軟弱地基的處理方法

1、軟弱地基的處理方法陳剛在建筑工程的建設(shè)中，經(jīng)常需要對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理。隨著我國(guó)建筑工程項(xiàng)目的不斷增多，軟弱地基的處理變的越來(lái)越重要，軟弱地基處理的好壞，不僅關(guān)系到工程建設(shè)的速度，而且關(guān)系到工程建設(shè)的質(zhì)量，因此提高軟弱地基處理方法具有重要的價(jià)值和意義。    一、 軟弱地基形成的原因軟弱地基是由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、沖填土或者其它高壓縮性土層形成的地基。軟弱地基是一種不良的地基，其穩(wěn)定性非常的差、強(qiáng)度較低、壓縮性較高、容易出現(xiàn)液化，沉降量也很大。因此在工程的建設(shè)過(guò)程中，要充分考慮地基的變形和穩(wěn)定等問(wèn)題。在軟弱地基上建設(shè)的工程，由于其地基強(qiáng)度不夠和變形較大

2、，往往不能滿足上部荷載及變形要求，所以要采用一定的措施，對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理，從而提高地基的穩(wěn)定性，改變其變形性能和滲透性能，減少地基的不均勻沉降。二、軟弱地基處理的目的承受建筑物上部荷載埋在地面以下部分稱(chēng)為基礎(chǔ)；承受建筑物基礎(chǔ)傳來(lái)荷載的天然土層稱(chēng)為地基。基礎(chǔ)是建筑物的及其重要的部分，基礎(chǔ)不堅(jiān)固耐久，上部結(jié)構(gòu)再牢固也是不安全的；同樣的，地基雖然不是建筑物的組成部分，但它的好壞，也直接影響建筑物的安危和壽命。因此，當(dāng)天然地基很軟弱，不能滿足強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性的要求時(shí)，則必須先經(jīng)人工加固處理后，才能在其上建造基礎(chǔ)，這種地基加固，稱(chēng)為地基處理。通過(guò)采取切實(shí)有效的方法，改善地基土的工程性質(zhì)，使其滿足工程

3、建設(shè)的要求。  三、軟弱地基的處理方法 軟弱地基的處理的方法主要包括為：換填墊層法、預(yù)壓法、擠密法、高壓噴射注漿法、強(qiáng)夯法、加筋法和水泥粉煤灰碎石樁法等。1、換填墊層法：該方法適用于淺層軟弱土層或不均勻土層地基處理，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、雜填土地基及暗塘、暗溝等淺層處理，換填法處理深度宜控制在3米內(nèi)。其方法為挖除基礎(chǔ)底面下一定范圍內(nèi)點(diǎn)軟弱土層或不均勻土層，回填其它性能穩(wěn)定，強(qiáng)度較高的材料，并分層夯壓密實(shí)成低壓縮性的地基持力層。換填法有利于提高地基的承載能力，同時(shí)也有利于減少地基的沉降量。加速軟弱土層的排水固結(jié)，消除膨脹土的脹縮作用。2、預(yù)壓法：預(yù)壓地基適用于處理淤

4、泥質(zhì)土、淤泥、沖填土等飽和黏性土地基，預(yù)先在擬建構(gòu)造物的地基上施加一定靜荷載，使地基土壓密后再將荷載卸除的壓實(shí)方法。按處理工藝可以分為，堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、真空和堆載聯(lián)合預(yù)壓。使用預(yù)壓法處理軟弱地基能提高軟土的排水固結(jié)，增強(qiáng)它的抗剪強(qiáng)度和能力。由于預(yù)壓目的不同，需要采用不同的預(yù)壓方式。堆載預(yù)壓法，能夠減少建筑物的沉降量；利用建筑物本身的荷載分級(jí)加荷進(jìn)行預(yù)壓，能夠增加地基強(qiáng)度和提高地基的承載能力。真空預(yù)壓法主要優(yōu)點(diǎn)有采用真空負(fù)壓的增加，不會(huì)導(dǎo)致土體中剪應(yīng)力的增加，故不會(huì)發(fā)生土體失穩(wěn)破壞。不會(huì)發(fā)生因側(cè)向擠出而引起的附加沉降，加固的土體孔隙壓密程度較高，施工工期短，節(jié)省時(shí)間。3、擠密法：適用于處

5、理地下水位以上的粉土、黏性土、素填土、雜填土和濕陷性黃土等地基，處理深度宜為3-15米。其方法為利用專(zhuān)門(mén)的振沖器產(chǎn)生重復(fù)水平振動(dòng)和側(cè)向擠壓作用，使土體的結(jié)構(gòu)逐步破壞，孔隙水壓力迅速增大。由于結(jié)構(gòu)破壞，土粒有可能向低勢(shì)能位置轉(zhuǎn)移，這樣土體由松變密。擠密法是以另外一種散體材料用一定的施工方法以“樁的形式”植入地基，使地基產(chǎn)生側(cè)向擠密作用。一方面原地基土得到擠密，強(qiáng)度提高，另一方面“樁”被看作為一種豎向加筋增強(qiáng)體，與被擠密的地基組成復(fù)合地基。從而提高地基的承載力，減少沉降和不均勻沉降，是一種快速經(jīng)濟(jì)有效的地基加固方法。此種方法主要針對(duì)的是含砂粒、瓦屑的雜填土等較多的松散土地基，對(duì)于粘性大的飽和軟土地

6、基不太合適。4、強(qiáng)夯法：適用于處理碎石土、沙土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等基。強(qiáng)夯法即強(qiáng)力夯實(shí)法，又稱(chēng)動(dòng)力固結(jié)法。是利用大型履帶式強(qiáng)夯機(jī)將8-30噸的重錘從6-30米高度自由落下，對(duì)土進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)，迅速提高地基的承載力及壓縮模量，形成比較均勻的、密實(shí)的地基，在地基一定深度內(nèi)改變了地基土的孔隙分布。強(qiáng)夯法施工已廣泛運(yùn)用到高速公路鐵路，機(jī)場(chǎng)、核電站、大工業(yè)區(qū)、港口填海等基礎(chǔ)加固工程。優(yōu)點(diǎn)工期短、效果好、造價(jià)低。5、加筋法：通過(guò)在土層中埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等提高地基承載力、減小沉降、或維持建筑物穩(wěn)定。減少地基的斷裂的可能，使得地基的整體性和剛度得到進(jìn)一步

7、加強(qiáng)，改善地基土體的應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)。該辦法合適于各種軟土地基和各種高填土等。6、水泥粉煤灰碎石樁法：水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。用各種成樁機(jī)械制成的可變強(qiáng)度樁。通過(guò)調(diào)整水泥摻量及配比，其強(qiáng)度等級(jí)在C15-C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。水粉煤灰碎石樁和樁間土一起，通過(guò)褥墊層形成水粉煤灰碎石樁復(fù)合地基共同工作，故可根據(jù)復(fù)合地基性狀和計(jì)算進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。水粉煤灰碎石樁一般不用計(jì)算配筋，并且還可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻和料，進(jìn)一步降低了工程造價(jià)。該樁具有施工速度快、無(wú)污染、

8、噪音小、經(jīng)濟(jì)且樁身質(zhì)量好控制等優(yōu)點(diǎn)。 7、注漿加固處理：該方法利用壓力配以填充滲透和擠密等方式，把能凝固的漿液均勻地注入巖土層中，驅(qū)走巖石裂隙中或泥土顆粒間的水分和氣體，并以其自身填充，待硬化后即可將巖土膠結(jié)成一個(gè)整體，可以改善持力層受力狀態(tài)和荷載傳遞性能，從而使地基得到加固，防止或減少滲透或不均勻沉降。4、 工程實(shí)例 項(xiàng)目為青川縣竹園經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)莊子上拆遷安置房1#樓工程，該工程為一幢6層（局部7層）框架結(jié)構(gòu)建筑物，設(shè)計(jì)采用樁徑1.0m，（設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)6.0m）的人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)，樁端持力層為稍密卵石層，并要求樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值不小于2300kPa。 1工程地質(zhì)概況 （1）、素填土1：雜色，主

9、要由巖石碎塊及粘性土組成，層厚5.708.40m。（2）、松散卵石1：灰、灰黃色為主，由花崗巖、石英巖及砂巖等組成，次圓形，一般粒徑30-70mm，最大粒徑170mm，層厚0.703.20m。（3）、稍密卵石2：灰、灰黃色為主，由花崗巖、石英巖及砂巖等組成，次圓形，一般粒徑3080mm，最大粒徑180mm，層厚0.603.50m。（4）、中密卵石3：灰、灰黃色為主，由花崗巖、石英巖及砂巖等組成，次圓形，一般粒徑3080mm，最大粒徑190mm，層厚0.602.40m。（5）、密實(shí)卵石4：灰、灰黃色為主，由花崗巖、石英巖及砂巖等組成，次圓形，一般粒徑40-90mm，最大粒徑200mm，揭示厚0.

10、806.80m。（6）、強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖1：褐灰、紫紅等色，泥質(zhì)膠結(jié)為主，鈣質(zhì)膠結(jié)次之，粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄中層狀構(gòu)造，巖質(zhì)軟；巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯較破碎，多呈短柱狀，層厚0.90m。（7）、中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖2：褐灰、紫紅等色，泥質(zhì)膠結(jié)為主，鈣質(zhì)膠結(jié)次之，粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄中層狀構(gòu)造，巖質(zhì)較軟；巖層節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖芯較完整，多呈短柱狀，揭示厚5.20m。（8）、中風(fēng)化粉泥質(zhì)石灰?guī)r：灰褐灰色，泥質(zhì)隱晶結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，揭示厚3.50m。2、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況該工程樁端持力層為稍密卵石層，根據(jù)規(guī)范要求采用深層平板載荷試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行承載力檢測(cè)，3個(gè)檢測(cè)點(diǎn)平面布置圖如下圖所示： 根據(jù)檢測(cè)ps曲

11、線圖可見(jiàn)，各點(diǎn)（孔）試驗(yàn)所得ps曲線均為緩變型，沉降量均隨荷載的遞增而較緩慢增加，ps曲線均未出現(xiàn)明顯的拐點(diǎn)，各點(diǎn)總沉降量分別為26.79mm（1#點(diǎn)）、19.15mm（2#點(diǎn)）和25.70mm（3#點(diǎn)），最大差值為7.64mm。根據(jù)規(guī)范可按相對(duì)變形量s/d=0.012（即s=9.6mm）確定各點(diǎn)端阻力實(shí)測(cè)值：qpa1=986.7kPa，qpa2=1176.0kPa，qpa3=1000.8kPa。則1#3#點(diǎn)對(duì)應(yīng)的樁端土極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值分別為：qpk1=1973.4kPa，qpk2=2352.0kPa，qpk3=2001.6kPa，平均值為2109.0kPa，極差為378.6kPa，極差與平均

12、值之比為18.0%30%，故取平均值2109.0kPa為該工程人工挖孔灌注樁樁端稍密卵石層極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，其檢測(cè)結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)要求。 1#-3#點(diǎn)P-S曲線圖3、 原因分析及加固處理方案 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工方反映，在挖孔過(guò)程中出現(xiàn)流砂，不能再繼續(xù)作業(yè)，我們現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)的樁端土層未達(dá)到稍密卵石層。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，設(shè)計(jì)單位綜合考慮后給出的處理方案為在樁端軟弱土層進(jìn)行壓力灌漿加固處理。4、 壓力注漿加固處理 （1）加固范圍 根據(jù)業(yè)主、設(shè)計(jì)要求，需對(duì)該工程人工挖孔樁樁端主要受力層即樁底以下3D（D為樁徑）且不小于5.0m深度范圍內(nèi)的卵石層作加固處理。 （2）加固原理根據(jù)相關(guān)國(guó)家規(guī)范與廣元地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)，地基壓漿加固設(shè)計(jì)與施工應(yīng)從以下三個(gè)方面著手，才能達(dá)到加固目的：a、通過(guò)水泥漿的擴(kuò)散、劈裂、穿插，對(duì)該加固范圍的夾砂卵石間的孔隙進(jìn)行充填，形成水泥漿脈、漿泡。b、通過(guò)壓漿管內(nèi)外水泥漿的充填，作為微型樁與樁間土共同承擔(dān)上部荷載，形成樁土復(fù)合地基。c、加固施工需采用較高的注漿壓力，對(duì)松散卵石產(chǎn)生擠密、凝結(jié)作用，從而提高地基承載力。 （3）、注漿裝置的設(shè)置 a、注漿導(dǎo)管采用110mm的PVC管，且應(yīng)與鋼筋籠加勁筋綁扎固定； b、擴(kuò)底灌注樁端后注漿導(dǎo)管及注漿閥數(shù)量宜根據(jù)樁徑大小設(shè)置。樁徑1.0米應(yīng)沿鋼筋籠圓周對(duì)稱(chēng)設(shè)置2 根