据地基土质和成桩设备,确定砂桩直径采用300mm；排列采用等边三角形或梅花形，2.2 砂桩的间距

通过现场试验和砂桩间距不宜大于砂桩直径４倍的要求，确定桩孔间距为1m，也可采用下式计算：

ρd ……………(1)

式(1)中s-桩孔间距m:d-为桩孔直径；m、λc-为地基挤密后桩土的平均压实系数宜采用0.93；ρdmax-为桩间最大密度t/m3；ρd-为地基挤密前土的平均干密度t/m3,ρdmax和ρd均可由试验得到。

２.3 砂桩长度

当地基中松软土层厚度不大时,砂桩长度应穿过松软土层,当松软土层厚度大时,桩长应根据建筑地基的允许变形值来确定,砂桩处理地基深度可达5-15m。

2.4砂桩挤密地基的宽度

挤密地基宽度应超出基础的宽度,每边放宽不应少于1-3排,该工程的加固宽度采用大于1.0倍的基础宽度。

2.5砂桩孔内填砂量

可按下式计算。

1)

按

砂的重

量计: G=APLds /1+e0·(1+0.001ω)…………(2)

式（2）中: G-为填砂量kn； AP-为砂桩的截面积m2； L-为砂桩的长度m； dS-为砂桩的相对密度(或叫土垢比重), 一般为2.65-2.69； ω-为砂料的含水量%。

2)按砂料的体积计,每根砂桩单位长度灌砂量为:

q=e0-ey/1+e0·A×1……………………(3)

式(3)中: q-为单位长度灌砂量m3；e0-为天然孔隙比；A-为每根砂桩影响面积m2。

2.6 砂桩填料

填料应先备料,一般粗粒洁净材料,包括砾砂(大于2mm粒径达25%-50%)；粗砂(大于0.25mm粒径超过50%)；中砂(大于0.1mm粒径超过50%)等。填料中含泥量不得大于5%。这种砂粒材料在新疆广为分布,可就地取材。130团文化中心工程在奎屯河取砂,运距短、成本低,砂粒质量高,经过筛分总用量300m3。

3.砂桩施工

3.1 施工方法与要求

ｓ＝0.95d√λcρdmax /λcρdmax－

用振动成桩法,其工序和要求为:1)钢套管在地面准确定位，可用白石灰点标明；2)开动套管顶部的振动机，把套管打入土中设计深度；3)将砂料从套管上部的送料斗投入套管 中；4)向上拉拔套管，边拔边振动将砂料从套管底部压出；5)振动套管振密底部砂料，并挤密周围土体。

3.2 施工质量要求

控制每根套管的灌砂量、提升的高度与速度、振动频率和时间，以保证挤密均匀和砂桩本身的连续性。

3.3 施工中应主意的问题

1)砂桩正式施工前应进行现场挤密试验，试桩数量为7-9根。如发现质量不能满足设计要求时，应调整桩的间距及填入的砂量等有关参数。

2)施工顺序按从中间向两侧进行成桩的施工顺序进行施工。

3)质量检验。(1)控制砂桩的偏差，桩位水平位移偏差应不大于一个桩管直径，桩身垂直偏差不应大于桩管长度的1.5%；(2)实际填入的砂量应大于设计值的1.1倍；(3)桩及桩间土挤密量，可采用标准贯入、静力触探(Ps)或动力触探(N10、N63.5)等方法检测。检测结果若占检测总数10%以上的桩未达设计要求时，应采取加桩或其它补救措施。

结语

130团文化中心工程软弱土地基实测承载力标准值为50-70KPa，压缩模量为2.3-2.5MPa，无法承受设计荷载。采用档桩挤密法,在加固地基上采用条形基础,地基强度可提高2.0-2.5倍,土层压缩模量增至4.5-5.0MPa ,不仅提高了地基承载力(处理后地基承载力标准值可达fk=160KPa),而且加快了固结时间,建筑物建成后使用近3年,情况良好,获得了成功。

此项技术和施工方法在新疆2-4层低层建筑物浅基础下的地基加固处理中值得广泛应用。

第二篇：DDC桩软弱不均地基的工程处理方法

一、DDC桩介绍

DDC桩（孔内深层强夯技术）是北京瑞力通地基基础工程有限责任公司的专有及专利技术，该技术已在数百项工程中得到应用，均满足计划需要。DDC桩经北京市建委断定为“技术水平属国表里开创”，国家建设部为DDC桩技术编制规程并断定DDC桩技术抵达国际先进水平。DDC桩技术在2001年、2005年、2008年和2011年先后被国家建设部列为全国重点推广技术。2003年11月DDC桩技术在比利时举行的第52届国际发明博览会上获得国际最高奖--金奖，这是我国地基处置技术到目前为止在国际上获得的仅有金奖。

DDC桩是概括了重锤夯实、强力夯实、碎石桩、灰土桩、双灰桩、钻孔灌注桩、钢筋混凝土预制桩等地基处置技术的基础上，吸收其利益，扔掉其缺陷，集高动能、高压强、强挤密各效应于一体，结束对地基土的处置。

DDC桩是经过对孔内填料自下而上分层进行高动能、超压强、强挤密的孔内深层强夯工作，使孔内的填料沿竖向深层压密固结的一同对桩周土进行横向的强力挤密加固，对于不一样的土质，DDC桩运用不必的桩体材料，选用不一样的施工办法，使桩体获得串珠状、扩大头和托盘状，有利于桩与桩间土的紧密咬合，增大相互之间的摩阻力，地基处置全体刚度均匀，承载力可前进2-9倍。对于回填土等软弱地基，DDC桩可以运用专用设备对孔内所填的材料进行冲、砸、压、劈的特种工作，使填料沿竖向深层压密的一同对桩间土进行横向强力挤密，桩体随土质松懈改动呈串珠状，有利于桩与桩间土的紧密咬合，增大了侧壁摩阻力，有用加固了桩间土。

DDC桩已做过的工程实例复合地基承载力已抵达800kPa；而且地基变形模量高，沉降变形小，不受地下水影响，地基处置深度可达几十米。

1、适用范围广泛，可用于各类地基处置；

在地基处置工程中，孔内深层强夯技术和别的技术对比，能适用于各种凌乱地层的地基加固处置，具有广泛的适用性。如用于大厚度的黄土、杂填土、液化土地基，各类软弱土、湿陷性土以及具有酸、碱、盐腐蚀的地基，具有硬夹层的不均匀地基、石料及废料回填废物地基以及地下人防工事等各种凌乱建筑场所的处置。经过钻孔、强力冲孔等方法成孔，只要能构成桩孔的地基，不管孔内有无地下水均可选用本法加固处置。总归，选用孔内深层强夯技术，既可消除地基土的湿陷性、液化性，也兼有承载桩的特征以及刚度均匀的复合地基的特征。不只承载力高，而且紧缩变形小。

2、用料规范低，量体裁衣；

该技术最大特色之一，便是能量体裁衣。凡是无机固体材料如土、砂、石、碎砖瓦、混凝土块、工业废料及其混合物等均可运用。而且用料不需严峻加工，凡能填入孔内的无机固体材料均可运用。用料不需长途运输。

3、具有高动能、高压强和强挤密效应；

该技术的主要特征便是因为孔内夯击的桩锤一般为100kN——180kN，根据需要可更大。在不断冲、砸动力作用下，使孔内填料不断遭到高动能、高压强和劈裂挤密。夯击能E可达2000kN·m/㎡——3000kN·m/㎡或更高，它是一般强夯击能的5——8倍，根据工程设计需要还可进行调高或降低。

1、适用范围广，工程实例数百项，处理过各类疑问地基；

2、具有高动能、超压强、强挤密的效果；

3、承载力高、变形模量大、紧缩变形小；

4、处理深度深；

5、地基处理后全体刚度均匀；

6、造价低可因地制宜；

7、工期速度快，全机械化施工，受季节影响小，出产效率高；

8、施工公害小（振荡、噪音、空气污染等）。

4、DDC桩与别的地基处理办法的比照 4.1 与强力夯实法的比照

强夯法在我国已广泛应用，但其缺陷是施工噪音大，公害显著，单位面积夯击能量小，夯击时仅是动力压密，因为存在有效区和影响区的不同，深层难于到达压密的效果，加固深度受到限制。关于有深层脆弱下卧层的地基，只要增大吊车起重才能和增大吊锤重，才可见效。因为上述各种因素，强夯法的推行使用在工程上受到限制。DDC桩是以强夯重锤对孔内深层填料，进行分层强夯或边填料边强夯的孔内深层工作。其噪音小、公害小，在分量小、压强高的特制重锤效果下，能发生几千个kN•m/m2高压强的动能。因为桩锤直径小，在具有相同夯锤重和落距条件下，DDC桩的单位面积夯击能量比强夯法大许多。施工时由深及浅在孔

内分层填料，分层强夯击或边填边夯，因此本法具有高动能、高压强、强挤密效果。在深层直接加固脆弱下卧层，自下而上均匀加固地基，DDC桩的工程实例中处理深度最深已到达60m，而强夯法通常有效加固深度不到10m，这是DDC桩技术十分主要的特色之一。

DDC桩的桩锤构造很有立异。它不是平面形状，而是呈尖锥杆状或呈橄榄状，比平面锤优胜得多。夯击时，对下层填料是深层动力夯、砸、压密，对上层新填料是动力夯、砸、劈裂和强行侧向揉捏。经过桩锤的动力夯击，在锤侧面上，发生极大的动态被动土压力，锤推土迫使填料向周边强行挤出，桩间土也被强力挤密加固。这是DDC桩技术独具特色之二。

DDC桩处理的地基，自上而下都得到加固，呈均匀密实状况。而强夯加固的地基上强下弱，有脆弱下卧层时，则达不到地基加固的意图，这是DDC桩技术特色之三。

总归，用DDC桩处理地基的密实性和均匀性都好，加固深度大夯击能量高。而桩锤比强夯锤分量小，对机具请求条件低，所发生的公害也小，比强夯法有很大的优胜性。

二、DDC桩的特征：

1、适用计划广泛，可用于各类地基处置；

在地基处置工程中，孔内深层强夯技术和别的技术比照，能适用于各种杂乱地层的地基加固处置，具有广泛的适用性。如用于大厚度的黄土、杂填土、液化土地基，各类脆弱土、湿陷性土以及具有酸、碱、盐腐蚀的地基，具有硬夹层的不均匀地基、石料及废料回填废物地基以及地下人防工事等各种杂乱建筑场所的处置。经过钻孔、强力冲孔等办法成孔，只要能构成桩孔的地基，不管孔内有无地下水均可选用本法加固处置。总归，选用孔内深层强夯技术，既可消除地基土的湿陷性、液化性，也兼有承载桩的特征以及刚度均匀的复合地基的特征。不只承载力高，并且紧缩变形小。

2、用料规范低，因地制宜；

该技术最大特征之一，就是能因地制宜。但凡无机固体资料如土、砂、石、碎砖瓦、混凝土块、工业废料及其混合物等均可运用。并且用料不需严峻加工，凡能填入孔内的无机固体资料均可运用。用料不需远程运送。

3、具有高动能、高压强和强挤密效应；

该技术的主要特征就是因为孔内夯击的桩锤通常为100kN——180kN，依据需求可更大。在不断冲、砸动力效果下，使孔内填料不断遭到高动能、高压强和劈裂挤密。夯击能E可达2000kN·m/㎡——3000kN·m/㎡或更高，它是通常强夯击能的5——8倍，依据工程计划需求还可进行调高或下降。

4、地基承载力行进显着；

因为选用孔内深层强夯，具有高动能、高压强、高冲击能量，处置地基承载力行进的效果显着。碴土桩fk=1000kPa——1800kPa，复合地基fspk=200kPa——800kPa，为原天然地基的3倍——9倍。

孔内灌注混凝土强夯单桩承载力可比通常钻孔灌注桩的承载力行进2倍分配。

5、地基加固处置深度大；

通常处置深度为20m——30m，最深时可达50m以上。并且上下均匀。持力层计划内的地基土层都可以加固，深层的脆弱下卧层也可加固，可显着地改进土性。

6、成桩直径大，挤密加固计划大，桩呈串珠状；

在高动能冲击揉捏下，桩径通常可达500mm——2500mm分配，在松软土层中，具有更大的侧向挤密效应。在分层土中，桩体呈串珠状，桩间土呈“咬合”和“抱紧”的强挤密表象。选用粗粒料作加固资料时，桩体也是地基排水通道，有利于丰满土地基的排水固结。一起可将加固区计划内的土中水排挤到加固区以外的土体中去。改进地基土性，加固影响计划大。

7、复合地基紧缩模量高，沉降变形小，承载性状好； 桩与桩间土具有出色的一起工作特性。桩体资料在遭到高压强的强力冲击揉捏下，桩间土遭到显着的侧向揉捏密实，从而使处置后的复合地基上下均匀，分配“抱紧”，密实“咬合”，紧缩模量显着行进，承载性状显着改进，地基紧缩变形量大为下降。E0值可达30MPa——40MPa以上。

8、社会经济效益好。

因为该技术具有高动能、高压强，在孔内深层强夯的特征，故振荡小，噪音低，消除碴土污染，可广泛地应用于城市建设中地基的处置工程。能净化人类生存环境，将废物、碴土“变废为宝”，许多耗费废料。在近几年承当的近百项地基处置工程中，先后将一百多万吨废物用于地基处置，一起又削减了振荡、噪音、无机固体资料对人类社会的污染。可许多节省钢材、水泥，下降工程造价，削减开挖地基和用于地基处置的加固料往复运送费及运送进程对环境的污染等。

三、DDC桩在软弱不均地基中的应用

北京燕山石化公司4ⅹ10万m3油罐强风化花岗岩软硬不均DDC地基处理工程

一、工程概况及地质条件：

北京燕山石化公司牛口峪原油储运站位于北京房山区牛口峪村，工程包括4个10万立方米原油储油罐及附属建筑物，它是我国当前储油量最大、直径最大的大型甲类工程。这种大型薄弱钢结构工程，荷载大，刚度小，此工程受力特征好似塑料袋装水，随着地基沉降而变形。但该工程恰恰建在山地与平原接壤处，其地形起伏较大，岩性复杂，土层交错素有“地质博物馆”之称。场地内地层主要有：粉质粘土、红粘土、粉质粘土夹碎石、角砾、砂卵石层、花岗岩、奥陶系灰岩、矽卡岩等。岩性风化差异大，裂隙发育明显，并有“溶洞”、“裂缝”以及“泉眼”多处存在。天然地基承载力仅为140kPa，粘性土含水量普遍为20%-70%，土层厚度变化较大，部分花岗岩石已露出地表面，有的还在地下，深浅不一，约1m-15m，天然地基不均匀，无法满足10万立方米油罐这项甲类工程设计的要求，需要进行人工地基处理。采用哪种地基处理方法既可靠又省钱，给设计人员及建设单位出了个难题，设计人员做了大量的调研后，经专家论证会一致通过采用孔内深层超强夯（SDDC）石料混土桩。成桩数量3828根。

二、地基处理的目的和要求：

12、、压复缩合模

量地

基

承

变载形

力模

量

fk≥300kPaEo≥28Mpa

； ；

Es≥30Mpa,3、地基处理后整体刚度均匀。

三、地基处理方法：

1、采用孔内深层超强夯（SDDC）石料混土桩；

2、成孔直径φ1400mm，平均成桩直径φ2600 mm，处理深度1-15m；

3、桩体填料为：石料混土（废弃石料、直径大小不均）。

四、处理效果：

经建设单位委托国家质量检测总站检测，其结论为：经孔内强夯处理后的复合地基承载力标准值fk≥300kPa，压缩模量Es≥30Mpa,变形模量Eo≥28Mpa，复合地基整体刚度均匀，满足设计各项要求。

五、结论：

燕山石化十万立方米油罐这种疑难地基，经国内10多个专家从《800吨米强夯》、《混凝土桩》、《振冲碎石桩》、《CFG桩》、《孔内深层超强夯法》等五个技术中，选定了司炳文高级工程师发明的《孔内深层超强夯法》即SDDC技术。通过以SDDC石料混土桩的“高动能”和“超压强”的处理这类世为罕见的疑难地基，取得了三倍以上的最佳技术效果，复合地基承载力fk=600kPa，孔隙比e=0.56，干重度Rd=1.7（平均值）在此它不但大大的超过了原设计的“高标准”、“严要求”，而且，在四个十万立方米油罐的地基处理中，为国家节约了600多万元的投资，同时也将六万多立方米的工业无毒废料，变废为宝，处理了地基，消除了污染。并以五台专用设备，每天以500-600立方米的施工高速度，完成了这一极为罕见的地基工程处理。同时具有绿色工程的这一特征，是当今国内外其他技术无法达到的。

四、总结

通过该工程证明，使用SDDC技术处理地基，其复合地基不但承载力高，整体高度均匀，且与其它方法处理的复合地基相比较，此工法还有处理范围广、造价较低、质量可靠、适应性强、变形模量高等优越特点，是一项具有技术效果、社会效益和环境保护等方面显著成效的过硬技术。尤其是消除无机固体污染物对环境的污染，其深远意义，更是其它地基处理技术所无法比拟的。

北京瑞力通地基基础工程有限责任公司是以高新技术开发、应用与传统技术

相结合的综合性的国家级资质的股份制施工企业。本公司在传统地基处理基础上，还拥有由董事长、高级工程师司炳文先生潜心研究的近十多项专利技术，其中DDC桩（孔内深层强夯技术）更是我公司的拳头产品。

公司自成立以来，先后完成了国内外大型工业厂房、十万立方米特大型储油罐、大型发电厂主厂房、冷却水塔、烟囱、高速公路、桥梁、国家直属储备粮库、高层建筑、污水处理厂、国防工程和火箭卫星发射架等数百项地基处理工程，工程质量全部达到或超过设计要求，多次受到行业主管部门和建设单位的嘉奖和好评，赢得了良好的社会信誉，是首都建筑市场上的一支骨干建筑施工企业。

目前公司在西安设有分公司，在山西、天津、河北、河南、甘肃、湖南、湖北、辽宁、贵州等省市设有工程项目部。多年来，我公司已在华北、华东、东北、华南、西北、中原等地区进行了大型建设工程的地基处理及技术开发业务。

公司一贯注重引进先进技术和对人才的培养，专业施工人员技术水平起点高，实际操作经验丰富，组织纪律性强。公司拥有专业施工人员500多人，中、高级技术人员80多人，各种大中型及专用施工设备300多台，具备处理大型、特大型疑难复杂地基的能力。

公司全面实行ISO9001质量管理体系认证，具有完整的质量管理和质量保证体系，并有灵活的机制和可靠的信誉，愿与各设计和建设单位诚信合作，携手共建未来。

第三篇：浅析石灰桩加固软弱地基处理方法

浅 析 石 灰 桩 加 固 软 弱 地 基 处 理 方 法

学

专

科

学

姓

校：河南城建学院

业：土木工程 目：地基处理技术

号：011210114

名：罗星

浅析石灰桩加固软弱地基处理方法

摘 要：石灰桩作为一种地基处理手段，其不仅应用于工业与民用建筑地基处理，还大量应用与公路路基，铁路路基以及港口软基处理。本文从桩间土和桩身两个方面详细分析了石灰桩加固软地基的机理，并介绍了该方法适宜的地质条件，结合工程实际，对施工工艺及施工过程中的注意事项进行了具体论述。 关键词：石灰桩、软地基、复合地基、加固、施工工艺、适用范围石灰桩的加固原理

石灰搅拌桩是靠石灰与土之间发生一系列的物理化学反应而形成强度的，不同的土质会产生不同的加固效果。

深层搅拌石灰桩施工时通过机械搅拌，钻进时喷射压缩空气，使准备加固的土在原位受到扰动。钻进到设计标高后，钻机钻头反向旋转，边提升边由压缩空气输送生石灰，向着由钻头搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷入被搅拌的土体中，使土体和石灰进行充分拌和，形成具有整体性、水稳性和一定强度的石灰土桩，加固深度可以达到20m。

生石灰在土壤中与水结合的反应式如下： CaO+H2O→Ca(OH)2+热量 Ca(OH)2＋CO2→CaCO3

由分子式可知，石灰水化吸收了大量水分，并产生大量的热量，引起土中水分蒸发，使土壤含水量降低，有利于土壤的排水固结。

生石灰水化过程中，体积膨胀约为原来的2倍，在这个过程中桩周土颗粒受到挤压而使土壤密实度增大，这就是所谓的膨胀挤密作用，这使得非饱和土挤实，饱和土排水固结。Ca(OH)2与土中的CO2反应生成强度较高的CaCO3，使桩体承载力大大增加。上述化学反应主要发生在生石灰与土壤强制搅拌混合后的数小时内，是石灰对软粘土的早期基本作用。

熟石灰与粘土颗粒中的活性硅铝矿物进一步缓慢的发生化学作用，反应过程中又吸收熟石灰浆中的水分，形成一种复杂的不溶于水的、将土颗粒粘结在一起的硅酸盐及硅酸钙凝胶，改变了粘土的结构。硅酸钙凝胶起到包裹和联络的作用，形成网状结构，在土颗粒间相互穿插，使土颗粒联系得很牢固，大大改善了土的物理力学性质，进一步发挥石灰固化剂的强化作用。这一过程将持续数年，是石灰对软土的后期加固作用。

通过对一些施工过程中的石灰搅拌桩观测发现，施工期间桩体含水量总是很高，直观上表现为桩顶的垫层上有明显的圆形湿痕，表明桩体含水量及渗透系数大于桩间土。由于桩身材料拌和不均匀，以及配合比、掺和料不同，桩体的渗透系数一般在在4.07×10-3～10-5cm/s之间，相当于粉砂、细砂的渗透系数，比粘土、亚粘土的渗透系数大10倍至100倍，因此桩身排水固结作用较好。

地基的强度包括搅拌桩桩体的强度和桩周上粘聚力增强后的强度，搅拌桩与周围地基相比具有更高的抗剪强度。与搅拌桩相邻的桩周上，由于拌和时产生的高温和凝聚反应形成厚度达数厘米的高度硬壳，此硬壳的存在会阻碍搅拌桩的吸水和排水，尤其是后期排水，但在施工期内该硬壳尚未形成，排水作用可以发挥的。

石灰搅拌桩加固后的地基，桩体强度高于桩间土。因此，在工程结构载荷和车辆载荷作用下，土体被压缩，承载力主要靠桩体承担。由于土相对于桩有向下滑动的趋势，桩面对桩周土产生一向上的摩擦阻力，故靠近桩周土的压力值为向下的施工载荷值与向上的摩擦力两部分之和。因此，靠近桩边的土承担的压力最小，桩间地基土应力下降，而搅拌桩桩体产生应力集中现象。 施工工艺及注意事项

由于石灰桩的膨胀挤密效应和排水固结作用，石灰桩在设计过程中应采用小桩径、密布桩的原则。石灰桩常用桩径为250~400mm，最常用的桩径为300mm，石灰桩的加固深度、桩间距应经稳定验算、沉降验算确定，并满足工后沉降要求。相邻桩的净距应≤4.0倍桩径。用石灰桩处理软地基时，应进行稳定验算和沉降计算。

石灰桩施工工艺分管内成桩和管外成桩两种工艺，一般多采用管内成桩，在此简述管内成桩工艺。管内成桩是指用人工或机械成孔后，再填料夯实、封顶、自上而下成孔、自下而上填夯成桩。它包括人工挖孔成桩、冲击法成桩、螺旋钻成桩、沉管法成桩、爆扩法成桩等施工方法。工艺流程为：桩机就位－成孔至设计深度－填料－夯压实－封顶－完成－根桩的施工。石灰桩施工的要点主要有以下几个方面：

(1)桩体材料的选择。构成桩体的主材是生石灰和粉煤灰，生石灰的活性CaO应大于85%，灰块直径以5cm左右为宜，粉灰含量应小于20%，矸石含量小于5%；粉煤灰为SiO2、Al2O3活性元素含量较高的新鲜粉煤灰，含水量应小于40%。

(2)按合适的比例对桩体材料进行配比。在孔底有余水残浆时，桩端0.5m灰 比为1：1，0.5m以上桩体为1：2，桩端增加灰比解决了桩身密实度和施工安全，但留下了人为的软弱桩段，因此，在桩端0.5m掺入5%~7%的水泥，亦可消除人为膏化段。

(3)注意防止施工中地表水和临近水源渗透进入石灰桩身。

(4)打桩顺序应该“先外排后内排，先周边后中间”的原则，对单排桩应采用

“先两端后中间”的施工方式。桩机行驶路线宜采用前进式，并采用两遍跳打方式。(5)对填料和桩身密实应注意：①填料量宜为桩孔体积的1.5～2.0倍，算料时按米计算；②如有掺合料时，应按设计配合比与生石灰拌匀；③填料前应消除桩孔内的杂物和积水，在软土中施工宜在孔中先灌入50cm厚的砂；④采用夯击时，应分段夯填，每段高度50～100cm，由成桩试验决定。

(6)石灰桩填夯后必须立即用粘土等材料压实封顶，以增加上覆压力，防止地表水流入桩身和防止石灰桩因水化过分激烈而引起桩孔喷料现象。封顶长度一般≥1.0m，且必须夯实或压实。

(7)实践表明，为避免生石灰在地下水比较丰富的地区产生弱心点，掺入适量(石灰用量的10%)的粗砂及少量(石灰用量的3%)的水泥可以避免这种问题。原因是掺入粗砂，可有效的填充生石灰块间空隙，增强生石灰体积膨胀对土体的挤密作用。

(8)为了防止生石灰在地下水丰富地区消化速度过快，导致在施工成桩过程中冲出孔外，可选用过火生石灰。另外，施工时桩头应预留200mm左右的长度，填充烂泥，防止生石灰膨胀挤出桩孔。

(9)浇灌基础应在石灰桩达到一定强度后进行，一般为一月。 桩体强度的影响因素

3.1 生石灰的剂量

不同的生石灰剂量对各种土的单轴抗压强度均有影响。在同一生石灰含量的条件下，不同的土类具有明显不同的抗压强度。室内试验表明：①当生石灰含量在6%～18%的范围内变化时，石灰搅拌桩仍保持原来土壤的特性；②不同土性的石灰粉渗入量各有最佳渗入量区间，大于或小于这一区间的渗入量，都得不到经济的加固效果。

生石灰的膨胀力与生石灰的含量成正比，但膨胀应力的大小，则与生石灰有效含钙量、约束力的大小和方向、熟化的快慢有关，如采用有效氧化钙含量为85%～89%的生石灰，让其在近似完全约束的条件下熟化，测得其轴向膨胀力最高可达11.6Mpa，随着周围约束的放松，轴向膨胀力急剧减小，膨胀力所做的功转化为周围土变形位能而趋于平衡。总之，对于一般的地基，特别是软土，当生石灰用量超过一定界限时，其约束能力绝对不可能阻止生石灰搅拌桩的膨胀，巨大的膨胀力必将在相当范围内传布，这就是石灰搅拌桩真经增大的原因。 3.2 软粘土的含水量

石灰搅拌桩的强度能否形成和强度高低，与软粘土的含水量有关。生石灰转变为熟石灰以及继续水化，都要吸收和蒸发软粘土中的水分。因此，必须要有足够的水供生石灰水化，否则无法形成强度。另一方面，水又不能太多，以使处于饱和状态的软粘土能因脱水而转变成三相状态，软土中的空气才能为碳酸化反应提供足够的二氧化碳，从而形成使灰土反应生成有一定强度的胶结物质条件，形成较高的强度。由于石灰搅拌桩中的水分在强度形成中得到消耗，灰土含水量会大幅度减少，甚至由流动状态转变为硬塑乃至坚硬状态，从而提高石灰土的强度。

3.3 施工方法

另外值得注意的是，施工过程中所采用的施工方法对桩体的强度也有很大的影响。实践表明，施工中采用复搅和不复搅方法相比，复搅的桩体强度比不复搅的桩体强度提高60％以上，而空搅不喷灰测试结果与原地基土区别不大。 石灰桩的适用范围

石灰桩法师用于处理板和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基。用于地下水位以上的土层时，以增加掺合料的含水量并减少生石灰的用量，或采取土层浸水等措施。加固深度从数米到十几米。但此法不适用于有地下水的砂类土。

石灰桩法可用于提高软土低级的承载力、减少沉降量、提高稳定性，适用于以下工程：

(1)深厚软土地区7层以下，一般软土地区8层以下的住宅楼或相当的其他多层工业与民用建筑物。

(2)如配合箱基、筏基，在某些情况下，也可用于12层左右的高层建筑物。(3)有工程经验时，也可用于软土地区大面积堆载场地或大跨度工业与民用建筑独立柱基下的软弱地基加固。

(4)石灰桩法也可用于机器基础和高层建筑深基开挖的主动区和被动区加固。

(5)适用于公路、铁路桥涵后填土，涵洞及路基软土加固。(6)使用与潍坊地基加固。

结束语

通过理论分析和工程实践，可见石灰搅拌桩处理软土地基的作用是十分明显的。用石灰搅拌桩处理后的软地基，渗透性增大，石灰搅拌桩有助于排水固结，经处理后复合地基降低了软土含水量，增大了凝聚力，复合地基的强度得到提高，可以取得良好的经济效益，适宜于公路的挡土结构、桥涵、通道的软土地基处理。

目前，石灰桩的研究工作仍在进一步深入，研究重点是各种施工工艺的完善和实测总结设计所需的各种参数，式设计施工更加科学化，规范化。与此同时，各地正在努力扩大石灰桩的应用范围，以取得更好的经济效益和社会效益。

第四篇：论文：软弱地基下基坑钢板桩设计

软弱地基下钢板桩支护设计

（廖昭 朱春来）

摘要：作为深基坑支护方式的一种，钢板桩支护具有不受场地限制、安全环保经济、施工速度快、止水效果好等一系列优点，在众多岩土工程中得到广泛应用。本文以广中江高速公路第TJ12合同段番中大桥P6承台钢板桩支护设计为例，分析了在覆盖层较厚的软弱地基环境下钢板桩支护设计的技术要点，对钢板桩受力计算及设计要点及进行了介绍，可为类似工程提供借鉴。

关键词：钢板桩；软弱地基；设计要点；受力计算

1、工程概况

1.1 承台概况

广中江高速公路第TJ12合同段番中大桥P6承台位于广州市番禺区洪奇沥水道东岸河提内侧，承台为方形带圆倒角承台。承台长宽高为9.1m9.1m4m，承台顶标高+0.418m，原地面标高为+1.0m。该标段征地红线范围较窄，承台两侧为鱼塘塘基，顺桥向靠江侧为河堤。由于场地受限，无法采用放坡开挖，则考虑采用钢板桩支护后垂直开挖。1.2 地质条件

该项目路线地处珠江三角洲海陆交互沉积平原，该地区河堤纵横，地表水系发达，岸上桥址位置则多为鱼塘，淤泥覆盖层厚度较大，厚约14m～27m，局部含较多砂粒或呈淤泥质粉细砂、淤泥质亚粘土。

番中大桥P6位置地质情况从上至下依次为18m淤泥，2.3m粉质黏土，强风化花岗岩，中风化花岗岩。从地勘情况来看，承台基坑开挖深度（拟开挖4.8m）及钢板桩打入深度（拟采用15m钢板桩）均未超出淤泥层。地勘资料显示该处淤泥重度为1.7kN/m，内摩擦角为13。

32、钢板桩设计

2.1 围堰尺寸拟定

本着安全可靠、经济适用、施工方便的原则来拟定钢板桩围堰的结构尺寸。首先根据现场测量给出的原始地面标高，计算出承台底距原地方4.582m，封底混凝土厚度设计为20cm，因此开挖深度拟定4.8m。

承台长宽为9.1m9.1m，考虑模板施工位置，承台边距钢板桩围堰侧壁应满足一定施工距离，因此钢板桩围堰尺寸拟定为12m12m。在考虑该尺寸时需注意钢板桩截面形式及围檩材料截面的高度，计算承台模板与钢板桩壁之间的施工距离时应扣除钢板桩有效高度及围檩材料截面高度。

图2-1 钢板桩有效高度示意

2.2 钢板桩型号及支撑形式选择

支撑是为减少钢板桩桩身内力，抵抗围堰外部荷载的主要构造。支撑主要由围檩和对称、斜撑或者锚杆构成。围檩一般由型钢紧贴钢板桩，并连成整体，形成闭合框架。为减少围檩型钢的跨度，可以在围檩之间设置对称、斜撑或者锚杆。钢板桩简化计算方法按支撑层数分为无锚（悬臂）、单锚（一道支撑）及多锚（两道及两道以上支撑）三种。

根据施工经验和工程实际情况，该承台采用一次浇筑为宜，因此为避免围檩支撑与承台钢筋混凝土空间位置冲突，在钢板桩围堰顶口高出承台30cm位置设置一道围檩支撑较为合适。因此钢板桩入土深度按单锚式钢板桩计算。（1）荷载计算

考虑距基坑边缘1.5m处有车辆荷载q30kN/m2，当土的内摩擦角为13，被动土压力系数k1.3。

1.5q=30kN/m2R0RCyq0C4.8AyeAheAqAeAheAqSxtP0Se-(e +e)pAhAqOepeAeAq

图2-2 钢板桩压力分布图

13yq1.5tg2452.37m

2被动土压力系数：KPtg45主动土压力系数：Katg4522131.58 2130.63m 2基坑底处主动土压力压强：eArhKa174.80.6351.41kN/m2 基坑底处车辆荷载产生的压强：eAqqKa300.6318.9kN/m 基坑底处合压强：PbeAeAq51.4118.970.31kN/m（2）y值计算

y为板桩上压强为零的点距基坑底的距离，即图上S点到A点的距离。在S点处板桩的被动土压力等于板桩墙后的主动土压力，即：

2rKKPyPbrKay

yPb70.312.90m

rKKPKa171.31.580.63（3）按等值梁法计算钢板桩最大弯矩及支反力

单锚深埋钢板桩可以视为上端为简支，下端为固定支承，采用等值梁法计算较为简便。其基本原理如图2-3所示。梁CD一端为简支（支点为C点），另一端为固定端（D点），正负弯矩在S点发生转变。取梁CS段，并于C点设一自由支承形成CS梁，则该梁上的弯矩值不变，此CS梁即为CD梁上CS段的等值梁。而该梁正负弯矩发生转变的S点即为钢板桩上土压力等于零的点，支点C即为单锚钢板桩顶端支撑作用点。

CSDC图2-3 等值梁法示意图

D

按简支梁计算等值梁的C点及S两支点反力（R0和P0），C点弯矩为0，即

MC0

P0hy212111heAy(yh)eA(yqh)hyqeAq 32232112.914.8251.412.9(4.8)51.414.822.37218.9232P03128.49kN

4.82.9

垂直于钢板桩方向合力为0

Q0

R0P0R01hyeAhyqeAq 214.82.951.414.82.3718.9128.49115.37kN 2（4）计算钢板桩最小入土深度t

根据P0和前端被动土压力对板桩底部（O点）的力矩相等

P0rKKpKa6x2

x6P06128.495.64m

171.31.580.63rKKpKa

最小入土深度t0yx5.642.98.54m

实际入土深度T1.1t01.18.549.39m

板桩总长LhT9.394.814.19m，拟用15m长拉森钢板桩。（5）钢板桩截面选择

板桩所受弯矩最大值处剪力为零，设剪力为零处距板桩顶为x，则：

R012xrKaxyqqKa0 21115.37170.63x2300.63x2.370 整理得：

x3.53x29.910

2x3.98

12xxyqMmaxR0xrxKaqKa232

13.983.982.37115.373.98173.9820.63170.63338.02kNm322

采用符合日标JIS A 5528拉森Ⅳ型钢板桩，材料为SY295，屈服强度f295N/mm2，截面系数W2270cm，取2倍安全系数。30.74Mmax0.74338.021031f110.2MPaf147.5MPa

W227010622.3 围檩及支撑持验算

双拼工40围檩32工40围檩工40斜撑20040 28=1120地面线480400P6承台外轮廓线11430.0-3.5821200150020φ400钢管十字撑A砂浆垫层P6承台基坑底钢板桩A120020045钢板桩平面图A-A

图2-4 围檩及内支撑示意图

围檩及支撑的设计尽量考虑采用施工现场现有材料，该钢板桩支护的围檩及内支撑布置形式如图2-4所示：矩形围檩采用双拼工40型钢倒置紧贴钢板桩壁，每个倒角布置一道双拼工40斜撑，十字对称采用φ400钢管。

采用有限元软件miads civil对围檩及内支撑进行实体建模。模型中将围檩4个角点进行DZ、RX及RY方向上的约束（Z方向为垂直与地面），土压力加载示意如图2-5所示，内力计算结果如图2-6及图2-7所示：围檩为轴心受压构件，最大弯矩在钢管十字撑支撑位置，为160.6kN/m，最大轴力为452.1kN；钢管十字撑考虑自重，为轴心受压构件，最大轴力为480.1kN。

图2-5 围檩及内支撑荷载示意图

图2-6 围檩及内支撑弯矩图

图2-7 围檩及内支撑轴力图

（1）双拼工40围檩验算

双拼工40计算参数：截面面积A=172.2cm2，截面模数W=2180 cm3，截面回转半径i=15.8cm，屈服强度fy=235MPa，f=170MPa，弹性模量E=200GPa，计算长度l11.6m。根据受力图得知围檩均布荷载q115.37kN/m。

长细比l116073.42 i13.9NA式中，mMmax452.1160.6114.68MPaf215MPa

452.1N0.73172.21.05218010.8W10.8'3325.6NEfy235

—回转半径，； 73.42，根据《钢结构设计规范》附表C-2查得稳定系数=0.73。m —等效弯矩系数，m0.650.35M11。M2 —与截面模量对应的截面塑性发展系数，=1.05，；

'2222' —参数，NEEA/1.13.14200000/(1.173.42)3325.6kN； NE

（2）φ400钢管十字对撑稳定性验算

十字对撑采用400钢管。截面面积A=111.12cm2，考虑自重q=87.2kg/m，回转半径i=13.9cm，截面

模量W=1067.8cm3，屈服强度fy=215MPa，f=170MPa。

长细比l116083.45 i13.9187.211602NmMmax480.1878.6MPaf215MPa480.1A0.67111.12N1.151067.8510.8W10.8'2536.11NE

式中，

—回转半径，fy235； 83.45，根据《钢结构设计规范》附表C-2查得稳定系数=0.67。m —等效弯矩系数，无横向荷载和端弯矩时m1。

 —与截面模量对应的截面塑性发展系数，=1.15，；

'2222' —参数，NEEA/1.13.14200000/(1.183.45)2536.11kN； NE3、结语

目前广中江高速公路番中大桥2个P6承台均已施工完成，钢板桩顶口及围檩变形量较小，支护结构安全得以验证。在软弱地基下的钢板桩支护设计过程中需注意以下几点：

1.等值梁法是钢板桩支护计算中比较安全的方法，结果偏于保守，适用于工程数量不多，规模较小的钢板桩支护计算。

2.通过过程计算可以发现土的内摩擦角对计算结果影响非常大，土的内摩擦角值一般由工程地质勘查报告提供，如果地勘点距施工地点距离较远或者周围地勘点较少导致报告所给出的值参考价值不大可再进行第二次勘查测定。

3.对于土层有变化的时候可取钢板桩深度范围内的土层参数加权平均值。

4.在钢板桩设计过程中一般还应对开挖至一定深度后还未施工围檩及支撑时的工况进行验算，该基坑开挖1m后完成围檩及支撑施工，再继续开挖至设计标高，该施工方法偏于安全。

5.基坑尺寸和围檩设计一定要对施工空间位置进行充分考虑，特别是基坑宽度、围檩及支撑的布置位置、材料高度，以避免钢板桩支护施工完成后永久结构物施工空间不足。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50017—2003钢结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2003.[2] 中国建筑科学研究院.JGJ 120-2012建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.[3] 中华人民共和国交通部.JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范[S].北京：人民交通出版社，2004.[4] 江正荣.建筑施工计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.[5] 张宏亮.U型钢板桩的冷弯性能[J].材料科学与工程学报，2011.[6] 左光恒.钢板桩围堰的设计与施工[J].西部探矿工程，2010.

第五篇：软弱地基的处理及换土垫层的设计应用

软弱地基的处理及换土垫层的设计应用

摘要： 软弱地基的处理，在水利工程建设中会经常碰到。在投资少，又能达到设计规范要求的前提下，如何处理好软弱地基，是我们每一工程技术人员需要探讨和研究的问题。这里介绍了软弱地基处理的几种方法及换土垫层法的实际设计应用情况。

关键词： 软弱地基 处理方法 设计应用

1、前言

在进行水工建筑物的基础设计时，时常会碰到软弱地基问题。下面就根据自己的一些工作实践经验，浅谈一下软弱地基如何处理和换土垫层法在惠州市某泵站机房基础设计中的应用情况。

2、软弱地基的处理方法

直接利用软弱土层作为建筑物地基时，一般应按以下要求进行设计： 软弱土层为淤泥和淤泥质土时，应充分利用其上覆较好土层作为持力层； 若软弱土层为冲填土、建筑余泥和性能稳定的工业废料，并且均匀性和密实性较好时，均可利用作为持力层。

对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。

当地基承载力和变形不能满足设计要求时，则应将地基进行人工处理。这种经过人工处理的地基称为人工地基。

局部软弱土层及暗沟、暗塘的处理，可采用基础加深、基础梁跨越，换土垫层或桩基等方法。

当地基承载力和变形不能满足设计要求时，地基处理可选用机械压（夯）实、换土垫层、堆载预压、砂井真空预压、砂桩、碎石桩、灰土桩，水泥旋喷或深层搅拌形成的水泥土桩以及桩基等方法。处在地下水位以上，由建筑余泥或工业废料组成的杂填土地基，可采用机械压（夯）实方法进行处理。其中重锤夯实的有效夯实深度可达1.2m左右；若采用强夯，则有效夯实深度应经试验确定；当需要大面积回填夯实时，可采用机械分层回填碾压方法；处理含少量粘性土的建筑余泥、工业废料和炉灰填土地基时，可采用振动压实的方法。当震实机自重2t，振动作用力100kN时，有效夯实深度可达1.2~1.5m。

处理较厚淤泥和淤泥质土地基时，可用堆载预压、砂井堆载预压或砂井真空预压。采用堆载预压时，预压荷载宜略大于设计荷载，预压时间应根据建筑物要求以及地基固结情况决定，同时应注意堆载大小和速率对周围建筑物的影响。采用砂井堆载预压或砂井真空预压时，应在砂井顶部作排水砂垫层。

用砂桩、碎石桩、灰土桩、水泥旋喷或深层搅拌桩处理软弱地基时，桩的设计参 数宜通过试验确定。施工时，表层土如有隆起或松动，应予以挖除或压实。对地基承载力、变形或稳定性要求较高的建筑物，若用桩基，则桩尖宜打入压缩性低的土层中。

若仅需处理软弱地基的浅层，可采用换土垫层的方法。

总之，软弱地基的处理应该因地制宜，处理后的地基承载力应满足设计要求。

2、换土垫层的设计应用

换土垫层就是将基础下面一定厚度的软弱土层挖除，然后以中砂、粗砂、砾石、碎石或卵石、灰土、粘性土以及其他性能稳定、无侵蚀性的材料。垫层应分层夯实，每层夯实后的密度应达到设计标准。

换土垫层设计包括决定垫层所应具有的最小宽度和厚度。

在垫层的宽度方面，根据建筑经验，垫层的顶宽一般采用较基础底边每边宽出200mm，垫层的底宽一般取基础同宽（如图1）。垫层的厚度应根据作用在垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于软弱土层承载力的条件确定，同时厚度不小于500mm。

在该灌站机房的基础进行设计时，由钻探资料显示，该地基为很厚的软粘土层，其承载力标准值fk=80kN/m2，重度γ=17 kN/m3，IL=1.00，e=1.00。已知机房独立基础承受上部结构荷载设计值F=155 kN，设计室内外高差为0.3m，室外基础埋深d=0.80m。从以上数据可知，该地基承载力和变形不能满足设计要求。

由于该灌站交通不便，重型机械无法进入（如打桩机等），为了减少工程投资，又能达到设计要求的目的，经几个方案比较，决定采用直接用人工就可施工的换土垫层法作为该灌站基础设计。在垫层材料方面，采用中砂作为垫层，其承载力设计值按f=180 kN/m2计算（施工时砂垫层密度控制在中密程度），重度取γ=19.5 kN/m3。

按公式l = b=[F/(f-γh)]1/2确定基底长度和宽度（独立柱正方形基础）。式中：l、b——基础底面长和宽；

F——上部结构的荷载设计值；

f——换土垫层承载力；

γ——基础及回填土平均重度，一般取γ=20 kN/m3；

h——基础自重计算高度。

l =b=[F/(f-γh)]1/2=[155/（180-20×0.95）]1/2=0.98m，取l =b=1.0m 下面进行砂垫层厚度的计算：

在进行砂垫层厚度计算时，一般应满足pcz+pz≤fz 式中：pcz——作用在垫层底面处土的自重应力（kN/m2）;pz______垫层底面处的附加应力设计值（kN/m2）;

fz________垫层底面处软弱土层承载力设计值（kN/m2）;

采用该式确定垫层厚度时，需要用试算法,即预先估计一个厚度，然后按上式校核，如不满足要求时，必须增加垫层厚度，直至满足要求为止。

为了减少计算工作量，设计该机房基础换土垫层的厚度时，采用了查曲线图的计算方法：曲线图见《建筑地基基础》 1990.10；231。

首先，按下式计算出k1值

k1=[fk+ηbγ软（b-3）+ηdγ其次，按下式计算出k2值

k2= k1+15b(ηdγ

-γ)/ p0

（d-0.5）-γ

d]×10/p0

软软

软垫式中：p0——基础底面附加应力（kN/m2）;

fk——垫层底面处软弱土层的承载力标准值（kN/m2）;ηb、ηd——分别为基础宽度和埋深的承载力修正系数；

d——基础埋置深度（m）；

γ软、γ垫——分别为软弱土层和垫层的重度（kN/m3）。

然后根据k1、k2和基础底面长边与短边的比值n=l/b，由曲线图查得m值。最后算出垫层厚度z=mb。本基础：fk=80kN/m2、d=0.8m、γηd=1.1。

另外，p0=（F+G）/b-γd=（155+1×0.95×20）/1-17×0.8=160.4 kN/m2，代入上两式得：

=17 kN/m3、γ

=19.5 kN/m3、按表查得ηb=0、软垫k1=[fk+ηbγ软（b-3）+ηdγ

软

（d-0.5）-γ

软

d]×10/p0

=[80+1.1×17×(0.8-0.5)-17×0.8] ×10/160.4

.=4.49

k2= k1+15b(ηdγ-γ)/ p0 软垫 =4.49+15×1×(1.1×17-19.5)/160.4 =4.42

根据k1=4.49、k2=4.42和n=1查曲线图得m=0.82。则砂垫层厚度：z=bm=1.0×0.82=0.82 m，取 z=0.85 m，如图2所示。

3、结语

该灌站工程建成且连续安全运行已有五年多，经观测，机房基础沉降<2mm（基本无沉降），机房上部结构无任何异常情况，运行良好。因此采用“换土垫层法”处理软弱地基，满足规范要求，满足运行要求，是经济和安全的。