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1、同济大学同济大学 高大钊高大钊l 基础直接建造在未经加固的天然土层基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然地基。若天上时，这种地基称之为天然地基。若天然地基很软弱，不能满足地基强度和变然地基很软弱，不能满足地基强度和变形等要求，则事先要经过人工处理后再形等要求，则事先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。建造基础，这种地基加固称为地基处理。l地基处理的目的是利用换填、夯实、挤地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。程特性。l1

2、.1.提高地基土的抗剪切强度提高地基土的抗剪切强度 l 地基的剪切破坏表现在：建筑物的地基的剪切破坏表现在：建筑物的地基承载力不够；由于偏心荷载及侧向地基承载力不够；由于偏心荷载及侧向土压力的作用使结构物失稳；由于填土土压力的作用使结构物失稳；由于填土或建筑物荷载，使邻近地基产生隆起；或建筑物荷载，使邻近地基产生隆起；土方开挖时边坡失稳；基坑开挖时坑底土方开挖时边坡失稳；基坑开挖时坑底隆起。地基的剪切破坏反映在地基土的隆起。地基的剪切破坏反映在地基土的抗剪强度不足，因此，为了防止剪切破抗剪强度不足，因此，为了防止剪切破坏，就需要采取一定措施以增加地基土坏，就需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强

3、度。的抗剪强度。l2.2.降低地基土的压缩性降低地基土的压缩性 l 地基土的压缩性表现在建筑物的沉地基土的压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大；由于有填土或建筑物降和差异沉降大；由于有填土或建筑物荷载，使地基产生固结沉降；作用于建荷载，使地基产生固结沉降；作用于建筑物基础的负摩擦力引起建筑物的沉降；筑物基础的负摩擦力引起建筑物的沉降；大范围地基的沉降和不均匀沉降；基坑大范围地基的沉降和不均匀沉降；基坑开挖引起邻近地面沉降；由于降水地基开挖引起邻近地面沉降；由于降水地基产生固结沉降。地基的压缩性反映在地产生固结沉降。地基的压缩性反映在地基土的压缩模量指标的大小。因此，需基土的压缩模量指标的大小。

4、因此，需要采取措施以提高地基土的压缩模量，要采取措施以提高地基土的压缩模量，借以减少地基的沉降或不均匀沉降。借以减少地基的沉降或不均匀沉降。3.改善地基土的透水特性改善地基土的透水特性 地基土的透水性表现在堤坝等基础地基土的透水性表现在堤坝等基础产生的地基渗漏；基坑开挖工程中，因产生的地基渗漏；基坑开挖工程中，因土层内夹薄层粉砂或粉土而产生流砂和土层内夹薄层粉砂或粉土而产生流砂和管涌。以上都是在地下水的运动中所出管涌。以上都是在地下水的运动中所出现的问题。为此，必须采取措施使地基现的问题。为此，必须采取措施使地基土降低透水性或减少其水压力。土降低透水性或减少其水压力。l4.4.改善地基土的动力

5、特性改善地基土的动力特性 l 地基土的动力特性表现在地震时饱地基土的动力特性表现在地震时饱和松散粉细砂和松散粉细砂(包括部分粉土包括部分粉土)将产生液化；将产生液化；由于交通荷载或打桩等原因，使邻近地由于交通荷载或打桩等原因，使邻近地基产生振动下沉。为此，需要采取措施基产生振动下沉。为此，需要采取措施防止地基液化，并改善其振动特性以提防止地基液化，并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。高地基的抗震性能。l5.5.改善特殊土的不良地基特性改善特殊土的不良地基特性 l 主要是消除或减少黄土的湿陷性和主要是消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等。膨胀土的胀缩性等。l换土垫层法换土垫层法l振密、挤密

6、法振密、挤密法l排水固结法排水固结法l置换法置换法l加筋法加筋法l胶结法胶结法l冷、热处理法冷、热处理法l其它其它l 基本原理是挖除浅层软弱土或不良土，基本原理是挖除浅层软弱土或不良土，分层碾压或夯实土。分层碾压或夯实土。l 按回填的材料可分为砂按回填的材料可分为砂(或砂石或砂石)垫层、垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、灰土、二灰二灰)垫层等。干渣分为分级干渣、混合干渣垫层等。干渣分为分级干渣、混合干渣和原状干渣；粉煤灰分为湿排灰和调湿灰。和原状干渣；粉煤灰分为湿排灰和调湿灰。换土垫层法可提高持力层的承载力，减少沉换土垫层法可提高持力层的承载力，

7、减少沉降量；消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性；降量；消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性；防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。常防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。常用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。用机械碾压、平板振动和重锤夯实进行施工。l 常用于基坑面积宽大和开挖土方量常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程，一般适用于处理较大的回填土方工程，一般适用于处理浅层软弱土层浅层软弱土层(淤泥质土、松散素填土、淤泥质土、松散素填土、杂填土、浜填土以及已完成自重固结的杂填土、浜填土以及已完成自重固结的冲填土等冲填土等)与低洼区域的填筑。一般处理与低洼区域的填筑。一般处理深度为深度为23m

8、。适用于处理浅层非饱和。适用于处理浅层非饱和软弱土层、湿陷性黄土、膨胀土、季节软弱土层、湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土、素填土和杂填土。性冻土、素填土和杂填土。l 垫层只解决承载力问题而无助于减垫层只解决承载力问题而无助于减少沉降。少沉降。l 振密、挤密法的原理是采用一定的手振密、挤密法的原理是采用一定的手段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小，强度提高，达到地基处理的目的。小，强度提高，达到地基处理的目的。l1）表层压实法）表层压实法 采用人工或机械夯实、机采用人工或机械夯实、机械碾压或振动对填土、湿陷性黄土、松散械碾压或振动对填土、湿陷性黄土、松散无粘性

9、土等软弱或原来比较疏松表层土进无粘性土等软弱或原来比较疏松表层土进行压实。也可采用分层回填压实加固。行压实。也可采用分层回填压实加固。l适用于含水量接近于最佳含水量的浅层疏适用于含水量接近于最佳含水量的浅层疏松粘性土；松散砂性土；湿陷性黄土及杂松粘性土；松散砂性土；湿陷性黄土及杂填土等。填土等。l2）重锤夯实法）重锤夯实法 利用重锤自由下落时的利用重锤自由下落时的冲击能来夯击浅层土，使其表面形成一冲击能来夯击浅层土，使其表面形成一层较为均匀的硬壳层。层较为均匀的硬壳层。适用于无粘性土、适用于无粘性土、杂填土、非饱和粘性土及湿陷性黄土。杂填土、非饱和粘性土及湿陷性黄土。l3)强夯法强夯法 利用强

10、大的夯击能，迫使深层利用强大的夯击能，迫使深层土液化和动力固结，使土体密实，用以土液化和动力固结，使土体密实，用以提高地基土的强度并降低其压缩性、消提高地基土的强度并降低其压缩性、消除土的湿陷性、胀缩性和液化性。除土的湿陷性、胀缩性和液化性。适用适用于碎石土、砂土、素填土、杂填土、低于碎石土、砂土、素填土、杂填土、低饱和度的粉土与粘性土及湿陷性黄土。饱和度的粉土与粘性土及湿陷性黄土。l4)振冲挤密法振冲挤密法 振冲挤密法一方面依靠振冲器振冲挤密法一方面依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化，颗粒重新的强力振动使饱和砂层发生液化，颗粒重新排列，孔隙比减少；另一方面依靠振冲器的排列，孔隙比减少；另

11、一方面依靠振冲器的水平振动力，形成垂直孔洞，在其中加入回水平振动力，形成垂直孔洞，在其中加入回填料，使砂层挤压密实。适用于砂性土和小填料，使砂层挤压密实。适用于砂性土和小于于0.005mm的粘粒含量低于的粘粒含量低于10%的粘性土。的粘性土。l5)土土(或灰土、粉煤灰加石灰或灰土、粉煤灰加石灰)桩法桩法 是利用打是利用打入钢套管入钢套管(或振动沉管、炸药爆破或振动沉管、炸药爆破)在地基中在地基中成孔，通过成孔，通过”挤挤”压作用，使地基土得到压作用，使地基土得到“加密加密”，然后在孔中分层填入素土，然后在孔中分层填入素土(或灰土、或灰土、粉煤灰加石灰粉煤灰加石灰)后夯实而成土桩后夯实而成土桩(

12、或灰土桩、或灰土桩、二灰桩二灰桩)。适用于处理地下水位以上湿陷性黄。适用于处理地下水位以上湿陷性黄土、新近堆积黄土、素填土和杂填土。土、新近堆积黄土、素填土和杂填土。l6)砂桩砂桩 在松散砂土或人工填土中设置砂桩，在松散砂土或人工填土中设置砂桩，能对周围土体或产生挤密作用，或同时产生振能对周围土体或产生挤密作用，或同时产生振密作用。可以显著提高地基强度，改善地基的密作用。可以显著提高地基强度，改善地基的整体稳定性，并减少地基沉降量。适用于处理整体稳定性，并减少地基沉降量。适用于处理松砂地基和杂填土地基。松砂地基和杂填土地基。l7)夯实水泥土桩夯实水泥土桩 利用沉管、冲击、人工洛阳利用沉管、冲击

13、、人工洛阳铲、螺旋钻等方法成孔，回填水泥和土的拌和铲、螺旋钻等方法成孔，回填水泥和土的拌和料，分层夯实形成坚硬的水泥土柱体，并挤密料，分层夯实形成坚硬的水泥土柱体，并挤密桩间土，通过褥垫层与原地基土形成复合地基。桩间土，通过褥垫层与原地基土形成复合地基。适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土和淤泥质土等地基。填土、粘性土和淤泥质土等地基。l8)爆破法爆破法 利用爆破产生振动使土体产生利用爆破产生振动使土体产生液化和变形，从而获得较大密实度，用液化和变形，从而获得较大密实度，用以提高地基承载力和减小沉降。适用于以提高地基承载力和减小沉降。适用

14、于饱和净砂，非饱和但经灌水饱和的砂、饱和净砂，非饱和但经灌水饱和的砂、粉土和湿陷性黄土。粉土和湿陷性黄土。l 其基本原理是软土地基在附加荷载其基本原理是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散，随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增加，地基抗剪强度相应土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。率。l 排水固结法主要由排水和加压两个排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。排水可以

15、利用天然土层本身系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性，尤其是软土地区多夹砂薄层的透水性，尤其是软土地区多夹砂薄层的特点，也可设置砂井、袋装砂井和塑的特点，也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软弱的粘土，在一定条件下，法。为加固软弱的粘土，在一定条件下，采用电渗排水井点也是合理而有效的。采用电渗排水井点也是合理而有效的。l(1)堆载预压法堆载预压法 在建造建筑物以前，通过临时在建造建筑物以前，通过临时堆填土石等方法对地基加载预压，达到预先堆填土石等方法对地

16、基加载预压，达到预先完成部分或大部分地基沉降，并通过地基土完成部分或大部分地基沉降，并通过地基土固结提高地基承载力，然后撤除荷载，再建固结提高地基承载力，然后撤除荷载，再建造建筑物。造建筑物。l l临时的预压堆载一般等于建筑物的荷载，临时的预压堆载一般等于建筑物的荷载，但为了减少由于次固结而产生的沉降，但为了减少由于次固结而产生的沉降，预压荷载也可大于建筑物荷载，称为超预压荷载也可大于建筑物荷载，称为超载预压。载预压。l为了加速堆载预压地基固结速度，常可为了加速堆载预压地基固结速度，常可与砂井法或塑料排水带法等同时应用。与砂井法或塑料排水带法等同时应用。如粘土层较薄，透水性较好，也可单独如粘土

17、层较薄，透水性较好，也可单独采用堆载预压法。采用堆载预压法。适用于软粘土地基。适用于软粘土地基。l(2)砂井法砂井法(包括袋装砂井、塑料排水带等包括袋装砂井、塑料排水带等)在软粘土地基中，设置一系列砂井，在在软粘土地基中，设置一系列砂井，在砂井之上铺设砂垫层或砂沟，人为地增砂井之上铺设砂垫层或砂沟，人为地增加土层固结排水通道，缩短排水距离，加土层固结排水通道，缩短排水距离，从而加速固结，并加速强度增长。砂井从而加速固结，并加速强度增长。砂井法通常辅以堆载预压，称为砂井堆载预法通常辅以堆载预压，称为砂井堆载预压法。压法。l适用于透水性低的软弱粘性土，但对于适用于透水性低的软弱粘性土，但对于泥炭土

18、等有机质沉积物不适用。泥炭土等有机质沉积物不适用。l(3)真空预压法真空预压法 在粘土层上铺设砂垫层，然在粘土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫层及后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫层及砂井抽气，使地下水位降低，同时在大气压砂井抽气，使地下水位降低，同时在大气压力作用下加速地基固结。力作用下加速地基固结。l适用于能在加固区形成适用于能在加固区形成(包括采取措施后形包括采取措施后形成成)稳定负压边界条件的软土地基。稳定负压边界条件的软土地基。l(4)真空真空-堆载联合预压法堆载联合预压法 当真空预压达不到当真空预压达不到要求的预压荷载时，可与堆载预压联合使用，要求的预压荷载时，

19、可与堆载预压联合使用，其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算。其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算。l适用于软粘土地基。适用于软粘土地基。l(5)降低地下水位法降低地下水位法 通过降低地下水位使土通过降低地下水位使土体中的孔隙水压力减小，从而增大有效应力，体中的孔隙水压力减小，从而增大有效应力，促进地基固结。适用于地下水位接近地面而促进地基固结。适用于地下水位接近地面而开挖深度不大的工程，特别适用于饱和粉、开挖深度不大的工程，特别适用于饱和粉、细砂地基。细砂地基。l(6)电渗排水法电渗排水法 在土中插入金属电极并通在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中的以直流电，由于直流电场

20、作用，土中的水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，而不让水在阳极附近补充，借助电除，而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中水。在工程上常渗作用可逐渐排除土中水。在工程上常利用它降低粘性土中的含水量或降低地利用它降低粘性土中的含水量或降低地下水位来提高地基承载力或边坡的稳定下水位来提高地基承载力或边坡的稳定性。适用于饱和软粘土地基。性。适用于饱和软粘土地基。l 其原理是以砂、碎石等材料置换软其原理是以砂、碎石等材料置换软土，与未加固部分形成复合地基，达到土，与未加固部分形成复合地基，达到提高地基强度的目的。提高地基强度的目的。l(1)振冲置换法振冲置

21、换法(或称碎石桩法或称碎石桩法)碎石桩法碎石桩法是利用一种单向或双向振动的冲头，边是利用一种单向或双向振动的冲头，边喷高压水流边下沉成孔，然后边填入碎喷高压水流边下沉成孔，然后边填入碎石边振实，形成碎石桩。桩体和原来的石边振实，形成碎石桩。桩体和原来的粘性土构成复合地基，以提高地基承载粘性土构成复合地基，以提高地基承载力和减小沉降。力和减小沉降。l适用于地基土的不排水抗剪强度大于适用于地基土的不排水抗剪强度大于20kPa的淤泥、淤泥质土、砂土、粉土、的淤泥、淤泥质土、砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基。对不排水抗粘性土和人工填土等地基。对不排水抗剪强度小于剪强度小于20kPa的软土地基，采用碎

22、石的软土地基，采用碎石桩时须慎重。桩时须慎重。l(2)石灰桩法石灰桩法 在软弱地基中用机械成孔，在软弱地基中用机械成孔，填入作为固化剂的生石灰并压实形成桩填入作为固化剂的生石灰并压实形成桩体，利用生石灰的吸水、膨胀、放热作体，利用生石灰的吸水、膨胀、放热作用以及土与石灰的物理化学作用，改善用以及土与石灰的物理化学作用，改善桩体周围土体的物理力学性质，同时桩桩体周围土体的物理力学性质，同时桩与土形成复合地基，达到地基加固的目与土形成复合地基，达到地基加固的目的。适用于软弱粘性土地基。的。适用于软弱粘性土地基。l(3)强夯置换法强夯置换法 对厚度小于对厚度小于6m的软弱土的软弱土层，边夯边填碎石，

23、形成深度层，边夯边填碎石，形成深度36m、直径为直径为2m左右的碎石柱体，与周围土体左右的碎石柱体，与周围土体形成复合地基。形成复合地基。l适用于软粘土。适用于软粘土。l(4)水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩桩)是在碎石桩是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和，用振动沉管打桩机或其它成桩机加水拌和，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩和具制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基。适用于填桩间土通过褥垫层形成复合地基。适用于填土、饱和及非饱和粘性土、砂土、粉土等地土、饱和及非饱和

24、粘性土、砂土、粉土等地基。基。l(5)柱锤冲扩法柱锤冲扩法 柱锤冲扩法是利用直径为柱锤冲扩法是利用直径为200600mm、长度为、长度为26m、质量为、质量为16t的柱状锤冲扩成孔，填入碎砖三合的柱状锤冲扩成孔，填入碎砖三合土等材料，夯实成桩，桩和桩间土通过土等材料，夯实成桩，桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基。褥垫层形成复合地基。l适用于处理杂填土、粉土、粘性土、粘适用于处理杂填土、粉土、粘性土、粘性素填土、黄土等地基。性素填土、黄土等地基。l(6)EPS超轻质料填土法超轻质料填土法 发泡聚苯乙烯发泡聚苯乙烯(EPS)的重度只有土的的重度只有土的1/501/100，并具，并具有较好的强度和压缩

25、性能，有较好的强度和压缩性能，用于填土料，用于填土料，可有效减少作用在地基上的荷载，需要可有效减少作用在地基上的荷载，需要时也可置换部分地基土，以达到更好的时也可置换部分地基土，以达到更好的效果。效果。l适用于软弱地基上的填方工程。适用于软弱地基上的填方工程。l 通过在土层中埋设强度较大的土工通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等提高地基承聚合物、拉筋、受力杆件等提高地基承载力、减小沉降、或维持建筑物稳定。载力、减小沉降、或维持建筑物稳定。l(1)土工合成材料土工合成材料 利用土工合成材料的高利用土工合成材料的高强度、韧性等力学性能，扩散土中应力，强度、韧性等力学性能，扩散土中

26、应力，增大土体的抗拉强度，改善土体或构成增大土体的抗拉强度，改善土体或构成加筋土以及各种复合土工结构。加筋土以及各种复合土工结构。l适用于砂土、粘性土和软土，或用作反适用于砂土、粘性土和软土，或用作反滤、排水和隔离材料。滤、排水和隔离材料。l(2)加筋土加筋土 把抗拉能力很强的拉筋埋置在土把抗拉能力很强的拉筋埋置在土层中，通过土颗粒和拉筋之间的摩擦力形成层中，通过土颗粒和拉筋之间的摩擦力形成一个整体，用以提高土体的稳定性。一个整体，用以提高土体的稳定性。l适用于人工填土的路堤和挡墙结构。适用于人工填土的路堤和挡墙结构。l(3)土层锚杆土层锚杆 土层锚杆是依赖于土层与锚固土层锚杆是依赖于土层与锚

27、固体之间的粘结强度来提供承载力的，它使用体之间的粘结强度来提供承载力的，它使用在一切需要将拉应力传递到稳定土体中去的在一切需要将拉应力传递到稳定土体中去的工程结构，如边坡稳定、基坑围护结构的支工程结构，如边坡稳定、基坑围护结构的支护、地下结构抗浮、高耸结构抗倾覆等。护、地下结构抗浮、高耸结构抗倾覆等。l适用于一切需要将拉应力传递到稳定土体中适用于一切需要将拉应力传递到稳定土体中去的工程。去的工程。l(4)土钉土钉 土钉技术是在土体内放置一定长度土钉技术是在土体内放置一定长度和分布密度的土钉体，与土共同作用，用和分布密度的土钉体，与土共同作用，用以弥补土体自身强度的不足。不仅提高了以弥补土体自身

28、强度的不足。不仅提高了土体整体刚度，又弥补了土体的抗拉和抗土体整体刚度，又弥补了土体的抗拉和抗剪强度低的弱点，显著提高了整体稳定性。剪强度低的弱点，显著提高了整体稳定性。l适用于开挖支护和天然边坡的加固。适用于开挖支护和天然边坡的加固。l(5)树根桩法树根桩法 在地基中沿不同方向，设置在地基中沿不同方向，设置直径为直径为75250mm的细桩，可以是竖直的细桩，可以是竖直桩，也可以是斜桩，形成如树根状的群桩，也可以是斜桩，形成如树根状的群桩，以支撑结构物，或用以挡土，稳定桩，以支撑结构物，或用以挡土，稳定边坡。边坡。适用于软弱粘性土和杂填土地基。适用于软弱粘性土和杂填土地基。l 在软弱地基中部分

29、土体内掺入水泥、水在软弱地基中部分土体内掺入水泥、水泥砂浆以及石灰等物，形成加固体，与未加泥砂浆以及石灰等物，形成加固体，与未加固部分形成复合地基，以提高地基承载力和固部分形成复合地基，以提高地基承载力和减小沉降。减小沉降。l(1)注浆法注浆法 其原理是用压力泵把水泥或其它其原理是用压力泵把水泥或其它化学浆液注入土体，以达到提高地基承载力、化学浆液注入土体，以达到提高地基承载力、减小沉降、防渗、堵漏等目的。减小沉降、防渗、堵漏等目的。l适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘土、适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土，也可加固粉质粘土、粘土和一般人工填土，也可加固暗浜

30、和使用在托换工程中。暗浜和使用在托换工程中。l(2)高压喷射注浆法高压喷射注浆法 将带有特殊喷嘴的注将带有特殊喷嘴的注浆管，通过钻孔置入要处理土层的预定浆管，通过钻孔置入要处理土层的预定深度，然后将水泥浆液以高压冲切土体，深度，然后将水泥浆液以高压冲切土体，在喷射浆液的同时，以一定速度旋转、在喷射浆液的同时，以一定速度旋转、提升，形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升提升，形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升而不旋转，则形成墙状固结体。可以提而不旋转，则形成墙状固结体。可以提高地基承载力、减少沉降、防止砂土液高地基承载力、减少沉降、防止砂土液化、管涌和基坑隆起。化、管涌和基坑隆起。l适用于淤泥、淤泥质土、粘性土

31、、粉土、适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。对既有黄土、砂土、人工填土等地基。对既有建筑物可进行托换加固。建筑物可进行托换加固。l(3)水泥土搅拌法水泥土搅拌法 利用水泥、石灰或其它利用水泥、石灰或其它材料作为固化剂的主剂，通过特别的深材料作为固化剂的主剂，通过特别的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂固化剂(水泥或石灰的浆液或粉体水泥或石灰的浆液或粉体)强制搅强制搅拌，形成坚硬的拌和拄体，与原地层共拌，形成坚硬的拌和拄体，与原地层共同形成复合地基。同形成复合地基。l适用于淤泥、淤泥质土、粉土和含水量适用于淤泥、淤泥质土、粉土

32、和含水量较高且地基承载力标准值不大于较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土地基。的粘性土地基。l(1)冻结法冻结法 通过人工冷却，使地基温度低到通过人工冷却，使地基温度低到孔隙水的冰点以下，使之冷却，从而具有孔隙水的冰点以下，使之冷却，从而具有理想的截水性能和较高的承载力。理想的截水性能和较高的承载力。l适用于饱和的砂土或软粘土地层中的临时适用于饱和的砂土或软粘土地层中的临时措施。措施。l(2)烧结法烧结法 通过渗入压缩的热空气和燃烧物，通过渗入压缩的热空气和燃烧物，并依靠热传导，而将细颗粒土加热到并依靠热传导，而将细颗粒土加热到100以上，从而增加土的强度，减小变形。以上，从而增加

33、土的强度，减小变形。l适用于非饱和粘性土、粉土和湿陷性黄土适用于非饱和粘性土、粉土和湿陷性黄土。l(1)锚杆静压桩锚杆静压桩 是结合锚杆和静压桩技术是结合锚杆和静压桩技术而发展起来的，它是利用建筑物的自重而发展起来的，它是利用建筑物的自重作为反力架的支承，用千斤顶把小直径作为反力架的支承，用千斤顶把小直径的预制桩逐段压入地基，在将桩顶和基的预制桩逐段压入地基，在将桩顶和基础紧固成一体后卸荷，以达到减少建筑础紧固成一体后卸荷，以达到减少建筑物沉降的目的。物沉降的目的。l主要使用于加固处理淤泥质土、粘性土、主要使用于加固处理淤泥质土、粘性土、人工填土和松散粉土。人工填土和松散粉土。l(2)沉降控制

34、复合桩基沉降控制复合桩基 是指桩与承台共同是指桩与承台共同承担外荷载，按沉降要求确定用桩数量承担外荷载，按沉降要求确定用桩数量的低承台摩擦桩基。目前上海地区沉降的低承台摩擦桩基。目前上海地区沉降控制复合桩基中的桩，宜采用桩身截面控制复合桩基中的桩，宜采用桩身截面边长边长250mm、长细比在、长细比在80左右的预制混左右的预制混凝土小桩，同时工程中实际应用的平均凝土小桩，同时工程中实际应用的平均桩距一般在桩距一般在56倍桩径以上。倍桩径以上。l主要适用于较深厚软弱地基上，以沉降主要适用于较深厚软弱地基上，以沉降控制为主的八层以下多层建筑物。控制为主的八层以下多层建筑物。l复合地基是指天然地基在地

35、基处理过程复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体基体(天然地基土体天然地基土体)和增强体两部分组成和增强体两部分组成的人工地基。的人工地基。l1)桩体作用桩体作用l由于复合地基中桩体的刚度较周围土体由于复合地基中桩体的刚度较周围土体为大，在刚性基础下等量变形时，地基为大，在刚性基础下等量变形时，地基中应力将按材料模量进行分布。因此，中应力将按材料模量进行分布。因此，桩体产生应力集中现象，大部分荷载由桩体产生应力集中现象，大部分荷载由桩体承担，桩间土上应力相应减

36、小。这桩体承担，桩间土上应力相应减小。这样就使得复合地基承载力较原地基有所样就使得复合地基承载力较原地基有所提高，沉降量有所减少。提高，沉降量有所减少。l2)垫层作用垫层作用l桩与桩间土复合形成的复合地基或称复桩与桩间土复合形成的复合地基或称复合层，由于其性能优于原天然地基，它合层，由于其性能优于原天然地基，它可起到类似垫层的换土、均匀地基应力可起到类似垫层的换土、均匀地基应力和增大应力扩散角等作用。和增大应力扩散角等作用。l各类复合地基都有垫层作用。水平向增各类复合地基都有垫层作用。水平向增强体复合地基和松散材料桩复合地基垫强体复合地基和松散材料桩复合地基垫层作用更加明显。层作用更加明显。l

37、3)加速固结作用加速固结作用l除碎石桩、砂桩具有良好的透水特性，除碎石桩、砂桩具有良好的透水特性，可加速地基的固结外，水泥土类和混凝可加速地基的固结外，水泥土类和混凝土类桩在某种程度上也可加速地基固结。土类桩在某种程度上也可加速地基固结。l4)挤密作用挤密作用l如砂桩、土桩、石灰桩、砂石桩等在施如砂桩、土桩、石灰桩、砂石桩等在施工过程中由于振动、挤压、排土等原因，工过程中由于振动、挤压、排土等原因，可使桩间土起到一定的密实作用。另外，可使桩间土起到一定的密实作用。另外，石灰桩、粉体喷射搅拌桩中的生石灰、石灰桩、粉体喷射搅拌桩中的生石灰、水泥粉具有吸水、放热和膨胀作用，对水泥粉具有吸水、放热和膨

38、胀作用，对桩间土也有一定的挤密效果。桩间土也有一定的挤密效果。l5)加筋作用加筋作用l各种桩土复合地基除了可提高地基的承各种桩土复合地基除了可提高地基的承载力外，还可用来提高土体的抗剪强度，载力外，还可用来提高土体的抗剪强度，增加土坡的抗滑能力。目前在国内的深增加土坡的抗滑能力。目前在国内的深层搅拌桩、粉体喷搅桩和砂桩等以被广层搅拌桩、粉体喷搅桩和砂桩等以被广泛地用于高速公路等路基或路堤的加固，泛地用于高速公路等路基或路堤的加固，这都利用了复合地基中桩体的加筋作用。这都利用了复合地基中桩体的加筋作用。l桩土应力比是竖向增强体复合地基的一桩土应力比是竖向增强体复合地基的一个重要计算参数，它关系到

39、复合地基承个重要计算参数，它关系到复合地基承载力和变形的计算，它与荷载水平、桩载力和变形的计算，它与荷载水平、桩土模量比、桩土面积置换率、原地基土土模量比、桩土面积置换率、原地基土强度、桩长、固结时间和垫层情况等因强度、桩长、固结时间和垫层情况等因素有关。素有关。l1)荷载水平荷载水平 桩土应力比与荷载水平间存桩土应力比与荷载水平间存在着一定的关系。在着一定的关系。l2)桩土模量比桩土模量比 桩土模量比是影响桩土应桩土模量比是影响桩土应力比大小比较明显的另一个参数。力比大小比较明显的另一个参数。l3)桩土面积置换率桩土面积置换率 l5)桩长桩长 l1)搜集详细的工程地质、水文地质及地基搜集详细

40、的工程地质、水文地质及地基基础的设计资料。基础的设计资料。l2 2）根据结构类型、荷载大小及使用要求，）根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下结合地形地貌、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，初水特征、周围环境和相邻建筑物等因素，初步选定几种可供考虑的地基处理方案。另外。步选定几种可供考虑的地基处理方案。另外。在选择地基处理方案时，应同时考虑上部结在选择地基处理方案时，应同时考虑上部结构、基础和地基的共同作用；也可选用加强构、基础和地基的共同作用；也可选用加强结构措施（如设置圈梁和沉降缝等）和处理结构措施（如设置圈梁和沉降缝等）和处理地

41、基相结合的方案。地基相结合的方案。l3)对初步选定的各种地基处理方案，对初步选定的各种地基处理方案，分别从处理效果、材料来源及消耗、机分别从处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度、环境影响等方面进具条件、施工进度、环境影响等方面进行认真的技术经济分析和对比，根据安行认真的技术经济分析和对比，根据安全可靠、施工方便、经济合理等原则，全可靠、施工方便、经济合理等原则，从而因地制宜地选择最佳的处理方法。从而因地制宜地选择最佳的处理方法。值得注意的是，每一种处理方法都有一值得注意的是，每一种处理方法都有一定的适用范围、局限性和优缺点。没有定的适用范围、局限性和优缺点。没有一种处理方法是万能的。必

42、要时也可选一种处理方法是万能的。必要时也可选择两种或多种地基处理方法组成的综合择两种或多种地基处理方法组成的综合方案。方案。l4)对已选定的地基处理方法，应按建对已选定的地基处理方法，应按建筑物重要性和场地复杂程度，可在有代筑物重要性和场地复杂程度，可在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工，并进行必要的测试以验算设验性施工，并进行必要的测试以验算设计参数和检验处理效果。如达不到设计计参数和检验处理效果。如达不到设计要求时，应查找原因采取措施或修改设要求时，应查找原因采取措施或修改设计。计。几种主要地基处理方法可能产生的环境影响 可能的环境影响 地基处

43、理方法 噪 声 水质污染 振 动 大气污染 地面泥浆污 染 地面位移 换填法 振冲碎石桩法 强夯置换法 砂石桩(置换)法 石灰桩法 堆载预压法 超载预压法 真空预压法 水泥浆搅拌法 水泥粉搅拌法 高压喷射注浆法 灌浆法 强夯法 表层夯实法 振冲密实法 挤密砂石桩法 土桩、灰土桩法 加筋土法 *影响较大；影响较小；空格表示没有影响。l 自自80年代中我国采用强夯法处理填年代中我国采用强夯法处理填海地基获得成功，并在沿海地区推广应海地基获得成功，并在沿海地区推广应用，为我国广大沿海地区进行大规模用，为我国广大沿海地区进行大规模“填海造地填海造地”工程提供了经济有效的地工程提供了经济有效的地基处理方

44、法和经验，并从根本上解决了基处理方法和经验，并从根本上解决了建设与农业争地问题的矛盾，且具有重建设与农业争地问题的矛盾，且具有重大的经济效益和社会效益。大的经济效益和社会效益。l1.有效加固深度有效加固深度l2.夯锤和落距夯锤和落距l3.夯点布置及间距夯点布置及间距l4.夯击数与遍数夯击数与遍数l5.垫层垫层l6.间歇时间间歇时间l7.施工监测与质量检测施工监测与质量检测hMH 梅那公式强夯的有效加固深度(m)单击夯击能 kNm 碎石土、砂土等 粉土、粘性土、湿陷性黄土等 1000 5.06.0 4.05.0 2000 6.07.0 5.06.0 3000 7.08.0 6.07.0 4000

45、 8.09.0 7.08.0 5000 9.09.5 8.08.5 6000 9.510.0 8.59.0 8000 10.010.5 9.09.5 注：强夯的有效加固深度应从起夯面算起。l一般为一般为410击，最后两击的夯沉量不大击，最后两击的夯沉量不大于于50mm，夯坑周围地面不应发生过大的，夯坑周围地面不应发生过大的隆起，不因夯坑过深而起锤发生困难。隆起，不因夯坑过深而起锤发生困难。l遍数一般为遍数一般为18遍，击数与遍数构成总遍，击数与遍数构成总夯击能量。夯击能量。l间隙时间，使夯击产生的超孔隙水压力间隙时间，使夯击产生的超孔隙水压力得以消散。得以消散。强夯效果检测l 贵阳龙洞堡机场飞

46、行区总长度贵阳龙洞堡机场飞行区总长度3840m，宽，宽度为度为460m，场区挖填面平整面积约，场区挖填面平整面积约1766400m2，最大削方高度为最大削方高度为114.67m，最大填方厚度为，最大填方厚度为54m，挖填土石方工程量为，挖填土石方工程量为2400m3，属大面积、，属大面积、大块石、高填方地基，在国内外尚属罕见。设大块石、高填方地基，在国内外尚属罕见。设计前进行了强夯法处理大块石填筑地基试验，计前进行了强夯法处理大块石填筑地基试验，取得了成功，并在此基础上进行了五十多万平取得了成功，并在此基础上进行了五十多万平方米的强夯处理工程实践。强夯试验结果表明：方米的强夯处理工程实践。强夯

47、试验结果表明：大块石填筑地基经中等夯击能量大块石填筑地基经中等夯击能量3000kNm分分层夯实，达到了密实、均匀；加固后地基变形层夯实，达到了密实、均匀；加固后地基变形模量从夯前的模量从夯前的27.4MPa增加到增加到58.5MPa；加固；加固后地基承载力标准值大于后地基承载力标准值大于700kPa。l 长江三峡水利枢纽库区秭归新县城是长江三峡水利枢纽库区秭归新县城是为配合三峡工程的建设，由归州镇迁至剪为配合三峡工程的建设，由归州镇迁至剪刀峪，新县城回填砂分布较广，面积较大，刀峪，新县城回填砂分布较广，面积较大，其中松散回填砂面积为其中松散回填砂面积为132860m2，稍密回，稍密回填砂面积为

48、填砂面积为133000m2，含架空块石回填砂，含架空块石回填砂面积为面积为16580m2，较均匀中密回填砂面积为，较均匀中密回填砂面积为209640m2，密实回填砂面积仅，密实回填砂面积仅8800m2，最，最大厚度达大厚度达2535m。l 按照规划布局，在回填砂地段建造按照规划布局，在回填砂地段建造多层房屋约多层房屋约105栋。采用强夯法进行处理，栋。采用强夯法进行处理，强夯试验结果表明：强夯试验结果表明：5m以内的加固效果以内的加固效果非常明显，比贯入阻力由夯前的非常明显，比贯入阻力由夯前的4MPa提提高到高到1020MPa，密实度由原来的松散，密实度由原来的松散状态提高到中密状态提高到中密

49、-密实状态；加固后地基密实状态；加固后地基承载力大于承载力大于200kPa，变形模量一般大于，变形模量一般大于11MPa。每平方米建筑面积的费用（1990 年代中期）强夯加条形基础 筏形基础 桩基础 费用范围 2846 68152 58154 平均值 35.6 97 93.4 强夯以后回填砂地基的变形模量 项目名称 压力范围(kPa)沉降范围(mm)变形模量(MPa)人民银行 80 3 13.7 盐业公司 240 5、6、7、8、10 17.6、17.6、23.9 人民法院 100 3.7 13.9 建设银行 156 7 11.5 商贸公司 250 4、6、7 22.0、25.7、32.1 检

50、察院 150 7 11.0 l 某机场场道地基为新近沉积的软粘土某机场场道地基为新近沉积的软粘土(淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土)和吹砂填方，地下水位离和吹砂填方，地下水位离原地面仅原地面仅1m左右，土层含水量高，属欠固左右，土层含水量高，属欠固结土。从结土。从1996年年9月至月至1998年年10月，共进行月，共进行了四次强夯试验和一次堆载预压试验，最终了四次强夯试验和一次堆载预压试验，最终选择强夯法对软粘土地基和吹砂填方进行处选择强夯法对软粘土地基和吹砂填方进行处理。对强夯加固采用了多项措施：增加塑料理。对强夯加固采用了多项措施：增加塑料排水板，改善土体的排水条件；增多遍数，排水板，改善土体