地基加固范文

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关键词：地基；加固；技术

Abstract: This paper introduces the concept and characteristics of the dynamic consolidation technology, analyzes the dynamic compaction construction technology, and puts forward the dynamic compaction construction quality control points.

Key words: foundation; reinforcement; technology

中图分类号：TU7 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

现代建筑施工中，合理利用强夯技术进行地基处理，可以有效增强地基承载能力。保障建筑的安全稳定性能和质量效益。本文针对强夯技术的特征以及施工工艺进行了分析，阐述了地基强夯加固施工处理的质量控制措施。

1 强夯技术概念及特点

强夯法又称动力固结法，是在建筑地基处理过程中，为提高软弱地基的承载力性能，采用重锤由高度下落夯击土层，致使地基迅速固结的技术。强夯加固技术，施工设备及操作工艺简单，能够有效提高地基承载强度性能，增加干密度、减少孔隙比，降低压缩系数、增加场地均匀性，消除湿陷性、膨胀性，防止振动液化，减小沉降量，有效加固深度高，加固效果显著。施工速度快、节省加固原材料，施工成本低，适用范围十分广泛，强夯法适用于处理碎石土、砂性土、非饱和粘性土、湿陷性黄土、杂填土等地基的加固夯实处理。

2 强夯法的施工工艺

2.1 强夯加固的技术原理

地基土层结构通常是由固体颗粒，水分和气体孔隙组成。地基土经强夯重锤高度下落夯击后，瞬间内将夯击能量转化，利用强烈的冲击能量产生一定的动应力，将土体结构中的水分及气体排出，致使土层孔隙水压力瞬间汇集上升，在夯点周围出现径向裂缝，形成软土中空隙水的渗透通道，为超静水压力的消散创造了条件。土体在夯实冲击的压拉应力下降低了土层结构的抗剪强度，同时伴随着地基压缩或振密，土体液化或土体结构渗透性能改变，相当大的夯击能转化为土体的压缩变形，裂隙发展，土体强度获得提高。

2.2 强夯施工方法

点夯施工：准确测放夯点位置，根据锤重单击夯能设计确定有效落锤高度及场地标高。强夯机夯锤对准夯点位置，将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落夯入地面后，测量计算击夯沉量，做好原始记录，然后按设计标准要求重复实施夯实冲击步骤，完成一个夯坑的点夯施工。点夯作业分遍施工时必须严格控制间歇时间。点夯时要对每一夯点的夯击次数，每次夯坑沉陷量、夯击坑周围土的隆起量及埋设测点要进行量测记录，并注意夯击振动的影响范围和程度。

满夯施工：点夯施工完成后，必须让因夯实冲击地基土层二渗出的孔隙水分消散到规定要求以后，针对点夯夯坑底标高以上部分的夯间土进行满夯施工加固处理。满夯施工时一般采取1/4锤径双向搭接，根据实际工况需求，严格落实和预算夯击遍数、夯实次数以及搭接密度，避免出现漏夯现象。

2.3 地基强夯的施工工序

不同的地质条件下的地基强夯技术，施工工艺流程稍有差异，但总体施工程序如下：平整场地—定位夯点、测量标高—点位对置，标高锤程—吊高夯锤，下落夯击—往复夯击，完成点夯—重复操作，分遍点夯—整平夯坑，间隔夯击—完成全部夯击遍数—满夯施工，振动碾压。

3 强夯技术在地基加固中的应用要点

强夯法处理地基，通常是利用起吊设备将一定外形规格的重型夯锤起吊至一定高度后自由下落，产生强大的冲击能量进行夯击，对地基土层产生强烈的振动冲击和动应力，从而在一定范围内提高地基土层结构强度和均匀度、降低压缩性、改善砂土抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等性能，减少地基沉降病害的发生。 `0@onDQVc= 由于建筑地质工况的复杂性，地基加固施工过程中，强夯技术的施工需要注意如下技术要点：

3.1 设计方案

优化地基强夯施工设计方案，完善高效质量保障体系，强化施工人员的质量意识，这是地基强夯加固技术施工的重要前提。

3.2 测量放样

采用水准仪按施工要求确定强夯区域布置点位，在强夯范围外设置控制网点基桩坐标，布置水准点作为高程控制、路基沉降的依据。

3.3 夯击试测

在地基夯击施工前，要进行试夯预测，确定夯锤重量、夯实面积和夯锤落距，以便确定最后下沉量及相应的夯击遍数。

3.4 垫层铺设

夯击场地平整后，要根据现场需求铺设适当厚度的碎石垫层，便于夯击现场的机械通行和及时排水，并有效保障夯击能量向周边扩散。

3.5 强夯施工

夯点定位后，在预定观测地段中设置相关夯击应力、夯击频率振幅、孔隙水压力、土层变形的监测设备，按设计要求分批、分遍施工夯击。

3.6 振动碾压

地基强夯处理后要在满夯结束后进行场地整平清理，采用振动碾压器械进行振动碾压，测量最终场地高程作为交工验收基础资料。

4 地基强夯加固技术的质量控制

4.1 施工准备阶段的质量控制

严格审核施工资质条件或强夯施工安全质量保证措施，审查施工机械设备的设备性能。复核施工现场工况勘测报告，审核施工方案及确定强夯参数。监理施工单位按照施工现场条件对现场进行统筹安排，合理安置施工机械材料，编制现场施工图。

4.2 地基强夯过程的质量控制

地基强夯施工的质量控制，要根据强夯工艺流程，对重点过程实行旁站，采用现场巡视、检测相结合的方法进行控制。

测量定位是影响地基强夯处理整体效果的关键环节，严格落实强夯点位的量测，控制强夯定位的放线偏差。要严格落实点夯施工的操作程序，及时发现并杜绝少击漏夯现象，保障地基夯实的强度性能均匀密实。采取防振隔振技术，制定地下建筑设施防护措施。

场地平整有利于地基强夯施工的顺利进行。强夯前要用推土机预压平整，测量场地高程，检查场地排水通道，铺设砂石垫层，降低地下水位，以防设备下陷和消散强夯产生的孔隙水压。

严格设计强夯技术参数。锤重与落距是影响夯击能量和加固深度的重要因素，夯击点位的布置及间距，对于强夯施工的质量影响较大。地基强夯处理施工中，要根据实际工况进行预测和优化夯锤重量、落矩、下沉量等有关参数，严禁擅自改变施工参数，以确保地基强夯质量效果。

严格控制地基土层含水量。对于高饱和度的粘性土强夯施工，可在夯坑内回填碎石矿渣等粗颗粒材料进行强夯置换处理。针对地下水位高、降雨较多的地区，应在场地四周科学设置排水体系，降低地基土含水量。地下水位偏低的地基，可在夯坑中加注适量水分，保持地基处理的最佳效果。

强夯法的加固顺序是先深后浅，要严格按照强夯顺序进行分段施工，夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行，落锤应保持平衡，夯位应准确，及时排除夯击坑内积水，及时修整夯坑。冬季施工应清除地表冻土层再强夯，并适当增加夯击次数，提高夯击功能。

详实地基强夯施工记录。施工时，要根据强夯程序，严格记录夯实冲击的标高、落矩等相关数据，精心监测和记录每坑每击的夯沉量和每个夯点的夯击次数，检测路基加固的效果，确保施工过程满足设计要求。

4.3 强夯检测的质量控制

强夯施工结束后，要严格审查检测程序，及时检验地基强夯效果，监测验收质量达到技术标准。

5 结束语

现代高层建筑的发展形势下，建筑地基的加固处理成为建筑施工过程中的重要环节。强夯法技术，作为地基施工加固技术，对于加强建筑地基的承载力和稳定性能效果较好，利用强夯技术进行建筑地基处理，有利于建筑的稳固性保障。建筑理论认为，建筑地基处理，是影响和制约建筑结构安全稳定性能的重要技术措施。随着建筑施工技术的拓展，强夯加固技术以其独特的技术优势，在建筑地基处理施工中，发挥了重要的作用。

参考文献：

[1] 裴剑彰《强夯法在公路基底处理的应用》中国期刊网 2009

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关键词：地基基础缺陷；加固技术

Abstract: in recent years, our country's high-speed economic development, various types of buildings have appeared, including the high-level building occupies most of the scale, but not all the land is good for the high-rise building construction, so in the high-level building before construction, we must first to can't meet the design load requirements of the foundation reinforcement, make its can completely under the building load, so as to ensure the stability of the building.

Keywords: foundation defects; Reinforcement technique

中图分类号： TU348 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

1基础与地基

房屋建筑均由上部结构与基础两大部分组成。一般以室外地面整平标高为基准，地面标高以上部分称为上部结构，地面标高以下部分称为基础。基础是埋置与地面以下承受上部结构荷载，并将荷载传递给下卧层的人工构筑物。

上部结构的荷载通过基础传至底层，使其产生应力和变形。随着深度的增加，地层中应力向四周深部扩散，并迅速减弱。到某一深度后，上部荷载引起的应力与变形已很小，对工程已无实际意义而可忽略。故一般将基础底部标高至该深度范围内的底层统称为建筑物的地基。对地基承载力和变形起主要作用的地层，称为地基主要受力层，简称地基受力层。在受力层范围内，埋置基础底面处的地层成为持力层，持力层下的地层称为下卧层，强度低于持力层的下卧层称为软弱下卧层。

1.1基础的主要功能如下:

(1)扩散压力。由于基础的底面积较上部结构的底面积大，基础可将所受较大荷载转变为较低压力传递到地基。

(2)传递压力。当上部地层较差时，采用深基础（如桩基、墩基、地下连续墙以及沉井）将上部荷载传递到深部较好的底层。

(3)调整地基变形。利用筏形和箱形基础、摩擦群桩等基础所具有的刚度和上部结构共同作用，调整地基的不均匀变形沉降。

1.2地基加固处理的对象与目的

地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。《建筑基地基础设计规范》（GB50007-2002）中规定：软弱地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。特殊土地基包括可液化的饱和松砂和粉土地基、湿陷性黄土和膨胀土、红粘土和冻土等。地基处理的目的是采取适当的措施改善地基的工程特性，达到满足建筑物对地基稳定和变形的要求，包括基土的强度、压缩性、透水性、动力特性、湿陷性和胀缩性。

在对地基基础缺陷进行处理时，需要综合考录各方面的因素，如地基基础所承受的上部荷载；地基基础缺陷的种类及其对建筑物使用、安全和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，发展速度和趋势等方面。

2地基加固措施

地基加固处理的基本方法主要有置换、挤密、排水、胶结、加筋和热处理等方法。有时候也可采用多种方法结合进行。

2.1振冲法

振冲法是深层密实法中的一种，它是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机使振冲器产生高频振动，同时开动水泵通过喷嘴喷射高压水流，边振边冲，将振冲器沉到土中的预订深度，然后经过清孔程序，用循环水带出孔中稠泥浆，此后就可以从地面向孔中逐段添加填料（碎石或其他粗粒料）每段填料在震动作用下被振挤密实，达到所要求的密实度后即可提升振冲器。如此重复，从而在地基中形成一个大直径的密实桩体。振冲法加固可提高地基承载力，减少沉降和不均匀沉降，且能达到地基抗地震液化能力的效果。目前振冲法应用在饱和松散粉细砂、中砂、砾砂、杂填土、粘性土和软土中。就工程而言，振冲法可用于中小型工业与民用建筑物；港湾构筑物，如码头、护岸等；土工构筑物，如土石坝、路基等；材料堆置场、原料场；其他如轨道、滑道、船坞等。

2.2高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是利用喷射化学浆液与土混合搅拌来处理地基的一种方法。一般是利用工程钻机孔作为导孔，将带有喷嘴的注浆管插入图层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为20MPa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，同时钻杆以一定速度渐渐向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个固结体，从而达到加固地基的目的。

根据固结体的形状和喷嘴流移动方向不同，高压喷射注浆法一般可分为旋转喷射、定向喷射和摆动喷射三种形式；

(1)旋转喷射施工时，喷嘴一面喷射一面旋转并提升，固结体呈圆柱状、主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善土的变形性质；也可组成闭合的帷幕，用于截阻地下水流和治理流沙。

(2)定向喷射法施工时，喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向固定不变，固结体形状如板状或壁状。定喷时，高压喷射注浆的喷嘴不旋转，只做水平的固定方向喷射，并逐渐向上提升，便在土中冲成一条沟槽，并把浆液灌进槽中，最后形成一个板状固结体。

(3)摆动喷射法施工时，喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向呈较小角度来回摆动，固结体形如较厚墙状。定喷及摆喷两种方法通常用于基坑防渗、改善地基土的水流性质和稳定边坡等工程。

高压喷射注浆法具有适用范围广、施工简便、可控制固结体形状、料源广阔、施工设备简单等特点；此法对于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等具有较好效果，对含有砾石直径过大过多、含有大量纤维质的腐殖土，及在地下水流速过大、喷射浆液无法在注浆管周围凝固等情况下不宜采用。

2.3深层搅拌法

深层搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种方法。它是利用水泥或石灰等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，由固化剂和软土建所产生的一系列的物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的加固体，从而提高地基强度和增大变形模量。根据施工方法的不同，深层搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌，后者使用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。

2.3.1深层搅拌法的特点

(1)深层搅拌法由于将固化剂和原地基软土搅拌混合，因而最大限度的利用了原土；

(2)搅拌时不会使地基侧面挤出，对周围原有建筑物的影响很小；

(3)按照不同的地基土的性质及工程设计要求，合理选择固化剂及其配方，设计比较灵活；

(4)施工时无振动、无噪音、无污染、可在市区内和密集建筑群中进行施工；

(5)土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降；

(6)与钢筋混凝土桩基相比，节省了大量的钢材，降低了造价；

(7)根据上部结构的需要，可灵活多样的采用柱状、格栅状和块状等加固形式。

2.3.2深层搅拌法可用于加固软地基，提高软土地基的承载能力，减少沉降量，提高边坡的稳定性，一般适用于以下情况；

(1)作为建筑物或构筑物的地基，厂房内具有地面荷载的地坪、高填方路堤下基层等；

(2)进行大面积地基加固，防止码头岸壁的滑动，深基坑开挖时防坍塌。放坑底隆起，减少软土中地下构筑物的沉降；

(3)加固道路、桥涵等；

(4)作为地下防渗墙以阻止地下渗透水流，对桩侧后板桩背后的软土加固以增加侧向承载能力。

2.4强夯法

强夯法是利用强大的夯击能，迫使深层土液化和动力固结而密实。它适用于碎石土、砂土、素填土、低饱和度的粉质土与粘性土、湿陷性黄土。对淤泥质土经实验证明施工有效时方可使用。

地基基础加固措施还有很多行之有效的方法，在对地基基础进行加固时，上述几种措施有时不单独采用，往往需要一种或多种措施综合采用。这些措施的选择需要作出全面考虑，提出不同的方案，进行经济和技术上的比较，从而选出合理的方案。

结束语：随着经济建设的蓬勃发展，很多建设工程不仅事先要选择在地质条件良好的场地从事建设，而且又是也不得不在地质条件不良的地基上进行修建，因此，就需对天然的软弱地基经行处理或加固。另外，随着当前结构物的载荷日益增大，对沉降和变形要求越来越严，因而几乎每一项建设工程都要考虑地基问题，只是简单和复杂的程度不同而已。地基处理已经成为设计、施工中一个必须重视的问题，地基处理加固技术也成为工程施工人员必须掌握的一门基本技术。

参考文献：

[1]王海波.地基基础缺陷处理方法浅析[J].黑龙江科技信息.2010(05).

[2]苏晓江.强夯法在地基加固中的应用[D]中国海洋大学.2004(04).

[3]马义俊.强夯与深层搅拌桩地基加固技术在工程中的研究与应用[D].重庆大学.2003(11).

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关键词 CFG桩；复合地基；粉煤灰；褥垫层；

1、前言

随着技术的引进和我国在地基处理方面的自主开发研究，发展了复合地基理论，复合地基理论己广泛应用于碎石桩、灰土桩、粉喷桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩、CFG桩等。随着工程建设的飞速发展，地基处理手段也日趋多样化，复合地基由于其充分利用桩间土和桩共同作用的特有优势和相对低廉的工程造价得到了越来越广泛的应用。CFG桩复合地基粘结强度桩是复合地基的代表，目前多用于高层和超高层建筑中。值得注意的是，严格地按照地基处理方法的作用机理进行分类是很困难的，不同的地基处理方法有着不同的处理效果。CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG桩复合地基是我国建设部“七五”科研计划，于1988年立题进行试验研究，并应用于工程实践，1992年通过建设部组织的专家鉴定，一致认为该成果具有国际领先水平，同时，为了进一步推广这项新技术，国家投资对施工设备和施工工艺进行了专门研究，并列入“九五”国家重点攻关项目，于1999年通过了国家验收。现结合工程实例对地基加固所采取的措施以及处理后得到的不同的效果加以讨论。

2、CFG桩设计

2.1 工程概况

都市花园位于廊坊市广阳道南侧，第三大街北侧，西邻鼎兴公寓，东接吉祥小区，场地地形平坦。11#楼高18层，两层地下室，基础埋深4.7m，采用筏板基础形式。要求地基处理后，复合地基承载力特征值不小于170kPa。

2.2、场地工程地质条件

本场地地层分布较稳定，表面分布为素填土，11#基础持力层为4层粉土，其地基承载力特征值取130kPa。该场地地下水稳定水位3.5m，水位受季节性大气降水的影响。详见《岩土工程勘察报告》，编号0533。

2.3、地基处理方案选择

根据勘察资料分析表明，拟建的地基持力层承载力特征值，不能满足设计要求，需要进行地基加固处理。根据拟建物性质、场地工程地质及水文地质条件以及成都地区地基加固处理经验，本着技术可靠、施工可行和经济合理的原则，经多方比较，对该工程拟进行CFG地基加固处理方案设计。该工程采用液压步履式长螺旋钻机成孔，钻至设计深度后，由高压混凝土输送泵将碎石混凝土通过管道压入钻杆端部进入桩孔内，在提钻过程中形成桩柱。

2.4、设计计算

①桩径D-400mm，Ap=0.1256m2，Up=1.256m

②设计参数的确定

n

Ru=Up∑qsi・Li+qp・Ap

i=1

Fsp,k=mRa/Ap+β(1-m)fs

都市花园11#楼CFG桩设计按C15孔（标高14.10m）

单桩承载力载力设计参数一览表

注：高程控制点编号为BM3，水准点黄海高程14.7m。

n

Ru=Up∑qsi・hi+qp・Ap

i=1

=693.06kN

其中桩端持力层为第9层粉粘，桩端阻力qp=750 kPa

Ra=Ru/K=315KN……………………………………K取2.2

据公式：fsp,k=170kPa Ra=315kN fs =130kPa β取0.75

求得：m=0.03

据公式：de=√ d2/ m求得de =2.31m(采用矩形布桩1.9×1.8)

③混凝土强度等级采用C20

④褥垫层厚250mm，自然级配碎石或中粗砂，最大粒径不超过30mm，夯填度0.9。

2.5、复合地基验算

①复合地基承载力特征值

11#住宅楼，基础总面积约为607m2，共布桩207根，面积置换率0.043

fsp,k=mRa/Ap+β(1-m)fs

=0.043×315÷0.1256+0.75×(1-0.043) ×130

=197.7kPa>170kPa

2.6、变形计算

以C15、C16孔为准，计算拟建建筑物沿倾斜方向的整体倾斜，经计算C15孔总沉降值为120.3mm，C16孔总沉降值为122.1mm，平均沉降量为121.2mm；沉降差为Δs=1.80mm，孔向间距24.5m，其倾斜值0.0001，小于建筑物许可值0.003，同时满足平均沉降量小于200mm的要求。

2.7、计算结果分析

经验算，10#楼复合地基承载力特征值197.7kPa，承载力和变形均满足设计要求。

3、结语

目前,CFG桩复合地基的桩-土-垫层相互作用的机理研究,特别是对沉降变形有重大影响的桩土摩擦阻力的作用机制还很不成熟。本文将以桩-土-垫层之间的相互作用为重点,对以下问题进行了研究:1、CFG桩复合地基由桩一桩间土一褥垫层协同工作共同承担上部荷载。由于复合地基工作机理影响因素很多,其研究还有待于进一步深入。本文运用ANSYS有限元程序,分析了CFG桩复合地基竖向荷载下桩土应力比、桩身轴向应力、沉降等随荷载不同、垫层厚度不同、桩长不同等因素变化的分布规律;同时分析了桩间土对CFG桩所施加的负摩阻力对CFG桩轴向应力的影响以及上述各种因素对负摩阻力分布规律的影响,以便于更好的指导工程实践。2、本文改进了前人提出的一种考虑桩、土、垫层相互作用的计算方法,并结合工程实例计算,其计算结果与实际吻合较好。对这两种计算方法各自的优缺点进行了对比分析,认为桩、土、垫层相互作用的计算方法虽不如复合模量法准确,但能计算出桩土应力。

参考文献

⑴《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

⑵《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

⑶《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）

⑷《地基处理技术》（阎明礼主编）

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关键词：地基加固；处置加固；技术

水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间士、褥垫层一起形成复合地基。水泥粉煤灰碎石桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间士表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，大大降低了工程造价。

1、工程概述

天津新湖香格里拉工程项目部份地段采用水泥粉煤灰碎石桩对深厚层软土地基进行加固。水泥粉煤灰碎石桩按正方形布置，桩径为0.5m，间距为1.6m，桩长9.5～10.7m，桩底进入圆砾土1.0m，在水泥粉煤灰碎石桩桩顶设置0.5m碎石垫层，并于其间铺设一层高强度双向土工格栅，设计抗拉强度不小于80KN/m，水泥粉煤灰碎石桩共计3434根，3.434万延米，双向土工格栅8486m2。

2、深层石灰搅拌桩处治

深层石灰搅拌桩的工作方法是在软土地基中对石灰和地基土实施强制搅拌且混合，利用地基土和石灰之间的化学反应，对地基土进行稳定加固，从而达到提高强度的目的。石灰应该是细磨的，搅拌过程中要避免桩体中出现石灰聚集，石灰最大粒径不得大于2 mm。尽量选取纯净无杂质的石灰，石灰中氧化钙和氧化镁的含量在8.5%以上，氧化钙含量最好达到80%。石灰的储存期控制在3个月以内，石灰的液性指数在70%。若施工场地表层硬壳较薄，应该采取铺填砂、砾石垫层的措施，方便机械的移动和施钻；对钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等合理配置；进行试验和测试得出地基土、灰土的物理力学或化学指标，以最佳含灰量当成设计掺灰量；选择搅拌范围、桩长、截面及根数。粉体搅拌法按照以下顺序进行：桩体对位、下钻、钻进、提升、结束提升。桩间距的初步选定要根据结构要求的承载力判断，最终得出加固范围内搅拌桩的数量以及搅拌桩所占的面积。搅拌桩的排列为等边三角形或四方形，桩径在0.5m～1.5m之间，桩距为1m。空压机的压力不宜过高，风量不宜过大。

3、深层水泥搅拌桩处治

3.1试桩技术要点

对于深层搅拌桩施工场地需要做的准备工作具有：事先整平场地；清除桩位处的障碍物或者废弃物，包括地上、地下；若场地存在低洼，需要回填粘土，切勿用杂土回填；对于水泥搅拌桩的选择最好是选用合格的32.5级普通硅酸盐袋装水泥，这样可以方便计量；所用的水泥搅拌桩施工机械的性能必须良好且稳定，监理工程师和项目经理部门在钻机开钻之前需进行审查和验收。

3.2施工技术要点

工艺流程：放样桩位；定位钻机；检查钻机；正循环钻进，达到设计深度；将高压注浆泵打开；反循环提钻，同时喷水泥浆；至基准面0.3m以下；在重复搅拌同时，喷水泥浆直至设计深度；反循环提钻至地表；结束成桩；对新桩施工。检验堵塞：在水泥搅拌桩开钻前期，施工人员需要对整个管道用水清洗，检查管道中有无堵塞现象，待确定水排尽后继续下钻。悬挂吊锤：为了使水泥搅拌桩桩体的垂直度能够达到施工的要求，可将吊锤悬挂在主机上，按照吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等这一原则实施控制。质量检查：这主要是针对成型的搅拌桩而言，质量检查的主要方面是水泥用量、水泥浆罐数、断浆现象、喷浆搅拌上升时间、及复搅次数等等。搅拌配合比：水泥配置时要对相关参数有效计算，按照建筑材料的标准进行，具体为水灰比0.45-0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量46kg-25kg、高效减水剂0.5%。

3.3施工步骤分析

根据1#桩测量放样位置桩机就位。桩机就位平整、稳固。待桩机就位后，用全站仪检查调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。在桩机机架上画出以米为单位的长度标记，以便压入沉管时观察、记录沉管的入土深度。桩机就位后， 扣准桩尖开始沉管，沉管过程中注意调整桩机的稳定，防止桩基倾斜和错位。沉管进入持力层并抬架时开动马达，续继沉管至试桩预定沉入深度（12.21m）后，再原地留振10s，沉管过程中做好记录为控制成桩后桩顶浮浆厚度不超过200mm，混凝土的坍落度控制在18～20cm之内。混合料应严格计量，采用强制式搅拌机强制搅拌，碎石、石屑和粉煤灰按配合比每盘装斗过磅，每盘混合料的搅拌时间大于1 min。投料后即进行拔管，拔管速度控制在0.8～1.0 m/min，边振动边拔管， 拔管速度保持均匀一致，在拔管过程中不能反插。根据桩长和充盈系数计算好混凝土数量，拔管过程中补充投料，保证成桩桩顶标高和混合料充盈系数满足试桩要求。桩身达到龄期后，在确定桩顶标高施工扩大桩头前，采用人工进行开挖凿除桩体周围0.6m的土体，现浇桩帽混凝土。施工过程中，抽样做混合料试块，一般一个台班做一组（3块），试块尺寸为15cm×15cm×15cm，并测定28天龄期后的抗压强度。通过试桩我们确定后续桩体施工采用如下技术参数 ：配合比（kg）：200：400：970：188：206（水泥：石屑：碎石：粉煤灰：水）；坍落度18～20cm；DZJ90振动沉管桩机拔管速度：0.8～1.0 m/min。桩尖进入圆砾土层2m。

4、结束语

由上述可看出，住宅地基软基的处治方法可选性多，各业主项目可结合自身的使用要求及处治目的参考选用。虽然各种处治方法的最终目的是一致的，但各种处治方法在施工处治时特别是在工艺的控制时则存在较大差别，若控制不当或疏忽大意，则可能使处治失去功能效果，重则酿成工程事故。为此，在做好处治类型的选择后，应把管理的重点放在施工工艺的控制上，只有确保了施工质量，才能使处治发挥应有作用，才能为住宅的安全问题保驾护航。

参考文献：

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【关键词】不良地基；置换法；强夯法

1 常见的不良地基及其特点

1.1软粘土地基

软粘土也称软土，是软弱粘性土的简称。它形成于第四纪晚期，属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊四周地区。常见的软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。

1.2 杂填土地基

杂填土是由建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物组成的填土。主要出现在一些老的居民区和工矿区内， 是人们在生活和生产活动中所遗留或堆放的垃圾土。不同类型的垃圾土、 不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。

杂填土的主要特点是无规律堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异，极易造成不均匀沉降，通常都需要进行地基处理。

1.3 湿陷性黄土地基

黄土在自重应力或者在自重应力和附加应力共同作用下遇水湿陷，土的结构迅速破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性黄土，属于特殊土。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土，也有的老黄土不具湿陷性。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害， 选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。

1.4 松散砂土地基

粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载（地震、机械振动等）作用时，松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形，甚至丧失承载力。这是因为土颗粒松散排列并在外部动力作用下使颗粒的位置产生错位，以达到新的平衡，瞬间产生较高的超静孔隙水压力，有效应力迅速降低。对这种地基进行处理的目的就是使它变得较为密实，消除在动荷载作用下产生液化的可能性。

2 几种常见的地基加固方法

目前，不良地基处理的方法有换填法、碾压夯实法、强夯法和排水固结法、化学固化法、水泥土搅拌法及其他地基处理法。

2.1 置换法

换填法就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。

施工要点：将要转换的土层挖尽、注重坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层夯实。

振冲置换法利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。

施工注重事项：碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。

2.2 碾压夯实法

利用压实原理，通过机械碾压夯击，将表面地基土压密实。适用于处理碎石土、砂土、粉土、低饱和度的粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。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的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。

2.3 强夯法

利用起重机械将大吨位的夯锤吊起，从8m～40m 的高处自由下落，对土体进行强力夯实；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、素填土和杂填土等地基，而强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑～流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。此两种方法都采用夯击的方法进行地基加固，因此都有一定的加固深度。

2.4 排水固结法

（1）加载预压法

在预压荷载作用下，通过一定的预压时间，天然地基被压缩、固结，地基土的强度提高，压缩性降低；当天然土层的渗透性较低时，为了缩短渗透固结的时间， 加快固结速度，可在地基中设置竖向排水通道， 如砂井、排水板等； 堆载预压法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施，堆载预压分塑料排水带活砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。通常，当软土层厚度小于4.0m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4.0m时，为加速预压过程，应采用塑料排水带、砂井等竖井排水预压法处理地基。

（2）超载预压法

基本原理同加载预压法，但预压荷载超过上部结构的荷载； 一般在保证地基稳定的前提下，超载预压法的预压效果更好，特别是对降低地基次固结沉降十分有效。适用于淤泥质粘土和粉土地基。

2.5 化学固化法

（1）深层搅拌法。利用深层搅拌机械，将固化剂（一般的无机固化剂为水泥、石灰、粉煤灰等）在原位与软弱土搅拌成桩柱体，形成复合地基，可以提高地基承载力，减少变形；水泥土深层搅拌法分为喷浆搅拌法（简称湿法）和喷粉搅拌法（简称干法）。适用于处理饱和软粘土地基，对于有机质较高的泥炭质土或泥炭、含水率很高的淤泥和淤泥质土，适用性宜通过试验确定。

（2）灌浆或注浆法。有渗入灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆以及高压注浆等多种方法， 浆液的种类较多。该法适用于软弱土地基、岩石地基、建筑物的纠偏等加固处理。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下不宜采用。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，最大处理深度已大于30m。

（3）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。

2.6 水泥搅拌法分为深层搅拌法和粉体喷搅法，水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30%、大于70%或地下水的PH值小于4时不宜采用干法。

2.7 加筋法

（1）加筋土法。在土体中加入起抗拉作用的筋材，如土工合成材料、金属材料等， 通过筋土间的作用，达到减小或抵抗土压力，调整基底接触应力的目的；可用于支挡结构或浅层地基处理。适用于浅层软弱土地基处理、挡土墙结构。

（2）锚固法。主要有土钉和土锚法，土钉加固作用依赖于土钉与其周围土间的相互作用；土锚则依赖于锚杆另一端的锚固作用，两者主要功能是减少或承受水平方向作用力。适用于边坡加固，土锚技术应用中，必须有可以锚固的土层、岩层或构筑物。

（3）竖向加固体复合地基法。在地基中设置小直径刚性桩、低强度等级混凝土桩等竖向加固体，如CFC桩、二灰（ 石灰与粉煤灰的拌合料）混凝土桩等，形成复合地基，提高地基的承载力，减少沉降量。适用于各类软弱土地基，尤其是较深厚的软土地基。

3 结语

总之，要预防因为不良地基而导致建筑物倒塌的现象，在确定地基处理方案时，宜选取不同方法进行经济和技术上的比较，从而择优选择合理的方案。

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中图分类号：TU47 文献标识码：A

前言：

软土路基在我国有着广泛的存在，而对于软土路基的加固，要有恰当的处理办法，来保障市政道路的质量符合要求，从而来最大限度的降低因为路基问题而引发的事故。软土路基的加固做为道路建设质量要求的基本保障，是我国市政工程道路建设的主要技术问题。为了加快公路工程的建设过程，提高公路工程的质量，对软土路基加固处理逐步出现了新的施工技术以及新材料。因此，对应于软土路基加固处理的新方法，就有了新的施工程序，新的技术要求，新的质量标准以及新的检测方法。

一、市政道路软土地基主要存在的问题

软土地基路基可想而知，是要在软土上修建路基，软土是淤泥和淤泥质土的总称。软土的含水量比较大、承载能力很低、可压缩性比较高等等。天然空隙大是软土地基最大的问题，而且很容易受外界因素的影响，在外力的作用下很容易变大，因此软土地基基本上不能达到市政道路现代化建设的质量要求。软土地基路基的主要处理办法是加固处理，而且，如果对软土地基的加固处理的不恰当，就很容易使道路发生断裂、沉降等问题。例如，软土地基发生滑动时，路基就会很容易失稳，从而导致路面扭曲。在路基上面荷载的作用下，软土地基就会有不均匀沉降的情况发生，从而使得路面不平整，其结构也会遭到不同程度的破坏，另外，软土地基路基于桥梁等的接头处很容易出现差异性沉降，从而严重影响力路上行车的

安全。

二、 软土地基概念和特性

对于软土而言， 广义上指的是压缩性高、强度较低的软土层，以空隙比和有机含量为主。综合软土的技术指标，大致上可以分为软粘性土、淤泥、淤泥质土、 泥炭质土以及泥炭。 通常把淤泥质土、淤泥、软粘性土等总称粘土。而对于一些有机含量高的泥炭质土、泥炭等总称为泥沼。各地不同原因形成的软土，都具有近于相同的特点，主要有：天然含水量高、 空隙比大。含水量在34%-72%之间，空隙比在 1.0-1.9 之间，液限一般为 35%-60%，塑性指数13-30，天然程度 15kn/m3-19kn/m3；透水性差。一般情况下软土的渗透系为 10－8-10－7cm/s；压缩高。 压缩系数为 0.005-0.02， 属于高压缩土；抗减强度低。其粘聚力在 10kp 左右， 内摩擦角在 0-5°之间； 具有触变性。一旦受到扰动，土的强度明显下降。流变性显著，其长期抗减强度只有一般抗减度的 0.4-0.8 倍。

三、软土地基加固处理办法的原则

软土地基的加固处理，首先要选择使用天然的材料，例如建筑垃圾，工业废料等等能够作为填充材料的东西来对地基进行加固。那些带有腐蚀性的以及含有大量有机物的工业废料等就并不适合来做地基的加固处理。对软土地基的加固处理主要是为了达到：（1）加固道路地基，并且提高其抗减性，同时降低地基的下沉；（2）改善软土地基的动力性能，减少软土地基出现震动变形或者是液化的可能性；（3）尽可能的把软土地基的压缩性降到最低，进而将软土地基的沉降控制在合理的范围内；（4）最大限度的降低软土地基的渗透性，进而杜绝因渗流而造成的地基破坏。

四、市政道路软土地基加固处理方法

4.1 换填置换处理法

换填置换处理法指以事先勘察的数据为基础，用其他物理材料来替换一定范围和深度范围内的软土地基，这些物理材料要求要有高强度、稳定性好的特性，例如石灰和砂石等，以此来改善软土地基或者是形成双层地基，从而来加固地基或者是降低地基的下沉。用置换法对软土地基进行加固处理，必须要注意以下几点：（1）要根据市政道路施工工地的实际情况来选择适当的换填材料，要达到市政道路建设的有关规定及要求，只有这样才能够合理有效的对软土地基进行加固处理；（2）在对软土地基进行置换的过程中，一定要对软土地基逐层换填加固并且逐层压实，然后再用机械碾压等方法来保证其能够满足市政道路建设规定的压实度；（3）要正确计算软土地基的换填深度以及面积。

4.2 排水固结处理法

对软土地基的排水加固处理的主要方法有砂垫层处理法、袋装沙井处理法以及沙井处理法。砂垫层处理法指将砂层铺设在软土地基的顶层来进行排水，利用软土地基上面填土荷载的作用来加快其中对于的水分外排，从而达到排水固结的作用。在选择砂垫层法对软土地基进行排水时，一定要保证路基填筑的速度和软土地基排水固结的速度相协，进而，使得在填筑的过程中路基能够有效地进行排水，同时过大的外部荷载又不会破坏路基。袋装沙井处理法指用具有很好透水性的编织袋装满符合施工标准的砂，而后再用打入机械把沙袋打进软土地基。如果要使用袋装沙井处理法，要求软土地基的软土厚度要大于5m，而且道路路基由于路基填筑而产生的自重必须要大于地基自身的承载力，做为软土地基加固处理的重要方法，袋装沙井处理发能够节约材料、降低费用、提高施工效率等等。沙井加固处理法则是指先在软土地基上钻孔，然后再将砂灌入钻孔内，以此来吸收软土地基中的水分的方法。

4.3 机械碾压与夯实处理法

众所周知，水分在土壤中有多种不同的存在形式，这些不同形式的水分在外界巨大作用力的作用下，其多余的水分就会被排出土壤，同时加大了土壤的密度，从而达到了地基加固的目的。机械碾压与夯实处理法就是在这个原理指导下来进行地基加固处理的。在对软土地基进行机械碾压和夯实的时候，对于碾压和夯实工艺的选择，一定要根据事前实验所得的数据来选择，同时要确定碾压和夯实的次数、夯击的力度以及夯实的范围等方面。在施工时，首先要用小吨位的碾压机对软土地基进行静压，而后再用大吨位的碾压机对软土地基实行震动碾压，光轮碾压机的碾压一定要放在最后，这种碾压方法是以从边线到中间的顺序为原则的，同时对软土地基的碾压是以三分之一重叠的方法逐步进行的。夯实法则是指在重锤等重力机械的强大外力的作用下对软土地基进行加固处理的施工方法。使用这种方法时，必须要十分注意所选重锤的重量、重锤的起落距离、夯实边数以及时间间隔等。

4.4 塑料排水板处理法

作为一种新型的对软土地基进行排水固结的施工方法，塑料排水板处理法在当代得到了十分普遍的应用。使用这种方法对地基进行加固处理，要求软土地基的地基要松软而且其地下水位相对较高。这种施工方法具有质量轻、高强度、排水效果好以及单孔排水面积大等优点。塑料排水板处理法是：原理是用打桩机械将排水板打进软土地基当中，所使用的排水板要求是特制的并且装有竖向排水槽的排水板，这样就会在地基当中形成比较通畅的排水路径，在此前提下，当路基填土或者是堆载顶压等外力作用在软土地基上时，当中对于的水分就会先沿着排水槽流到砂垫层当中，然后再通过砂垫层向其两边排出，最后达到降低软土地基当中水分的含量，加快软土地基固结的效果。

4.5 反压护道处理法

反压护道处理法指通过用砂等物理材料在市政道路的两旁修建适当高度和宽度的护道的方法，来起到软土地基固结的效果。采用这种方法时，所选择的材料一定要有很好的稳定性和透水性。修建护道能够使得路基下面由于软土地基向两边移动所产生的张力得到平衡，最终使得路基保持稳定。使用反压护道处理法来对软土地基进行加固处理，其优点是施工工序简单，而且成本比较低，缺点是它会占用道路两旁的其他土地同时道路的后期养护工作十分繁重。

4.6 化学加固处理法

化学加固处理法指使用某些适当的化学材料来对软土地基进行排水固结，以此来提高水利工程地基的稳定性的施工方法。深层水泥和石灰搅拌法以及灌浆法是化学加固处理法常见的方法。深层石灰搅拌法，就是在石灰和土搅拌时发生的一系列的化学反应和物理反应的作用下，来提高地基的强度，使用这种方法时，不同的地质情况其加固效果也会不同。生石灰和高炉煤灰是这种方法的主要材料，这些材料可以很快的吸收掉地基当中多余的水分。这种施工方法的实施，是按先四周后中间的顺序进行的，在实施的过程中要严格防止地表或者附近的水分渗透石灰搅拌桩从而使得软土地基失水过多，达不到原来的效果。

五、结束语

随着我国经济建设的高速发展，我国的基础设施建设尤其是市政道路建设也得到了迅猛的发展，市政道网密度越来越大，而软土地基的施工更是随处可见，做为保证市政道路质量和使用寿命的关键因素，对软土地基进行加固处理是不可或缺的施工环节。虽然软土地基加固处理的施工方法多种多样，但是在实际施工当中，我们要结合实际选择最适当的、最科学的、最先进的、同时也是经济效益最高的施工方法。

参考文献：

[1]马靖伟. 小议公路软土地基危害防治及控制措施[J]. 科技创新导报，2010（35）.

[2]卢春龙. 浅谈公路软土地基的处理方法[J]. 中国城市经济，2010（09）.

[3]曹平. 浅谈建筑安全监督机构安全管理制度建设［J］. 建筑安全.2011

篇7

关键字：软弱地基；换填垫层法；地基设计；施工工艺

Abstract: the foundation is building or building load ultimate bearing mechanism, the bearing capacity of foundation and foundation, the size of the main structure design and construction are closely related. If the foundation bearing capacity is insufficient, it can be determined as the weak foundation, in view of the soft soil foundation due to its low strength, compressibility, permeability of small features such as will cause the building overall quality, a series of issues such as safety, so the soft ground usually via artificial treatment after construction of the foundations, Moto Fumiaki went from foundation treatment concept, foundation treatment method, suitable scope and construction points are discussed in this paper.

Keywords: soft foundation; replacement cushion method; foundation design; construction technology

中图分类号： TU47 文献标识码： A 文章编号：

一、软弱地基概念、特征

1、软弱土的概念

软弱土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、扰动性大、透水性差等特点。软土层状分布复杂,各层之间物理力学性质相差较大。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。这类土的工程特性差，如何去保证在软弱地区修建的建筑物稳定性和正常使用一直以来都是一个重大的技术课题。

2、软土地基的特征

软土地基指压缩层，主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基。地基处理是指对天然地基进行加固改良，形成人工地基，以满足建筑物或构筑物对地基的要求，保证其安全正常使用。建造物的地基问题包括以下三类：①地基承载力及稳定性问题；②沉降、水平位移及不均匀沉降问题；③渗流问题。当天然地基存在上述三类问题之一或其中几个问题时，需要采取各种地基处理措施

二、地基的处理方法

地基处理方法的原则是：坚持技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。对具体工程来讲，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。必须指出，地基处理方法很多，每种处理方法都有一定的适用范围、局限性和优缺点。

常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、加筋法、真空预压（塑料排水板法）、加固法等土工合成材料法等这里我具体对前面五种方法进行的论述。

1、换填垫层法

适用范围：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。

特征：换填垫层法就地取材、工艺简单、不需要特殊的机械设备、一定程度上可以缩短工期。

施工工艺：垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜通过试验确定。除接触下卧软土层的垫层底部应根据施工机械设备及下卧层土质条件确定厚度外，一般情况下，垫层的分层铺填厚度可取200～300mm。为保证分层压实质量，应控制机械碾压速度，并注意基坑排水，除采用水撼法施工砂垫层外，不得在浸水条件下施工，必要时应采用降低地下水位的措施。

2、强夯法

适用范围:强夯法设备简单，适用于填土、失陷黄土、饱和软粘土地基层中夹有多层粉砂，或用于采用在夯实中回填块石、碎砾石、卵石等粒料的地基上，这类方法只能用于含水量不太的地基处理，通过减少土体中空气所占空隙率，增大地基土的密实提高地基的承载能力。

特征：强夯法具有地基加固效果显著、设备简单、施工方便、使用范围广、经济易行和节省材料等优点。

施工工艺：强夯处理前，取不同深度处原状土的天然密度、天然含水量、地基承载力、湿陷性系数，并做土的液塑限试验。对不同夯击能及夯击次数处理后的地基分别取土样，完成固结试验和密实度试验，同时完成不同深度处地基承载力试验。根据试验数据制定最佳施工控制指标。施工中预先估计强夯后可能产生的平均地面起伏，并以此确定地面高程，然后用推土机平整，遇到地表为细粒土、地下水位较高的情况，有时需在表层铺设砂、砂砾或石，使地表形成硬层，可以用以支撑起重设备，确保机械通行、施工。又可加大地下水和表层面的距离，提高夯击效率。

3、水泥土深层搅拌法

基本原理:利用深层搅拌将水泥和地基土原位搅拌，形成具有整体性、水稳性，以及较高强度的圆柱状、格栅状、或连续水泥土增强体，从而提高地基承载力、增大变形模量、减小沉降。用水泥土搅拌桩处理地基要注意水灰比的确定，明确喷浆座底的要求。喷浆分段位置要设在桩长偏下的地方。为检验设计和施工要进行水泥土搅拌桩的单桩静载试验和复合地基静载试验。该方法的优点是可以最大限度地利用原土，搅拌时无侧向挤土，无震动，无噪声，无污染。缺点是施工工艺要求严格。

加固软土地基宜采用“二喷浆、三搅拌”的施工工序，即:机械就位一搅拌下沉一喷浆搅拌提升一重复搅拌下沉一重复喷浆搅拌提升一再重复搅拌下沉一再重复搅拌提升到孔口。

适用范围:淤泥、淤泥质土和含水量较高，地基承载力低于120 kPa的粘性土、粉土等软土地基。

特征:在地基深处就地将软土和固化剂强制拌和，经一系列物理、化学反应后硬结，凝结成较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基，提高土的稳定性和强度指标。同时施工工期较短，效果显著。

4、高压喷射注浆法

适用范围：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。

5、预压法适

适用范围：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。

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。

三、软土地基设计关健

软弱地基设计时要在保证承载力、降低其压缩性、确保基础稳定、减少基础的不均匀沉降的前提下, 同时考虑上部结构，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。根据地基处理的目的(如解决稳定性或变形问题)、使用要求(如工后沉降及差异沉降)、结构类型、荷载大小等，并结合地形地貌地层结构、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素，选择最佳处理方案。

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；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。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，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。

四、结束语

综上所述，我们可以知道软弱地基的相关概念、工程特征以及相应的一些处理方法。也从中了解了不种方法的适用范围及优缺点，软土地基处理的目的是增加地基稳定性，减少施工后的不均匀沉陷，所以设计及施工的技术人员必须意识到软土地基的危害性，根据本工程的特地环境及项目特征合理选用安全，适用，经济的方法及施工技术措施。

参考文献

[1] 吴邦颖 张师德 陈绪禄著. 软土地基处理. 中国铁道出版社 1995

[2] 杨仲元编. 软土地基处理技术. 中国电力出版社.2009

篇8

关键词：地基处理；压力注浆

1、注浆工程的过程设计

通常而言，注浆工程中所使用的浆料主要是由主剂、溶剂及添加剂共同组成。在生产中往往在水泥中掺入了粘土、砂与粉煤水等来改变水泥的颗粒大小，主要是为了防止普通的水泥浆料沉淀吸水、稳定性差、硬化时伴有的体积收缩等不良反应。因此，为了提高水泥的各方面性能，各种添加剂也是必不可少的。

对于具体的注浆工程而言，每个工程都有其自身的特点，在施工方案的选择上通过比较制定出一个相对合理的标准。防渗标准是注浆工程的一个重要指标，防渗标准与地基的渗透性成反比，防渗标准越高则表明渗透性越低，注浆质量就越好。但成本也会相对较高。所以，防渗标准并不是工程唯一的标准，要将各方面情况综合考虑。对砂与砂砾石层，通常用K来表示其防渗标准，对于相对重要的工程，防渗标准要求较严格，应当使K保持在10-4-10-5cm/s以下；如果允许有较大渗透的临时工程，在渗透程度不会破坏地基质的情况下，可以允许K值到达10-3cm/s数量级发生。

2、加固机理

注浆时，加固部分显得特别重要。在灌注过程中，通常要把钢管沿桩钢筋笼外壁埋设，在混凝土具有一定强度后，通过压力作用将水泥浆顺钢管进入缝隙里，达到对于原本相对松散结构的加固作用。水泥浆在压力的作用下向四周逐渐扩散。如果是单桩区域，横向扩散就等于加大了端部直径，纵向扩散就等同于增加了桩的长度；如果是群桩区域，浆液的扩散就会将碎石层粘合成一个整体，使石层的整体结构增强，从而达到提高承载力满足承载需求的目的。对于钻孔灌注而言，孔底通常会留有少量无法清理干净的沉渣，所以在初灌时要将混凝土从细长的导管落下，避免落差太大而产生的底部混凝土离析成“虚尖”、“干碴石”等，孔壁的泥皮也容易阻碍桩身与桩周围混凝土的结合，使摩擦系数在一定程度上得以降低。上面的几点因素都对灌注桩桩端的承载力和桩侧壁的摩阻力产生很大影响。如果压入桩端的浆液先与桩端的沉渣结合，就会增强该部分的牢固紧密度，从而使承载力得到改善。如果浆液与桩身的土层相结合且往上返，就会消除泥皮提高桩侧的摩擦力，而且流入到桩测土层中的浆液也可以起到加大桩径的作用，使得灌注桩的承载力得到提高。

3、压力注浆施工工艺

3.1注浆方法和注浆次序

注浆前要先对放孔位进行现场测量，钻机进行定位后开机钻孔。在钻好的孔中将注浆管插入，为防止冒浆应事先用水玻璃将注浆管顶端封住。一切准备就绪后就开动注浆泵直至灌满为止。注浆过程中要采用至少三次的间隔加密，按照先外排后内排的顺序加密。如果遇到软地基或有部分土质缺陷的情况，就要实施第四次加密。

3.2注浆完成标准

3.2.1注浆孔的水泥用量不低于50Kg/m。

3.2.2突然停止注浆压力的增加时，地面会产生隆起现象。

3.2.3在规定注浆压力范围内，地基土不会出现吸浆也不会发生表面冒浆等情况。

3.3注浆设计内容

注浆的设计内容主要有：（1）注浆标准。注浆标准通常是指注浆的质量要求及注浆结束后应当达到的效果；（2）注浆材料。注浆材料既包括浆材也包括浆液的制备比例；（3）施工范围。施工范围也就是俗称的注浆深度、注浆长度以及注浆宽度；（4）浆液影响半径。通常是指在设计压力下浆液能够有效扩散的距离；（5）钻孔布置。正确的孔距、孔间的排距、孔数和孔间的排数都要依据浆液的具体性质而逐一确定；（6）注浆压力。实际的注浆压力对于不同情况的规定也各不同，所以注浆压力通常是指在一定地区一定深度内符合规定标准的最大注浆压力；（7）注浆效果评估。注浆效果评估主要就是指注浆结束后要对注浆结果综合各种检测手段时行检测。

3.4压浆孔的布置

对于压浆孔位的选取通常用使用以下方法：首先使用钻芯法先钻两个取芯孔，然后再在桩中心的另外一侧钻第三孔，钻孔的深度应该保证在桩的破碎位置1.0-1.5m以下。布设的三个孔应该呈等边三角形状，这样可以使浆液能够较好的在整个桩的横断面扩散开来，使注浆结果达到要求。

3.5注浆材料

注浆材料对注浆效果有重要影响。通常使用的材料是水泥水玻璃，由于它是由水泥与水玻璃共同混合而成的一种介于水泥与水玻璃之间的中间体，因此拥有水泥与水玻璃的共同特点，可以使浆液的凝结时间够长，并且可以能够让浆液渗透到预计的影响半径之内。并且其浆液结石的抗压强度高，并且绿色环保，没有污染和毒副作用，是一种非常优秀的注浆材料。

3.6注浆技术指标

注浆的技术指标也同样十分重要。现在通常在保证较高的注浆压力的前提钻最少的钻孔。因为注浆压力的大小直接影响了浆液的扩散，而且高的注浆压力也可以使一些小细的孔隙变大，提高注浆的可操作性。

注浆材料将孔隙填满后，由于较高的注浆压力还会产生劈裂灌注，使注浆材料的强度、密度和防水性等各方面都得到提高。而且高的注浆压力还能将浆液中多余的水分挤出来，从而进一步提高注浆的强度。但是注浆压力也不能过大，当压力大于地层的自重和强度就会使地基及其上部结构造成损坏。

所以，注浆压力的设定都以不破坏地层结构为准则。影响注浆压力设计的因素有很多，如地地基土的密度、强度与初始应力，布孔位置、钻孔深度、以及注浆次序等，诸多因素复杂的交织在一起同时又产生了很多不确定性，往往在施工现场还要结合以往的经验及能过现场的注浆试验来综合确定。

4、地基处理效果

压力注浆以其工艺简单、易于实现、工期短、费用低、方便控制等优点已经得到广泛的应用。注浆效果是不同于注浆质量的另一个概念。注浆质量通常是指整个施工过程是否遵循施工规范以及注浆过程是否符合设计规定等相关要求，如果有不符合的现象就要及时采取补救措施。而注浆效果是指实际的注浆后，地基土的基本物理力学性能所得到的改善提高的程度。因此在符合注浆质量的前提下，保证注浆效果是整个注浆过程的最终目的。

5、压浆施工中出现的问题和相应措施

压浆施工过程中常出现的问题主要有以下几种：

5.1喷头打不开。当压力达到5MPa以上压浆喷头仍然打不开，则可以断定喷头部位已经损坏，不要再继续加压，压浆数量可在其他压浆管中进行补足。

5.2冒浆。冒浆时要首先确定冒浆的位置，如果冒浆发生在其他桩或是在地面上直接冒出，可以确定桩底浆液已经达到饱和状态，压浆工作可以停止；如果浆液从本桩的侧壁冒出，而压浆量已经达到要求或接近要求，也可以停止压浆；但如果从本桩的测壁冒出浆液但压浆量较少且没有达到预计的浆液标准，就要将压浆管清洗干净后，待压入的浆液凝固后第二天进行重新压浆。

5.3单桩压浆量少。使用群桩一次性压浆可以避免单桩压浆所造成的压浆量不足。压浆前先在桩周围形成一个封闭圈，然后在中间桩开始施工，这样可以很好地确保中间桩的压浆质量，即使周围个别桩出现有压浆量偏少的情况，也可以依据具体情况增加旁边桩的压浆量作为补充，以达到最终的压浆效果。

6、结束语

压力注浆法是在地基处理中最行之有效的一种方法，以下几点问题在操作中要格外注意。首先，在地基处理前要对现场进行充分分析与勘探，确定可以因地置宜地确定一套最优施工方案；其次，压力注浆更适合对已有建筑物的加固处理，如果该处地基过浅则不宜使用压力注浆；另外，就是要做到在每一个工程开展时都要依据工程本身的特点来进行分析设计，保证工作的合理性。

注浆技术作为修整不平路基的主要技术，有几个突出的特点：第一，工艺简单且工期较短，不用将损坏路面重新挖开重填，同时也减少了对环境的污染。第二，对操作环境要求简单，也不易受到天气状况的影响，对于离市区较偏远的公路更加适合。第三，成本较低，这也是注浆技术得以应用推广且受到大家广泛认可的一个重要原因。

参考文献：

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关键字：软土地基；基础建设；加固措施；公路工程

Abstract: "to get rich, first build roads", along with our country economic development, countries pay more and more attention to infrastructure construction, highway construction has obtained rapid development. Highway is banded structures across space distance is large, restricted by geographical condition, inevitably many roadbed construction on poor geological location, especially in the soft soil foundation. According to the engineering properties of soft soil, this article sums up the damage of soft soil of highway engineering and the necessity of the implementation of the soft soil foundation, analyzed the problems faced by highway soft soil foundation construction, thus provides some software foundation reinforcement measures, only for the colleague reference.

Key words: soft soil foundation; Infrastructure construction; Reinforcement measures; Highway engineering

中图分类号：TU471.8 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

公路跨越的空间距离大，而我国地理地貌结构又丰富，软土在我国分布十分广泛,其中沿海地区、长江、珠江三角洲等滨海和湖沼地带尤为普遍，从而不可避免地带来公路路基穿过软土地区的情况。文章首先从软土的工程特性出发，总结概括软土对公路工程的危害及实施软土地基的必要性，分析公路软土地基施工所面临的问题，探讨软土地基常见的加固方法。

一、软土的工程特性

（1）高压缩性。一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-2=0.5～1.5MPa-1，最大可达α1-2=4.5MPa-1；压缩指数约为Cc=0.35～0.75。软土含水量较高，孔隙比大。一般含水量为35%～80%，孔隙比为1～2。在压力作用下，容易发生压缩变形，大部分压缩变形发生在垂直压力100KPa左右。

（2）抗剪强度很低。根据土工试验的结果，我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa，其变化范围在5～25kPa；有效内摩擦角约为20°～35°；固结不排水剪内摩擦角12°～17°。正常固结的软土层的不排水抗剪强度往往是随距地表深度的增加而增大，每米的增长率约为1～2kPa。

（3）触变性——原状土受扰动以后，破坏了原有结构，降低了土的强度，经过一段时间沉积，强度又会恢复的性质。

（4）渗透性很小。软土的渗透系数一般约为1×10-6～1×10-8cm/s，不利于排水。

（5）非均匀性——因沉积环境变化，常夹有厚薄不等的粘土层，使地层在垂直和水平分布上不均匀。

（6）具有明显的流变性。在荷载作用下，软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减，在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。

二、软土对于公路工程的危害

根据上述软土的特点，以软土作为公路的地基是十分不利的，具体危害概括为如下几点：

(一)影响交通安全。出现路基的滑移，开裂，路面起伏不平，桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等质量通病，给公路行车安全带来不同程度的危害。

(二)损害构造物。造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的危害。路基施工时要对软土地基进行处理，保证公路的稳定性，使来往车辆及司乘人员安全，快速，舒适地行驶在公路上。

(三)浪费资源，损害公共财物，增加工程造价。公路建设需要耗费大量的人力、物力，是一件浩大的工程，地基出现问题，公路又要重新返工补救。又需再次投入大量的人力物力。造成大量财物及资源的浪费。

三、公路工程实施软土地基的必要性

据以上软土的工程特性及对公路的危害，对软土实施加固地基，是十分必要的：

（一）增加地基的不透水性，常用于防止流砂、钢板桩渗水、坝基漏水、隧道开挖时涌水以及改善地下工程的开挖条件；截断渗透水流，增加边坡、堤岸的稳定性。

（二）提高地基承载力，减少地基的沉降和不均匀沉降，增强压密稳定力度和较短时间达到最终沉降，消除侧向滑动位移，以免路堤向两侧膨胀挤出，确保路基及其外侧建筑物、或其他农田、虾池、鱼塘的安全。

（三）对公路软土地基的成功处理，已经成为提高建设速度、确保工程质量、降低工程造价的重要措施之一。软土地基的加固处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。

四、现有软土地基处理方法存在的问题

(一)未能因地制宜合理选用处理方法。

在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性。例如饱和软粘土地基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地质条件和地基加固原理，因地制宜合理选用处理方法特别重要。在这方面，现在的问题是对几个技术上可行方案进行比较、优化不够。采用的不是较好的方法，更不是最好的方法。有时工程问题是解决了，但造价高和工期长。

（二）不能正确评价每种地基处理方法的适用性。

人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围，但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围，对这种情况施工单位更应注意。

五、软土地基加固措施

软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差和流变性强等工程特性，一般不能直接作为天然地基使用，需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。不同的措施是有其针对性的,有时需要采用综合治理，软土路基处理方法较多，分类也各有不同，常用的处理方法主要有：

（一）浅层软弱地基的处理

《建筑地基处理技术规范》中规定：垫层法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等浅层软弱地基及不均匀地基的处理。换填垫层法按其换填材料的功能不同，又分为垫层法和褥垫法。

1. 垫层法——又称开挖置换法、换土垫层法，简称换土法。通常指当软弱土地基的承载力和变形满足不了建（构）筑物的要求，而软弱土层的厚度又不很大时，将基础底面以下处理范围内的软弱土层的部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、矿渣、粉煤灰）或其它性能稳定、无侵蚀性的材料，并压（夯、振）实至要求的密实度

2. 褥垫法——是将基础底面下一定深度范围内局部压缩性较低的岩石凿去，换填上压缩性较大的材料，然后分层夯实的垫层作为基础的部分持力层，使基础整个持力层的变形相互协调。褥垫法是我国近年来在处理山区不均匀的岩土地基中常采用的简便易行又较为可靠的方法

（二）深层软弱地基的处理

1.强夯法。对于地质分层较为均匀，上部结构较为密实、下部软土已经固结的地基，可以采用强夯处理，这种方法是反复将夯锤（质量一般为100～400kN）提到一定高度使其自由落下（落距一般为10～40m），给地基以冲击和振动能量，从而提高地基的承载力，降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。同时，夯击能还可提高土层的均匀强度，减小将来可能出现差异沉降。处理后地基沉降也比较均匀，地基差异小，能有满足路基的稳定性要求。

2.排水固结法。对于下部软塑、流塑、淤泥等未固结的饱和软粘土，建议采用排水固结法进行排水，加快软土地基固结沉降。采用预压、降低地下水位、电渗等方法促使土层排水固结，以减少地基的沉降和不均匀沉降，提高承载力。主要用于处理软弱粘性土地基。

3.加筋法是在土中埋设土工聚合物（即土工织物）或拉筋，形成加筋土或各种复合土工结构，或沿不同方向设置直径为75mm-250mm的桩，形成树根状桩群，即所谓树根桩，以减小地基沉降，提高地基承载力或增强土体稳定性。土工聚合物还可起到排水、反滤和隔离作用。如下图。

土工格栅加筋挡墙

4.桩基法。当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前很少使用,一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全，设备陈旧，技术落后，存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题；二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基，由于存在工期长，工后变形大等问题，已不再用作对变形有要求的建筑地基处理；三是民用建筑已禁用木桩基础。

5.反压护道法是在路提两侧真筑一定宽度的护道，使路堤下的淤泥或泥炭向两侧隆起的趋势得到平衡，以提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数，达到路堤稳定的目的。反压护道法加固路基的特点是不需要特殊的机具设备和材料，施工简易，但占地较多、用土量较，后期沉降大，养护工作量大。一般适用于非耕作区、取土方便的地区和路堤高度不大于(5／3—2)倍极限高度路段的软土处理，对泥沼不宜采用。

结语

地基的质量对工程产品的使用性能影响较大，软土地基的加固处理质量直接影响到路基的基础承载力，也是保证道路建成后安全、高效运营的关键，施工的技术人员必须意识到软土地基的危害性，认真测定基底的承载力，并根据不同的地质情况，采用切实可行的处理方案，同时一定要采集施工后的沉降数据，积累经验，为今后的施工打下坚实的基础。软土地基的处理方法很多，前辈们的工程实践经验很宝贵，值得我们借鉴，在实际工程中需要我们也要勇于探索，力求用最简单 最经济的施工方法完成任务！

参考文献

[1]郭良.浅谈古离线二级公路软土地基的处治方法[J].科技情报开发与经济,2006,(14).

[2]杨辉雄.浅谈道路工程软土地基的处理 科技信息[J].民营科技,2009.

[3]黄绍明;高大钊.软土地基与地下工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[4]顾晓鲁;钱鸿缙;刘慧珊等.地基与基础[M]，北京:中国建筑工业出版社，2003.

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【关键词】石灰桩；软土地基；置换；承载力

引言

用石灰掺填法加固软弱地基在我国已有约两千年的历史，石灰桩在处理软弱土、杂填土地基，提高地基承载力方面，具有开挖土方少，施工进度快，造价低等特点，与其他挤密桩一起被推广使用。从局部处理软弱地基，到处理整片软弱地基或整幢建筑物地基，从单独使用到与低标号混凝土桩结合而形成三元复合地基，石灰桩的应用范围正逐步扩大，加上对粉煤灰的废物利用，对环境保护具有积极的影响。

1 石灰桩的加固机理

1.1 化学加固机理

石灰桩中的主要材料是生石灰块，其主要成份CaO遇水后分解、膨胀并形成Ca(OH)2，软弱土被挤压密实、脱水、固结后，使强度得到提高。在石灰中掺入粉煤灰改良后的石灰桩再掺入一定的粘性土，除可提高桩体强度及减少生石灰用料外，由于粘性土具有隔水性，可在高地下水位的情况下减少水对桩体的侵蚀，提高砂性地基土中桩体的稳定性。生石灰块与粉煤灰、粘性土以一定比例拌匀并挤密入孔后，孔周围的水份被吸附入桩内，由于石灰具有很强的吸水性，生石灰反应成熟石灰的需水量为生石灰重量的32％，在吸水过程中，将释放出大量的水化热，反应产生的200℃~300℃的高温将使桩间土的最高温度可达到40℃~50℃，桩间土在高温作用下产生汽化脱水，土中孔隙水压力消散，含水量降低，由于含水量降低，周围土受到脱水挤密促进了桩周围地基的固结，生石灰(CaO)吸水后消解，形成的Ca(OH)2进一步吸水并与粉煤灰中的活性材料SiO2、AL2O3发生反应，生成具有水硬性的水化硅酸盐和水化铝酸盐，使桩体结硬。桩周围的土部分变硬，实际等于扩大了桩径，从而提高了复合地基的承载力，达到处理软弱地基、杂填土地基的效果[1]。

1.2 物理加固机理

1.2.1 挤密作用

大量的原位测试及土工试验结果分析表明，石灰桩桩体吸水后膨胀，对桩边一定范围内的土休显示了较好的加固效果，经挤密后桩间土的强度为原来强度的1.1~1.2倍。

1.2.2 高温效应

生石灰水化放出大量的热量。桩内温度以及桩间土可以促进生石灰与粉煤灰等桩体掺合料的凝结反应。高温引起了土中水分的大量蒸发．对减少土的含水量，促进桩周土的脱水起了积极作用。

1.2.3 置换作用

石灰桩作为竖向增强体与天然地基土体形成复合地基，使得其压缩模量大大提高．工后沉降减少、而且复合地基抗剪强度大大提高、稳定安全系数也得到提高。

1.2.4 排水固结作用

由于桩体采用了渗透性较好的掺合料，石灰桩桩体的渗透系数在4.07×10-2~6.13×10-5之间，相当于粉细砂，桩体排水作用良好[2]。

1.2.5 加固层的减载作用

由于生石灰的密度为0.8g/cm3，掺合料的干密度为0.6~0.8g/cm3，显著小于土的密度．因此，当采用排土成桩时，相当于加固层的自重减轻、这对于工程是非常有利的。

2 石灰桩布置尺寸的确定

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该采用小桩径、密布桩的原则。

2.1 桩径、桩长的确定

国内用直径150mm~350mm的石灰桩，较长的桩宜用较大的直径，直径200mm以下的桩只适用于5m以下的短桩。

当需要加固土土层较薄，且下面是较好土层时，石灰桩应打穿软弱土层进入好土；当软弱土层深厚时，则应视不同情况处理，对用于加强地基稳定的石灰桩，桩长应穿过所有可能的滑动面，一般倩况常按双层地基考虑，桩长应能满足双层地基的承载力和变形要求。

2.2 桩距和布桩范围

桩距依赖于所需要的石灰桩置换率，石灰桩的加固效果与桩距密切相关，在桩的中心位置最佳有效挤密范围为2.5d~3.0d。石灰桩是柔性桩，一般认为柔性桩宜在基础范围以外设置围护桩。

2.3置换率

石灰桩置换率有两个概念，一是由施工时桩管或桩孔面积确定的置换率，二是由石灰桩吸水膨胀后的桩身截面积确定的置换率m′＝εm。

通常情况下，若石灰桩设计桩径为300mm，则膨胀后可达330~360mm(排土成孔时)。面积置换率计算宜以在石灰桩膨胀后的实际桩径计算，而不能以石灰桩设计桩径计算，否则会导致过多的桩数，造价增高。在正常置换率的情形下，桩中心距一般采用2d~3d，按设计桩径计算的置换串为0.09~ 0.20，膨胀后实际置换串约为0.13~0.28[3]。

3 桩体选材及配比问题

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％，矸石含量应小于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％。

石灰桩若全部采用生石灰，则不存在配合比问题。多数情况下，掺入了活性掺合科的石灰桩其桩体强度有大幅度提高。通常情况下，生石灰与掺合料的体积比为1:2。但该配合比不是一成不变的，对于淤泥及淤泥质土，为了大量吸收桩间土中孔隙水，可增大生石灰掺入比，此时可采用体积比1:1.5甚至1:1。对于fK≤60kPa的淤泥或新近回填土，生石灰与掺合科的体积比可采用1.5:1[4]。

4 承载力和变形验算

石灰桩复合地基承载力和变形计算通常是用复合地基计算公式估算地基承载力和模量的，并用现场载荷试验结果加以确定，然后按浅基础的常规设计方法设计基础。

5 设计中容易存在的问题

5.1 复合地基承载力取值问题

石灰桩复合地基承载力与石灰桩面积置换率、桩体强度、天然地基土的类别及承载力等因素有关。

由于石灰桩属于柔性桩，桩体强度不太高，其比例界限值fpk一般取300~450kPa，在通常的置换率的情况下，石灰桩复合地基承载力标准值取值为120~160kPa，一般不宜大于180kPa。因此，在软土地区选用石灰桩复合地基承载力大于200kPa是不合适的。

5.2 桩间土提高系数取值问题

石灰桩能吸水膨胀，桩间土被挤密。工程实践表明，排土成孔和挤土成孔时，桩间土承载力提高系数取不同的值。

排土成孔时，一般情况下，a＝1.1~1.2；对于淤泥等超软土，a＝1.3~1.5。

挤土成孔时，对一般粘性土，a＝1.15~1.3；对饱和软粘土，a＝1.1~1.2；对杂填土、紊填土、大孔隙土，a应经原位测试决定。

不可盲目提高桩间土承载力提高系数a，或降低系数a的取值。

5.3 软弱下卧层强度和变形问题

石灰桩处理软土深度有限，因此，当石灰桩应用于深厚软土地基时，石灰桩通常不能穿透整个软土层，此时必须进行软弱下卧层强度验算。软弱下卧层的变形常常大于石灰桩复合地基加固层的变形，因此不容忽视。

由于石灰桩复合地基具有复合垫层作用、挤密作用、排水固结作用、减载作用，因此石灰桩已成功地应用于深厚软土地基加固。在进行软弱下卧层强度验算时，可考虑石灰桩加固层的减载作用。

6 结语

本文阐明了石灰桩加固软土的物理作用机理．包括挤密作用、高温效应、置换作用、排水固结作用和加固层的减载作用以及石灰桩的化学加固作用，介绍了石灰桩的设计原则并对当前石灰桩设计中存在的问题和解决方案进行了阐述。石灰桩与其它类型的桩相比具有造价低廉，质量可靠，具有较高的经济效益和社会效益，其显著的优越性正在被更多的人认识和采用。大量的工程实践都证明了石灰桩在处理软土地基方面是值得推广采用的。

参考文献：

[1]郑俊杰等．石灰桩在非均匀地基上的设计方法．华中理工大学学报．2005，26(12);85~86．

[2]袁内镇．石灰桩作用机理新认识．第七届全国土力学及基础工程学术会议论文集[C]．北京:中国建筑工业出版社．1994．