第一篇：地基处理及支挡结构设计复习

场地：工程建设所直接使用的有限面积的土地。

天然地基：基础直接建造在未经加固的天然土层。

人工地基：天然地基很软弱，不能满足地基强度和变形的要求，必须事先对地基进行加固处理后再建造基础。

软弱地基：由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土构成的地基。

不良地基：由湿陷性黄土、膨胀土、土岩不均匀组合体组成的地基、易产生振动液化效应的地基以及含有岩溶、土洞的地基。

地基处理目的？

答：利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热力学等方法对地基加固，改良地基土的工程特性。1.提高土的强度2.增加土的刚度3.改善地基土的水力特性4.改善抗震性能。

排水固结法：排水固结法是对天然地基，或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。

换土垫层法：将基础底面以下一定范围的软弱土层挖去或挤开，然后回填强度较高、压缩性较低并且没有侵蚀性的材料，再分层夯实，作为地基的持力层，从而将软弱地基改良成良好地基的方法。

振冲挤密法：振冲法是指采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后，再将碎石、砂或砂石挤压入已成的孔中，形成砂石所构成的密实桩体，并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。

水泥土搅拌桩法：是用于加固饱和软黏土低地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。

振冲碎石桩法适用于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘土、粉土、砂土、饱和黄土和人工填土地基。

复合地基类型有哪些？

答：水平向增强体复合地基、竖向增强复合地基：散体材料桩复合地基，粘结材料桩复合地基（柔性桩和刚性桩复合地基）。何谓复合地基？

答：复合地基是由基体和增强体两部分组成，共同承受上部结构荷载并协调变形的人工地基。

复合地基有两个基本特点：

（1）复合地基是由两种刚度不同的材料两部分组成，是非均质和各向异性的；（区别于均质地基）

（2）复合地基在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载并协调变形。（区别于桩基础）

复合地基作用机理？

答：桩体作用、排水固结作用、挤密作用、加筋作用。山区不良地基有哪些类型？

答：1下卧基岩表面坡度较大的地基2石芽密布并具有出露的地基3大块孤石地基4填土地基。

岩溶地基处理方法有哪些？

答：（1）清爆换填（2）洞底支撑（3）调整柱距（4）梁、板跨越。土洞地基处理方法有哪些？

答：

1、处理地表水和地下水

2、挖填夯实

3、灌砂处理

4、梁板跨越5.垫层处理 何谓重力式挡土墙？墙高一般有怎样的要求？

答：重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。墙高不大于六米。

重力式挡土墙有哪些型式？

答：可根据其墙背分为仰斜、俯斜、直立、凸形折线和衡重式等。何谓水土压力合算与分算？

答：所谓水土分算，其实质就是分别计算水、土压力，以两者之和为总侧压力。计算土压力时用土的浮重度，计算水压力时按全水头的水压力考虑。一般适用于砂土、粉土和粉质粘土。所谓水土合算，其实质就是不考虑水压力的作用，认为土空隙中的水都是结合水，没有自由水，因此不形成水压力。土颗粒与其空隙中的结合水是一整体，直接用土的饱和重度计算土体的侧压力即可。这一原则适用于不透水的粘土层。

抗滑移稳定措施：① 修改挡土墙截面尺寸，以加大G值；② 加大基底宽度，以提高总抗滑力；③ 增加基础埋深，使墙趾前的被动土压力增大；④ 挡土墙底面做砂、石垫层，以提高μ值。

悬臂式挡墙、扶壁式挡墙各自特点？

答：悬臂式挡土墙是一种轻型支挡结构，依靠墙身自重和墙底板以上填筑土体（包括荷载）的重力维持挡土墙的稳定。结构尺寸小、自重轻，挡土高度较高，且经济指标较好，适用于石料缺乏和地基承载力较低的填方地段。扶壁式挡土墙指的是沿悬臂式挡土墙的立臂，每隔一定距离加一道扶壁，将立壁与踵板连接起来的挡土墙。土钉墙应具备哪些特征？

答：1）土钉墙墙面坡度不宜大于1：0.1；

2）土钉必须和面层有效连接应设置承压板或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接；

3）土钉的长度宜为开挖深度的0.5～1.2倍，间距宜为1～2m，与水平面夹角宜为50～200； 4）土钉钢筋宜采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋，钢筋直径宜为16～32mm，钻孔直径宜为70～120mm； 单纯土钉墙不适合哪些土层？

答：适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、黏性土和弱胶结砂土的基坑支护或边坡加固，不适合以下土层：a)含水丰富的粉细砂、中细砂及含水丰富且较为松散的中粗砂、砾砂及卵石层等。b)缺少黏聚力的、过于干燥的砂层及相对密度较小的均匀度较好的砂层。

土钉墙与重力式挡墙有何差异？ 答：a)重力式挡土墙先构筑挡墙后填土，而土钉墙先有土后开挖，施工顺序不同导致了土压力的分布及结构内力分布均不同，不能采用相同的受力分析模型。

b)重力式挡土墙一般被视为刚性体，在外力作用下不发生变形或变形微小可以忽略，这才可能出现整体性的滑移、转动、沉降等破坏形式。而土钉墙是柔性复合结构，达不到重力式挡墙那样的整体刚度及强度。

c)重力式挡土墙墙趾压力较大是沉降乃至倾覆的重要原因之一，故土钉墙墙趾压力较天然状态并不会显著增加。何谓板桩式挡墙？ 答：以间距很小的桩排或连续墙体形成的类似“壁板”的支护结构。这类结构利用板桩挡土、靠自身锚固力或设帽梁、拉杆及固定在可靠地基上的锚板维持稳定。板桩式挡墙主要有哪些结构型式？ 答：一般包括排桩和地下连续墙两大类

何谓等值梁法？如何利用它设计计算板桩式挡墙？

答： 在弯矩图中，若能确定弯矩为零点的位置，则可以在弯矩为零处将梁断开，以简支的方式计算。可以发现所得的该梁段的弯矩图和整梁计算时的弯矩图相似，则此段梁即为该整梁在该段的等值梁。抗滑桩加固机理是什么？ 答：通过桩体将上部承受的坡体侧向推力传给下部的侧向岩土体，即依靠桩下部的岩土体侧向阻力来承担上部的坡体推力，而使坡体保持平衡或稳定。抗滑桩按结构型式分有哪些类型？

答：单桩、排桩、群桩和有锚桩，排桩型式常见的有椅式桩墙、门式刚架桩墙、排架抗滑桩墙，有锚桩常见的有锚杆和锚索，锚杆有单锚和多锚，锚索抗滑桩多用单锚。抗滑桩计算模型是什么？如何确定桩后滑坡推力分布模式？ 答：受荷段：悬臂梁。锚固段：弹性地基梁

用灌注法施工的抗滑桩在施工中一般易出现哪些问题？

答：如坍孔、钻孔偏斜、钻头脱落、糊钻、扩孔或缩孔、梅花孔、卡钻、钻杆折断、钻孔漏浆等，人工挖孔桩出现流沙或大量涌水、承压水等。何谓预应力锚索地梁？

答：是由预应力锚索和地梁共同构成的一种新型支护体系。其计算分析一般宜分为哪些阶段？各有怎样的受力特征？

答：1.张拉阶段：预应力锚索地梁的受力状态首先是在锚索张拉阶段，是指张拉刚刚完成的阶段，其受力模型可简化为受多个集中荷载的地基基础梁。2.工作阶段：地梁在形式上可以看成一个倒扣在坡面上的连续梁，锚索抑制点即为连续梁的“支座”，而在连续梁的下表面则作用着指向梁的主动岩体压力。

第二篇：地基处理复习

场地：工程建设所直接使用的有限面积的土地。

天然地基：基础直接建造在未经加固的天然土层。

人工地基：天然地基很软弱，不能满足地基强度和变形的要求，必须事先对地基进行加固处理后再建造基础。

软弱地基：由淤泥、淤质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土构成的地基。

天然地基是否需要进行地基处理取决于地基土的性质和建筑物对地基的要求两个方面。地基处理的对象

软弱土地基或不良地基

软土：孔隙比大，天然含水量高，压缩性高，强度低，渗透性差，具有灵敏性，包括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土等。一般固结时间长，固结沉降大，需进行加固处理。

杂填土：由人类活动而任意堆填的建筑垃圾、工业废料和生活垃圾。其一般特征是强度低、压缩性高、均匀性差，一般具有浸水湿陷性。会产生很大的沉降及浸水湿陷性。

冲填土：由水力充填泥沙形成的填土，如以粘性土为主，则有大量的水分难于排出，一般属于强度低压缩性较高的欠固结土。

其他：湿陷性黄土、膨胀土、红粘土、季节性冻土、岩溶土洞等。

改良土体工程特性 提高地基的抗剪强度；降低地基的压缩性；

改善地基的透水性；

改善地基的动力特性；

改善特殊土的不良地基特性。

地基处理方法分类及应用范围 换土垫层法：浅层软土处理；

振密、挤密法：表层压实法，重锤夯实法，强夯法，振冲挤密法，土桩法，砂桩法，夯实水泥土桩，爆破法

排水固结法：堆载、砂井等

置换法

加筋法

胶结法

冷热处理法

地基处理的基本原则

力求“安全适用、确保质量、经济合理、技术先进、保护环境”

当天然地基不能满足构筑物对地基的要求时，要考虑的有：如何加固地基；上部结构体型合理性；整体刚度是否足够。

在考虑地基处理方案时，应同时上部结构、基础和地基的共同作用，决定选用地基处理方案或选用加强上部结构刚度和地基处理相结合。

地基处理的监测

现场监测来指导施工，检验设计参数和处理效果，及时采取措施或修改设计。

现场监测内容：地面沉降和深层沉降，地面水平位移和深层土体侧向位移，地基强度，地基

中孔隙水压力等。

预压排水固结法是利用地基排水固结的特性，通过预先施加顶压荷载，并增设各种排水条件，以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。

预压排水固结原理用于处理海相、湖相以及河相沉积的软弱粘性土层。

排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。

排水系统

水平系统：软土层顶面的排水砂垫层，创造一个竖向渗流的排水边界。

有砂井：满铺;无砂井： 排水砂沟;软土地基表面很软： 铺设塑料编织网或土工布

竖向系统

创造一个水平向渗流排水边界。（普通砂井、袋装砂井、塑料排水板。）

加载系统

堆载预压法:加荷系统中最常用的一种方法。在软土表面堆置相应的砂石料、钢锭等荷载，使地基发生固结沉降，承载力得到提高。

优点：计算明确，施工技术简单，对地质条件的适应性广。缺点：工程量大，投资高，对堆载用料来源有困难时，更不经济。

降水预压法:通过降低地基中的地下水位，使软弱土层固结沉降。常与堆载法结合使用，降水有一定的局限性，降水与突出的分布和渗透性有关系，降水深度也有一定的限度，常和经验结合起来确定。

真空预压法:在砂井地基上覆盖一层不透气的密封膜，通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置抽气，将膜内空气排出，膜内外产生一个气压差，相当于作用在地基上的荷载。

联合预压法:将堆载预压法和降水预压法相结合将堆载法和真空预压法相结合

密实法原理：利用各种机械功能，在短时间内使土的孔隙比减小，密实度增加，从而达到增加地基强度、减少沉降的目的。主要方法：碾压、夯实、挤密、振密

碾压法：利用压实机械的重量对土进行压实，主要用于填土工程，采用分层碾压的方法。

夯实法：利用冲击能来击实地基。

重锤夯实：用起重机械将夯锤提高到一定高度，让其自由下落，利用冲击能量将地基夯实。强夯法：对于湿陷性黄土，重锤夯实可减少表层土的湿陷性；对于杂填土，则可减少其不均匀性。

挤密法：在软弱土层中挤土成孔，从侧向将土挤密，再将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。

换垫法原理：是将基础底面下一定深度范围内的软弱土层挖去，然后分层回填强度较大的砂、碎石、素土或灰土等材料，并加以夯实或振

换土垫层法的作用

提高浅层地基承载力：因地基中的剪切破坏从基础底面开始，随应力的增大而向纵深发展。故以强度较高的垫层置换基础下较弱的土层，可避免地基的破坏。

减少沉降量：一般浅层地基的沉降量占总沉降量比例较大。

加速软弱土层的排水固结

防止冻胀：因为粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区中结冰所造成的冻胀。

土的胶结法原理：将某些能固化的化学浆液，采用压力注入或机械搬入的施工方法，把土颗粒胶结起来，从而改善地基土的物理力学性质。主要方法：灌浆法、深层搅拌法等。

灌浆法：将浆液均匀地注入地层中，将原来松散的土体胶结成一个整体，形成强度高、防渗和化学稳定性好的固结体。按灌入浆液材料科分为：水泥灌浆

化学灌浆

水泥土搅拌法：用特制的深层搅拌或喷粉机械，将软弱土和水泥浆或石灰等固化剂强制搅拌混合，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的固结柱体。

锚固和加筋原理：利用打入或埋入稳定岩层或土层内的锚杆等所产生的摩擦力来平衡土压力、水压力、风力等施加于建筑物上的推力，以维持其稳定性。

锚固杆件的锚固端在天然稳定地层中，加筋主要用在填土工程中。

结构与构造

灌浆锚杆

加筋土结构

锚定板结构

桩按承载性质分

摩擦型桩

端承型桩

摩擦-端承型桩 按桩的制作工艺分

预制桩

现浇桩

按材料分

木桩(基本弃用)

碎石桩

混凝土-钢筋笼桩

钢桩

组合桩(特殊地质条件)按成桩方法分

预制桩

灌注桩

预制桩的施工方法

1、打入法

采用打桩机

2、压入法

采用压桩机

桩顶、桩身打坏的原因和处理

1、打桩时，桩的顶部由于直接受到冲击而产生很高的局部应力---顶部的配筋应做特别的处理。

2、桩身的混凝土保护层太厚-----主筋需摆正

3、桩垫材料选用不合适或打坏-----采用材质均匀、强度高、弹性好的桩垫

4、桩的顶面与桩的轴线不垂直，局部受冲击-----保证垂直度，及时纠正

5、过打现象。（由于桩尖通过硬层等原因，使桩下沉速度慢而施打时间长，锤击次数多或冲

击能量过大）-----分析土质，改善操作方法

6、桩身的混凝土强度不高，或未达到养护期，影响了桩的强度。-----加钢夹箍用螺栓拉紧焊牢

打歪的原因和处理

1、原因

（1）桩顶不平、桩的质量问题，（2）与操作有关，如：初入土时，桩身就歪斜，未及时纠正就施打。

2、处理方法

1、保证打桩机的导架的垂直度

2、桩尖要对准桩位，桩顶和桩帽要正确结合

3、刚打时，要采用小落距，边打边检查，稳定后在按要求的落距打

4、桩顶不平，产生桩尖偏心----保证桩的质量

打不下的原因和处理方法

1、桩顶或桩身已打坏，无法有效地传递荷载----拔出桩，与设计部门协商，再做处理。

2、土层中夹有较厚的砂层或其它硬土层，或者遇上钢渣、孤石等障碍物，仍进行盲目施打。

-----同设计勘探部门共同研究解决

3、由于土的固结作用，使桩身周围的土与桩牢固结合，钢筋混凝土桩变成了直径很大的土桩而承受荷载，很难继续将桩打下去-----应在准备条件完善的前提下，保证连续施打

4、一桩打下，邻桩上升。（由于桩身土体受到挤密和扰动，容易造成近地面的地表面隆起和水平移动-----改变打桩的顺序，由中间向两边对称施打或中间向四周施打

打入法的特点和有效措施

1、特点

土体挤压造成土体隆起和位移，对周围建筑物等存在危险，且噪音大

2、措施

开挖防震沟，搭隔离板桩等

1.天然地基上的浅基础需要掌握的重点:承载力 确定方法

原位试验 规范公式

经验法,持力层，软弱下卧层的承载力计算,宽度深度修正,宽度、深度对承载力的影响.确定基础埋深的原则.掌握基础尺寸确定的原则.刚性角.掌握地基变形计算、基础冲切计算.2.桩Pile：指垂直或者稍倾斜布置于地基中，其断面相对其长度较小的杆状构件。

桩的功能：通过杆件的侧壁摩阻力和端阻力将上部结构的荷载传递到深处的地基上。

3.桩的功能及类型.: 特点.优点:将荷载传递到下部好土层;承载力高;沉降量小;抗震性能好,穿过液化层;承受抗拔(抗滑桩)及横向力(如风载荷);与其他深基础比较,施工造价低.4.缺点:比浅基础造价高;;施工环境影响, 预制桩施工噪音, 钻孔灌注桩的泥浆;有地下室时,有一定干扰,深基坑中做桩.5.适用条件:(1)水上建筑物(2)深持力层,高地下水位(3)抗震地基(4)对沉降非常敏感的建筑,如精密仪器.6.桩的分类

不同的分类标准:(一)按承台

:承台:将几个桩结合起来传递荷载(二)材料(三)形状(四)承载机理(五)按尺寸(六)施工方法

7.二

桩的分类:(一)按承台

承台:将几个桩结合起来传递荷载1.高承台桩:

承台在

地面以上,桥桩,码头,栈桥;2.低承台桩

承台在地面以下, 承台本身承担部分荷载

8.(二)按材料: 木桩、混凝土、钢筋混凝土、钢管(型钢)桩、复合桩,钢筋混凝土：普通混凝土、预应力混凝土(离心预制)、高强混凝土.(三)按形状: 按纵断面：楔形桩、树根桩、螺旋桩、多节(分叉)桩、扩底桩、支盘桩、微型桩;按横断面：圆形，八边形，十字桩、X形桩.9.(四)按尺寸: 按断面(直径）的大小：大直径:d>80cm;小直径d<40（25）cm ,按长度(长径比)l > 60m（>3)长桩，l < 10m 短桩,  水平变形系数;l  2.5

为刚性短桩,2.5 < l 2.5

为弹性中长桩,l  4.0 ,为弹性长桩

10.(五)按荷载传递方式:(1)竖直荷载：端承桩(嵌岩桩)、摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩,Q = Qp+Qs ,Tip resistance(端承力), Skin friction(侧摩阻力)

;端承桩

主要由桩端承受极限荷载,桩不长,桩端土坚硬

;摩擦桩

主要由桩侧壁与土的摩擦力承受极限荷载,桩长,深

11.(六)按施工方法: 施工方法—沉桩方法:1.预制桩

Prefabricated pile ,.挤土桩 2 现场灌注桩 Cast in place.非挤土桩

12.1 预制桩:

-气锤打入,振动沉桩,静压桩-引孔,部分挤土,大面积地面隆起,不引孔,挤土桩

现场灌注桩: 成孔方法--人工挖孔,螺旋钻,正反循环—地下水以下泥浆护壁,冲击，夯 扩,爆破,沉管灌注;浇注法: 水上水下,其他

13.桩的分类总结:(一)按承台

(二)材料(三)形状(四)承载机理(五)按尺寸(六)施工方法;

挤土桩

(打入预制桩),非挤土桩

(现场钻孔),摩擦桩,端承桩

Q = Qp+Qs kN 14.竖向受压桩,竖向抗拔桩,水平承载桩

15.桩基础的作用是将荷载传递到下部土层，通过桩与桩周土的相互作用进行的

16.一 桩的承载机理--1 竖向承载力的组成

Qs

桩侧摩阻力

Skin，Shaft friction ,Qp

桩端阻力

Point,end resistance 对于摩擦为主的桩,摩阻力所需位移很小,端阻力需要较大位移;,不同阶段二者分担比不同

17.桩的竖向承载力发挥的特点: 随着荷载增加，桩身上部侧阻力先于下部侧阻力的发挥

;一般摩擦桩，侧阻力先于端阻力发挥，侧阻发挥的比例明显高于端阻

;对于长桩，即使桩端土很好，工作荷载下端阻力也很难发挥。18.桩的侧摩阻力影响因素

:

K土的侧压力系数，随着深度增加,砂土中存在临界深度

19.桩的侧摩阻力影响因素 :

摩阻力的时效性, 超静孔隙水压力消散,土的触变性 20.桩的侧摩阻力影响因素；

打入预制桩,挤土使qs增加(1)挤密(2)残余应力

;钻孔预制桩,使qs减少(1)泥皮(2)应力松弛

(3)水泥浆渗入土中使表面粗糙，增加侧摩阻力

;其他施工因素

桩的侧摩阻力

桩的侧摩阻力影响因素

1.qs 随着深度增加,砂土中存在临界深度

2.摩阻力的时效性

超静孔隙水压力消散,土的触变性

3.打入预制桩,挤土使qs增加(1)挤密(2)残余应力

钻孔预制桩,使qs减少(1)泥皮(2)应力松弛(3)水泥浆渗入土中使表面粗糙，增加侧摩阻力 4.施工因素

(2)土的极限端阻力影响因素

1.与土性有关,存在临界深度

2.与施工方法有关

桩端充填粉土 n二 p 单桩竖向承载力的确定 RaqpaAupqsialii11.在荷载作用下，桩在地基土中不丧失稳定性。

2.桩顶不产生过大位移

3．桩身不发生材料破坏

混凝土R= cfc Ap

钢筋混凝土R=c fc Ap +fyAg

钢筋抗压强度设计值

二 确定单桩竖直向承载力的方法

1.静载荷试验

2．其他现场试验方法

3．经验方法：静力触探

2、桩基现场测试的传统方法

(1)静载试验法

获得单桩承载力最可靠的方法

(2)载荷试验确定极限承载力Qu(各规范不同)如果有陡降点,取为Qu

缓变曲线取桩顶总沉降 s=40mm对应荷载24h未稳定,Sn对应的荷载◎确定平均值增加试桩数，具体确定

(极限承载力标准值)

如离散太大,设计值R=

二 确定单桩竖直向承载力的方法 其他现场试验方法

Osterberg法

动测桩法

桩端深层平板载荷试验

离心模型试验

岩基载荷试验（不介绍）二 确定单桩竖直向承载力的方法 静载荷试验

其他现场试验方法

原位测试和经验方法： 静力触探

标准贯入试验

经验公式

(1)静力触探Static Cone Penetration

地基基础设计为丙级的建筑物

通过单桥探头得到比贯入阻力ps 单桩竖向承载力特征值为

qs 桩周土承载力标准值

Ap 桩底横截面面积

qp 桩端土承载力标准值

up 桩身周长

li 第i层土的厚度

(2)经验公式法

根据相应的地基规范

竖向承载力小节

承载机理

确定方法

单桩的抗拔承载力

抗浮桩，冻拔桩

抗拔桩

1.抗拔承载机理特点

抗拔时，桩周土的应力状态、应力路径和土的变形与承压桩不同。一般抗拔的摩阻力小于抗压的摩阻力。

2.单桩抗拔承载力特征值Ta 1 现场抗拔静载荷试验－重要建筑物 公式－非重要建筑物

第i层土抗拔折减系数pi：砂土0.5-0.7, 粉,粘土0.7-0.8 单桩的抗拔验算 Nk  Ta ＋ G Gp Nk 相应于荷载效应的标准组合，单桩上拔力

Gp 为桩的自重,水下为浮重 G 永久荷载的分项系数 二 桩的负摩阻力 负摩擦的产生

(1)桩周附近地面大面积堆载

(2)大面积降低地下水位(3)欠固结土,新填土

(4)湿陷性黄土遇水湿陷(5)砂土液化、冻土融陷 负摩擦力的确定,成为荷载

下部为岩石的端承桩,可能全桩为负阻力, 水平承载机理 桩土的相互作用

承载力大小取决于：土性、桩长和桩断面刚度和桩的约束条件。2.横向受力桩的承载力确定

静力载荷试验

RH为设计值,Hu为横向极限荷载

H 为抗力分项系数

理论公式计算

弹性地基梁挠度方

kh 水平抗力系数

常数法、m法、k法、c法

不同荷载作用下桩的承载力小结 竖向承压桩承载力=摩阻力+端阻力

摩阻力-土性，深度（临界深度），入桩方式，桩土相对位移

端阻力-土性，深度（临界深度），入桩方式

确定单桩承载力的方法 抗拔桩及负摩擦力

水平荷载作用下桩的承载力 第五节

桩基沉降计算

多数桩基需要进行沉降验算

荷载采用准永久组合

基本假设：单向压缩、均质各向同性和弹性假设的分层总和法 方法：假想实体基础法－布氏解；明德林（Mindlin)方法

实体深基础法

（一）荷载扩散法 地基处理4

ptt 96~100

第六节

桩基础设计 一 群桩与群桩效应 二 群桩设计

实际工程中桩基础是由多根桩组成，上部由承台连接。由三根和三根以上的桩组成的桩基础称为群桩基础

作用：1 加强土，2 将荷载传递到更深土层中

实际工程中桩基础是由多根桩组成，上部由承台连接。由三根和三根以上的桩组成的桩基础称为群桩基础

一

群桩与群桩效应 预制桩沉桩 砂土,非饱和土和一般粘性土,填土有挤密作用,使承载力增加 饱和粘土,超静孔压积累,地面上浮,先入桩上浮,土层扰动,使承载力降低 2 应力叠加

桩底应力增加,使承载力不足;总的沉降增加 桩之间互相调节

个别桩承载力低总体上可互补;个别桩受荷,其他桩帮助传递荷载 4

承台可部分承受荷载

应力叠加

桩底应力增加,侧阻发挥程度降低，端阻发挥程度提高;总的沉降增加

关于承台承载力问题

承台可以承担荷载，最高达30％

刚性承台下各桩承担的荷载不同

在动力荷载下(铁路桥梁);负摩擦力(地面下沉);端承桩情况下不考虑承台承载力

群桩效应与很多因素相关。可以用群桩效应系数估计  =群桩承载力/群桩中各单桩承载力之和

对于砂土、长桩和大间距条件下



 1.0, 工程设计中常取 ＝ 1.0

二

桩基础设计

1.桩基础设计步骤

2.群桩中的单桩承载力

3.承台设计

第三篇：地基处理

1、试验检测在软土地基处理效果评定中的基本原则及常用方法

基本原则:

对地基处理效果的检验，应在地基处理施工结束后，经过一定时间休止恢复再进行。

为了检测地基处理的效果，通常在同一地点分别在处理前后进行测试，以进行比较，要注意：

(1)前后两次测试应尽量使用同一台仪器，统一标准进行。

(2)由于各种测试方法都有一定的适用范围，因此必须根据测试目的和现场条件选择最有效的方法。

(3)无论何种方法，都有一定的局限性，故尽可能多采用多种方法进行综合评价。(4)测试位置应尽量选择有代表性的部位，测试数量按有关规定的要求进行。

方法:

地基与桩体强度：包括单桩和复合桩地基静荷试验、标准贯入试验、静力触探与动力触探试验、桩身高应变检测、钻芯法等。地基变形：包括地基沉降与水平位移测试。应力监测：包括土压力和孔隙水压力测试。

桩身完整性：采用桩身低应变检测和声波透射法测试。动力特性；采用波速测试、地基刚度测试。

2、软土地基的主要特性

软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基。其承载能力很低，一般不超过50KN/m2。在软土地基修筑堤防工程，必须解决好四个方面的问题：①地基的强度和稳定性问题。②地基的变形问题。③地基的渗漏和溶蚀问题。④地基的振动液化与振沉问题。因此，研究堤防工程软土地基的特征，提出相应的处理措施就十分重要了。

软弱土包括淤泥、淤泥质土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1。5的亚粘土、粘土组成的淤泥和天然孔隙比大于1。0小于1。5的粘土组成的淤泥质粘土。其主要特征如下：

1、孔隙比和天然含水量大我国软土的天然孔隙比e一般在1～2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量W＝50～70%，高的可达200%，普遍大于液限。

2、压缩性高我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般a1～2都大于0。5MPa－1，建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均匀性，会造成建筑物的开裂和损坏。

3、透水性弱软弱土尽管其含水量大，透水性却很小，渗透系数K≤1（mm/d）。因此，土体受到荷载作用后，呈现很高的孔隙水压，影响地基的压密固结。

4、抗剪强度低 软土通常呈软塑～流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2（相当于0。3KN/m2）。不排水剪时，其内摩擦角几乎为零，抗剪强度仅取决于凝聚力C，一般C＜30KN/m2；固结快剪时，内摩擦角＝5°～15°。

5、灵敏度高 软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。其灵敏度（含水量不变时原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）一般在3～4之间，有的甚至更高。

3、强夯法的原理及适用性

强夯法加固地基的机理，虽然国内外学者从不同的角度进行了大量的研究，但至今尚未形成成熟和完善的理论。对强夯法加固地基的机理认识，首先应分宏观机理和微观机理。宏观机理从加固区土所受冲击力、应力波的传播、土的强度对土加密的影响做出解释。微观机理则对冲击力作用下，土微观结构的变化，如土颗粒的重新排列、连接做出解释。宏观机理是外部表现，微观机理是内部依据。其次应对饱和土和非饱和土加以区别，饱和土存在孔隙水排出土才能压实固结这一问题。还应区分粘性土和无粘性土，它们的渗透性不同，粘性土存在固化内聚力，砂土则不然。另外对一些特殊土，如湿陷性黄土、填土、淤泥等，由于它们具有各自的特殊性能，其加固机理也存在特殊性。强夯机理研究中还有一个必须研究的内容就是夯击能量的传递，即确定夯击能量中真正用于加固地基的那部分能量和该部分能量加固地基的原理。

Leon认为，强夯加固作用应与土层在被处理过程中的三种不同机理有关。其一是加密作用，以空气和气体的排出为特征；其二是固结作用，以孔隙水的排出为特征；其三是预加变形作用，以各种颗粒成分在结构上的重新排列以及颗粒结构和形态的改变为特征。由于加固地基土的复杂性，他认为不可能建立对各类地基具有普遍意义的理论。

目前普遍一致的看法认为，经强夯后，土强度提高过程可分为四个阶段：①夯击能量转化，同时伴随强制压缩或振密（包括气体的排出、孔隙水压力上升）；②土体液化或土体结构破坏（表现为土体强度降低或抗剪强度丧失）；③排水固结压密（表现为渗透性能改变、土体裂隙发展、土体强度提高）；④触变恢复并伴随固结压密（包括部分自由水又变成薄膜水，土的强度继续提高）。其中第①阶段是瞬时发生的，第④阶段是强夯终止后很长时间才能达到的（可长达几个月以上），中间两个阶段则介于上述两者之间。

强夯法适用性：

实践证明，强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与粘性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。

4、固结度的计算方法及在软基加固施工中的作用

固结度计算

在进行地基的固结度计算时,将砂石桩的排水近似看成砂井

地基的排水来进行计算,它建立在三维比奥渗透固结理论的基础上。砂井地基既有竖向排水固结,又有径向排水固结,如图1 所示,整个渗流是一个轴对称的三维渗流。

首先介绍瞬时加荷条件下的固结度理论。

竖向排水固结度

式中: Uv ———竖向排水平均固结度，m ———正奇数

Tv ———竖向固结时间因数(无因次)

cv ———竖向固结系数，t ———固结时间,s;

H ———土层的竖向排水距离,cm ,双面排水时H 为土层厚

度的一半,单面排水时H 为土层厚度。

径向排水固结度

总平均固结度

以上是瞬时加荷条件下的固结度理论,在实际工程中,荷载总是分级逐渐施加的,因此,由上述理论方法求得的固结时间关系必须加以修正,修正的方法有改进的高木俊介法和改进的太沙 基法。

改进的高木俊介法

该法是根据巴伦理论,考虑变速加荷使砂井地基在辐射向和垂直向排水条件下推导出砂井地基的总平均固结度,其特点是不需要求得瞬时加荷条件下的地基固结度,而是可以直接求得修正后的平均固结度,其固结度的计算式为:

改进的太沙基法

该法得到的固结度仅是对本级荷载而言的,总固结度等于各级荷载增量作用下固结度的叠加,对总荷载还要按荷载的比例进行修正。修正后的太沙基法总平均固结度为:

其中,竖向和径向固结系数的选取很关键。不同的土层因为土的物理力学参数不同,因此竖向和径向固结系数也有差异,计算的固结度也将不同

分别计算各个土层的固结系数并求出固结度,进行对比分析,可以看出不同土层的固结情况。而且,在堆载作用下各个土层的抗剪强度增长量和沉降量也会不同,在由上述方法计算的固结度基础上可以求得各个土层的抗剪强度增长量和沉降量。另外,在不同的堆载等级作用下,软土地基的受力状态必将发生改变,进而影响土的物理力学参数,因此,在不同等级的堆载作用下,土的固结系数是不同的。在每级加荷结束后,都要重新测量土工参数,以求得固结系数,再计算在该级堆载作用下的固结度或固结度增量。根据改进的高木俊介法和太沙基法计算的地基固结度可以看出: 1)高木俊介法计算的结果稍微偏大,但随着堆载等级的增加,两种方法的计算结果渐趋一致。其原因主要是太沙基法是假定每一级荷载增量Pi 所引起的固结过程是单独进行的,与上一级荷载增量所引起的固结度无关,总固结度是在各级荷载增量作用下固结度的叠加,而高木俊介法不需要求得瞬时加荷条件下的地基固结度,这些假设条件和计算方法的不同导致两种计算结果的差异。

2)地基土在第一级堆载下的排水固结效果最显著,土的平均固结度均大于60 % ,在达到最大的堆载等级时,两种方法计算的固结度都接近了100 % ,表明堆载预压排水固结法能够较好地消散孔隙水压力,加速地基土的固结,从而使土的有效应力增大,使土体强度得到逐步增长。用砂石桩结合堆载预压法处理软土地基达到了预期的效果。

作用：

1、计算平均附加应力，计算残余变形

2、计算达到允许残余变形所需要的时间

3、估算强度增长

4、减少排水距离

5、分析比较复合地基、柔性桩、散体桩、刚性桩的变形特征

复合地基一般按强度可分为散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基（半刚性桩复合地基）、及刚性桩复合地基。散体材料桩复合地基和柔性桩复合地基容易区别，因为前者需要土的围裹才能称得上“桩”，后者则可以独立成型。柔性桩复合地基和刚性桩复合地基也应该是强度上的区别，但又为量化的区分点，因强度和诸多因素有关，也不可能有，只是一般把CFG桩复合地基，低强度混凝土桩复合地基等视为刚性桩复合地基，其它一般可视为柔性桩复合地基。

柔性桩是指无须桩周土的围箍即能自立，桩身刚度和强度较小、压缩量较大，单桩沉降以桩身压缩为主、受桩端持力层性状影响不大的复合地基竖向增强体。一般常把水泥搅拌桩、旋喷桩等一类低强度成形桩称为柔性桩。

如果按桩身抗压强度来进行划分，一般强度低于2MPa的称为柔性桩。因为柔性桩桩身强度很低，在荷载作用下，很容易产生侧向变形，且土所能提供的约束作用较小，这也是柔性桩复合地基变形和沉降的主要原因。

与散体材料桩依靠桩周土提供的被动土压力维持桩体平衡、承受上部荷载的作用不同，柔性桩同刚性桩一样是依靠桩周摩阻力和桩端端阻力把作用在桩体上的荷载传递给地基土的，因而柔性桩复合地基中土的垂直应力的扩散范围较散体材料桩复合地基大、深度深，加固效果也明显。

碎石桩是地基处理中应用最广泛的桩型之一，碎石桩是以碎石为主要材料制成的复合地基加固桩。碎石桩和砂桩等在国外统称为散体桩或租颗粒土桩。所谓散体桩是指无粘结强度的桩，由碎石柱或砂桩等散体桩和桩间土组成的复合地基亦可称为散体桩复合地基。目前在国内外广泛应用的碎石桩、砂桩、渣土桩等复合地基都是散体桩复合地基。

6、分析比较复合地基的承载力传力区别

由于桩体刚度大小的差异，柔性桩与刚性桩在荷载传递的规律上也不尽相同。在均质地基中，柔性桩在荷载作用下，桩体的压缩应变由上而下逐渐减小，桩与四周土体之间的相对位移也由上而下逐渐减小，桩侧摩阻力也是自上而下逐渐减小，桩侧摩阻力的发挥远早于桩端端阻力的发挥。柔性桩桩身变形和桩侧摩阻力均主要发生在临界桩长范围内。而在均质土中的理想刚性桩，在荷载作用下桩周各处摩阻力和桩端端阻力的发挥是同步的;桩侧摩阻力桩体深度方向的分布也是均匀的，并且随着作用荷载的增加同时达到极限摩阻力。然而，由于理想的刚性桩实际上并不存在，在荷载作用下的桩体，总会产生一定的压缩变形，桩侧摩阻力总是先于桩端端阻力，即使是对于模量很大的钢筋混凝土桩，在长细比足够大的情况下，同样可能呈现出柔性桩的性状。因此，柔性桩是相对于刚性桩而言的。

刚性桩强度与刚度都很高，在置换率与柔性桩同样的情况下，桩承担大部分基础荷载，土所分担的荷载很小。刚性桩顶的轴向荷载大，在桩径与长度与柔性桩相同时，传至底部的轴向力方面刚性桩就比柔性桩大

由于柔性桩复合地基中桩间土分担的荷载份额较多，桩土应力比小，地基中的主要受力区与天然地基相似，位于基础底面处的沿线处，且超出基础宽度较多。刚性桩则相反，因主要荷载由桩承担，沿桩身下传，桩间土所受的应力是越往下越大，到了桩底时最大。桩底以下的土是主要的受力区，因为桩底轴力也全部传到土上，桩底以下的土中应力分布状态与天然地基相近，但深度却在桩长以下，刚性桩将土的主要受力区推到桩长以下去了。

半刚性桩介于柔性桩与刚性桩之间，土的主要受力区可能在加固深度的中间，或者接近于基底或者近桩底，视桩长与土应力比的不同而变化。

7、分析比较格栅、土钉、锚索、锚杆的加固机理

锚杆：将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时，也可称为锚索。

土钉：是一种基于新奥隧道法原理，在天然边坡或开挖形成的边坡、基坑原位岩土体中近于水平设置加筋杆件并沿坡面设置混凝土面层，使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。土工格栅加固土工的机理

土工格栅对土的加固机理存在于格栅与土的相互作用中，一般认为，这种相互作用可归纳为以下三种情况： 1）格栅表面与土的摩擦作用； 2）格栅孔眼对土的“锁定”作用； 3）土对格栅肋条的被动阻抗作用。

上述三种作用均能充分约束土颗粒的侧向位移，从而，大大地增加了土体的自立稳定性，至于这三种作用在土体中各自发挥的程度将随格栅种类，开孔大小，土颗粒级配等因素而定。

土钉墙加固与传统的护坡和挡土墙支撑机理不一样，土钉墙在边坡的一定范围内形成了一个加固区，由于很密的土钉锚杆的作用，滑移面不可能出现在加固区，只能产生于非加固区，从而使滑移面远离边坡，达到稳定边坡的目的，加固区的整体稳定，包括加固区抗倾覆与抗滑移问题，用增加加固区的宽度和底排土锚杆打成向下倾斜穿过滑移面等措施来解决，土钉墙通过下述几个方面的综合作用使边坡周边土体形成加固区。

1.锚固作用

密布的锚杆与砂浆柱体相结合对周围土体产生有效的锚固作用，限制了砂浆柱体周围的土体变形。①土钉不需要施加预应力，而是在土体发生变形后使其承受拉力工作；②土钉支护在边坡中比较密集，起到了加筋的作用，提高了土的强度，为被动受力机制。由于土钉在全长范围内与土体接触，其荷载传递沿整个土体进行。

2.土钉浆孔对土体的挤密作用

由于土钉锚杆的密度比较大，挤密作用的影响也较大，使加固区的土体比非加固区土体密度大。密集的土钉与土钉之间土形成复合土体，其结构类似重力式挡土墙，个别土钉的破坏不会使整个结构的功能完全丧失。

3.护坡作用

土钉墙的面层不是主要受力结构，其主要作用在于保持土体的局部稳定性。在公路边坡治理中，土钉墙的面层还起到防止冲刷、防止雨水渗入坡体影响边坡稳定性的重要作用。

4.土钉受力及规模

一般锚杆长度在15～45m之间，直径较大，锚杆所承受的荷载可达400kN以上，某些预应力锚索设计荷载更可达3000kN。其端部的构造较土钉复杂，以防止面层冲切破坏；而土钉长度一般为3～10m，浆体直径100mm左右，一般不提供很大的承载力。单根土钉受荷一般在100kN以下，面层结构较简单，利用小尺寸垫板及挂网喷射混凝土即可满足要求。

在国内，一般情况下，锚索是需要施加预应力的，因此它是主动受力，多应用于已出现变形或对变形要求严格的工程部位；锚杆则一般不施加预应力（有时也会施加很小的预应力），因此它是被动受力，只有当被锚固岩土体发生一定变形时它才发挥锚固力。此外，锚索长度一般在20－50米，锚杆则不到20米。在国际上，锚索只是锚杆的一种类型。

预应力锚索框架梁支护结构采用对预应力锚索施加的预应力将滑动岩土体与稳定岩体紧密连结为一体，增加岩土体各层面的抗滑力，同时又通过坡面上框架梁将各个锚索有效地连成一个整体，形成一个由表及里的加固体系，进而达到防止整体边坡失稳的目的，是一种新型的抗滑结构。

喷锚支护体系是由密集的锚杆群、被加固的原位岩土体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成的。锚杆依靠于土体之间的界面粘结力或摩擦力，使锚杆沿全长与周围土体紧密连接成为一个整体，形成一个类似于重力式挡土墙的结构，抵抗墙后传来的土压力和其他载荷，达到加固边坡的目的 1.喷锚支护体系作用机理

喷锚支护体系是靠锚杆、土体、钢筋网和混凝土面层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减少岩土体侧向变形，增强边坡的整体稳定性的一种支护体系。

锚杆的主要作用是约束和加固土体，它不仅能够弥补土体抗拉、抗剪的不足，而且锚杆在注浆施工过程中，水泥浆能够渗入到岩土体内部的裂隙中，通过水泥浆对岩土体的补强作用，提高岩土体自身的结构强度。

挂钢筋网喷射混凝土面层能够将单个锚杆连接成一体，形成锚杆群，使锚杆与土体紧密的连接成为一个整体。同时，喷射混凝土能封闭坡面，避免坡面受到水流的冲刷。

喷锚支护能改善岩土体的性质，加强岩土体的内在强度和整体性，提高其自身的自承自稳能力，充分发挥岩土体的潜能。

锚索穿过滑动面 靠稳定岩体来提供的拉力来加固非稳定岩体

土钉更多的是起到土钉挡土墙的作用 锚杆的作用介于两者之间

8、如何理解岩土工程中变形控制是一门艺术

在岩土工程中，很重要的是控制变形，控制变形的目的是为了保证建筑结构的安全，满足人们生产生活的正常需求。岩土工程作为上部结构的基础，不能产生超过设计许可变形。变形控制的精髓是让变形在可控的的范围内较大程度发挥岩土体自身的强度，在满足安全性的情况下，节约成本，节约资源。

变形控制要建立在符合相应的工程特点上的，变形控制要因地制宜，具体情况具体分析。例如复合地基要使桩体上有一定厚度的垫层，发挥上部地基的承载力。新奥法施工也是边检测边施工，发挥围岩自身的承载潜力。另外还应注意的是，在现行的地基设计中，地基与上部结构设计是分开的，但是应在地基设计时考虑上部结构形式，选用合适的地基，如果上部结构为超静定，则下部基础不应产生较大形变，以免上部结构产生大的应力。

9、浅谈含水量对地基力学特性的影响

第四篇：地基处理

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地基处理在高速公路中的应用

[摘要] 软土地基是指分布在滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、压缩性大、抗剪强度低的细粒土软弱地基。淤泥、淤泥制土、高压缩性饱和粘性土和粉土等均属于软土。软弱地基处理的优劣，关系到整个工程的质量。合理的软弱地基处理、上部结构设计，可以减轻和消除软弱地基对上部建筑物的不利影响。[关键词] 高速公路 软基处理方法

0．前言

1．在建筑工程和土木工程中，经常会遇到软土地基，地基中常见的软土，一般是指处于软塑或者流塑状态下的粘性土，习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。它具有天然含水率高(一般天然含水量在34％ 一72％之间)、孔隙比较大(孔隙比在0．9～1．0之间)、压缩系数高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、透水性差，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差，地基承载力低，不易满足建筑物地基设计要求，故需进行处理。

软土主要由水流缓慢淤积而成，形成年代一般比较长远，沉积厚度一般较深。在漫长的沉积过程中，由于植物的生长与腐烂，在软土中有时加有少量的腐泥或泥炭层。我国软土基本上分为两大类别：第一类是属于海洋沿岸的淤积：第二类是内陆、山区以及河、湖瓮地和山前谷地的淤积．本地区即属于第二类的河床、河漫滩相．一般厚度不超过2O米，成层情况不均匀，以淤泥及软粘土为主，含砂与泥炭夹层。在软土地基上修筑公路，特别是填筑高度相对较高、填筑材料自重较大时，如果对软土地基不加处理或处理不当，往往会产生路基失稳或过量沉降的问题，造成公路、桥梁不能正常使用，甚至会发生交通事故．因此必须对土地基的处理给予充分的重视。而在公路改扩建工程中，除对加宽部位的软土地基加强处理外，还要依据改扩建后的行车荷载和交通量的变化情况，检查分析旧路部位是否存在地基处理不到位等问题，必要时进行加强。路基处理原则与注意事项

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2．1 处理的一般原则

(1)即尽早用堆载预压不作深层处理软基的方法，这种以自然沉降逐渐达到地基稳定，是一种最经济也简单的方法。但由于我国公路基本建设的程序不能尽早拔款、征地、从容施工，而一旦工程项目付诸实施时，又往往限于工期，一

般情况用自然沉降法将难以实现。

(2)即在施工工期紧迫，时间有限的情况下，除非个别低路堤地段高度在临界高度以下，可不作地基处理。桥梁采用基础处，其余软土都需采用不同方法处理，只不过可用多种方案进行优选。2．2 勘察、设计和施工

设计。如采用机械施工，在确定砂垫层厚度时，应考虑机械的重量，轮胎对地面接触压力，偏心程度及软土地基表层强度等。在极软地基上，仅用砂垫层来确保大型施工机械的通行，往往需要较厚的砂垫层，是不经济的，所以常与表层排水或敷垫材料等法并用。填土面积大且排水距离长，预计有多处地下水渗出时，若仅用山砂作砂垫层，不能获得充分排水效果，应采用设置盲沟，砂垫层内的排水距离宜短不宜长。施工。砂垫层施工时应设放样板，摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作，要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土作填料时，其坡脚附近的砂垫层一旦被土复盖，就有可能妨碍侧向排水，因此对砂垫层的端部要妥善处理。如能树立质量第一的思想，严格做好工作，应该说软土路基施工，可以达到安全、优质的目的。2．3 软土路基的处理方法

(1)处理软土地基常用的方法在公路方面是排水固结，多用各种不同长度和间距的袋装砂井(直径7—10 cm)或塑料排水板(宽10 cm，厚4．5～6．0)与砂垫层(厚3O一80 cm)相结合，虽然这些方法是一般的，但却是有效的经济的。为了加快固结而且可提高地基承载力，也可用直径3O～50 em或更小一些的砂桩或碎石桩，但造价比上述常用。

3．软土路基处理方法

进行软土路基处理．要分别对待．有针对性地采取措施。首先要搞好前期勘察设计工作。根据软土岩性特征和物理力学指标，通过对比分析。选择合适的软土路基处理方案。常用的软土路基处理方法有以下几种：

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3．1换填法

就是将地基软弱层的全部或部分换填强度较高、透水性好的材料可以提高地基承载力降低沉降量。在软土厚度不大于3m，工期较紧、优质材料来源充足时．利用透水性材料进行置换填土可降低压缩性，提高承载力，提高抗剪强度，减少沉降量，改善动力特性，加速土层的排水固结。换填材料为砂砾、片石、开山石等渗水性材料。同时还应注意度和设置位置。3．2抛石挤淤

这是强迫换土的一种形式，它不必抽水挖淤，施工简便。抛石挤淤应采用不易风化的石料，片石大小随泥炭稠度而定。对于容易流动的泥炭或淤泥，片石可稍小些，但不宜小于3Ocm，且小于30cm粒径含量不得超过20％。当软土地层平坦时，抛投应沿路中线向前抛填，再渐次向两侧扩展，使泥沼或软土向两侧挤出。软土地层横坡陡于1：10时，应自高侧向低侧抛投，并在低侧边部多抛投，使低侧边部约有2m宽的平台顶面。片石抛出软土面后，应用较小石块填塞垫平，用重型机械碾压紧密，然后在其上设反滤层，再行填土。3．3砂垫层或砂砾垫层

砂垫层为设置在路堤填土与软土地基之间的透水性垫层，可起排水的作用，可保证填土荷载作用下地基中孔隙水的顺利排出，从而加快了地基的固结。砂垫层材料宜采用洁净中、粗砂，含泥量不应大于5％，并应将其中的植物、杂质除净。也可采用天然级配砂砾料，其最大粒径不应大于5cm，砾石强度不低于四级(即洛杉矶法磨耗率小于6o％)。摊铺后适当洒水，分层压实，压实厚度宜为15～20em。如采用砂砾石，应无粗细粒料分离现象。砂垫层宽度应宽出路基边脚0．5～1．0m，两侧端以片石护脚或采用其他方式防护，以免砂料流失。3．4搅拌桩法

运用这类方法。就是在软上地基上中渗入水泥、石灰等，用粉喷、搅拌等方法使之与上体充分混合和固化：或把一些能固化的化学浆液(水泥浆、水玻璃、氯化钙溶液等)注入地基上孔隙，以改善地基上的物理学性质，达到加固目的。因此又统称为化学加固法。所用化学加固材料可分为粉体类(水泥、石灰粉)、浆液类(水泥浆及其他化学浆液)。这此需要加固的类型有搅拌桩法(粉体喷射搅拌桩、水泥浆搅拌桩、高压旋喷桩统称深层搅拌桩)及胶结法(硅化法、水泥灌注法)

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两类。

3．5反压护道法

当软土和沼泽土较厚．路堤高度不超过极限高度的2倍时，在路堤两侧填筑适当厚度和宽度的护道．在护道附加荷载的作用下-保持路基土的平衡，增加抗滑力矩肪止路堤的滑动破坏。特点是施工工艺简单、费用较低，但施工用地较大。为解决软土路基的沉降和稳定问题．以上治理方法可单独使用，也可采用2种以上方法结合使用’从而加速排水固结及增加地基强度同时，也应注意避免所选措施问的相互干扰。2．6排水固结法

排水固结法是根据固结理论在软土中设置排水通道．通过加压排水促使固结沉降，提高抗剪强度。常用的方法有砂垫层、碎石垫层、砂井、袋装砂井、塑料排水板、降水预压、真空预压、加载预压法等。此法通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等．以提高路基承载力、减小沉降和维持建筑物的稳定。

3．7土工合成材料加筋路堤

用变形小、老化慢的土工合成材料作为路堤的加筋体，可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基承载能力，同时也不影响排水，故可提高路基的整体性和稳定性。土工合成材料应具有质量轻、整体连续性好、抗拉强度较高、抗腐蚀性和抗微生物侵蚀性好、施工方便等优点；非织型的土工纤维应具备当量孔隙直径小、渗透性好、质地柔软、能与土很好结合的性质。应根据出厂单位提供的幅宽、质量、厚度、抗拉强度、顶破强度和渗透系数等测试数据，选用满足设计要求的土工合成材料。土工合成材料在存放以及施工铺设过程中应尽量避免长时间暴露或暴晒，以免其性能劣化。土工合成材料加筋路堤施工时应符合以下规定：

(1)应在平整好的下承层上按路堤底宽断面铺设，摊铺时应拉直平顺，紧贴下承层，不致出现扭曲、折皱、重叠。在斜坡上摊铺时，应保持一定松紧度(可用u型钉控制)。

(2)铺设土工聚合物，应在路堤每边各留足够的锚固长度，回折在压实的填料面上，平整顺适，外侧用土覆盖，以免人为破坏。锚固长度应满足设计要求。

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地基处理论文

(3)应保证土工合成材料的整体性，当采用搭接法连接时，搭接长度宜为30～90cm；采用缝接法时，缝接宽度应不小于5cm；采用粘接法时，粘接宽度不应小于5cm，粘合长度应不低于土工合成材料的抗拉强度。

(4)现场施工中发现土工合成材料有破损时必须立即修补好。双层土工合成材料上、下层接缝应交替错开，错开长度不应小于0．5m。

结语

公路软土地基有极大的危害性。如果不处理或处理不当．就会造成地基失稳。使构造物沉降过大或产生不均匀沉降。对构造物造成不同程度的危害。同时，由于软土地基成因类型不同、厚度不

一、性质各异，因此在施工过程中不能一律对待应首先查明地质特点和土质条件。对每一个道路工程具体分析，从路基条件、处理要求、施工工艺工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑。可根据工程具体情况，对几种路基处理方法进行技术、经济以及施工进度等比较．通过比较分析可以采用一种路基处理方法或由2种以上的路基处理方法组成的综合处理方案；同时在确定路基处理方法时，还要注意节约能源，注意保护环境。避免因路基处理对地面水和地下水产生污染，以及振动噪音对周围环境产生不良影响等。

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地基处理论文

参考文献

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第五篇：地基处理

软土地基处理技术

摘要

近年来随着我国经济的快速发展，多高层建筑蓬勃发展，大量建筑不可避免的会建在一些软土地层，然而由于软土地基具有孔隙密度比大、天然含水量高、压缩性强、承载能力低等特点，使得在地基填土和建筑自重作用下，会出现不均匀沉降、承载力和稳定性、渗流等地基问题。当天然地基不能满足建筑物要求时，需要采用各种地基处理措施，形成人工地基以满足建筑物对地基的各种要求，保证其安全与正常使用。本文介绍了地基处理方法及分类以及软弱地基处理的方法及选择。现实中应结合实际，选出最优的处理方案。

一、引言

基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见，竖向结构体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构的地基，提供的是一种分布的承载能力。

如果地基的承载能力足够，则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件，需要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优点，但与独立基础相比，它的造价通常要高的多，因此只在必要时才使用。不论哪一种情况，基础的概念都是把集中荷载分散到地基上，使荷载不超过地基的长期承载力。因此，分散的程度与地基的承载能力成反比。有时，柱子可以直接支承在下面的方形基础上，墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时，只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用，就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来，以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱，或者建筑物比较高的情况下，才需要采用伐形基础。多数建筑物的竖向结构，墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地基上。中等地基条件可以要求增设拱式或预应力梁式的基础连接构件，这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。

如果地基承载力不足，就可以判定为软弱地基，就必须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时，应按局部软弱土层考虑。勘察时，应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况，根据拟采用的地基处理方法提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应查明堆积历史，明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。

在初步计算时，最好先计算房屋结构的大致重量，并假设它均匀的分布在全部面积上，从而等到平均的荷载值，可以和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承载力大于4倍的平均荷载值，则用单独基础可能比伐形基础更经济；如果地基的容许承载力小于2倍的平均荷载值，那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更经济。如果介于二者之间，则用桩基或沉井基础。

二、地基处理的目的及其处理对象

当地基强度稳定性不足或压缩性很大, 不能满足设计要求时,可以针对不同情况对地基进行处理。处理的目的是增加地基的强度和稳定性、减少地基变形等。地基处理的对象包括软弱地基与不良地基两方面,软弱地基是指在地表下相当深度范围内存在的软弱土,包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。这类土的工程特性为压缩性高、强度低、通常很难满足地基承载力和变形要求。而不良地基包括施陷性黄土地基、膨胀土地基、泥炭土地基、山区地基及岩溶与土洞地基等。

三、地基的处理方法分类

利用软弱土层作为持力层时，可按下列规定执行：1）淤泥和淤泥质土，宜利用其上覆较好土层作为持力层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施；2）冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均可利用作为持力层；3）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。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等，可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处 理方法时，应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素，经过技术经济指标比较分析后择优采用。

地基处理设计时，应考虑上部结构，基础和地基的共同作用，必要时应采取有效措施，加强上部结构的刚度和强度，以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级，选择代表性场地进行相应的现场试验，并进行必要的测试，以检验设计参数和加固效果，同时为施工质量检验提供相关依据。

经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时，基础宽度的地基承载力修正系数取零，基础埋深的地基承载力修正系数取1.0；在受力范围内仍存在软弱下卧层时，应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物，以及钢油罐、堆料场等，地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值；根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等，按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。地基处理后，建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求，并在施工期间进行沉降观测，必要时尚应在使用期间继续观测，用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时，设计要综合考虑土体的特殊性质，选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。

常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。

1、换填垫层法 适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。

2、强夯法

适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。

3、砂石桩法

适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、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。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。

4、振冲法

分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。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。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。

5、水泥土搅拌法

分为浆液深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验 确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。

6、高压喷射注浆法

适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过30m。

7、预压法

适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。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。

8、夯实水泥土桩法

适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制，目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。

9、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法

适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层，保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基，可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基，可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基，达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。

10、石灰桩法

适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。

11、灰土挤密桩法和土挤密桩法

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，可处理的深度为5～15m。当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法；当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。

12、柱锤冲扩桩法

适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基，对地下水位以下的饱和松软土层，应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m。

13、单液硅化法和碱液法

适用于处理地下水位以上渗透系数为0.1～2m／d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地，对Ⅱ级湿陷性地基，应通过试验确定碱液法的适用性。在确定地基处理方案时，宜选取不同的多种方法进行比选。对复合地基而言，方案选择是针对不同土性、设计要求的承载力提高幅质、选取适宜的成桩工艺和增强体材料。

四、软弱地基形成的原因 软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其他高压缩性土层形成的地基，这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响，也从没有受到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有受到土颗粒间化学作用的影响。软弱地基是一种不良的地基，其稳定性非常的差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化，沉降量也很大。因此在工程的建设过程中，要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软弱地基上建设的工程，由于其他基强度不够和变形,往往不能满足工程的质量，所以要采用一定的措施，对软弱地基进行处理，从而提高地基的稳定性，减少地基的沉降和不均匀下降。

五、软弱地基处理方法的选择

地基处理设计时，应考虑上部结构，基础和地基的共同作用，必要时应采取有效措施，加强上部结构的刚度和强度，以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级，选择代表性场地进行相应的现场试验，并进行必要的测试，以检验设计参数和加固效果，同时为施工质量检验提供相关依据。

地基处理工程要做到确保工程质量、经济合理和技术先进的原则。可根据下列条件进行选择：

1、地质条件：查明岩土的性质、成因类型、地质年代、厚度和分布范围。对于岩层，还应查明风化程度及地层的接触关系，调查天然地基的地质构造，查明水文及工程地质条件，确定有无不良地质现象：如滑坡，崩塌、岩溶、土洞、冲沟、泥石流、岸边冲刷及地震等。

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应该时间充分在施工工期紧迫，时间有限的情况下，除个别路堤在不影响总体施工的情况下，可适当的不作地基处理。桥梁基础处，可用多种方案进行优选，选择最合适经济的方案，同时选用有资质有大型先进设备的建设单位以保证施工的质量和安全性。施工时地基稳定性一定要好，而且对于工程遗留问题一定要少。工程用料要求就地取材。施工时应采用科学的管理方法。

3、场地环境条件：首先要弄清楚软土地区的水文地质情况，由于软土地基的复杂性，用于强度计算的土工参数，无论从测定方法中还是测定过程中都存在 诸多的不确定性，理论上也无法达到完善。所以勘察人员要考察地质资料，实地进行多元勘探。工程地质条件复杂，还应进行工程地质分区，做到勘探详细化。在勘察设计时如地质工作做的不详细，在施工时如有不能实施或实施危险性高，必须进行补充勘察及勘探工作，对地质情况作进一步了解之后在作出修改方案。还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。

六、总结

我国地域辽阔，工程地质条件千变万化，公路穿越软土地区是经常发生的事情。软土地基的危害性很大，如果在公路施工过程中处理不当或干脆不处理，或者因为工作中的细小疏溜，往往会给建筑物的正常使用留下隐患，一旦发生问题再进行处理，便直接造成经济损失和社会形象的负面影响。因此根据不同施工条件选用合适的方法处理软土地基，可以有效的防止或解决出现的问题，保证工程的顺利完成，减少财务支出，避免更大的事故或破坏情况发生。软土地基的处理方法很多，每种处理方法都有一定的试用范围、局域性、优缺点。没有一种方法是万能的。要根据具体的工程情况，因地制宜确定适合的地基处理方法。