淤泥軟土地基處理措施

1、施工中淤泥軟地基處理方法一、工程概況本工程為山東青島市高新區(qū)鹿港海洋公社1#3#樓工程，由青島海工園投資有限公司。含 1樓地下一層地上十二層，2樓地下一層地上十二層，3樓地下一層地上三層，設(shè)計為獨立基礎(chǔ)，框架結(jié)構(gòu)。二、建設(shè)地點及環(huán)境特征本工程位于山東青島市紅島高新區(qū)新業(yè)路與海月路交匯處，地形：場區(qū)已經(jīng)過整平總體起伏較小。地貌：場區(qū)原地貌為濱海淺灘，后經(jīng)人工回填改造形成現(xiàn)地貌。根據(jù)建設(shè)單位提供勘察中間報告及現(xiàn)場第一層土方開挖現(xiàn)狀，架空層（底標(biāo)高 -5.5 米）至地基持力層 （底標(biāo)高為 -8.4 米）為第四系全新統(tǒng)海相沼澤化層 （ Q4 mh）第6 層、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，該層分布廣泛。表現(xiàn)為：灰黑色

2、灰色，流塑軟塑，韌性較差，顆粒均勻，手感細膩，含有機質(zhì)、貝殼碎屑，強度低，具有高壓縮性。地基承載力特征值 f ak=6080kPa，壓縮模量 Es1-2 =24MPa。力學(xué)性質(zhì)：強度極低，壓縮性大，透水性差。工程特性：地基承載力低，強度增長緩慢，加荷后易變形且不均勻，變形速率大且穩(wěn)定時間長，具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點。三、處理方法因淤泥軟地基承載力低，壓縮性大，透水性差，不易滿足高層建筑物地基設(shè)計要求，故需進行處理，下面介紹淤泥軟地基五種處理方法。1、樁基法淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層較厚地基處理可以采用灌注樁，打灌注樁至硬土層，作承載臺，灌注樁有沉管灌注樁、沖鉆孔灌注樁和人工挖空灌注樁，但前兩

3、種方法灌注樁還存在一些技術(shù)難題，一是沉管灌注樁在深厚軟土中存在樁身完整性問題；二是沖鉆孔灌注樁存在泥漿污染問題，樁身混凝土灌注質(zhì)量，樁底沉渣清理和持力層判斷不易監(jiān)控等問題。當(dāng)淤土層較厚，難以大面積進行深處理，可采用打樁或人工挖孔樁辦法進行加固處理。而樁基礎(chǔ)技術(shù)多種多樣，早期多采用水泥土攪拌樁、砂石樁、木樁，目前很少使用。一是水泥土攪拌樁水灰比、輸漿量和攪拌次數(shù)等控制管理自動化系統(tǒng)未健全，設(shè)備陳舊，技術(shù)落后，存在攪拌均勻性差及成樁質(zhì)量不穩(wěn)定問題；二是砂石樁用以加固較深淤泥軟土地基，由于存在工期長，工后變形大等問題，已不再用作對變形有要求的建筑地基處理；三是民用建筑已禁用木樁基礎(chǔ)。鋼筋混凝土預(yù)制樁

4、（PHC預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，以下簡稱PHC）目前由于具有較強承載力，投資省，質(zhì)量有保證，施工速度快等特點，得到普遍運用。 PHC樁身混凝土強度高，可打入密實的砂層和強風(fēng)化巖層，由于擠壓作用，樁端承載力可比原狀土質(zhì)提高 70%80%，樁側(cè)摩擦阻力提高 20%40%。因此， PHC管樁承載力設(shè)計值要比同樣直徑的沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、人工挖孔樁高。但需要大型的機械設(shè)備和一定的場地要求。人工挖孔樁、施工方便、速度快，不需要大型的機械設(shè)備，挖孔樁要比木樁、混凝土預(yù)制管莊抗震能力強，造價比沖錐沖孔、沖擊錐沖孔、沖擊鉆沖孔、回旋鉆機成孔、沉井基礎(chǔ)節(jié)省。從而在公用、民用建筑中得到廣泛應(yīng)用。但挖孔樁井下作業(yè)條件

5、差、環(huán)境惡劣、勞動強度大，安全和質(zhì)量尤為重要。2、換土法本方法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土及暗溝、暗塘等的淺層處理。換填材料可用中（粗）砂，級配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤渣等。換填法的作用，是提高持力層的承載力，改善土的壓縮性，減小地基變形。當(dāng)軟弱土較薄時，可全部挖去；當(dāng)軟弱土較厚時，可部分挖去。填土可采用砂、碎石、素土等?，F(xiàn)行的設(shè)計思路是將換填墊層作為基礎(chǔ)的持力層，利用基底附加應(yīng)力在換填墊層中向下擴散時應(yīng)力不斷減小的特點，選擇合適的墊層厚度，以達到軟弱下臥層頂面所受的壓應(yīng)力不大于其容許應(yīng)力的目的。當(dāng)淤土層厚度較簿時，也可采用淤土層換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用

6、沉井基礎(chǔ)等辦法進行地基處理，鑒于換砂不利于防滲，且工程造價較高，一般應(yīng)就地取材，以換填泥土為宜。換土法要回填有較好壓密特性土進行壓實或夯實，形成良好的持力層，從而改變地基承載力特性，提高抗變形和穩(wěn)定能力，施工時應(yīng)注意坑邊穩(wěn)定，保證填料質(zhì)量，填料應(yīng)分層夯實。 以本工程來看，工程中大多為較厚的淤泥質(zhì)黏土層，若僅按換土法，開挖和換填的工程量都比較大，而且由于淤泥地基強度較低，基坑開挖較困難，支護工程量較大，同時處理后也有較大的沉降量，因此不宜采用。3、灌漿法灌漿法是利用氣壓、液壓或電化學(xué)原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位。灌漿漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿

7、及各種化學(xué)漿材如聚氨酯類、木質(zhì)素類、硅酸鹽類等。灌漿法對加固淤泥軟土地基具有明顯效果。高壓旋噴灌漿處理原理是通過在閘基中高壓旋噴灌漿形成水泥土摩擦樁，提高地基承載力，達到控制沉降的目的。此類方法受施工機械性能限制，施工難度較大，成本較高，工期較長，本工程不宜采用。4、水泥攪拌法該法用于加固飽和軟土地基的一種新方法。它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理 - 化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體穩(wěn)定性和一定強度的優(yōu)質(zhì)復(fù)合地基。采用該法處理淤泥地基可提高地基允許承載力、減少地基沉降量，并提高抗振動液化能力。該

8、法具有施工進度快、振動小、無噪音和基本無污染等優(yōu)點，但選用這種地基加固方法時，應(yīng)根據(jù)不同地基土質(zhì)情況，精心設(shè)計，精心組織試驗段，確保達到承載力要求。因此，在保證施工質(zhì)量前提下，水泥攪拌法是比較經(jīng)濟、可靠、快速施工的地基加固方法。5、沉井基礎(chǔ)法在建筑物設(shè)計底面高程上先進行分節(jié)澆筑， 然后挖去井內(nèi)的土方， 使井體依靠自重克服井壁摩擦阻力下沉。因此，沉井澆筑高度一般應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)條件和要求控制的下沉速度等因素確定。沉井基礎(chǔ)除與樁基礎(chǔ)作用相同外，對防止地基滲透變形有利，但施工時受地下水影響較大，從本工程的地質(zhì)條件來看，施工難度較大，工程量也較大，工程投資相對較高，且工期較長，故本工程不宜采用沉井基礎(chǔ)。

9、以上各處理方法的優(yōu)缺點及使用范圍的比較見表1.根據(jù)各種處理方法優(yōu)缺點以及工程區(qū)地質(zhì)特性，篩選出水泥攪拌法和樁基礎(chǔ)兩種處理方法作為深厚淤泥和淤泥質(zhì)土層地基處理的備選方案。6、地基處理設(shè)計方案經(jīng)濟性比選（ 1）、在設(shè)計方案的比較與選擇過程中，應(yīng)遵循安全、經(jīng)濟、合理的原則。對于以上兩種方案，進行進一步的技術(shù)經(jīng)濟比較。現(xiàn)以本工程為例，進行經(jīng)濟、技術(shù)、質(zhì)量、工期比較，見表 2。通過表 2 的對比，樁基礎(chǔ)優(yōu)于水泥攪拌法。（ 2）、通過表 3、表 4 的對比， PHC預(yù)應(yīng)力管樁每平米造價比人工挖孔樁造價要低，但考慮到打樁過程對周邊基坑穩(wěn)定性和海川區(qū)域內(nèi)施工的影響，建議采用人工挖孔樁。（以上內(nèi)容僅做參考）表

10、1幾種淤泥地基加固處理的方法比較表加固方法適用范圍優(yōu)點缺點樁基法較厚的松軟地基，尤其適用于上部為松軟土層、下部為硬土層的地基作用顯著，地基穩(wěn)定性好、實踐經(jīng)驗多，可靠性好樁尖未嵌入硬土層的摩擦樁仍有一定沉降量， 工藝相對較復(fù)雜，造價高換土法厚度不大的軟土地基經(jīng)濟施工方便用于較厚的淤泥地基仍有較大的沉降量， 可靠性較低灌漿法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土等地基適應(yīng)各種地層、可靠性好水泥用量大，工藝復(fù)雜，造價較高水泥攪拌法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土等軟粘土地基施工速度快、振動小，基本無污染， 工程量小，投資省對施工質(zhì)量要求較高。 水泥用量大，深度受到限制沉井基礎(chǔ)適用于上部為軟土層或粉細砂層、下部

11、為硬除與樁基礎(chǔ)作用相同外，對施工易受地下水影響， 造價法土層或巖層的地基防止地基滲透變形有利高。不適用于下部為頂面傾斜度較大的巖基表 2水泥攪拌法及兩種樁基處理方案優(yōu)缺點比較處理方案優(yōu)點缺點技術(shù)質(zhì)量造價工期水泥攪拌法施工速度快、振動小，基對施工質(zhì)量要求較高。 水泥用量大，工藝復(fù)雜，需較高較長本無污染深度受到限制做試驗段樁基法作用顯著，地基穩(wěn)定性樁尖未嵌入硬土層的摩擦樁仍有一技術(shù)簡單，實較低較短好、實踐經(jīng)驗多，可靠性定沉降量，工藝相對較復(fù)雜，振動踐性高好大表 3兩種樁基處理方案優(yōu)缺點比較表處理方案優(yōu)點缺點PHC預(yù)應(yīng)力管樁樁為工廠預(yù)制，質(zhì)量容易保證；采用打打樁時的振動可能危及基坑邊坡及周圍入法沉樁，施工質(zhì)量可以保證建筑物安全；施工噪音較大，對周圍環(huán)境有一定影響人工挖孔樁全套灌注樁施工，施工質(zhì)量容易保證；施工周期長，施工期間對樁身護臂質(zhì)量對土層的振動擾動小，噪音小要求較高表 4兩種樁基處理方案的技術(shù)經(jīng)濟比較項目PHC-預(yù)應(yīng)力混凝土管樁人工挖孔樁底板面積（）41004100地基處理布置樁根數(shù)（顆）300240處理深度（ m)66設(shè)計樁徑 (mm) 600*1