第一篇：某软弱地基厂房桩基设计方法研究

某软弱地基厂房桩基设计方法研究

摘 要：某沿海地区的大型不锈钢工程，地基处理的难度很大，为控制投资，本文采取措施提高深厚淤泥条件下的单桩水平承载能力，充分发挥单桩的竖向承载能力，大大降低工程投资。本文结合该工程主厂房的桩基设计就相关问题进行探讨，为类似工程的设计提供参考。

关键词：深厚软土地基；桩周土；单桩水平承载能力

1引言

沿海地区的地质多以滩涂为主，这种土质一般含水率高、空隙比大、压缩性高、强度低、渗透性差、固结系数小。由于很深的滩涂及淤泥的存在，在桩基设计时，桩周地基土对桩顶的约束很弱，单桩的水平承载力特征值往往很低。而沿海地区靠近海边，风压一般较大，建构筑物的柱底剪力一般会很大，设计柱下桩的根数时，往往是剪力起控制作用。因此在打桩前对表面土层进行适当的地基处理，提高表面土层对桩顶的约束，从而提高单桩水平承载力特征值，并充分发挥单桩的竖向承载能力，可以大大节省项目的投资。2工程实践

国家某重点钢铁企业，拟投资十几个亿引进国外先进技术，在福建沿海某地修建一条年产40万吨冷轧不锈钢带生产线，这是一条直接轧制、退火、酸洗不锈钢的全连续生产线，该厂建成后将为加速我国不锈钢行业的结构调整、产业升级做出积极地贡献。

为满足生产工艺的高精度要求，建构筑物的建设要求也相对较高。由于地处福建沿海，地质条件相对较差，因此主厂房的基础设计成为重点之一。2.1厂房的主要结构型式

主厂房总长度642 m，总宽度54 m，总建筑面积为34668m2。厂房为两连跨，分别是酸洗退火跨30米，和成品跨24米，厂房内设50吨桥式吊车，轨面标高分别为14.500 m和11.000 m。厂房纵向基本柱距为12 m、15 m，在轧机处局部拔柱，最大柱距27 m。2.2工程地质条件

拟建场地第四纪土层厚度较大，为海积及冲洪积成因类型，以巨厚的淤泥、卵石、粉质粘土及淤泥质粉质粘土为主，基底为花岗岩及其风化壳，为典型的深厚软土地基；地层层次清晰，分布较稳定。其场地岩土层空间分布及其工程地质性能如下, ①-?表示从上至下土层分布：

①杂填土呈松散～稍密，性状不均匀，工程地质性能差；层厚1.00~10.900m，平均4.94m。

②淤泥以流塑状态为主，为高压缩性低强度软弱土层，工程地质性能差；层厚28.500~41.300m。

③卵石为中密状态，工程性能较较好，属低压缩性土，但分布不均厚度较薄，且下卧软弱④淤泥质粉质粘土层；层厚0.7~6.10m,平均2.87m。

④、⑦淤泥质粉质粘土层为软塑状态，高压缩性低强度软弱土层，工程地质性能差；层厚0.7~5.70m,平均3.42m和3.08m。⑤卵石以中密～密实状态，工程地质性能较好，力学强度高，但厚度较薄（0.50m～6.30m平均2.06m），且分布不均；层厚0.50~6.30m,平均2.06m。

⑥、⑨粉质粘土呈可塑状，为中压缩性土，力学强度较高，工程性能较好，承载力一般；层厚0.40~6.90m,平均3.46m和2.57m。

⑧卵石以密实状态为主，厚度较大，层位稳定，工程性能好，属低压缩性土，工程地质性能好，力学强度高，桩基工程地质性能较好，但局部夹有薄层粉质粘土层；层厚1.30~8.60m。

⑩卵石为密实状态,无软弱下卧层，厚度大于5.0m,工程性能好,分布稳定，属低压缩性土，工程地质性能好，力学强度高，桩基工程地质性能好，为良好的桩基持力层；层厚5.80~12.10m,平均9.20m。

?砂土状强风化花岗岩：工程性能强度好，为软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级，未发现洞穴、临空面或软弱岩层，桩基工程地质性能较好，但埋藏深度较深。

2.3厂房柱桩基设计

经过计算，上部钢结构厂房柱传至基础的单柱最大轴力约5000kN,并且厂房内有吊车，对沉降敏感。结合当地的实际工程经验，为缩短建设周期，设计采用PHC桩，Ф500125，AB型，以⑧或⑩层为桩端持力层，桩长约为50m。2.3.1确定单桩竖向承载能力

本工程中，根据地勘提供的相关参数，同时考虑由于淤泥等软弱土层后期的沉降可能会产生负摩阻力的影响，按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）5.3.5条公式，初步估算单桩竖向承载力特征值 =1200kN。该值属于经验参数法估算取值。而根据业主提供的以往工程类似桩基检测报告，Ф500125，AB型PHC桩的竖向承载能力特征值为1500kN，该值略大于经验估算值。结合该桩基在过去工程中的成功应用情况，在设计过程中单桩的竖向承载力特征值仍按= 1500kN取用。

在桩基施工完成后，根据当地检测部门提供的《静载抗压试验简报》（表1），实际工程桩单桩竖向抗压极限承载力均达到3000kN，并且桩基都进入稳定状态，未达到极限状态，因此单桩竖向承载力特征值1500kN，满足设计要求。

表1 静载抗压试验简报

桩号最大试验荷载/kN最大试验荷载下桩顶沉降/mm残余变形/mm卸荷回弹/mm单桩竖向极限承载力取值/ kN备注209300020.5710.1210.453000最终进入稳定状态，未达到极限状态245300018.189.298.893000 278300023.5911.4612.493000 367300020.0210.379.653000 457300014.585.009.583000 680300013.917.546.373000 841300016.507.389.123000 847300026.7713.3413.433000 905300020.548.5012.043000 1479300025.5914.3511.243000 2.3.2提高单桩水平承载能力

在淤泥质土深厚的地质条件下，桩的水平承载能力比桩的竖向承载能力更加令人担忧。而影响桩基水平承载能力的因素有很多：桩自身的强度、刚度和长度，桩间土的性质、桩入持力层的状况、桩顶约束情况、桩顶水平位移的允许值等。

本工程采用的PHC桩，桩身强度，自身抗弯性能良好。在这种深厚淤泥质土体中，在承受水平荷载的作用时，在桩身强度出现破坏前，往往先出现桩侧土体的显著隆起或桩顶水平位移大大超出上部结构的允许值，因此桩的水平承载能力的极限状态就由桩的水平变位来决定。

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）5.7.2条的公式5.7.2-2：，结合本工程地勘资料上的相关数据，按桩顶固结、地面处水平位移控制为10mm来进行初步估算，单桩竖向承载力特征值仅约为Rha=30kN。同时根据业主以往工程的相同桩型及桩长的工程桩单桩水平承载力静载检测报告，单桩水平力特征值亦为30 kN。其水平及变位测试图如图1：

图1 水平及变位测试图

由于本工程地处福建沿海地区，拟建厂房距离海边近数百米，风荷载取值较大，基本风压0.80 kN/ m2，再加上吊车的作用，厂房柱底最大水平剪力Vkmax=270 kN。按照目前的单桩水平承载能力，柱底需设置9根桩才能满足设计要求，而此时单桩的竖向受荷仅达到500 kN，远小于单桩竖向承载力特征值1500 kN。如果照此设计桩基，势必会造成巨大的浪费，因此提高桩基的水平承载能力成为桩基设计的成功关键。

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的规定，桩的水平承载能力由桩的水平变位系数决定，由此可见又由桩侧土水平抗力系数的比例系数m决定，而m值为地面以下[2(d+1)]深度范围内各土层的综合值（d为桩径）。对于一般常用的桩径，m值得影响深度一般在3.5m左右。因此，如果通过固化的方法处理好桩顶以下3.5~4m范围内的土层，提高桩侧土体的水平抗力系数，应该可以很好的提高桩基的整体水平承载能力。

在前期进行平整场地的过程中，在建设场地用石料进行了大面积的回填，回填深度1~4米不等，这一措施在一定程度上起到了固化桩顶面层的作用，增加了桩及基础的抗水平力作用。但是由于本厂房内有大量的深浅不一的设备基础，局部设备基础基坑深度达到9m多，为了躲避这些设备基础，厂房柱基础基底标高亦深浅不一，最深处亦达9m多，原有的回填无法充分发挥作用。本工程最后决定另外再采用高压旋喷桩，固化桩顶周围4m深度范围内的土体。高压旋喷桩采用双管注浆法，间距500mm，喷14%水泥砂浆，喷后旋喷桩直径可达φ700mm。高压旋喷桩固化范围为承台外每边外扩1/2承台边长，这一固化措施同时也有效防止了倒桩。承台施工完成后，再及时采用级配碎石分层回填并夯实，每层厚度0.3m，密实度≥0.94。通过固化及密实回填土，桩顶及承台都增加了约束。

按照上述处理方法完成后，对承台桩基进行工程桩试验，依据有关部门提供的《静载试验简报》，单桩水平承载力特征值，比原来特征值提高了50%。原来设计需要9根桩的承台实际仅需设置6根桩就能满足设计要求，同时单桩竖向受力也达到了900 kN，单桩的竖向承载力也得到了有效的应用，减少了1/3的桩根数，节约投资1300多万元。3结论

在沿海地区，特别是拟建场地具有深厚软土地基的地方，不具备天然浅基础地质条件，而采用其他地基处理方法，其复合承载力或沉降变形也难以满足设计要求时，桩基仍为最合适的设计方案。但是在设计桩基的同时，先期对整个场地进行大面积的一定深度的换填或回填处理，使整个建设场地的基础形成一个相对稳定的面壳层，然后再对桩顶以下3~4m范围内的软弱土层进行一定的加固处理，提高桩顶周围土层对桩顶的约束，在有效防止倒桩的同时，也在很大程度上提高了单桩的水平承载能力，充分发挥了单桩的竖向承载能力，从而有效减少了桩的根数，降低工程成本，节约投资。

参考文献：

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http://www.teniu.cc/ [5] DBJ13-86-2007 先张法预应力混凝土管桩基础技术规程[S].[6] 郑俊杰.地基处理技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2004.[7] 董建国，沈锡英，钟才根.土力学与地基基础[M].上海:同济大学出版社，2005.[8] 郑建国.《湿陷性黄土地区地基处理工程实录》[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.[9] 史佩栋.实用桩基工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.[10] 高大钊.桩基础的设计方法与施工技术[M].北京：机械工业出版社，1999.[11] 欧阳文聪，侯炜，栾娟.黄土地区桩基础设计要点研究[J].山西建筑，2008，34（19）：85-86.

第二篇：软弱地基处理方法

软弱地基处理方法

软弱地基是指由具有强度较低、压缩性较高及其他不良性质的软弱土（如淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土）组成的地基,天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土称之为软土。它包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土。

地基处理的目的是采取切实有效的处理方法，改善地基土的工程性质，使其满足工程建设的要求。本文指出了软弱地基处理的基本方法、原理和适用范围，并提出了确定 地基处理方法的步骤。1.常用的软弱地基处理方法

根据地基处理方法的原理，目前常用的软弱地基处理方法基本上分为碾压及夯实、换填垫层、排水固结、振密挤密、置换及拌入、加筋及其他方法等七类：

1.1碾压及夯实。重碾压及夯实的地基处理具体有锤夯实、机械碾压、振动压实、强夯法(动力固结)等处理方法。（1）原理及作用：利用压实原理，通过机械碾压夯击，把表层地驻土压实，强夯则利用强大的夯击能，在地基中产生强烈的冲击波和动应力，迫使土动力固结密实。（2）适用范围：适用于碎石、砂土、粉土、低饱稠蔑的粘性土、杂填土等。

1.2换填垫层。换填垫层具体可分为：砂石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿碴垫层等方法。（1）原理及作用：以砂石、素土、灰土和矿渣等强度较高的材料，置换地基表层软弱土提高持力层的承载力，扩散应力，减少沉降量。（2）适用范围：适用于处理暗沟、暗塘等软弱土地基。

1.3排水固结。具体可分为：天然地基预压、砂井预压、塑料排水带预压、真空预压、降水预压。（1）原理及作用：在地基中增设竖向排水体，加速地基的固结和强度增长，提高地基的稳定性，加速沉降发展，使地基沉降提前完成。（2）适用范围：适用于处理饱和软弱土层；对于渗透性极低的泥炭土，必须慎重对待。

1.4振密挤密。振密挤密具体可分为：振冲挤密、灰土挤密桩、砂石桩、石灰桩、爆破挤密。（1）原理及作用：采用一定的技术措施，通过振动或挤密，使土体的孔隙减少，强度提高，必要时，在振动挤密的过程中，回填砂、砾石、灰土、素土等，与地基土组成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降量。（2）适用范围：适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄士。

1.5置换及拌入。置换及拌入具体可分为：振冲置换、深层搅拌、高压喷射注浆、石灰桩等。（1）原理及作用：采用专门的技术措施，以砂、碎石等置换软弱土地基中部分软弱土，或在部分软弱土地基中掺人水泥、石灰或砂浆等形成增强体，与未处理部分土组成复合地基，从而提高地基的承载力，减少沉降量。（2）适用范围： 粘性土、冲填土、粉砂、细砂等。振冲置换法对于排水剪强度 20KPa时慎用。1.6加筋。加筋具体可分为：土工合成材料加筋、锚固、树根桩、加筋土。（1）原理及作用：在地基土中埋设强度较大的土工合成材料、钢片等加筋材料，使地基土能够承受抗拉力，防止断裂，保持整体性，提高刚度、改变地基土体的应力场和应变场，从而提高地基的承载力，改善地基的变形特性。（2）适用范围：软弱上地基、填土及高填土、砂土。

1.7其他。其他还有灌浆、冻结、托换技术、纠偏技术等处理方法。（1）原理及作用：通过独特的技术措施处理软弱土地基。（2）适用范围：根据实际悄况确定。地基处理方法很多，各种处理方法部有它的适用范围、局限性和优缺点，没有一种方法是万能的。具体工(下转第58页)(上接第25页)程情况很复杂，工程地质条件千变万化，各个工程间地基条件差别很大，具体工程对地基的要求也不同。而且机具材料等条件也会因工作部门不同、地区不同而有较大的差别。因此，在选择地基处理方法前，应完成下列工作：(1)搜集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等；(2)根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题，确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等；(3)结合工程情况，了解当地地基处理经验和施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其他地区相似场地上同类工程的地基处理经验和使用情况;(4)调查邻近建筑、地下工程和有关管线等情况;(5)了解建筑场地的环境情况。2.确定地基处理方法的步骤 确定地基处理方法宜按下列步骤进行：(1)根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和相邻近建筑的影响等因素进行综合分析，初步选出几种可供考虑的地基处理方案；(2)对初步选出的各种地基处理方案，分别从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比，选择最佳的地基处理方法;(3)对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级和场地复杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求时，应查明原因，修改设计参数或调整地基处理方法。

第三篇：软弱地基

软弱土一般指土质疏松、压缩性高、抗剪强度低的软土和未经处理的填土。持力层主要由组成的地基称作软弱地基。在珠江三角洲地区，最常见的软土主要为淤泥、淤泥质土、泥炭土等，它们有一个共同的特点就是：沉积时间短，含水量高，压缩性高，抗剪强度低，灵敏度高。在软弱土层上建造建（构）筑物时，采用天然地基其强度往往不能满足设计要求，遇到诸如土体稳定、变形等一系列问题。于是，需采取措施对软弱地基进行地基处理，以满足设计的要求，确保建筑物的安全与正常使用。地基处理的对象包括：软弱地基与不良地基。建设工程越来越多地遇到不良地基。因此，软弱地基处理问题也就显得更为常见和更加重要。现就常用的软弱地基处理方法谈点看法与同行作一些探讨。希望在今后类似工程的施工中得以借鉴，确保工程质量。来源：www.teniu.cc

一、常用的软弱地基处理方法 考试大－全国最大教育类网站(www.teniu.cc)

（一）换填法。

换填法是进行软弱地基处理的方法之一，又名换土垫层法。本方法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土及暗沟、暗塘等的浅层处理。换填材料可用中（粗）砂，级配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤渣等。换填法的作用，是提高持力层的承载力，改善土的压缩性，减小地基变形。当软弱土较薄时，可全部挖去；当软弱土较厚时，可部分挖去。填土可采用砂、碎石、素土等。现行的设计思路是将换填垫层作为基础的持力层，利用基底附加应力在换填垫层中向下扩散时应力不断减小的特点，选择合适的垫层厚度，以达到软弱下卧层顶面所受的压应力不大于其容许应力的目的。

（二）预压法。来源：考试大的美女编辑们

预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和黏性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。

（三）砂石桩法。www.teniu.cc考试就到考试大

砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和黏土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软黏土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。

（四）深层搅拌法。

深层搅拌法是使用特制的搅拌机械，以水泥、石灰等材料为固化剂，在土层中强行与软土搅拌，使软土硬结成水泥（或石灰）土桩（柱）体或连成地下桩排，使之成为具有整体性和一定度的复合地基。深层搅拌法目前分“干法”的粉喷桩法和“湿法”的旋喷注浆法。深层搅拌法主要适用于原料堆场、码头岸壁、高等级公路地基加固，以及地下基坑的挡土结构等。例：江门市新会区的江裕科技园多幢厂房就是用粉喷桩处理地基，经钻孑L抽芯检查及静载试验反映良好，满足设计要求。

（五）强夯法。

强夯法是以巨大的夯击能（通常为几十吨。米至几百吨。米）将块石或碎石夯穿软土层，使之沉底形成桩或墩柱体，与软土形成共同体以达到加固软基的目的，同时，它与垂直排水法一样，也有加速固结沉降的效果强夯法基本不受地表填土（石）的限制。它适用于对地基沉降要求高，而且承载力大，软土层厚但下伏有较坚实土层的场地。例：某机场停机坪场地，地质情况为：上部为1m～1.5m的素填土、耕植土，其下为6m～7、5m的淤泥，淤泥层下部为可塑状的残积粉质黏土层。其处理方法是：在软土地基上铺填2m～3m厚的块石（块径以1O∞ ～80 ClTI为主），然后定点强夯，夯击完毕后铺垫0、5m厚块石垫层，面夯形成上下两层，下层为强夯块石墩及墩问软土组成的复合层，上层为夯击密实块石垫层，形成复合地基。

此外，预制桩、灌注桩也是常见有效的软基处理措施，但缺点是造价高昂。

二、软基处理中常见的问题

建（构）筑物由于未进行软基处理或处理不当导致建（构）筑物产生不均匀沉降而引起倾斜甚至倒塌现象。笔者在1985年—1989年间曾在珠江三角洲地区进行过1／5万的区域地质调查工作，发现了一个有趣的现象：软基区内绝大多数村、队（集体）的仓库墙体向前（门）倾斜，而民房则多数往后倾斜。原因是集体的仓库一般进深较大，为方便，人们一般习惯于把重物堆载于门口等较前方的位置；而民房则多数于房子的后半部设置阁楼，阁楼上多堆放谷物、杂物等重物，且早期的民房、仓库等大都未作地基处理，天长日久，便形成这一怪现象。这是典型的沉降不均匀造成的现象。2）软弱地基仅作局部处理而引起的不均匀现象。开车行驶于软基道路的人不难发现，在高速公路或高等级公路中，平均200m左右就有一个涵洞或通道，而涵洞或通道等构筑物往往比两侧路基高出很多，小者30cm-40cm，大者60cm-70C1TI，在纵断面上形成“驼峰”现象，这极大地影响公路行车的舒适性，甚至危及人车的安全。产生该现象的原因主要是由于涵洞等构筑物一般都采用了深基础处理软基（如桩基础），其自身的沉降要比两侧仅作浅基处理或未作处理的路堤要小得多。

三、施工时的注意事项和施工要点

砂垫层的承载力决定于砂的级配及施工质量，砂垫层以中粗砂为好。施工时要适当加水，分层压实，压实方法可使用平振、插振、夯实、辗压和水撼法，在砂垫层中掺入一定数量的碎石和卵石，即成砂石垫层。石子的最大粒径不宜大于5cm，并将砂石拌和均匀。开挖基坑铺设砂垫层时，必须避免扰动土层表面和破坏坑底土的结构，因此，基坑开挖后应立即回填，不能暴露过久或浸水，更不得任意践踏坑底，在地下水位以下施工时，应采取排水或降低地下水位的措施，使基坑保持无积水状态，在淤泥质粘土等软弱的基坑表层上铺抗拉强度较高的合成纤维布或竹筋等，再在上面填砂或石，可以增加地基的强度和防止地基的侧向移动。

四、结语

在软土地基的设计中，认真进行工程地质勘察和土工试验，查清土层分布情况和土的物理力学性质，正确地进行设计和施工。还要从场地土层的特点出发，对地基与基础的结构、施工及使用各方面进行综合考虑比较，合理地选择地基设计方案。

第四篇：浅谈软弱地基处理方法研究进展

浅谈软弱地基处理方法研究进展

［论文关键词］软弱地基；处理方法

［论文摘要］地基处理的研究一直是土木工程的一个热点,常用的软弱地基处理方法分四大类，应综合考虑选择合理经济的方法。

我国《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）中规定，软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。它是指基本上未受过地形及地质变动，未受过荷载及地震动力等物理作用或土颗粒间的化学作用的软粘土、有机质土、饱和松砂和淤泥质土等地层构成的地基。

1.软弱地基加固处理方法

软弱地基的加固处理[1]，按其原理和作法的不同，可分为以下四类：

1.1排水固结法

排水固结法又称预压法，其包括堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空与堆载联合作用法、降低地下水位法和电渗法等多种方法；通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出，土体发生固结，土中孔隙体积减小，土体强度提高，达到减少地基施工后沉降和提高地基承载力的目的。

1.2振密、挤密法

振密、挤密法有表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密密实法、爆破挤密法和土桩、灰土桩等多种方法；采用一定措施，通过振动和挤密使深层土密实，使地基土孔隙比减小，强度提高。

1.3置换及拌入法

置换及拌入法有换填垫层法、振冲置换法、高压喷射浆法、深层搅拌法、褥垫法等多种方法；采用砂、碎石等材料置换软弱土地基中部分软弱土体或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体，与未被加固部分的土体一起形成复合地基，从而达到提高地基承载力减少沉降量的目的。

1.4加筋法

加筋法有加筋土法、锚固法、树根桩法、低强度砼桩复

合地基法、钢筋砼桩复合地基法等多种方法。通过在土层埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等达到提高地基承载力，减小沉降，维持建筑物稳定。

以上方法的原理、适用范围及工程实例可参考殷宗泽、龚晓南主编的《地基处理工程实例》[2]一书。

2.软弱地基处理方法的选择

在地基处理中，我们要遵循的原则是：技术先进、经济合理、安全适用、确保质量[3]。可根据以下条件进行选择：

2.1地质条件

不同的方法适用于不同的地质条件，可参看规范。

2.2设计施工条件

设计时应考虑工期及用料情况：工期不宜安排得太紧；时间充分，施工时地基稳定性好，遗留问题少。工程用料要求就地取材。施工时应采用科学的管理方法。

2.3场地环境条件

要考虑施工时对周围环境的影响。如：新填土会挤压原有道路、房屋，产生侧向位移或附加沉降；用砂桩、砂井时，施工有噪声，靠近居民点会扰民；采用降低水位法时，要考虑引起周围地基的下沉和对周围居民用水的影响故应预先调查或做隔水墙，并考虑施工后注水复原的问题；采用填土堆载时要有大量的土料运进运出工地，会影响交通和环境卫生；打石灰桩、灌注药物或采用电渗排水时，会污染周围地下水，应慎重对待。

2.4结构物条件

要考虑结构物的等级、结构体系、断面形状、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素对所选择加固方法的影响，特别是有地下结构物（地下室、涵洞、地铁等），或者结构物高低不同、沉降不均时，应当特别注意。

3.地基处理技术的创新

近几年来，世界各地因地制宜的发展了许多新的地基处理方法。

3.1。添掺外加剂方面[4]

以前的地基处理方法大多从机械设备着手，从而建立某种工法，而从材料入手提高地基处理质量和效果的较少。高性能土壤固化剂土壤混合后，特别是与高含水量和富含有机

质的淤泥发生一系列物理化学反应，形成相互连接的网状结构，从而提高固化土的强度，减少地基变形。通过室内实验和现场试验证明，用高性能土壤固化剂作地基处理特别是对软弱地基的处理很有效，比普通水泥加固效果好的多，此项技术在国外应用已相当普遍已有很成熟的研究机构和公司，但在国内尚属起步阶段。

3.2综合应用水平方面

重视多种地基处理方法的综合应用可取得较好的社会经济效益。

真空预压法与高压喷射注浆法结合可使真空预压应用于水平渗透性较大的土层，而高压喷射注浆法与灌浆相结合使纠偏加固技术提高到一个新的水平[5]。

单用动力固结法(俗称强夯法)处理饱和软粘土地基时却极易产生“橡皮土”现象，难以达到预期效果。为此，岩土工程界将强夯法和排水固结法结合起来，开创了“动力排水固结法”这项新技术[6]。

3.3.可持续发展方面

我国《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002已经将粉煤灰正式列为换填垫层法可采用的一种垫层材料。

渣土桩又称“孔内深层夯扩挤密桩”，是一种新型地基处理方法，其充分利用建筑垃圾，变废为宝，施工现场干净无污染。

地基处理技术还被用于防止有害物渗出液污染地下水以及防止其他已被污染区域地下水的流动造成污染扩散。近期出现的处理新技术是让被污染的地下水通过含有将地下水中有害物变性、吸收及降解的铁屑或碳颗粒的活性截水墙PRB使地下水得到净化[7]。

4．结语

我国地基处理技术发展很快，但还有许多方面需进一步研究：

（1）发展现场监测技术的研究。

（2）发展测试技术的研究

（3）促进地基处理理论方面的进一步发展。

（4）完善工法的质量检验手段。

（5）发展地基处理新技术，提高地基处理技术的综合应用水平的研究。

（6）要因地制宜合理选用处理方法。正确评价各种地基处理方法的适用性。

（7）研制新机械新材料，提高施工工艺，实现信息化施工的研究。

（8）深化施工管理体制改革，重视专业施工队伍建设。

参考文献

[1]顾晓鲁,钱鸿缙,刘惠珊,汪时敏.地基与基础[M]北京:中国建筑工业出版社,2003,(15):576

[2]殷宗泽,龚晓南地基处理工程实例[M]北京:中国水利水电出版社,2000(1):14~17

[3]陈莞尔软弱地基加固方法的合理选择[J]地基基础,2004

[4]於春强,郑尔康高性能土壤固化剂及在地基处理中的应用[J]第九届土力学及岩土工程学术会议论文集2003

[5]朱祖梁,黄光明软土地基处理方法的实例分析[J]中国煤田地质,2005,6

[6]雷学文,白世伟,孟庆山,王吉利动力排水固结法加固饱和软粘土地基试验研究[J]施工技术2004

[7]郑刚,闫旺地基处理[J]第九届土力学及岩土工程学术会议论文集2003 11

第五篇：软弱地基处理方法选择探讨

冯晓满 2014-2-28 17：23：16 软弱地基处理方法选择探讨 开始写 2500字

软弱地基处理方法选择探讨

摘要：本文首先阐述了软弱土的特征和软弱地基土处理的目的及原则，然后探讨了软弱地基处理常见方法，最后结合工程实例进行了研究，供参考。关键词：软弱土；地基处理；方法 软弱土的特征

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，其工程特性如下：

a.含水量较高，孔隙比较大。根据统计，软土的含水量一般为 35% ～80%，孔隙比为 1 ～2。

b.压缩性较高。软土的压缩系数 α1-2在 0.5 ～1.5MPa-1之间，有些高达 4． 5 MPa-1，且其压缩性往往随着液限的增大而增加。

c.抗剪强度很低。天然不排水软土的抗剪强度一般小于 20kPa。其变化范围约在 5 ～25kPa。

d.渗透性较差。软土的渗透系数一般在 i × 10-5～i × 10-7mm / s(i = 1，2…，9)之间。因此软土层在自重或荷载作用下达到完全固结所需的时间很长。

e.具有显著的结构性。特别是滨海相的软土，一旦受到扰动(振动、搅拌或搓揉等)，其结构受到破坏，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。软土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度表示。我国东南沿海软土的灵敏度约为 3 ～9cm/s，属高灵敏土或极灵敏土。

f.具有明显的流变性。软土在不变的剪应力的作用下，将连续产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减。在固结沉降完成之后，软土还可能继续产生可观的次固结沉降。

软土具有强度低、压缩性较高和渗透性较差等特性，必须重视地基的变形和稳定问题，如果不作任何处理，一般不能承受较大的建筑物荷载。软弱地基土处理的目的和原则 2.1 地基处理的目的

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。

2.2 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。软弱地基处理方法浅析

目前软弱地基处理方法主要有以下几类。3.1 换土垫层 a.主要方法：素土垫层、砂垫层、碎石垫层。

b.原理及作用：挖去浅层土，换用比较好的土料，以提高持力层的承载力，减少部分沉降量，并消除或部分消除土的湿陷性、胀缩性及防止土的冻胀作用，改善土的可液化性能。

c.适用范围：适用于处理浅层软弱土地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基。

3.2 碾压夯实

a.主要方法：机械碾压法、振动压实法、重锤夯实法、强夯法。

b.原理及作用：通过机械碾压或夯击压实土的表层，而强夯法则利用强大的夯击功迫使深层土液化和动力固结而密实。提高地基土的强度，减少部分沉降量，消除或部分消除黄土的湿陷性，改善土的可液化性。

c.适用范围：一般适用于砂土及含水量不高的黏性土。强夯法应注意其振动对附近建筑物的影响。

3.3 排水固结法

a.主要方法：堆载挤压法、砂井堆载预压法、排水板法、井点降水预压法、真空预压法。

b.原理及作用：通过改善地基的排水条件和施加预压荷载，加速地基的固结和强度增长，提高地基的稳定性，并使沉降提前完成。

c.适用范围：适用于处理厚度较大的饱和软土层，但需要具体预压条件(时间)，对于厚的泥炭层则要慎重。

3.4 振动挤密

a.主要方法：砂桩挤密法、土桩挤密法、灰土桩挤密法、生石灰挤密法、振冲法。b.原理及作用：通过挤密或振动使深层土密实，并在振动挤密过程中回填砂、砾石等形成砂桩或碎石桩，与桩间土一起组成复合地基，从而提高地基承载力，减小沉降量。

c.适用范围：适用于处理砂土、粉砂或部分黏土颗粒含量不高的黏性土。3.5 化学加固

a.主要方法：硅化法、旋喷法、碱液加固法、水泥灌浆法、深层搅拌法。

b.原理及作用：通过注入化学浆液将土粒胶结，或通过化学作用或机械拌和等方法改善土的性质，提高地基承载力。

c.适用范围：适用于处理砂土、黏性土、湿陷性黄土等地基，特别适用于工作事故处理。工程实例 4.1 工程概况

某工程区域位于青东 5 区块内，莱州湾西近岸海区，湾内滩涂广阔，其中潮滩和海滩面积为811.73km2，岩滩 0.46km2，湾内大部分水深在 10m 以内，属于典型的滩海油田。青东 5 区块 1 号人工岛距广利港直线距离 24.4km，距东营防潮大堤约 8.2km。

青东 5 区块 1 号岛呈矩形布置，长边东南向，短边东北向，有效面积为 150m × 90m。平均水深为 4m，海底高程约为 －3.5m。岛面设计高程为 3.8m，竣工时顶高程为 4.0m，预留沉降为 20cm。人工岛四周设挡浪墙，挡浪墙设计顶高程为 5.0m，竣工时顶高程为5.2m，预留沉降为 20cm。

4.2 场地地貌和工程地质、水文地质条件 拟建人工岛地貌主要是海、陆相交替沉积的滨海水下三角洲，地势整体缓慢向海中倾斜，平均海拔高程约为 －3.5m，地面坡度约为 0.64。

拟建工程所在地泥面以下至 9m 左右地层组成以淤泥质软土为主，间夹薄层粉土。在勘察揭露深度内，场地地层均由第四纪近沉积土和一般沉积土构成。4.3 地基处理方案比选 结合本工程地质条件差、工程特征及建设工期短的情况，根据各种地基处理方式的特点，进行了方案的比选，本工程拟采用碎石桩及塑料排水板共同进行地基处理：

（1）岛体四周采用碎石桩加固。碎石桩法是指在地基中设置由碎石组成的竖向桩体，设置碎石桩后桩体与桩间土形成复合地基，对地基土起置换作用，以提高地基承载力和减少沉降，从而达到地基处理的目的。（2）岛体下采用塑料排水板进行地基处理。为了有效地对本工程的深厚软土地基进行处理，加快地基土固结，提高软弱土的承载能力，采用排水固结法进行加固。

从已完成碎石桩情况看采用碎石桩处理的海里软弱地基达到了预期效果，具体效果有待于地基处理工程完成，及人工岛完工后进一步检验、论证。

参考文献： JTJ 246-2004 港口工程碎石桩复合地基设计与施工规范［S］． 2 JS 206-1-2009 水运工程塑料排水板应用技术规程［S］