冰水沉积的粘性土的软弱透镜体存在，基础该怎么处理？|地基处理『加固、托换』 - 领先的岩土技术社区，岩土领域的媒体、社区与应用平台！

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2011-05-19

— 本帖被土老帽从综合讨论与精华区移动到本区(2012-12-12) —

现在遇到一个问题：在别墅勘察时，遇到第四系下统的冰水沉积的粘性土，硬塑或坚硬，局部存在可塑。
但是在钻探过程中，非常没有规律存在一些软塑状或流塑状（是不是流塑状，野外钻探方式存在问题，该地区都采用冲击钻进行，推断可能粘性土在水作用下，被捣鼓稀的，这里是推断）粘性土透镜体，长度一般几米到十多米，在当地岩土界称为“塘心蛋”，所以很难准确查明其软弱层分布情况。遇到这类情况，作为勘察人该怎么处理更科学？
第一：“塘心蛋”形成原因不清楚处。
第二：怎么才可以较全面查清其分布范围，加密钻探，甲方不付钱怎么办？及时加密。出现“漏网之鱼：，造成事故怎么办？
第三：怎样的地基处理方式最合理？

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只看该作者 1楼发表于: 2011-05-19

厚度多少，变形是否超过允许值

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只看该作者 2楼发表于: 2011-05-20

什么地方？
我们也提高一下警惕。
谢谢！

房荒，买房人慌，卖房人慌

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只看该作者 3楼发表于: 2011-05-20

现在是，怎么才能经济，并保证勘察质量

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只看该作者 4楼发表于: 2011-05-20

软弱土层
处于软塑，流塑状态的黏性土层，处于松散状态的砂土层，未经处理的填土和其他高压缩性土层是做软弱土层。
承载力较低、压缩性高的软弱土层上如何建筑基础?
其实处理的方法很多，特别是针对软弱地质的。

软弱地基的种类很多，按成因一般可分为人工填土类地基；海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质粘土类地基；各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是承载力低、压缩性高。

目前对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理，对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩，化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性，处理方法选择是否合理，直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。

在房屋建筑中，常用的人工地基处理方法的有：换土垫层法、重锤表层夯实、强夯、振冲、砂桩挤密法、深层搅拌、堆载预压、化学加固法等。

软弱地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。

?在验算地基受力层范围内的软弱下卧层时，如果下卧层压力数值大于下卧层地基土容许承载力时，应按下卧层地基土容许承载力作为控制值。这样，就得加大基础底面尺寸后再行验算，直到满足要求；或者改变地基基础设计方案以减小基础底处的附加应力，从而满足基础持力层的地基容许承载力，同时也能满足下卧层地基土的容许承载力。相对而言，第一种方案是最佳方案，但重复计算工作量较大，给设计人员造成不必要的时间的浪费。

??鉴于此，如能在计算基础底面尺寸之前求出满足软弱下卧层承载力要求的基础底面平均压力的最大值(本文称“控制应力fcon”)，再由fcon值确定基础底面尺寸，这样通过一次计算就可得出经济合理的结果。下面，以轴心荷载作用下的条形基础为例进行计算式的推导。由《规范》第5.1.5-1公式：

??p=(F+G)/A=(Fq·a1+γG·a1·b·d)/(a1·b)= Fq／b+γGd

??得：b=Fq／(p-γGd)?????????????????????????(1)

??式中：p——基础底面处的平均压力设计值；
?????F——上部结构传至基础顶面的竖向力设计值；
?????G——基础自重设计值和基础上的土重标准值；
?????A——基础底面面积；
?????Fq——每延米上部结构传至基础顶面的竖向力设计值；
?????γG——基础及其台阶上土的平均重度；
?????d——基础埋置深度；
?????b——基础底面宽度；
?????a1——矩形基础底边长度，条形基础时取a1=1.0m。

??由于基础受力层以下有软弱土层，可由基础两侧向下外放至软土层面，按此扩大面积，计算软土层之承载力是否足够。按《规范》第5.1.6公式验算，即pz + pcz ≤ fz???(2)

??式中：pz——软弱下卧层顶面处的附加压力设计值；
?????pcz——软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值；
?????fz——软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力设计值。

?????pcz = γ0 + γzz????????????????????????(3)

??式中：γ0——基础底面以上土的加权平均重度；
?????γz——基础底面至软弱下卧层顶面土的加权平均重度；
?????z——基础底面至软弱下卧层顶面的距离。

??pz=b(p-γ0d)／(b + 2ztgθ)??????????????????????(4)

??θ——地基压力扩散线与垂直线的夹角，可按《规范》表5.1.7选用。在此需要说明的是：第一，应力扩散多少，取决于上下土层的压缩模量(Es1、Es2)，上层模量越大，扩散越大。第二，因持力层应有相当的厚度才能使压力扩散，所以当z＜0.25b时，一般取θ=0°，必要时宜由试验确定；当z＞0.50b时，θ值不变。由式(2)、(3)、(4)可以得出：

??b(p-γ0d)/(b+2ztgθ)+γ0d+γzz≤fz

??整理后有：b(p-fz+γzz)≤2ztgθ(fz-γd-γzz)

??由式(1)和上式可得出

??Fq(p-fz+γzz)/(p-γGd)≤2ztgθ(fz-γd-γzz)

??整理后有p≤(Fqf1 - fzγGd)/(Fq-fz)???????????????????(5)

??式中：f1=fz - γzz；fz=2ztgθ(f1-γ0d)

??从上述推导过程可知，只要基础底面处的平均压力p满足式(5)的条件，软弱下卧层顶面处土的自重压力与附加压力之和必然小于或等于其承载力。故此取

??fcon=(Fqf1-fzγGd)/(Fq-Fz)????????????????????????(6)

??按照规范5.1.1-1公式，基础底面压力应符合下式条件：p≤f

??式中f为地基承载力设计值。求得fcon后与f比较，若fcon＞f，则b≥Fq/(f-γGd)；若fcon≤f,则b≥Fq/(fcon-γGd)。

??下面举例作进一步说明。某一工程基础型式为钢筋砼条形基础，γ=19.2kN/m3，基础埋深d=2.0m，基础底面至软弱下卧层顶面的距离z=1.0,地基承载力设计值f=150kPa，软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力设计值fz=125kPa，地基压力扩散线与垂直线的夹角θ=22°，上部结构传至基础顶面的竖向力设计值Fq=225kN/m,试计算条形基础的底面宽度b。

??f1=fz-γzz=125-19.2×1.0=105.8

??fz=2ztgθ(f1-γ0d)=2×1.0×tg22°(105.8-19.2×2.0)=54.46

??fcon = Fqf1-fzγGd/(Fq-fz) =(225×105.8-54.46×2.0×2.0)/(225-54.46)
????= 126.8kPa＜f

??则条基底面宽度b≥Fqfcon - γGd = 225126.8-2.0×2.0=2.59m

??取b=2.6m。

??从上例可以看出，同时考虑持力层及软弱下卧层的承载力，通过一次计算即可得出条形基础底面最小宽度，这种简便的计算方法避免了重复的验算工作，它确实为一种实用的设计计算方法。

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1.淤泥和淤泥质土，宜利用其上覆较好土层作为持力层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施；
2.冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均可利用作为持力层；
3.对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。

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一种增强软弱土层锚杆／锚索抗拔和抗拉能力的方法
本发明涉及一种增强软弱土层锚杆／锚索抗拔和抗拉能力的方法。所述方法包括以下步骤使用成桩设备和注浆设备在软弱土层中使土体和固化剂均匀搅拌，形成搅拌桩；待搅拌桩的无侧限抗压强度达到０．７兆帕～１．５兆帕，使用钻孔设备在搅拌桩中轴的部位进行钻孔，并将孔中的碎屑清理干净；将嵌套有注浆管的锚杆／锚索杆体放入至孔底，由孔底向上进行注浆，从而形成抗拔和抗拉锚杆／锚索。本发明解决了土层锚杆／锚索不能在软土地区使用的问题，解决了因使用抗拔钻孔灌注桩而造成的泥浆污染、工期长、工艺复杂、造价高等一系列的问题，解决了加筋水泥土桩锚的易腐蚀和不耐久问题。

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一种利用自钻式锚杆支护软弱土层的方法，所述的方法是采用一种自钻式锚杆，所述的锚杆由钻头和中空的管体构成，所述的钻头为圆锥体状，所述的钻头设置在所述的锚杆的前端，所述的钻头和所述的管体固定连接，所述的管体的外侧表面设置有螺旋状凸起翼，所述的凸起翼为连续或不连续，将所述的自钻式锚杆钻入土层中，然后在杆体中注入水泥浆或者水泥砂浆，当浆液固化后，即可在锚杆的端部施加预应力。本发明适合在粉质粘土、淤泥质粘土、砂质粘土、细砂层中施工，施工时不需要特别硬质的合金钻头，即可将锚杆钻入土层中，而且没有流塑性淤泥流出。注浆时不需要专门的止浆袋封孔，获得良好的锚固效果。　

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1、前言

　　在进行水工建筑物的基础设计时，时常会碰到软弱地基问题。下面就根据自己的一些工作实践经验，浅谈一下软弱地基如何处理和换土垫层法在惠州市某泵站机房基础设计中的应用情况。

　　2、软弱地基的处理方法

　　直接利用软弱土层作为建筑物地基时，一般应按以下要求进行设计：

　　软弱土层为淤泥和淤泥质土时，应充分利用其上覆较好土层作为持力层；

　　若软弱土层为冲填土、建筑余泥和性能稳定的工业废料，并且均匀性和密实性较好时，均可利用作为持力层。

　　对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。

　　当地基承载力和变形不能满足设计要求时，则应将地基进行人工处理。这种经过人工处理的地基称为人工地基。

　　局部软弱土层及暗沟、暗塘的处理，可采用基础加深、基础梁跨越，换土垫层或桩基等方法。

　　当地基承载力和变形不能满足设计要求时，地基处理可选用机械压（夯）实、换土垫层、堆载预压、砂井真空预压、砂桩、碎石桩、灰土桩，水泥旋喷或深层搅拌形成的水泥土桩以及桩基等方法。

　　处在地下水位以上，由建筑余泥或工业废料组成的杂填土地基，可采用机械压（夯）实方法进行处理。其中重锤夯实的有效夯实深度可达1.2m左右；若采用强夯，则有效夯实深度应经试验确定；当需要大面积回填夯实时，可采用机械分层回填碾压方法；处理含少量粘性土的建筑余泥、工业废料和炉灰填土地基时，可采用振动压实的方法。当震实机自重2t，振动作用力100kN时，有效夯实深度可达1.2~1.5m。

　　处理较厚淤泥和淤泥质土地基时，可用堆载预压、砂井堆载预压或砂井真空预压。采用堆载预压时，预压荷载宜略大于设计荷载，预压时间应根据建筑物要求以及地基固结情况决定，同时应注意堆载大小和速率对周围建筑物的影响。采用砂井堆载预压或砂井真空预压时，应在砂井顶部作排水砂垫层。

　　用砂桩、碎石桩、灰土桩、水泥旋喷或深层搅拌桩处理软弱地基时，桩的设计参

　　数宜通过试验确定。施工时，表层土如有隆起或松动，应予以挖除或压实。对地基承载力、变形或稳定性要求较高的建筑物，若用桩基，则桩尖宜打入压缩性低的土层中。

　　若仅需处理软弱地基的浅层，可采用换土垫层的方法。

　　总之，软弱地基的处理应该因地制宜，处理后的地基承载力应满足设计要求。

　　3、换土垫层的设计应用

　　换土垫层就是将基础下面一定厚度的软弱土层挖除，然后以中砂、粗砂、砾石、碎石或卵石、灰土、粘性土以及其他性能稳定、无侵蚀性的材料。垫层应分层夯实，每层夯实后的密度应达到设计标准。

　　换土垫层设计包括决定垫层所应具有的最小宽度和厚度。

　　在垫层的宽度方面，根据建筑经验，垫层的顶宽一般采用较基础底边每边宽出200mm，垫层的底宽一般取基础同宽。垫层的厚度应根据作用在垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于软弱土层承载力的条件确定，同时厚度不小于500mm.

　　在该灌站机房的基础进行设计时，由钻探资料显示，该地基为很厚的软粘土层，其承载力标准值fk=80kN/m2，重度γ=17 kN/m3，IL=1.00，e=1.00.已知机房独立基础承受上部结构荷载设计值F=155 kN，设计室内外高差为0.3m，室外基础埋深d=0.80m.从以上数据可知，该地基承载力和变形不能满足设计要求。　　

由于该灌站交通不便，重型机械无法进入（如打桩机等），为了减少工程投资，又能达到设计要求的目的，经几个方案比较，决定采用直接用人工就可施工的换土垫层法作为该灌站基础设计。在垫层材料方面，采用中砂作为垫层，其承载力设计值按f=180 kN/m2计算（施工时砂垫层密度控制在中密程度），重度取γ=19.5 kN/m3。

　　按公式l = b=[F/（f-γh）]1/2确定基底长度和宽度（独立柱正方形基础）。

　　式中：l 、b——基础底面长和宽；

　　F——上部结构的荷载设计值；

　　f——换土垫层承载力；

　　γ——基础及回填土平均重度，一般取γ=20 kN/m3；

　　h——基础自重计算高度。

　　l =b=[F/（f-γh）]1/2=[155/（180-20×0.95）]1/2=0.98m，取l =b=1.0m

　　下面进行砂垫层厚度的计算：

　　在进行砂垫层厚度计算时，一般应满足pcz+pz≤fz

　　式中：pcz——作用在垫层底面处土的自重应力（kN/m2）；

　　pz——垫层底面处的附加应力设计值（kN/m2）；

　　fz——垫层底面处软弱土层承载力设计值（kN/m2）；

　　采用该式确定垫层厚度时，需要用试算法，即预先估计一个厚度，然后按上式校核，如不满足要求时，必须增加垫层厚度，直至满足要求为止。

　　为了减少计算工作量，设计该机房基础换土垫层的厚度时，采用了查曲线图的计算方法：

　　首先，按下式计算出k1值

　　k1=[fk+ηbγ软（b-3）+ηdγ软（d-0.5）-γ软d]×10/p0

　　其次，按下式计算出k2值

　　k2= k1+15b（ηdγ软-γ垫）/ p0

　　式中：p0——基础底面附加应力（kN/m2）；

　　fk——垫层底面处软弱土层的承载力标准值（kN/m2）；

　　ηb、ηd——分别为基础宽度和埋深的承载力修正系数；

　　d——基础埋置深度（m）；

　　γ软、γ垫——分别为软弱土层和垫层的重度（kN/m3）。

　　然后根据k1、k2和基础底面长边与短边的比值n=l/b，由曲线图查得m值。

　　最后算出垫层厚度z=mb.

　　本基础：fk=80kN/m2、d=0.8m、γ软=17 kN/m3、γ垫=19.5 kN/m3、按表查得ηb=0、ηd=1.1.

　　另外，p0=（F+G）/b-γd=（155+1×0.95×20）/1-17×0.8=160.4 kN/m2，代入上两式得：

　　k1=[fk+ηbγ软（b-3）+ηdγ软（d-0.5）-γ软d]×10/p0　　=[80+1.1×17×（0.8-0.5）-17×0.8] ×10/160.4 =4.49

　　k2= k1+15b（ηdγ软-γ垫）/ p0=4.49+15×1×（1.1×17-19.5）/160.4=4.42

　　根据k1=4.49、 k2=4.42和n=1查曲线图得m=0.82.

　　则砂垫层厚度：z=bm=1.0×0.82=0.82 m，取z=0.85 m

　　3、结语

　　该灌站工程建成且连续安全运行已有五年多，经观测，机房基础沉降<2mm（基本无沉降），机房上部结构无任何异常情况，运行良好。因此采用“换土垫层法”处理软弱地基，满足规范要求，满足运行要求，是经济和安全的。

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只看该作者 9楼发表于: 2011-05-20

软弱地基处理中换填法施工技术

随着现代化建设进程的加快，中国工程建设规模日益扩大、难度不断提高，对地基提出更高的要求。人们常将不断满足建筑物对地基要求的天然地基称为软弱地基或不良地基。软弱地基通常要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理，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，形成人工地基以满足建筑物对地基的各项要求，保证其安全和正常使用。

　　一、软弱地基的工程特征及主要处理方法

　　1．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，这类土的工程特性为天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、抗剪强度低等不利的工程性质，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．目前软基处理的主要方法有：换填垫层法、挤密法、深层搅拌法、灌浆法、强夯法等。（1）换填垫层法：换填垫层法主要作用是提高地基的承载力。其方法是将基底下一定范围内的软弱土挖去，换填砂、碎石和素土等散体料，并分层夯实成低压缩性的地基持力层。（2）挤密法：挤密法即先往土中打入桩管成孔，然后在孔内填入砾石、砂、石灰，灰土等捣实而成。此法适用于含砂粒、瓦屑的杂填土及含砂量较多的松散土地基，对粘性大的饱和软土地基，由于渗透性小，在加固过程中不能排出很多水分，故挤密效果不大。（3）深层搅拌法：此法通过特制的搅拌轴的轮叶，从地面开始破土搅拌至加固的深度，打开阀门将水泥浆或水泥粉由搅拌头注入地基中，用搅拌头强制搅拌均匀。（4）灌浆法：用钻机成孔，将注浆管放入孔中需要灌浆的深度，钻孔四周顶部封死。启动压力泵，将搅拌均匀的水泥浆或水泥砂浆压入土的孔隙和岩石的裂隙中，同时挤出土中的自由水。水泥浆凝固后，土体与岩石裂隙胶结成整体。此法基本上不改变原状土的结构和体积，所用灌浆压力较小。适用于卵石、中、粗砂和有裂隙的岩石。如是粘性土，则用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或水泥砂浆。（5）强夯法：强夯法是将重锤起重到一定高度，然后自由下落，重复夯打，以加固地基，使强度提高，压缩性减小。此法一般适用于无粘性土，杂填土和半饱和土。

　　3．地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。地基处理的方法有多种，按时间可分为临时处理和永久处理，按处理深度可分为浅层处理和深层处理，按土性对象分为砂性土处理和黏性土处理、饱和土处理和非饱和土处理，按性质可分为物理处理、化学处理、生物处理；按加固机理可分为置换、排水固结、灌入固化物、震密或剂密、加筋、冷热处理、托换、纠倾等。

　　4．选用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，应从地基条件、处理要求、工程费用及材料、机具来源等各方面进行综合考虑。因地制宜确定合适的地基处理方法。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。

　　二、土质换填的设计

　　土质换填因材料的不同可分为以下几种类型:（1）砂垫层；（2）天然砂石（或人工级配砂石）垫层；（3）灰土垫层；（4）素土垫层；（5）由聚丙烯、尼龙等化纤材料做成的滤水毡垫层。下面以砂垫层为例，对土质换填的设计和施工方法进行说明。

　　（一）垫层的设计

　　垫层设计的具体内容就是确定合理的垫层的厚度和宽度。对于起换土作用的垫层即要求有足够的厚度置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要有足够的宽度以防止垫层的两侧挤出。

　　1．垫层的厚度。用一定厚度的垫层换填软弱土层后，上部荷载通过垫层按一定扩散角传递在下卧土层顶面上的全部压力，不应超过下卧土层的容许承载力，如图1所示：

在实际应用中，可先根据垫层的容许承载力计算出基础底面尺寸，然后根据下卧层土的承载力确定垫层的需要厚度，即先拟定垫层的厚度。实践证明，当换土厚度为0.5~1倍基础宽度时，垫层地基的容许承载力为下卧土层承载力的2~8倍，平均变形模量约为2~3.5倍。垫层不宜太厚，太厚施工难度大，费用高；也不宜太薄，太薄垫层的作用不能发挥，效果不显著。

　　2．垫层的宽度。垫层的宽度应满足两方面的要求：一方面应满足应力扩散的要求，另一方面应防止侧面土的挤出，通常按45度角来确定砂垫层的宽度。

　　三、施工要点

　　（一）垫层材料的选择

　　不同垫层材料有不同的要求。砂垫层材料应选用级配良好的中粗砂，含泥量不超过3％，不含植物残体、垃圾等杂物。当使用粉细砂时应掺入25％~30％的碎石或卵石，其最大粒径不宜大于50mm。

　　素土垫层的土料中有机质含量不得超过5％，也不得有冻土或膨胀土，不得加有砖、瓦和石块等渗水材料，当含有碎石时，其粒径不宜大于50 mm。

　　灰土垫层宜采用2∶8或3∶7的灰土。土料易用黏性小及塑性指数大于4的粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其粒径不得大于15 mm，石灰易用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5 mm。

　　矿渣垫层其矿渣应质地坚硬、性能稳定和无侵蚀，小面积垫层一般用8~40mm与40~60 mm的分级矿渣，或0~60mm的混合矿渣；大面积铺垫时，可采用混合矿渣或原状矿渣，矿渣最大粒径不大于200 mm。

　　（二）垫层压实方法的确定

　　机械碾压法是采用各种压实机械来压实地基土。此法常用于基坑低面积宽大、开挖土石方量较大的工程。重锤夯实法是用重机将夯锤提升到某一高度，然后自由落锤，不断重复夯击以加固地基。重锤夯实法一般适用于地下水位距地表0.8 m以上稍湿的黏性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分压填土。平板震动法是使用震少，透水性较好的松散杂填土地基的一种方法，可达100～120kPa。

　　（三）分层铺填并压实

　　除接触下卧软土层的垫层底层应根据施工机械设备及下卧层土质条件的要求具有足够的厚度外，一般情况下垫层的分层铺筑厚度可取200 ～300 mm。

　　（四）含水量控制

　　为获得最佳夯压效果，宜采用垫层材料的最佳含水量，作为施工控制含水量，对于素土和灰土，现场可控制在最佳含水量±2％的范围内。最佳含水量可通过击实试验确定，也可按当地经验取用。

　　（五）铺前先验槽

　　基坑内浮土应清除、边坡必须稳定，防止塌土。基坑两侧附近如有古井、古墓、洞穴、旧基础等软硬不均匀的部位时，经检验合格后，方可铺筑垫层。

　　（六）避免软弱土层结构扰动

　　垫层下卧层为淤泥或淤泥质土时，因其有一定的结构强度，一旦被扰动则强度大大降低，变形大量增加，影响到垫层及建筑的安全使用，通常的做法是：开挖基坑时应预留厚约300 mm的保护层，待做好铺填垫层的准备后，对保护层一段随即用换填材料铺填一段，直到完成全部垫层，以保护下卧软土层不被破坏。

　　素土及灰土垫层分段施工时，不得在柱基础墙角及承载间隙下接缝，上下两层的缝距不得受水浸泡。垫层竣工后，应及时进行基础施工与基坑回填。

　　四、结语

　　换填法用于淤泥、淤泥质土、素填土及其它软弱土层地基的浅层处理。换填层的厚度、宽度应满足强度和变形的要求，对建筑地基范围内的局部换填，应根据计算沉降量确定其适用性。在地基处理前，应核对工程地质勘察设计资料，并应根据地基的工程特征、水文地质、施工作业环境等制定合理的施工方案，确保工程质量。

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只看该作者 10楼发表于: 2011-05-20

软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土,由于软土地基的承载力较低,如果不做任何处理,一般不能承受较大的建筑物荷载。所以在软土地基上修建建筑物,必须重视地基的变形和稳定问题。因此在软土地基上建造建筑物,要求对软土地基进行处理。地基处理的目的主要是改善地基土的工程性质,达到满足建筑物对地基稳定和变形的要求,包括改善地基土的变形特性和渗透性,提高其抗剪强度和抗液化能力,消除其它不利影响。下面我就介绍一下软弱土地基的特点和几种常用的地基处理方法。

　　1 软弱土地基的特征

　　软弱土系指淤泥、淤泥质土和部分冲填上、杂填土及其它高压缩性土。由软弱土组成的地基称为软弱土地基。淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土,其工程特性如下:

　　1.1 含水量较高,孔隙比较大据统计,软土的含水量一般为35%～80%,孔隙比为1～2。

　　1.2 压缩性较高软土的压缩系数在0.5～1.5MPa-1之间,有些高达4.5MPa-1,且其压缩性往往随着液限的增大而增加。

　　1.3 抗剪强度很低软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa。其变化范围约在5～25kPa。

　　1.4 渗透性较差软土的渗透系数一般在i×10-5至i×10-7mm/s(i=1,2…,9)之间。因此软土层在自重或荷载作用下达到完全固结所需的时间很长。

　　1.5 具有显著的结构性特别是滨海相的软土,一旦受到扰动(振动、搅拌或搓揉等),其絮状结构受到破坏,土的强度显著降低,甚至呈流动状态。软土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度表示。我国东南沿海软土的灵敏度约为4～10,属高灵敏土。

　　1.6 具有明显的流变性软土在不变的剪应力的作用下,将连续产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减。在固结沉降完成之后,软土还可能继续产生可观的次固结沉降。

　　软土具有强度低、压缩性较高和渗透性较差等特性,必须重视地基的变形和稳定问题,如果不作任何处理,一般不能承受较大的建筑物荷载。冲填土(吹填土)是在整治和疏通江河时,用挖泥船或泥浆泵把江河或港湾底部的泥砂用水力冲填(吹填)形成的沉积土。冲填土的物质成分比较复杂,如以粉土、粘土为主,则属于欠固结的软弱土,而主要由中砂粒以上的组颗粒组成的,则不属于软弱土。杂填土一般是覆盖在城市地表的人工杂物,包括瓦片砖块等建筑垃圾、工业废料和生活垃圾等。其主要特性是强度低、压缩性高和均匀性差。

　　2 几种地基处理方法的确定

　　2.1 碾压法与夯实法碾压与夯实是修路、筑堤、加固地基表层最常用的简易处理方法。通过处理,可使填土或地基表层疏松土孔隙体积减小,密实度提高,从而降低土的压缩性,提高其抗剪强度和承载力。目前我国常用的有机械碾压、振动压实和重锤夯实,以及70年代发展起来的强夯法等。

　　2.1.1 机械碾压法机械碾压法是利用压路机、羊足碾、平碾、振动碾等碾压机械特地基土压实。

　　2.1.2 振动压实法振动压实法是通过在地基表面施加扳动把浅层松散土振实的方法,可用于处理砂土和由炉灰、炉渣、碎砖等组成的杂填土地基。

　　2.1.3 重锤夯实法重锤夯实法是利用起重机械将夯锤提到一定高度(2.5～4.5m),然后使锤自由落下并重复夯击以加固地基。锤重一般不小于15kN,经夯击以后,地基表层土体的相对密实度或干密度将增加,从而提高表层地基的承载力。对于湿陷性黄土,重锤夯实可减少表层土的湿陷性;对于杂填土,则可减少其不均匀性。

　　2.1.4 强夯法强夯法,又称动力固结法,其用起重机械将80～300kN的夯锤起吊到6～30m高度后,自由落下,产生强大的冲击能量,对地基进行强力夯实,从而提高地基承载力,降低其压缩性,是我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。

　　2.2 换土垫层法

　　2.2.1 换土垫层法的原理换土垫层法是将基础下一定深度内的软弱土层挖去,回填强度较高的砂、碎石或灰土等,并夯至密实的一种地基处理方法。常用的垫层有:砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。

　　2.2.2 垫层的设计要点垫层的设计不但要满足建筑物对地基变形及稳定的要求,而且应符合经济合理的原则。其设计内容主要是确定断面的合理厚度和宽度。对于垫层,既要求有足够的厚度来置换可能被剪切破坏的软弱土层,又要有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出。

　　2.2.3 施工要点 ①垫层施工必须保证达到设计要求的密实度。密实方法常用的有振动法、水撼法、根压法等。这些方法都要求控制一定的含水量,分层铺砂厚约200～300mm,逐层振密或压实,并应将下层的密实度检验合格后,方可进行上层施工。②垫层的砂料必须具有良好的压实性。砂料的不均匀系数不能小于5,以中粗砂为好,容许在砂中掺入一定数量的碎石,但要分布均匀。③开挖基坑铺设垫层时,必须避免对软弱土层的扰动和破坏境底土的结构。基坑开挖后应及时回填,不应暴露过久或浸水,并防止践踏坑底。当采用碎石垫层时,应在坑底先铺一层砂垫底,以免碎石挤入土中。

　　2.3 排水固结预压法排水固结须压法是利用地基排水固结的特性,通过施加顶压荷载,并增设各种排水条件(砂井和排水垫层等排水体),以加速饱和软粘土固结发展的一种软土地基处理方法。根据固结理论,粘性土固结所需时间与徘水距离的平方成正比。因此,为了加速土层的固结,最有效的方法是增加土层的排水途径,缩短排水距离。

　　2.4 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。

　　钢筋混凝土预制桩(钢筋混凝土桩和预应力管桩)目前由于具有较强承载力,投资省,质量有保证,施工速度快等特点,得到普遍运用。

　　淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载台,灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩,但两种方法灌注桩还存在一些技术难题,一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题;二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。

　　2.5 灌浆法是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。

　　2.6 加筋法加筋土是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于土层中,利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力,使土与加筋材料形成整体,减少整体变形和增强整体稳定。

　　3 结语

　　本文只介绍了较为常用软弱土地基处理的几种方法,供大家参考。设计人员不仅要选择好软弱土地基处理方法,而且还要考虑其建筑物结构优化设计,尽量采用较为轻型结构,减轻上部重量,这样会减少软弱土地基处理造价。

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