軟土地基處理方法

1緒論1.1軟土概念軟土一般是指在靜水或緩慢的流水環(huán)境中淤積的天然孔隙比e大于1.0、天然含水量大于液限的以灰色為主的一種軟塑至流塑狀態(tài)的粘性土。一般是以淤泥、淤泥質(zhì)土為主的天然含水量大、壓縮性高、承載力低的飽和粘性土、粉土等。1.2軟土形成原因軟土的形成主要有三個(gè)控制因素：一是沉積環(huán)境；二是物質(zhì)來源；三是地下水或地表水。軟土的成因類型可分為以下四類：（1）濱海沉積——濱海相、瀉湖相、三角洲相等；（2）湖泊沉積——湖相、三角洲相；（3）河灘沉積——河漫相、牛軛湖相；（4）沼澤沉積——瀉湖相。1.3軟土的工程性質(zhì)軟體主要有以下基本工程性質(zhì)：（1）空隙比大、含水量高；（2）壓縮性高；（3）強(qiáng)度低；（4）變形量大；（5）壓縮穩(wěn)定所需時(shí)間較長；（6）側(cè)向變形較大。1.4軟土地基常見工程問題軟土地基常見工程問題主要有：（1）地基承載力和穩(wěn)定性問題；（2）沉降、水平位移及不均勻沉降問題；（3）建筑物的沉降問題。1.5軟土地基處理方法目前軟土地基處理的方法主要有：換填墊層法、強(qiáng)夯法、碎石樁法、灰土擠密樁法、水泥粉煤灰碎石法、預(yù)壓法、膠結(jié)法、加筋法、托換技術(shù)。1.6軟土地基處理方法選擇1-1軟土地基處理方法選擇按照下圖流程2換填墊層法2.1換填墊層法概念建筑工程中，經(jīng)常直接在地面上或者先將地面下淺部土層挖除，分層填筑工程性能良好的材料而形成一種人工地基，我們稱這種地基處理方法為換填墊層法。這種地基處理方法廣泛用于房屋類建筑、廠道和城市街道、堆場(chǎng)、廣場(chǎng)和機(jī)場(chǎng)、公路等建設(shè)工程領(lǐng)域。2.2換填墊層的目的換填墊層的目的是提高地基承載力、減小地基沉降或不均勻沉降，加速軟土層的排水固結(jié)，防止凍脹，消除膨脹土的脹縮性和濕陷性黃土地基的濕陷性，以及降低液化地基的液化沉陷等，建筑工程類型不同，換填墊層的作用也有所不同。2.3換填墊層設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)2.3.1墊層斷面形式根據(jù)墊層底面與自然地面的關(guān)系，換填墊層的斷面形式主要有下列三種情況：（1）先將部分或全部軟弱土層或者不良土層或者不均勻土層挖除，然后在所形成的基坑內(nèi)回填堅(jiān)硬的或較粗粒徑的材料，并壓實(shí)形成墊層，稱之為換填墊層；（2）不開挖基坑，而是直接在自然地面以上填筑工程性能良好的材料，并壓實(shí)形成墊層，通常稱這種墊層為填筑墊層；（3）前兩種墊層的綜合，即聯(lián)合墊層。2.3.2墊層厚度要求換填墊層，其厚度一般不宜小于0.5m，也不宜大于3m。墊層厚度應(yīng)根據(jù)需要置換軟弱土層的深度或下臥土層的承載力確定，并符合下臥層驗(yàn)算，按照下式計(jì)算：pz＋pcz≤faz2-1式中pcz——墊層底面處土的自重壓力（kPa）；faz——墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值（kPa）；pz——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，墊層底面處的附加壓力(kPa)，2.3.3墊層寬度要求(1)對(duì)于換填墊層底面寬度應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的要求，一般可按下式確定：b′≥b+2ztanθ2-2式中b′——墊層底面寬度（m）；b——基礎(chǔ)底面寬度（m）；θ——壓力擴(kuò)散角（°）。（2）當(dāng)垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長小于或等于3m時(shí)，其基礎(chǔ)底面外緣至坡頂?shù)乃骄嚯x應(yīng)符合下式要求，但不得小于2.5m條形基礎(chǔ)a≥3.5b－d/tanβ矩形基礎(chǔ)a≥2.5b－d/tanβ2-3式中a——基礎(chǔ)底面外緣至坡頂?shù)乃骄嚯x（m）；b——垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長（m）；d——基礎(chǔ)埋置深度（m）；β——邊坡的坡角（°）。（3）當(dāng)邊坡坡角大于45°、坡高大于8m時(shí)，驗(yàn)算地基整體穩(wěn)定性按下式計(jì)算：2-4式中K——地基穩(wěn)定性系數(shù)；、——分別為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面上諸力對(duì)滑動(dòng)中心所產(chǎn)生的抗滑力矩和滑動(dòng)力矩。2.3.4墊層材料選擇及要求墊層的承載力和模量宜通過試驗(yàn)或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。當(dāng)無試驗(yàn)資料或經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可分別參照表所示：墊層材料類型承載力特征值（kPa）壓縮模量（MPa）變形模量（MPa）碎石、卵石200～30030～50砂夾石（其中碎石石、卵石占全全重的30%%～50%）200～25020～40土夾石（其中碎石石、卵石占全全重的30%%～50%）150～20015～40中砂、粗砂、礫砂砂、圓礫、角角礫150～20020～30粉質(zhì)粘土130～1808～20石屑120～15020～30灰土200～25040～200粉煤灰120～1508～20礦渣200～30035～70二灰地基（石灰和粉煤灰）25:75200～30055～7020:8030～3715:8528～322.3.5壓實(shí)方法和壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)施工方法換填材料類別壓實(shí)系數(shù)λc碾壓、振密或夯實(shí)實(shí)碎石、卵石0.94～0.997砂夾石（其中碎石石、卵石占全全重的30%%～50%）土夾石（其中碎石石、卵石占全全重的30%%～50%）中砂、粗砂、礫砂砂、角礫、圓圓礫、石屑粉質(zhì)粘土灰土0.95粉煤灰0.90～0.9953強(qiáng)夯法3.1強(qiáng)夯法概念強(qiáng)夯法是采用80~300kN重錘，以8~20m落距自由落下，對(duì)軟弱地基瞬時(shí)施加巨大沖擊能。其單擊能量一般500~8000kN×m，加固影響深度達(dá)到10～20m，甚至更深一些。3.2壓實(shí)機(jī)理強(qiáng)夯技術(shù)加固地基的三種作用機(jī)理，即動(dòng)力密實(shí)、動(dòng)力固結(jié)、動(dòng)力置換。3.3強(qiáng)夯法施工3.3.1夯擊次數(shù)與夯沉量夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定。

施工合理夯擊次數(shù)，即單擊夯沉量開始趨于穩(wěn)定時(shí)對(duì)應(yīng)累計(jì)夯擊次數(shù)，且可用作施工時(shí)收錘的控制夯沉量。必須同時(shí)滿足：（1）最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm，當(dāng)單擊夯擊能量較大時(shí)，應(yīng)不大于100mm；（2）夯坑周圍地基不應(yīng)發(fā)生過大的隆起；（3）不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。各試夯點(diǎn)的夯擊數(shù)，應(yīng)使土體豎向壓縮最大，而側(cè)向位移最小為原則，一般為5～15擊。3.3.2夯擊遍數(shù)與間歇時(shí)間對(duì)于飽和粘性土，孔隙水壓力消散較慢，故隨著夯擊次數(shù)增加，超靜孔隙水壓力相應(yīng)地發(fā)生積聚并達(dá)到最大值。在這種情況下，如再連續(xù)施加夯擊能，對(duì)土的加固無效，應(yīng)停止夯打。這種使孔隙水壓力上升至最大值的夯擊次數(shù)就是第一遍的夯擊數(shù)。需要分遍夯擊的遍數(shù)，根據(jù)地基性質(zhì)確定，一般為2～3遍。各遍夯擊的間歇時(shí)間，根據(jù)孔隙水壓力消散情況確定，一般為2～4周。對(duì)于砂性土，滲透較快，孔隙水壓力消散快，一散時(shí)間僅2～4min，故可連續(xù)夯擊。3.3.3夯擊點(diǎn)布置與間距夯擊點(diǎn)平面布置應(yīng)考慮基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)類型與要求，平面布置形式可采用三角形和正方形布置夯擊點(diǎn)。根據(jù)上部重墻位置、柱網(wǎng)分布，布置夯擊點(diǎn)，以提高夯擊能的效率?？紤]應(yīng)力擴(kuò)散作用，強(qiáng)夯范圍應(yīng)大于結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)范圍，可按影響深度1/2～2/3D，且大于3m，由各邊向外擴(kuò)展。當(dāng)處理液化、濕陷等病害地基時(shí)，加固擴(kuò)展的范圍尚應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性適當(dāng)增加根據(jù)土性質(zhì)和夯擊單擊能量綜合確定，一般按5～9m布置點(diǎn)距機(jī)理上，單擊能量愈高、且為加固性夯擊時(shí)，應(yīng)取較大的夯點(diǎn)距離有學(xué)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提出，夯點(diǎn)間距一般與夯擊加固的影響深度大致相當(dāng)3.4強(qiáng)夯法的優(yōu)缺點(diǎn)3.4.1優(yōu)點(diǎn)（1）．施工設(shè)備和施工工藝相對(duì)簡單，施工技術(shù)控制方便、可靠。

(2）．適用范圍廣泛。一方面，強(qiáng)夯法可用于各種松軟土層，如沖積層、濱海沉積、水利吹填土、沼澤地、黃土、垃圾、廢石堆等。對(duì)房屋、倉庫、油罐、公路、鐵路、橋梁、港口、機(jī)場(chǎng)跑道等地基加固均可應(yīng)用；另一方面，強(qiáng)夯法宜用于多種病害的防治，如軟弱土地基加固、液化地基防治以及失陷性黃土地基的處理等。

(3).無需其它穩(wěn)定外摻劑和特殊材料。（4)．工程造價(jià)低，甘肅蘭州煉油廠的30000t油罐地基，采用強(qiáng)夯法，節(jié)約基礎(chǔ)工程費(fèi)用達(dá)23.3%。3.4.2缺點(diǎn)（1）

強(qiáng)夯法的不足之處在于振動(dòng)會(huì)對(duì)臨近建筑物產(chǎn)生不利影響

（2）

其次是強(qiáng)夯的理論不夠成熟，無完善的設(shè)計(jì)方法

（3）

強(qiáng)夯法應(yīng)用于飽和粘性土的動(dòng)力固結(jié)的加固效果不穩(wěn)定4碎石樁法4.1碎石樁概念碎石樁是以碎石(卵石)為主要材料制成的復(fù)合地基加固樁。碎石樁和砂樁等在國外統(tǒng)稱為散體樁或租顆粒土樁。所謂散體樁是指無粘結(jié)強(qiáng)度的樁，由碎石柱或砂樁等散體樁和樁間土組成的復(fù)合地基亦可稱為散體樁復(fù)合地基。目前在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的碎石樁、砂樁、渣土樁等復(fù)合地基都是散體樁復(fù)合地基。4.2碎石樁分類碎石樁根據(jù)施工工藝不同：（1）振沖碎石樁；（2）干振碎石樁（3）沉管碎石樁（4）強(qiáng)夯置換碎石樁（5）水泥粉煤灰碎石樁(CFG)4.3碎石樁設(shè)計(jì)4.3.1樁距確定碎石樁的布樁原則是有利于施工，同時(shí)加固后的地頂不發(fā)生隆起或下沉．打入的碎石樁能起到100％的擠密效果，被加固的土體沒有流失。樁距的確定方法同砂樁所述，按要求的孔隙比確定樁距的有關(guān)內(nèi)容。出于每個(gè)建筑場(chǎng)地的條件不同，樁距宜由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定?！闱闆r下，干振碎石樁的樁距采用1.0--1.3m。4.3.2布樁方式通常對(duì)于大面積的地基加固宜采用正方形或正三角形布樁；對(duì)于獨(dú)立、條形基礎(chǔ)宜采用矩形、正力形或等腰三角形布樁，對(duì)于圓形或環(huán)形基礎(chǔ)宜用放射性布樁.4.3.3樁徑確定干振碎石樁的直徑應(yīng)根據(jù)工程要求、地基土質(zhì)情況和成樁設(shè)備等因素確定，干振碎石樁樁徑一般為0.4一0.7m。4.3.4承載力和變形驗(yàn)算4.3.4.1、復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算復(fù)合地基承載力標(biāo)淮值應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，也可以用單樁和樁間土的載荷試驗(yàn)按下式確定:4-1式中——復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值（）；——樁體單位截面面積承載力標(biāo)準(zhǔn)值（）；——加固后樁間土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值（）；——樁土應(yīng)力比；——面積置換率。4.3.4.2．變形計(jì)算(1）分層總和法＼即規(guī)范法，碎石樁復(fù)合地基的變形計(jì)算主要包括復(fù)合地基加固五的變形量相加固區(qū)下臥層變形鼉，地基處理后的變形計(jì)算按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行：4-2復(fù)合土層的壓縮模量可按上式確定樁土應(yīng)力比n在無實(shí)測(cè)資料的情況下，粘性土可取2，粉土可取1.5～2。有關(guān)碎石樁復(fù)合地基的沉降系數(shù)，日前尚無完整的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值。(2）沉降折減系數(shù)法一般天然粘性土地基的沉降量可用下式表示(同砂樁類似）5灰土擠密樁法5.1灰土擠密樁概念灰土（或土）擠密樁是利用打入剛套管（或振動(dòng)沉管、爆破等）在地基中成孔，通過擠壓作用使地基得到加密，然后分層填入灰土（或素土）后夯實(shí)而成的灰土（或土）樁，屬柔性樁復(fù)合地基;地下水位以上的的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基；處理深度5～15m。5.2灰土加固機(jī)理（1）土的側(cè)向擠密作用：灰土(土）樁成孔時(shí)，土體被迫產(chǎn)生側(cè)向擠密，擠密影響半徑一般為1.5～2倍樁直徑；相鄰樁孔擠密區(qū)交界處擠密效果疊加，增加擠密效果（2）灰土性質(zhì)作用：石灰與土按一定比率（2:8或3:7）拌和形成的樁體具有氣硬性和水硬性，由于石灰內(nèi)帶正電Ca離子與帶負(fù)電粘土顆粒相互吸附，形成膠體凝聚，并隨灰土齡期增長，土體固化作用提高，土體強(qiáng)度逐漸增加。在力學(xué)性能上，可達(dá)到擠密地基效果，提高地基承載力，消除濕陷性，沉降均勻和沉降減小。（3）樁體作用：在灰土樁擠密地基中，灰土樁的變形模量遠(yuǎn)大于樁間土的變形模量（灰土的變形模量E0=29～36MPa，相當(dāng)于夯實(shí)素土的2～10倍）降低了基礎(chǔ)底面一下一定深度內(nèi)的土中的應(yīng)力，消除了持力層內(nèi)產(chǎn)生較大壓縮變形和濕陷性的不利因素，形成的樁體作用降低了原來地基土持力層的應(yīng)力。5.3灰土擠密樁設(shè)計(jì)5.3.1設(shè)計(jì)計(jì)算原則（1）以消除地基土濕陷性為目的的設(shè)計(jì)計(jì)算；(宜采用土擠密樁法）（2）以提高地基承載力和水穩(wěn)定性為目的的設(shè)計(jì)；（宜采用灰土擠密樁法和夯實(shí)水泥土樁法）（3）樁間距應(yīng)以保證樁間土擠密后達(dá)到要求的密實(shí)度和消除濕陷性為原則。5.3.2樁徑設(shè)計(jì)時(shí)如果樁徑d過小，則樁數(shù)增加，并增加了打樁和回填的工作量；如果樁徑過大，則樁間土擠密不夠，消除濕陷性的效果不夠理想，且對(duì)成孔機(jī)械的要求也提高。目前我國樁徑最小為250mm，最大為600mm，一般為300～450mm，常用400mm；5.3.3樁距和排距樁距的設(shè)計(jì)一般應(yīng)通過試驗(yàn)或計(jì)算確定；計(jì)算主要是通過樁間土被擠密后達(dá)到應(yīng)的密實(shí)度來確定的（平均擠密系數(shù)和土的干密度）為了均勻擠密樁間土，一般采用正三角形步孔，有時(shí)為了適應(yīng)基礎(chǔ)尺寸和形狀，可采用其它形式布孔；對(duì)于等邊三角形布置時(shí)，樁間距可取樁孔直徑的2.0～2.5倍，也可按下式估算：5-1式中：S－樁孔之間的中心距離；d－鉆孔直徑；樁間土最大干密度地基處理前的平均干密度；樁間土成孔后的平均擠密系數(shù)，對(duì)重要工程不宜小于0.93，對(duì)一般工程不宜小于0.90。樁孔數(shù)量可按下式估算：;.樁頂標(biāo)高以上應(yīng)設(shè)置300～500mm厚的2：8的灰土墊層，其壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.95。5.3.4承載力灰土（土）擠密樁復(fù)合地基承載力特征值，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)單樁或多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，可案當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定，單對(duì)于灰土擠密樁復(fù)合地基的承載力特征值，不宜大于處理前的2.0倍，并不宜大于250MPa；對(duì)土擠密樁復(fù)合地基的承載力特征值，不宜大于處理前的1.4倍，并不宜大于180MPa6水泥粉煤灰碎石樁法6.1水泥粉煤灰碎石樁概述水泥粉煤灰碎石（CFG）樁由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂和水按一定配合比均勻攪拌形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基，既能較充分的發(fā)揮樁體材料的潛力，又可充分利用天然地基承載力，并能因地制宜利用地方材料，具有工效高、成本低、工后變形小、沉降穩(wěn)定快的優(yōu)點(diǎn)。6.2CFG樁施工工藝流程圖水泥粉煤灰碎石樁施工工藝流程圖:6.3CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)6.3.1樁徑一般樁徑為350～600mm，由施工設(shè)備的樁管決定。CFG樁常采用振動(dòng)沉管法施工。6.3.2樁距樁距的大小取決于設(shè)計(jì)要求的地基承載力、布樁形式、土質(zhì)與施工機(jī)具等，但還要考慮到施工的可行性。6.3.3復(fù)合地基承載力6-1β—樁間土強(qiáng)度折減系數(shù)，無經(jīng)驗(yàn)時(shí)可取β=0.75～0.95。6.3.4單樁承載力CFG樁單樁承載力可按以下方式確定：①由單樁靜載試驗(yàn)確定：Ra=Ru/k②計(jì)算確定，按下式估算6-26.3.5褥層厚度一般取15～30cm為宜6.3.6沉降計(jì)算復(fù)合地基總沉降量分為加固區(qū)的沉降和未加固區(qū)的沉降.未加固區(qū)的沉降—分層總和法。加固區(qū)的沉降—應(yīng)力修正法(沉降折減法、復(fù)合模量法、樁身壓縮量法)7預(yù)壓法7.1堆載預(yù)壓法堆載預(yù)壓法是工程上常用的有效方法，堆載一般用填土、砂石等散粒材料，當(dāng)采用加載預(yù)壓時(shí)必須控制加載速度，制定出分級(jí)加載計(jì)劃，以防地基在預(yù)壓過程中喪失穩(wěn)定性，因而所需工期較長。7.2真空預(yù)壓法真空預(yù)壓法是在需要加固的軟粘土地基內(nèi)設(shè)置砂井，然后在地面鋪設(shè)砂墊層，其上覆蓋不透氣的密封膜，使與大氣隔絕，通過埋設(shè)于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，將膜內(nèi)空氣排出，因而在膜內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓，促使孔隙水從砂井排出，達(dá)到固結(jié)的目的。真空預(yù)壓法適用于一般軟粘土地基，但在粘土層與透水層相間的地基，抽真空時(shí)地下水會(huì)大量流入，不可能得到規(guī)定的負(fù)壓，故不宜采用此法。7.3降低地下水位法地基土中地下水位下降，則土的自重有效應(yīng)力增加，促使地基土體固結(jié)。降低地下水位法最適宜于砂或砂性土地基，也適用于軟粘土層上存在砂或砂性土的情況。對(duì)于深厚的軟粘土層，為加速其固結(jié)，可設(shè)置砂井，并采用井點(diǎn)降低地下水位。但降低地下水位，可能引起鄰近建筑物基礎(chǔ)的附加沉降，對(duì)此必須引起足夠的重視。7.4砂井預(yù)壓法設(shè)計(jì)7.4.1砂井布置砂井布置包括砂井直徑、間距和深度的選擇，確定砂井的排列以及排水砂墊層的材料和厚度等。通常砂井直徑、間距和深度的選擇應(yīng)滿足在預(yù)壓過程中，在不太長的時(shí)間內(nèi)，地基能達(dá)到70%～80%以上的固結(jié)度。7.4.1.1砂井直徑和間距砂井直徑和間距，主要取決于軟粘土層的固結(jié)特性和施工期限的要求。就地灌筑砂井的直徑dw一般為30cm～50cm。袋裝砂井直徑常采用7cm～10cm。就地灌筑的砂井，常用的砂井間距一般是砂井直徑的6～8倍，一般間距取2m～4m；當(dāng)袋裝砂井井徑為7cm時(shí)，間距一般為1m～2m。7.4.1.2砂井深度排列砂井深度的選擇與土層分布、地基中的附加應(yīng)力大小、施工期限等因素有關(guān)。在以往的工程中，砂井深度多為10m～20m。砂井的平面常按正方形或等邊三角形布置。砂井的布置范圍，一般比建筑物基礎(chǔ)為大。7.4.1.3排水砂墊層和砂溝在砂井頂面應(yīng)鋪設(shè)排水砂墊層或砂溝，以連通砂井，引出從軟土層排入砂井的滲流水，砂墊層的厚度宜大于40cm（水下砂墊層厚為100cm左右）。平面上每邊伸出砂井區(qū)外邊線的寬度一般應(yīng)不小于2dw，如砂料缺乏，可采用砂溝，一般在縱向或橫向每排砂井設(shè)置一條砂溝，在另一方向按中間密兩側(cè)疏的原則設(shè)置砂溝，并使之連通。砂溝的高度可參照砂墊層厚度確定，其寬度應(yīng)大于砂井直徑。7.4.2制定預(yù)加荷載計(jì)劃在加載預(yù)壓中，任何情況下所加的荷載均不得超過當(dāng)時(shí)軟土層的承載力。為此，要擬定加載計(jì)劃，設(shè)計(jì)時(shí)可按以下步驟初步擬定加載計(jì)劃：（1）利用地基的天然抗剪強(qiáng)度計(jì)算第一級(jí)容許施加的荷載；（2）計(jì)算第一級(jí)荷載下地基強(qiáng)度增長值并籍此增長值確定第二級(jí)所能施加的荷載；（3）計(jì)算第一級(jí)荷載作用下達(dá)到指定固結(jié)度所需的時(shí)間，此時(shí)間亦為第二級(jí)荷載開始施加的時(shí)間；（4）以此類推完成整個(gè)加載過程。7.4.3砂井地基平均固結(jié)度的計(jì)算砂井地基的固結(jié)度按土力學(xué)中的滲透固結(jié)理論計(jì)算。滲透固結(jié)理論假設(shè)荷載是瞬間加上去的，而實(shí)際加載則需要一個(gè)過程，所以先按瞬時(shí)加載條件計(jì)算固結(jié)度，然后再按實(shí)際加載過程對(duì)固結(jié)度進(jìn)行修正。7.4.4排水過程中地基強(qiáng)度增長值的推算在預(yù)壓荷載作用下，地基土在某一時(shí)刻t的抗剪強(qiáng)度為：

7-1

式中：——地基中某點(diǎn)在加荷前的天然土抗剪強(qiáng)度（kPa），其值可由十字板剪切試驗(yàn)測(cè)定；——在加荷后t時(shí)刻地基土由固結(jié)引起的強(qiáng)度增長量（kPa）；——考慮土體由于剪切蠕變及其它因素對(duì)強(qiáng)度影響的一個(gè)綜合性折減系數(shù)。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，可取0.75～0.90，剪應(yīng)力大取低值，反之取高值?？辜魪?qiáng)度增長量的計(jì)算方法較多，常用有效固結(jié)壓力法計(jì)算：

7-2

式中

——預(yù)壓荷載引起的該點(diǎn)附加豎向壓力；——該點(diǎn)土的固結(jié)度。該法試驗(yàn)和計(jì)算都較方便，工程上已得到廣泛的應(yīng)用。7.4.5穩(wěn)定性分析由于地基土在預(yù)壓荷載作用下可能失穩(wěn)破壞，因此，預(yù)壓加載過程中必須驗(yàn)算每級(jí)荷載下地基的穩(wěn)定性。進(jìn)行穩(wěn)定分析時(shí)，通常假定地基的滑動(dòng)面為圓筒面，可采用圓弧法（條分法）進(jìn)行。8膠結(jié)法8.1膠結(jié)法概述膠結(jié)法是在土中摻入水泥漿或能固化的其它漿液，或者直接摻入水泥、土等能固化的材料，經(jīng)拌和固化后，在地基中形成一根根柱狀固化體，并與周圍土體組成復(fù)合地基而達(dá)到處理目的。其中主要有高壓噴射注漿法、深層噴漿攪拌法、深層噴粉攪拌法等，可適用于軟弱粘性土、沖填土、砂土及砂礫石等多種地基。8.2注漿法注漿法的原理是用壓力泵把水泥或其它化學(xué)漿液注入土體，以達(dá)到提高地基承載力、減小沉降、防滲、堵漏等目的。適用于處理巖基、砂土、粉土、淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粘土和一般人工填土，也可加固暗浜和使用在托換工程中。8.3高壓噴射注漿法高壓噴射注漿法將帶有特殊噴嘴的注漿管，通過鉆孔置入要處理土層的預(yù)定深度，然后將水泥漿液以高壓沖切土體，在噴射漿液的同時(shí)，以一定速度旋轉(zhuǎn)、提升，形成水泥土圓柱體；若噴嘴提升而不旋轉(zhuǎn)，則形成墻狀固結(jié)體?？梢蕴岣叩鼗休d力、減少沉降、防止砂土液化、管涌和基坑隆起。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土等地基。對(duì)既有建筑物可進(jìn)行托換加固。8.4水泥土攪拌法水泥土攪拌法利用水泥、石灰或其它材料作為固化劑的主劑，通過特別的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和固化劑(水泥或石灰的漿液或粉體)強(qiáng)制攪拌，形成堅(jiān)硬的拌和拄體，與原地層共同形成復(fù)合地基。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kPa的粘性土地基。9加筋法9.1加筋法概述加筋法是在土中埋設(shè)土工聚合物（即土工織物）或拉筋，形成加筋土或各種復(fù)合土工結(jié)構(gòu)，或沿不同方向設(shè)置直徑為75mm～250mm的樁，形成樹根狀樁群，即所謂樹根樁，以減小地基沉降，提高地基承載力或增強(qiáng)土體穩(wěn)定性。土工聚合物還可起到排水、反濾和隔離作用。在地基處理中，加筋法可用于處理軟弱地基。9.2土工合成材料利用土工合成材料的高強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能，擴(kuò)散土中應(yīng)力，增大土體的抗拉強(qiáng)度，改善土體或構(gòu)成加筋土以及各種復(fù)合土工結(jié)構(gòu)。適用于砂土、粘性土和軟土，或用作反濾、排水和隔離材料。9.3加筋土把抗拉能力很強(qiáng)的拉筋埋置在土層中，通過土顆粒和拉筋之間的摩擦力形成一個(gè)整體，用以提高土體的穩(wěn)定性。適用于人工填土的路堤和擋墻結(jié)構(gòu)。9.4土層錨桿土層錨桿是依賴于土層與錨固體之間的粘結(jié)強(qiáng)度來提供承載力的，它使用在一切需要將拉應(yīng)力傳遞到穩(wěn)定土體中去的工程結(jié)構(gòu)，如邊坡穩(wěn)定、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)、地下結(jié)構(gòu)抗浮、高聳結(jié)構(gòu)抗傾覆等。適用于一切需要將拉應(yīng)力傳遞到穩(wěn)定土體中去的工程。9.5土釘土釘技術(shù)是在土體體內(nèi)放置一定定長度和分布布密度的土釘釘體，與土共共同作用，用用以彌補(bǔ)土體體自身強(qiáng)度的的不足。不僅僅提高了土體體整體剛度，又又彌補(bǔ)了土體體的抗拉和抗抗剪強(qiáng)度低的的弱點(diǎn)，顯著著提高了整體體穩(wěn)定性。適適用于開挖支支護(hù)和天然邊邊坡的加固。9.6樹根樁法在地基中沿不同方方向，設(shè)置直直徑為75～250mmm的細(xì)樁，可可以是豎直樁樁，也可以是是斜樁，形成成如樹根狀的的群樁，以支支撐結(jié)構(gòu)物，或或用以擋土，穩(wěn)穩(wěn)定邊坡。適適用于軟弱粘粘性土和雜填填土地基。10托換技術(shù)10.1托換技術(shù)概述托換技術(shù)是指需對(duì)對(duì)原有建筑物物地基和基礎(chǔ)礎(chǔ)進(jìn)行處理、加加固或改建，或或在原有建筑筑物基礎(chǔ)下修修建地下工程程或因鄰近建建造新工程而而影響到原有有建筑物的安安全時(shí)，所采采取的技術(shù)措措施的總稱..基礎(chǔ)托換主主要有基礎(chǔ)加加寬、加深技技術(shù)，樁式托托換及地基改改良技術(shù)如灌灌漿法等。10.2基礎(chǔ)加寬、加加深法通過基礎(chǔ)加寬，擴(kuò)擴(kuò)大基礎(chǔ)底面面積，有效降降低基底接觸觸壓力。圖10-1

坑式托換換基礎(chǔ)加寬應(yīng)注意加加寬部分與原原有基礎(chǔ)部分分的連接。通通常通過鋼筋筋錨桿（植筋筋）將加寬部部分與原有基基礎(chǔ)部分連接接，并將原有有基礎(chǔ)鑿毛、刷刷洗干凈，鋪鋪一層高標(biāo)號(hào)號(hào)水泥漿或涂涂混凝土界面面劑，使兩部部分混凝土能能較好連成一一體，對(duì)剛性性基礎(chǔ)和柔性性基礎(chǔ)都要進(jìn)進(jìn)行計(jì)算，剛剛性基礎(chǔ)應(yīng)滿滿足剛性角要要求，柔性基基礎(chǔ)應(yīng)滿足抗抗彎要求。鋼鋼筋錨桿應(yīng)有有足夠的錨固固長度，有條條件時(shí)可將加加固筋與原基基礎(chǔ)鋼筋焊牢牢。有時(shí)也可可將柔性基礎(chǔ)礎(chǔ)改為剛性基基礎(chǔ)，獨(dú)立基基礎(chǔ)改成條形形基礎(chǔ)，條形形基礎(chǔ)擴(kuò)大成成片筏基礎(chǔ)，片片筏基礎(chǔ)改成成箱形基礎(chǔ)等等?；A(chǔ)加深采用坑式式托換，是直直接在被托換換建筑物的基基礎(chǔ)下挖坑后后澆筑混凝土土的托換加固固方法，也稱稱墩式托換，如如圖10-1所示。坑坑式托換的適適用條件是：：土層易于開開挖，地下水水位較低，否否則施工時(shí)會(huì)會(huì)發(fā)生鄰近土土的流失；建建筑物的基礎(chǔ)礎(chǔ)最好為條形形，便于在縱縱向?qū)奢d進(jìn)進(jìn)行調(diào)整，起起到梁的作用用。10.3樁式托換樁式托換的內(nèi)容，包包括各種采用用樁基的型式式進(jìn)行托換的的方法。內(nèi)容容十分廣泛，以以下介紹幾種種常用且行之之有效的樁式式托換方法。10.3.1壓入樁10.3.1.1頂承式靜靜壓樁頂