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地基处理范文1
[论文摘要] 地基稳固是保证建筑物安全的基础和前提，本文结合实际，详细阐述了地基基础缺陷处理的一般原则、处理措施，对地基基础缺陷处理及加固有一定借鉴作用。
强夯法常用来加固砂土、粘性土、杂细土等各类地基，可提高地基的强度并降低其压缩性，并改善其抗振动液化能力和消除土的湿陷性。在雨水充沛的广东地区1个新建500KV变电站的地基加固中，采用强夯法来加固新回填粘土的地基，尚属首次。由于用强夯法加固新回填粘土地基，其加固效果存在一些质量缺陷。在进行了原因分析后，结合工程的实际情况，提出了切实可行的处理方法。
地基基础缺陷的处理应综合考虑下列因素：一、地基基础缺陷的种类及其对建筑物使用、安全、耐久性等方面的影响；二、上部结构的整体性、安全度、使用要求等具体情况对地基基础变形的适应性；三、地基基础变形、结构变形的数值，发展速度和趋势；四、地基基础缺陷和加固上部结构的可能性和经济性。
地基基础处理的措施有：对上部结构进行维护；对上部结构进行加固或减荷，基础加固、地基加固。上述几种措施有时不单独采用，有时需多种措施综合采用。这些措施的选择，往往需要对上部结构和地基基础作全面的考虑，提出不同的方案，进行经济和技术上的比较，从而选择合理的方案。必要时还应对缺陷形成的原因及现实，从使用和维护上采取相应的防范措施。
地基基础缺陷处理的一般原则如下：当地基基础的变形已经趋于稳定时，一般可不作地基或基础的加固。当地基不均匀沉降尚未趋于稳定时，一般考虑“等待沉降稳定”、“加速沉降稳定”和“制止沉降”三种方法处理。
等待沉降稳定的目的是不对地基基础进行处理，而仅对上部结构进行修补，从而减少地基处理费用，并避免上部结构的再度处理造成浪费。
加速地基沉降的目的和适用条件基本上与等待地基沉降稳定的方法相同，但可以缩短消极等待沉降稳定所需的时间。一般适用于独立基础下的地基处理，具体做法是临时的增加载荷，人为的有控制的进行地基浸水等。
制止沉降的目的是终止地基和上部结构的发展。具体做法是上部结构减荷或加固，基础加大底面积，地基加固等。这些措施的单独采用或综合采用应根据有关措施的适用条件并做经济比较后予以选定。
采用减少上部荷重的措施时，应考虑生产和使用条件的具体要求，并通过地基强度、地基变形的验算确定减荷的具体数据。在地基强度破坏丧失稳定以及上部结构严重损坏威胁安全的情况下，减荷亦可作为紧急情况下的安全措施后加固施工期间的安全措施。
上部结构加固是当上部结构安全度不足时采取的必要措施。而在地基基础加固比较困难时，亦可考虑用上部结构加固替代或配合地基基础的加固。其具体方法有增设圈梁等措施。
基础扩大底面积的加固，适用于地基承载力不足等情况。增大底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降，变形过大时，采用增大基础底面积的加固，主要由地基变形计算来加以确定。
在建筑结构修缮中，地基加固常用的方法有；分批分段更换病弱地基土、加桩加固、用挖钻孔灌桩加固、压力灌浆加固(包括硅化法加固地基)等。地基加固方法的选定应充分了解地基范围内的地质情况。地基加固工作是在建筑物存在情况下进行的，因而施工比较困难。它既应保护地基的加固质量，收到极地加固的效果，又应采取措施保证上部结构的安全。
更换地基和震动打桩加固都可能引起地基附加沉降，上部结构变形会有新发展。采用此类方法应对生产附加地基沉降有所估计，必要时采取相应措施，挖钻孔灌桩，压力灌浆加固地基不使用权地基避免受到附加影响，但施工也比较复杂。地基加固后应做必要的质量检查，如贯入度实验等。加固前加固后都应作好沉降的观测记录工作。
更换病变的地基是基础加固中比较直观的一种。它适宜病变地基土层分布较浅，厚度较小的情况下采用。这种方法加固可导致地基的进一步沉降和破坏。因此加固施工的组织应视具体情况分期分段逐步进行。挖除软弱土层后常用砼、砖砌体或碎石夯实等材料加以填充。
打桩加固地基的设计原理有的是在打桩时使周围土壤加密，有的是用桩承重，也有两者同时采用的。被打入的桩可为木桩、钢管桩、钢筋砼桩等。在加固量较大时宜将桩拔出重复使用，而在桩孔内填实粗砂、砼、石灰等材料。
挖钻孔桩加固地基的原理相似于打桩加固地基。挖孔桩的典型方法是石灰灌桩，它用挖孔代替了打桩拔桩成孔，用生石灰吸水膨胀的原理是周围土加密。生石灰熟化吸水也不降低地基的含水量，该方法适用于加固湿陷性黄土地基及含水率较高的软弱地基。
压力灌浆加固地基是将某种液体灌入地基基础中，填塞孔洞，缝隙，胶结土壤颗粒，从而达到减少增大强度的目的。压力灌浆加固地基基础的具体方法很多，应用十分广泛。其中硅化法加固已有建筑物的地基效果很好，但费用较高，一般仅用于重要部位的加固，其原理是将硅酸钠等溶液压入到地基中，发生化学反应，产生硅胶，将土的颗粒胶结起来，从而增大地基的强度，减少其压缩性和透水性。硅化适用于粉质土和有一定渗透系数的粘质土。视土纸渗透性的大小可选用三种方法：一、压力双液硅化法；二、电动双液硅化法；三、压力单液硅化法。压力双硅化法是将水玻璃与氯化钙轮流压入土中，适用渗透系数为0.1—80米/昼夜以下的各类土加固。压力单液硅化法是将水玻璃压入土中，适用渗透系数为0.2—2.0米/昼夜的地下水位以下的湿陷性黄土和粉沙土加固。硅化法不适用于为沥青、油脂、石油化合物所浸透的土壤以及PH值大于0.9的土壤。施工前须作出硅化加固的施工组织设计，其内容包括：注液管及电相管的布置和打入深度、化学溶液浓度和用量、注液方法、灌注速度以及硅化后的加固效果的估计等，必要时硅化设计前应先做实验。
参考文献
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Abstract: The foundation engineering is important to the high-rise building safety and use, its cost is high, and the construction period is long, so the foundation stability is the basis and prerequisite for the building safety. Combined with the practical, this paper expounds the common foundation treatment methods, discusses on how to choose a reasonable foundation treatment method, and puts forward the foundation defects treatment principles, treatment measures and the moral factors should be considered.
Key words: foundation treatment; defect treatment; foundation ; treatment measures; factors
中图分类号：TU753文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1 地基处理方式
地基处理是指为提高地基土的承载力或改变其变形性质或渗透性质而采取的人工方法。采用科学合理地基处理方法,有充分发挥原地基土承载力,就地取材,施工工艺简单,施工速度快,地基处理费用低的特点。中国地域广阔,地质条件变化大,差异显著,建筑工程量大,施工周期长,经济欠发达,设计可靠度低,如使用大量桩基础工程,必然造成施工工期延长,施工费用加大,也造成工程费用的浪费,这是国情和财力所不允许的。因此,低廉、快速的地基处理施工技术非常适合中国国情。 1.1常见地基处理方式 建筑地基内不经过处理,土层的各项物理力学指标能满足建筑的荷载、变形等要求,则建筑物基础可直接设置在天然地层上,那么我们通常把这种地基叫做天然地基。在天然地基上的基础,埋置深度小,施工技术较为简单,能节约大量的工程费用和材料。 若天然地基很软弱,不能满足地基强度和变形等要求,则必须事先要经过人工加固处理后再进行基础施工。加固处理必须根据地基土的情况进行,当建筑物的地基土存在着强度、稳定性、渗漏、液化、压缩及不均与沉降等问题,就必须采取相应的地基处理措施,改善地基条件,确保建筑物的安全和正常使用。这些措施主要有:改善剪切特性,为了防止剪切破坏以及减轻土压力,需要增加地基土的抗剪强度;改善压缩特性,通过提高地基土的压缩模量以减少地基土的沉降;改善透水特性,采取一定的措施使地基土减轻水压力或不透水;改善动力特性,采取措施避免地基土液化,并改善其振动特性以提高地基的抗震性能;改善特殊土的某些特性,如消除黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等。
1.2合理选择地基处理方式 常见地基处理方式有:换填垫层法、预压法、强夯法和强夯置换法、振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、夯实水泥土桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、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、锚杆静压桩法、树根桩法、坑式静压桩法和其他地基处理方法等。 地基处理方法种类繁多,各种处理方法有它的优缺点和适用范围,没有一种方法解决所有问题,具体工程的地质条件也多种多样,各个工程间地质情况差别巨大,对地基的要求也不尽相同。此外,施工机械设备、所需的材料也会因提供部门的不同而产生很大差异,施工队伍的技术素质状况、施工技术条件和经济指标比较状况都会对地基处理的最终效果产生很大的影响。一般地说,在选择确定地基处理方案以前应充分地综合考虑诸多因素,包括地质条件:地形、地质、成层状态、土的各种指标、地下水条件;结构物条件:包括结构物形式、规模;环境条件:气象条件、噪声、邻近构筑物情况、地下埋设物、电力与供水条件;材料的供给情况,为减少运输费用,尽可能地采用当地的材料;机械施工设备和机械条件,在有些地区有无所需的施工设备和施工设备的运营状况成为了采用何种加固措施的决定因素;工程费用的高低、操作熟练程度;工期要求,一方面,应保证地基加固工期不会拖延整个工程的进展,另一方面,如地基工程缩短,也可利用这段时间,使地基加固后的强度得到提高。 因此,对每一具体工程都要进行具体分析,应从各方面进行综合考虑,以确定合适的地基处理方法。在确定地基处理方法时,可根据工程的具体情况,对几种地基处理方法进行技术、经济以及施工进度等方面的比较。通过比较分析可以采用一种地基处理方法,也可采用两种或两种以上的地基处理方法组成的综合处理方案。另外,地基处理设计时,要考虑上部结构、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,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,以了解各项参数和加固效果,同时为施工质量检验提供相关依据。地基处理后,建筑物的地基变形要满足现行有关规范的要求,并在施工期间进行沉降观测,必要时在使用期间继续进行观测,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。 2 地基基础缺陷处理方式
强夯法常用来加固砂土、粘性土、杂细土等各类地基，可提高地基的强度并降低其压缩性，并改善其抗振动液化能力和消除土的湿陷性。在雨水充沛的地区1个新建500KV变电站的地基加固中，采用强夯法来加固新回填粘土的地基，尚属首次。由于用强夯法加固新回填粘土地基，其加固效果存在一些质量缺陷。在进行了原因分析后，结合工程的实际情况，提出了切实可行的处理方法。 2.1地基基础缺陷的处理应考虑地的因素
地基基础缺陷的种类及其对建筑物使用、安全、耐久性等方面的影响；上部结构的整体性、安全度、使用要求等具体情况对地基基础变形的适应性；地基基础变形、结构变形的数值，发展速度和趋势；地基基础缺陷和加固上部结构的可能性和经济性。 2.2地基基础处理的措施
对上部结构进行维护；对上部结构进行加固或减荷，基础加固、地基加固。上述几种措施有时不单独采用，有时需多种措施综合采用。这些措施的选择，往往需要对上部结构和地基基础作全面的考虑，提出不同的方案，进行经济和技术上的比较，从而选择合理的方案。必要时还应对缺陷形成的原因及现实，从使用和维护上采取相应的防范措施。 2.3地基基础缺陷处理的一般原则
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关键词：软弱地基；成因； 处理方法。
中图分类号：C35文献标识码： A
引言：随着我国建筑工程项目的不断增多，尤其是超高层建筑的不断涌现，地基处理技术和基础设计变得越来越重要，特别是软弱地基的处理好坏与基础类型的选择，对工程的建设速度与工程质量有着极其重要的价值和意义。
首先要明确地基与基础的定义的区分。地基指的是承受上部结构荷载影响的那一部分土体，基础下面承受建筑物全部荷载的土体或岩体称为地基。地基不属于建筑物的组成部分，但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。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。地基基础设计包括了对地基的处理和对基础的设计，二者密不可分。在地基处理技术与基础设计中，基础的类型选择必须根据上部结构的荷载分布情况、地基土体承载情况以及工程造价等各方面因素进行全面综合细致的考虑后才能确定。
一、地基的处理目的
地基分为天然地基和人工地基。天然地基是指不需要对地基进行处理就可以直接放置基础的天然土层；人工地基是指天然土层的地土质过于软弱或不良的地质条件，需要人工加固或处理后才能修建的地基。在现实生产建设中，有一部分的天然地基属于比较适合建筑生产的，只需要微量的处理便可以投入建设使用，但这种地基只占极少的一部分，大部分的地基都需要人工的方法去处理才能达到建设要求。当地基承载力不足时，就可以判定为软弱地基，就必须采取措施对其进行处理，软弱地基的处理是地基处理中最薄弱的环节。这是因为软弱地基中土的孔隙比大，含水量高，渗透性差，强度低，这类地基在外力的作用下会引起沉陷，产生不均匀沉降等若干问题，因此必须改善其地基的变形与稳定性，提高土的密实度。
总之，地基处理的目的就是：改善其剪切特性，改善其压缩特性，改善其透水特性，改善其动力特性，改善其特殊土的不良地基的特征。
二、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，在建筑地基局部范围内有高压缩性土层时，应按局部软弱土层考虑。这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响，也从没有收到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有受到土颗粒间的化学作用影响。软弱地基天然含水量过大，承载力低，在荷载的作用下易产生滑动或固结沉降，其稳定性非常的差。因此，在工程建设过程中，要充分考虑地基的变形和稳定性的问题，对其采取一定的措施，从而提高地基的稳定性，减少地基的不均匀沉降。
三、软弱地基的处理方法
对建在软弱地基上的建筑物，在工程设计和地基处理方案确定前，应进行工程地质和水文地质勘察，查明软弱土层的组成、地质成因、分布范围、均匀性、软弱土层厚度、持力层位置及状况以及地基土的物理和化学性质等。对冲填土还应了解均匀性和排水固结条件；对杂填土尚应查明堆载历史年代，明确自重下的稳定性和湿陷性等基本因素；对其他特殊土应查明其特征、工程性质、成层情况等，以作为工程设计和选用地基处理方案的依据。
常用地基处理的方法：换填垫层法、强夯法、挤密桩法（碎石、砂石桩挤密法）（石灰、土、灰土桩挤密法）、水泥粉煤灰碎石桩法、排水固结法（堆载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗排水法）、加筋法、胶结法（水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、注浆法）等等。
下面简单介绍几种地基的处理方法
（一）换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。
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、暗塘等浅层基础处理。换填材料中可用中（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，加速软土土层的排水固结，减少地基的沉降量，同时可以防止冻胀和消除膨胀土的胀缩，改善了土的压缩性并减少了地基的变形。当软弱土层较薄时，可全部挖去；当软弱土层较厚时，可部分挖去。现行的设计思路是将换填垫层作为基础的持力层，利用基地附加应力在换填垫层中向下扩散时应力不断减少的特点，选择合适的垫层厚度，已达到软弱下卧层顶面所受的压力不大于其容许应力的目的。
其优点及局限性为：施工简易可行，但限于浅层处理，一般不大于3米，对于湿陷性黄土地基不大于5米。如遇地下水，对于重要工程，需附有降低地下水位的措施。
（二）强夯法指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。 强夯称动力固结法,利用起吊设备,将10～25吨的重锤提升至10～25米高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。
强夯法主要用于砂性土、非饱和粉土和粘性土、湿陷性黄土、杂填土等地基。强夯置换是指对于厚度小于7米的软弱土层、边夯边填碎石等粗颗粒材料，形成厚度为3-7米，直径为2米碎石柱体，与周围图形成复合地基。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，对淤泥、泥炭等粘性软弱土层，置换墩应穿透软弱土层，在设计前必须通过现场试验确定其实用性和处理效果。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法；并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明：在100～200吨米夯实能量下，一般可获得3～6米的有效夯实深度。
优点及局限性：施工速度快，施工质量容易保证，经处理后土性较为均匀，造价经济，适用于处理大面积场地。但施工时对周围有很大震动和噪声，不宜在闹市区施工。再者，需要有一套重锤、起重机等强夯施工机具。
（三）挤密桩法是指用冲击或振动方法，把圆柱形钢质桩管打入原地基，拔出后形成桩孔，进而进行素土，灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯实，达到形成增大直径的桩体，并同原地基一起形成复合地基。特点在于不取土，挤压原地基成孔；回填物料时，夯实物料进一步扩孔。
砂（砂石）桩挤密法、振动水冲法、干振碎石桩法，一般适用于杂填土和松散砂土，对软土地及经试验证明加固有效时可以使用。石灰桩适用于软土粘性土和杂填土。土桩、灰土桩挤密法一般适用于地下水位以上深度5-15米的湿陷性黄土和人工填土。
其优点为：经振冲处理后，地基土性较为均匀。
（四）水泥粉煤灰碎石桩法是指以一定配合比率的石屑、粉煤灰和少量的水泥加水拌和后制成的一种具有一定胶结强度的桩体。其原理与作用是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高黏结强度桩，桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基、从而大幅度提高地基承载力，减小变形等特点。
适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。
（五）排水固结法包括堆载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗排水法，其作用原理为通过布置垂直排水井，改善地基排水条件以及采取加压、抽气、抽水或电渗等措施，以加速地基土的固结和强度增长，提高地基土的稳定性，并使沉降提前完成。
排水固结法适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基，但对厚度较大的泥炭层要慎重对待。
其优点和局限性为：需要有预压时间和荷载条件及土石方搬运机械。对真空预压，预压力达80kpa不够时，可同时加土石方堆载。真空泵需长时间抽气，耗电较大。降水预压法无需堆载，效果取决于降水位的深度，需长时间抽水，耗电较大。
（六）加筋法包括1土工合成材料2加筋土、土锚、土钉、锚定板3树根桩4碎石桩、砂石桩砂桩
其作用原理是在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工合成材料、钢带、钢条、尼龙绳或玻璃纤维等作为拉筋；土锚、土钉和锚定板都是提高土体的自身强度和自稳能力；或在软弱土层上设置树根桩、碎石桩、砂（石）桩等，是这种人工复合土体可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用，用以提高地基承载力、减少沉降和增加地基稳定性。
土工合成材料适用于沙土、黏性土和软土；加筋土适用于人工填土的路堤和挡墙结构；土锚、土钉和锚定板适用于土坡稳定；树根桩适用于各种土，可用于稳定土坡支挡结构或用于对既有建筑物的托换工程；碎石桩、砂石桩、砂桩适用于黏性土、松散砂性土、人工填土，对于软土经试验证明施工有效后方可采用。
（七）胶结法包括注浆法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌法
注浆法是通过注入水泥浆液或化学浆液的措施，使土颗粒胶结，用以提高地基承载力，减少沉降、增加稳定性、防止渗漏。适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质黏土、黏土和一般人工填土，也可加固暗浜和使用托换加固工程。
高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管通过钻孔置入要处理的土层的预定深度，然后将水泥浆液以高压冲切土体，在喷射浆液的同时以一定的速度旋转、提升，即形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升而不旋转，形成墙状固结体。加固后可以提高地基承载力，减少沉降、防止砂土液化、管涌和基坑隆起，建成防渗帷幕。适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、碎石土和素填土等地基。当土中含有较多大粒径石块、坚硬黏性土、大量植物根茎或有过多有机质以及地下水流速过大和已涌水的工程，应根据期现场试验结果确定其使用程度。高压喷射注浆法也可对既有的建筑物进行托换加固。其缺点是施工时水泥浆冒出地面流失量过大，对流失的水泥浆应设法加以利用。
水泥土搅拌法包括湿法和干法。湿法是利用深层搅拌机将水泥浆和地基土在原位拌合；干法是利用喷粉机将水泥粉与地基土在原位拌合。搅拌后形成柱状水泥土体，可提高地基承载力，减少沉降，增加稳定性和防渗漏，建成防渗帷幕。水泥搅拌法适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。其缺点是不能用于含石块的在填土。
小结：对于地基的处理设计，处应满足地基土强度、变形、抗液化和抗渗等要求外，还应明确地基处理范围。对初步选用的几种地基处理方案，要分别从预期处理效果、材料来源、施工机具、工期、造价和对周围环境的影响等各因素考虑，进行技术经济分析对比，从中选择最佳处理方案。另外，也可采用两种或多种地基处理的综合处理方案。对已选定的地基处理方案后，根据建筑物的安全等级和现场复杂程度，在有代表性的场地上进行现场实体试验，以检验设计参数、选择合理的施工方法和确定其处理效果，以保证工程建设质量，取得良好经济效益和社会效益。
参考文献
1.同济大学等编. 地基处理. 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2004.
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关键词：软弱地基 处理方法 结构设计
一 软弱地基形成的原因
软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其它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，由于其地基强度不够和变形，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。
二 软弱地基的处理方法
软弱地基的处理的方法主要包括为：换填垫层法、预压法、挤密法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、灌浆法、强夯法、加筋法等。①换填垫层法。该方法是用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软土层，并分层夯实成低压缩性的地基持力层，地基持力层有利于防止地基的冻胀，有利于提高地基的承载能力，也有利于加速软土的排水固结，同时也有利于减少地基的沉降量。②预压法。预压法有两种分类方法，一种是堆载预压法，另外一种是砂井预压法。此种方法有利于利用外载作用，提高软土的排水固结，增强它的抗剪强度和能力。由于预压目的不同，需要采用不同的预压方式。如果利用预先荷载加压，能够减少建筑物的沉降量；如果利用建筑物本身的荷载分级加荷进行预压，能够增加地基强度和提高地基的承载能力。砂井预压法是在软土层中按一定距离设置砂井来改变软土层的排水边界条件，该方法可以加速软土的固结，缩短预压时间。该方法是在通过在软土层中按一定的距离设置砂井，通过设置的砂井来改变软土层的排水条件，排水条件的提高有利于加速软土的固结，有利于减少预压的时间。③挤密法。该方法是通过望土中打入桩管成孔，并把填入孔中的砾石等材料捣实。此种方法主要针对的是含砂粒、瓦屑的杂填土等较多的松散土地基，对于粘性大的饱和软土地基不太合适。④深层搅拌法。该方法通过水泥、石灰等建筑材料的固化剂，运用深层搅拌机械对各种材料进行搅拌，使得固化物和软土搅拌均匀，从而产生一系列的物理或者化学反应，这样就能够使得软土强度大大高于天然强度，其压缩性、渗水性比天然软土大大降低。该方法适合于各种成因的软土层，尤其是对于厚度较大的饱和软黏土。⑤高压喷射注浆法。该方法是使用较大的压力，把水泥浆液从管路中喷射而出，该方法能够通过切割破坏土体，并能和土拌和均匀，并产生部分的置换作用，通过自然凝固后成为拌和桩体，并与地基形成良好的复合地基。⑥灌浆法。该方法通过运用钻机成孔，根据需要灌浆的合适的深度，把注浆管慢慢放入孔中，并使得钻孔的周围和顶部用东西封死，然后开始启动压力泵，往孔隙和岩石的间隙中注入搅拌均匀的水泥浆。⑦强夯法。该方法能够通过较大的压力和冲力对地基产生很大的作用，从而使得地基得到加固，使得的土的压缩性进一步缩小，增大了地基的强度，使得地基的抗液化的能力得到加强，大大降低和消除黄土的是湿陷性。同时，该方法有利于使得土层均匀，预防以后出现的差异沉降。⑧加筋法。该方法是运用强度较大的条带、纤维等土工聚合物埋入土层中，它有利于增加地基的承载力，降低或者消除地基的沉降量，提高建筑物的稳定能力。对于强度较大的土工合成材料，使得地基能够承受更大的抗拉力，减少地基的断裂的可能，使得地基的整体性和刚度得到进一步增强，增强地基的承载能力，改善地基土体的应力场和应变场。该方法适合于各种软土地基和各种高填土等。 3 软弱地基局部处理
在工程建设中，需要经常对地基作局部的加固处理，这样可以保证工程的质量，缩短工程建设的进度。在对软弱地基作局部处理时，要首先查明局部地基异常的原因和范围，然后根据软弱地基的实际情况，适用各种软弱地基处理方法，使得建筑物的各个部位的沉降量趋于一致，从而较少地基的不均匀沉降。①松土的处理。当遇到范围较小的松土坑时，可以先将松软土挖掉至老土，然后用压缩性相近的材料回填，当天然土为砂土时，用砂或级配砂石回填，回填时应分层洒水，夯实或用平板振捣器振密，每层厚度不大于20cm，同时根据土的性质和范围的不同，采用不同比例的灰土分成夯实。应通过配置适当的钢筋提高地基上部的刚度能力。②砖井和土井的处理。如果砖井在基槽的中央，这时的内填土已经变得很密实，当出现这种情况时，应把井的砖圈放低到槽低下面1米的位置，同时用合适比例的灰土夯实到槽低，当井的直径大于1.5米以后，这时采用提高上部结构的刚度，并运用钢筋做墙内的地基，使得地基梁跨越砖井，对于井在基础的转角处的情形，一方面应对基础进行必要的加固处理，另一方面采用拆除回填的方法进行合适的处理。③局部范围内硬土处理。对于桩基周围有部分过分坚硬的土质时，要对这些东西进行局部的处理，这就需要挖掉旧的墙基、老灰土、大树根等等，这样就能减少地基的不均匀下降，也能有效避免建筑物建成之后的开裂，从而保证建筑物的质量。④管道处理。对于槽底附近的上下水管道，要采取其它的措施，防止出现漏水情况，避免出现水侵湿地基，使得地基出现不均匀的沉降。对于在槽底下方出现管道的情况，要把管道进行清除，或者将基础局部落低，使得管道穿过基础墙，同时也要防止建筑物下沉，从而对管道形成破坏漏水，造成地基的不均匀沉降，影响建筑物的质量问题。⑤橡皮土的处理。对于地基的土质出现粘性土的时候，这种土一般含有较多的水分，对这部分进行夯排以后，就会形成所谓的橡皮土，因此，对于这样的情况，要采用其它办法先进行处理，比如进行晾槽或者使用白灰沫等办法，使得土的含水量得到有效的降低，对于出现的地基颤动情况，应把这些土进行全部的挖除，并填入相应部分的砂土，从而消除地基颤动情况。
三 建筑设计处理措施
在对各种软弱地基处理的同时，可以通过对建筑物设计进行有效的处理，来减少建筑物的不均匀沉降，这样即能节约工程建设的成本，又保证了工程建设的质量。在不改变建筑物使用要求的前提下，建筑物的设计要尽量简单，对于复杂的建筑物，应根据建筑物的实际情况，可以把建筑物进行适当的划分，从而形成各个较好的单元，对于建筑物的差异大的情况，可以把建筑物的距离离开一定的距离。如果拉开一定距离的两个单元需要进行连接时，可以采用自由沉降连接，或者运用其它措施进行处理。通过增强建筑物刚度和强度，增加建筑物对地基不均匀变形的调整能力。在开挖基槽时，如果发现有淤泥或淤泥质土时，不要扰动其原状结构。在建筑建设过程中，可根据具体的情况，优先先盖建筑物的重点部分，通过对各部分进行有效的调整，降低建筑物的沉降差异。
四 总结
通过对软弱地基的处理，改良各种不良地基，使得满足各种大型和高程建筑的需要。在软弱地基处理的时候，要结合拟建区域内地基土的组成及力学性质等实际情况，采用不同的地基处理方法，保证工程建设的质量，取得良好的经济效益和社会效益。
参考文献：
1 软土地基与地下工程[M].北京:中国建筑工业出版社，2005.
地基处理范文5
关键词： CFG桩；复合地基；工程应用
中图分类号：TU47 文献标识码：A
引言：
CFG 桩是二十世纪八十年代未发展起来的运用新方法、新工艺、新材料的一种新的地基处理技术。由于其工程造价低,与混凝土桩基础相比,CFG 桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、石屑、以及不配钢筋,充分发挥桩间土的承载力,工程造价一般为桩基础的 1/3-1/2。因该桩还具有施工速度快,无污染,技术明显等优势,CFG桩复合地基技术已在全国广泛应用,大幅度提高地基承载力,具有适用范围广,施工方便, 造价低等特点。随着技术的发展,复合地基不仅应用于中、小型工程中，而且在大型工程及高层建筑中的应用也越来越广泛。
1 CFG桩复合地基
1.1 CFG桩复合地基简介
水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)是指在碎石中掺入一定量的石屑、粉煤灰和少量水泥，拌合成一种具有一定粘结强度的非柔性桩。CFG桩复合地基由桩、桩间土及褥垫层三部分构成。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，对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。
1.2加固机理
简单说，褥垫层是将上部基础传来的基底压力通过适当的变形以一定的比例分配给桩及桩间土，使二者共同受力。同时土体受到桩的挤密而提高承载力，而桩又由于周围土的侧摩阻力的增加而改善了受力性能，二者共同工作，形成了一个复合地基的受力整体，共同承担上部基础传来的荷载。
褥垫层作用：保证桩与同承担荷载，调整桩与桩间土之间竖向荷载及水平荷载的分担比例。桩的作用：承担基础传来的竖向、水平荷载，地基土产生一定的挤密作用，同时具有排水作用、预震作用，桩间土的作用：承担竖向、水平荷载，对桩体进行约束，保证桩体正常工作。
1.3特点
预制混凝土桩具有较高的承载力，但造价较高；碎石桩的造价较低，但却满足不了高层建筑对地基承载力的要求；而CFG桩则具备了上述两类桩的优点，既造价低廉且承载力高。进行设计时，可通过改变CFG桩的桩长、桩距等来达到不同的复合地基承载力。通过改变桩长桩径、桩距等设计参数，可使地基承载力大幅提高，其提高的幅度在2.5～3倍，对软弱地基承载力提高很大。变形稳定，沉降量小，如将CFG桩桩端落在较硬的土层上，其地基沉降量可控制在一定的范围内(在10mm以内)。工艺性好，由于大量采用粉煤灰，桩体材料具有较好的流动性，灌注方便易于控制施工质量，同时节约大量水泥、钢材，利用工业废料粉煤灰降低工程费用，与预制钢筋混凝土桩相比，可节约投资30%－40%。
2 CFG 桩地基的工程应用
CFG桩复合地基设计主要依据场地工程地质条件及复合地基承载力标准值要求，确定桩长、桩径、桩间距、桩体材料强度等有关参数极为重要，试用实体工程作以下阐述：
2.1 工程地质条件
某综合服务中心，地上17～22层，基础埋深11.0 m，在勘察深度范围内，地层由上到下可分为：①杂填土：褐灰色，以粉土、粉砂、建筑垃圾为主，层厚0.5～1.5 m；②粗砂：褐黄色，中密，层厚5.0～6.0 m，承载力为220 kPa；②粉质粘土：褐黄色～红褐色，稍密，层厚19.5～20.5 m，承载力为160 kPa；③圆砾：灰褐色～青灰色，饱和，埋深21.20～22.00m，本次勘察未揭穿此层，最大可见厚度为11.80m。
2.2 地基处理方案
天然地基：基底持力层为②粉质粘土，不满足上部荷载要求。桩基采用钻孔灌注桩、预制桩或其他桩型，不考虑天然地基承载力，造成天然地基承载力的浪费，这样造价也很高，最终决定采用CFG桩进行地基处理。
2.3 CFG 桩的设计与计算
2.3.1 单桩极限承载力标准值
依据公式Ra=
取桩长L＝12.0 m，取0.9
Ra =1.256×（25×11＋60×1）＋0.9×1500×3.14×0.22 =590.32kN
式中：u：桩的周长，m；n：桩长范围内所划分的土层数；
qsik、qpk：桩周第i层土的侧阻力、桩端端阻力标准值，kPa；
li：第i层土的厚度，m；
Ap：桩的截面面积；
2.3.2 处理后 CFG 桩复合地基承载力标准值满足设计要求 fspk＝λmRa/Ap＋αβ（1-m）fsk＝377kPa＞350 kPa
式中：fspk：复合地基承载力标准值，kPa；
Ra：单桩极限承载力标准值，kN；
α：桩间土强度提高系数，通常α＝1；
β：桩间土强度发挥系数，取0.9；
m：面积置换率；
fsk：处理后桩间土承载力标准值，kPa。
2.3.3 设计参数的选取
（1）桩径：一般取350～600 mm。CFG桩桩径为500mm，有效桩径为扣除防腐保护层后的核心抗压区CFG桩直径为400mm。
根据地质情况，选取第③层的圆砾层作为持力层，按照公式计算单桩承载力标准值为590.32kPa。
（2）桩长：由于持力层为③层的圆砾层，桩端井入持力层不宜小于二倍的桩径。桩长实际是12.0m。
（3）面积置换率m及桩间距s：由m＝d2/de2＝0.057
式中，d：桩径；
de：影响半径；
桩间距一般为3～6倍桩径，根据桩土面积置换率计算桩间距公式如下：
等边三角形布桩：s＝d/1.05
正方形布桩：s＝d/1.13
本工程三角形布桩，桩间距为1.6m。
（4）桩体强度：
桩顶应力δp＝Ra/Ap＝590.32/3.14×0.22＝4700kN/m2
桩体强度按≥4倍桩顶应力确定，即R28＞4δp＝ 4×4700＝18800kPa。
（5）褥垫层：褥垫层虚铺0.33m，夯实至0.30m。
2.4CFG 桩的施工
本工程采用长螺旋桩机成桩工艺，待桩检测合格后，进行人工清槽，同时进行桩头剔凿处理。清槽时，严格监控桩顶标高。清土和截桩时，不得造成桩顶以下桩身断裂和扰动桩间土。
3结语
随着我国基础建设进程的加快，CFG桩复合地基处理技术在我国的应用前景更加广阔。CFG桩复合地基处理技术的主要特点是加快了施工速度提高了施工质量降低了施工成本，建设工程的经济效益和社会效益能够得到充分的保证，和其他地基处理技术相比，具有非常明显的优势，为建设单位、建设企业及业内人士较为关注的建设工程三大问题:施工进度、质量控制和成本控制难题得以解决。CFG桩复合地基处理技术的这些特点转化为其在地基处理市场竞争中的独特优势，为CFG桩复合地基处理技术在中国建设市场的大量采用打下了坚实的基础。
参考文献：
[1] 阎明孔,张东刚.CFG 桩复合地基技术及工程实践[M].北京: 中国水利水电社,2006.
地基处理范文6
关键词：软土地基；湿陷性黄土地基；膨胀土地基及地基处理措施
Abstract: in some areas in China, some with general distribution of soil properties have significantly different special soils. This paper shallow analysis of the special soils of soft ground, collapsible soil foundation, the characteristics of land expansion, and the main measures of foundation treatment.
Key words: soft soil foundation; Collapsible loess foundation; Inflation soil foundation and foundation treatment measures
中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：
在我国不少地区，分布着一些与一般土性质有显著不同的特殊土。由于生成时不同的地理环境、气候条件、地质成因以及次生变化等原因，使它们具有一些特殊的成分、特性。当用以作为建筑物的地基时，如果不注意这些特性就会造成事故，通常把这些具有特殊工程性质的土类称为特殊土。本文浅要分析特殊土中的软土地基、湿陷土地基、膨胀土地基的特性及地基处理的主要措施。
一．软土地基
1．软土地基的特性
工程上将淤泥和淤泥质土称为软土，软土是以粘粒为主的土在静水或非常缓慢的流水环境中沉积而成。软土含水量大、压缩性高、透水性小、承载力低，呈软塑―流塑状态。其特性简述如下：①由粘粒、粉粒组成。粘粒含量较高，并含有机质。②天然孔隙比大，e1。③高压缩性，压缩系数a1-2＞0.5MPa1。④天然含水量高，w=30～80％，含水量大于液限。⑤抗剪强度低，不排水剪时，内摩擦角≈0，粘聚力c＜5～25kPa。⑥透水性差，渗透系数为1×106～108cm/sec，使土的固结时间很长。⑦有较强的结构性，灵敏度St＞4，灵敏度愈高，结构性愈强，土一经扰动，其强度显著降低。⑧有明显的流变性，在剪应力作用下，土将产生缓慢的剪切变形，会使地基长期处于变形过程中，造成建筑物因流变产生的沉降延续时间很长。
2．软土地基处理的主要措施
建造在软土地基上的建筑物易产生较大沉降或不均匀沉降，且沉降稳定往往需要很长的时间，所以在软土地基建造建筑物，必须慎重对待。在设计上除了加强上部结构的刚度外，可对软土地基采取以下一些处理措施：
①充分利用软土地基表层的密实土层（称硬壳层，其厚度约为1―2米）作为基础的持力层，基础尽可能浅埋（但需要验算下卧层强度）。②减少建筑物对地基土的附加压力，采用架空地面，减少回填土重量，设置地下室等。③采用换土垫层（砂垫层）与桩基，也可在砂垫层内埋设土工织物，提高地基承载力。④采用砂井预压，使土层排水固结。⑤可采用高压喷射、深层搅拌、粉体喷射等方法、将土粒胶结，从而改善土的工程性质。
二．湿陷性黄土地基
1．湿陷性黄土的特性
湿陷性黄土具有大孔结构，孔隙比e＞1，孔隙率n＞45％，以粉粒为主，含量一般占60％以上，天然含水量接近塑限，含有大量的可溶盐类（碳酸钙盐类），可溶盐类物质遇水后溶解，土粒结构破坏，迅速产生深陷，强度降低，这种现象称为湿陷。凡在自重压力作用下受水浸湿而发生湿陷的土称为自重湿陷性黄土，在自重压力作用下，受水浸湿而不发生湿陷的土称为非自重湿陷性黄土。天然状态时具有较高的强度与较低的压缩性。
2．湿陷性黄土地基的地基处理及工程措施
(1)防水措施:防水是为了防止地基土受水浸入而湿陷，根据防水要求不同，有三种防水措施：①基本防水措施：在建筑物布置时，以及场地排水、屋面排水、地面防水、散水、排水沟、管道敷设、管道材料和接口等方面要防止雨水或生产、生活水的渗漏。②检漏防水措施：在基本防水措施的基础上，对防护范围内的地下管道增设检漏管沟和检漏井。③严格防水措施,在检漏防水措施的基础上，对防水地面、排水沟、检漏管沟和检漏井等设施提高设计标准。
(2)结构措施：为了减小地基因湿陷而引起的不均匀沉降或使结构能适应地基的变形，宜采用以下措施：①选择适宜的结构体系和基础形式，如不宜采用内框架结构，多层房屋不宜采用承重空斗墙；②加强上部结构的整体性和空间刚度，如加强构件之间的连接，梁板要有足够的支撑长度，设置钢筋混凝土圈梁；③预留适应沉降的净空等。
(3)地基处理：消除地基的全部湿陷量或部分湿陷量，常用的地基处理方法有、①垫层法：将湿陷性土层挖去，换以素土或灰土（石灰与土的配合比一般为2：8或3：7），分层夯实。并可将其分为局部垫层和整片垫层，可处理垫层厚度以内的湿陷性。不能用沙土或其他粗粒土换垫，此法适用于地下水位以上的地基处理。②夯实法：夯实法有重锤夯实法及强夯法。重锤夯实法可处理地表下厚度1―2米土层的湿陷性。强夯法可处理3―6米厚度土层的湿陷性，可局部或整片处理。适用于处理饱和度Sr＜60%的湿陷性黄土地基。③挤密法：采用素土或灰土挤密桩，可处理地基下5―15米土层的湿陷性。适用于地下水以上的地基处理，可局部或整片处理。④桩基础：桩基础是起荷载传递作用，而不是消除黄土的湿陷性，故桩底端应支承在压缩性较低的非湿陷性土层上。计算单桩承载力时，除不计湿陷性土层范围内的桩周正摩擦力外，尚应扣除桩侧的负摩擦力。⑤预浸水法：预浸水法可用于处理湿陷性土层厚度大于10米，自重湿陷量zs≥50cm的场地，以消除土的自重湿陷性。离地面下6米以内的土层，有时因自重应力不足而可能仍有湿陷性，尚应采用垫层等方法处理。⑥单液硅化或碱液加固法：单液硅化加固法是将硅酸钠溶液注入土中。对已有建筑物地基进行加固时，在非自重湿陷性黄土场地，宜采用压力灌注;在自重湿陷性黄土场地，应让溶液通过灌注孔自行渗入土中。碱液加固法是将碱液通过灌注孔渗入土内，适宜加固非自重湿陷性黄土场地上的已有建筑物地基。这两种方法一般用于加固地下水位以上的地基。
三．膨胀土地基
1．膨胀土的特征
膨胀土是一种吸水膨胀、失水收缩、胀缩变形显著的粘性土。土呈黄、红褐、灰白色，粘粒含量较高，天然含水量接近塑限，wL＞40%，e=0.5～0.8，Sr＞85%，Ip＞17，IL＜0,呈坚硬或硬塑状态。
引起胀缩的主要原因是膨胀土的粘粒成分中含有大量亲水性强的蒙脱土和伊利土等矿物，遇水发生膨胀隆起，失水产生收缩下沉和干裂。其次是膨胀土地区的地下水多为上层滞水和裂隙水，因而随季节性气候变化，土中水分发生剧烈变化而引起地基不均匀胀缩变形。
2．膨胀土地基处理及工程措施
(1)建筑措施①建筑物应尽量布置在胀缩性较小和土质较均匀的场地，为减少大气对膨胀土的胀缩影响，基础最小埋深不少于1米。②加强防水、排水措施。经常检查给排水系统，防止漏水。室外排水畅通，避免积水。③使用要求特别严格的地面，可采取地面配筋或地面架空措施。对使用要求不严的地面，可采用预制块铺设。大面积地面应做分格变形缝。以上均为了防止地基土的膨胀后引起地面产生裂缝。
(2)结构措施①用增加基底压力大于膨胀力的做法，以消除膨胀变形。②较均匀的弱膨胀土地基，可采用条基。基础埋深较大或条基基底压力较小时，宜采用墩基。③承重砌体结构采用实心砖墙。不宜采用砖拱结构、无砂大孔混凝土和无筋中型砌块等对变形敏感的结构。④排架结构山墙和内隔墙应采用与柱基相同的基础形式，维护墙下应设置基础梁。⑤砌体结构房屋应加设圈梁，增加房屋的刚度和整体性。
(3)地基处理①膨胀土地基处理可采用换土、砂石垫层、土性改良等方法。换土可采用非膨胀性土或灰土，换土厚度可通过变形计算确定。平坦场地上I、II级膨胀土的地基处理，宜采用砂、碎石垫层，垫层厚度不应小于30mm，并做好防水处理。②膨胀土层较厚时，应采用桩基，桩尖支承在非膨胀土上，或支承在大气影响层以下的稳定层上。在验算桩身抗拉强度是应考虑桩身承受胀切力影响，钢筋应通长配置，最小配筋率应按受拉构件配置。桩身胀切力由浸水载荷试验确定，取膨胀值为零的压力即为胀切力。桩承台梁下应留有空隙，其值应大于土层浸水后的最大膨胀量，且不小于100mm。承台梁两侧应采取措施，防止空隙堵塞。
