地基處理方法

地基處理方法第一頁(yè)，共54頁(yè)。

中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012執(zhí)行日期：2013.6.1

中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2002

第二頁(yè)，共54頁(yè)。新規(guī)范和老規(guī)范的區(qū)別：1.增加處理后的地基應(yīng)滿足建筑物承載力、變形和穩(wěn)定性要求的規(guī)定。（3.0.5強(qiáng)制）2.增加采用多種地基處理方法綜合使用的地基處理工程驗(yàn)收檢驗(yàn)的綜合安全系數(shù)的檢驗(yàn)要求。（3.0.10）3.增加地基處理采用的材料，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地環(huán)境類別符合耐久性設(shè)計(jì)的要求。（3.0.11）4.增加處理后的地基整體穩(wěn)定分析方法。（3.0.7）5.增加加筋墊層設(shè)計(jì)驗(yàn)算方法。（4.2.8）6.增加真空和堆載聯(lián)合預(yù)壓處理的設(shè)計(jì)、施工要求。(原沒(méi)有聯(lián)合）7.增加高夯擊能的設(shè)計(jì)參數(shù)。(8000-12000)8.增加復(fù)合地基承載力考慮基礎(chǔ)深度修正的有粘結(jié)強(qiáng)度增強(qiáng)體樁身強(qiáng)度驗(yàn)算方法。（7.1.6）9.增加多樁型復(fù)合地基設(shè)計(jì)施工要求。（原在其它方法里提及）10.增加注漿加固。原在其它方法里提及）11.增加微型樁加固。（原在其它方法里提及）12.增加檢驗(yàn)與檢測(cè)。(第十章）13.增加復(fù)合地基增強(qiáng)體單樁載荷試驗(yàn)要點(diǎn)。（附錄C)14.增加處理后地基靜載荷試驗(yàn)要點(diǎn)。(附錄A)第三頁(yè)，共54頁(yè)。4地基處理1概述2墊層法3排水固結(jié)法4壓實(shí)地基與夯實(shí)地基5復(fù)合地基6注漿加固7微型樁加固第四頁(yè)，共54頁(yè)。一、地基常見(jiàn)問(wèn)題二、地基處理對(duì)象三、地基處理目的四、地基處理定義五、地基處理方法1概述第五頁(yè)，共54頁(yè)。

早在二千年前就已采用了軟土中夯入碎石等壓密土層的夯實(shí)法；灰土和三合土的墊層法，（南京城墻）也是我國(guó)古代傳統(tǒng)的建筑技術(shù)之一；我國(guó)古代在沿海地區(qū)極其軟弱的地基上修建海塘?xí)r，采用每年農(nóng)閑時(shí)逐年填筑，即現(xiàn)代堆載預(yù)壓法中稱為分期填筑的方法，利用前期荷載使地基逐年固結(jié)，從而提高土的抗剪強(qiáng)度，以適應(yīng)下一期荷載的施加，這就是我國(guó)古代勞動(dòng)人民在軟土地基上從實(shí)踐中積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

中華門城堡。（預(yù)壓、置換、擠密）

第六頁(yè)，共54頁(yè)。一、地基常見(jiàn)問(wèn)題包括以下五個(gè)方面：1．地基強(qiáng)度及穩(wěn)定性問(wèn)題：地基的抗剪強(qiáng)度不足引起局部或整體剪切破壞。2．壓縮及不均勻沉降問(wèn)題：引起開(kāi)裂。3．滲漏問(wèn)題：大壩地基，基坑開(kāi)挖降水，防洪…4．液化問(wèn)題：地震、機(jī)器、車輛的振動(dòng)以及波浪作用和爆破等動(dòng)力荷載可能引起地基土，特別是飽和無(wú)粘性土的液化、失穩(wěn)和震陷等危害。5.特殊土地基問(wèn)題：比如黃土濕陷、膨脹土漲縮、巖溶塌陷等。第七頁(yè)，共54頁(yè)。加拿大特朗斯康谷倉(cāng)，建于1913年。高31m，寬23m，片筏基礎(chǔ)。由于事前未探明有厚達(dá)16m的軟土層，建成儲(chǔ)存谷物后，西側(cè)突然陷入土中8.8米，東側(cè)抬高1.5m，倉(cāng)身傾斜27o。地基強(qiáng)度不夠失事的谷倉(cāng)第八頁(yè)，共54頁(yè)。路基滑坡由于路基下伏軟土地基，因其強(qiáng)度不夠而導(dǎo)致路基滑坡。第九頁(yè)，共54頁(yè)。因地基不均勻沉降導(dǎo)致墻體開(kāi)裂第十頁(yè)，共54頁(yè)。地基沉降變形導(dǎo)致其路面開(kāi)裂第十一頁(yè)，共54頁(yè)。大壩滲漏滲漏產(chǎn)生的問(wèn)題：1）蓄水水位下降；2）產(chǎn)生流土、管涌，大壩失事第十二頁(yè)，共54頁(yè)。案例四：日本新瀉地震第十三頁(yè)，共54頁(yè)。地面塌陷第十四頁(yè)，共54頁(yè)。路基路面塌陷第十五頁(yè)，共54頁(yè)。巖溶塌陷引起樁基折斷第十六頁(yè)，共54頁(yè)。1.軟弱地基

淤泥及淤泥質(zhì)土地基，即軟土地基沖填土地基人工填土地基高壓縮性土地基2.不良地基

濕陷性黃土地基、膨脹土地基、季節(jié)性凍土地基、巖溶地基、松砂土地基二、地基處理對(duì)象第十七頁(yè)，共54頁(yè)。軟弱與不良地基軟土雜填土沖填土飽和松砂濕陷黃土膨脹土有機(jī)質(zhì)土山區(qū)土巖溶第十八頁(yè)，共54頁(yè)。軟弱地基

在附加應(yīng)力影響范圍內(nèi)主要受力層由軟土組成，則為軟弱地基。一般由軟弱土組成，軟弱土指淤泥、淤泥質(zhì)土、某些沖填土以及其他高壓縮性土。1）淤泥和淤泥質(zhì)土是在靜水或緩慢流水的環(huán)境中沉積，并經(jīng)生物化學(xué)作用而形成，是具有特殊性質(zhì)的粘性土。具有高含水率，高孔隙比，高壓縮性、抗剪強(qiáng)度低，觸變性和流變性等不良特征。第十九頁(yè)，共54頁(yè)。2）沖填土

沖填土是在疏浚河流或港口航道時(shí)，由水力沖填泥砂形成的填土。它的顆粒組成隨泥砂來(lái)源而變，多為粘粒和粉粒，其次為砂粒。沖填土當(dāng)粘粒含量較多時(shí)往往是欠固結(jié)的，其強(qiáng)度和壓縮性都比天然沉積的同類土差。

第二十頁(yè)，共54頁(yè)。3）雜填土主要是人類在生產(chǎn)和生活活動(dòng)中，堆填建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物形成的填土。這些土的組成物質(zhì)中，建筑垃圾性能較為穩(wěn)定，工業(yè)垃圾遇水會(huì)發(fā)生變化；生活垃圾成分極為復(fù)雜，混合不均勻。雜填土性質(zhì)與堆填年齡有關(guān)，填齡較短者往往是欠固結(jié)，一般填齡達(dá)到五年左右的雜填土，性質(zhì)才逐漸趨于穩(wěn)定。雜填土大多疏松且不均勻，在同一場(chǎng)地的不同位置，其承載力和壓縮性往往有較大差異。第二十一頁(yè)，共54頁(yè)。4）其他高壓縮性土

飽和松散粉細(xì)砂(包括部分粉土)也應(yīng)屬于軟弱地基范疇。其在動(dòng)力荷載(機(jī)械振動(dòng)、地震等)重復(fù)作用下將產(chǎn)生液化；基坑開(kāi)挖時(shí)也會(huì)產(chǎn)生管涌。第二十二頁(yè)，共54頁(yè)。不良地基

主要受力層由具有特殊工程性質(zhì)的土層組成，這些土層包括：濕陷性黃土、膨脹土。1）濕陷性黃土在我國(guó)西北和華北地區(qū)分布很廣，其顆粒以粉粒為主，顆粒間主要由碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物等可溶性鹽逐漸濃縮、沉淀形成的膠結(jié)物所膠結(jié)，孔隙比在1.0左右。天然黃土強(qiáng)度一般很高，能直立成壁，壓縮性也較低。但遇水后，由于水膜增厚和顆粒間鹽類膠結(jié)物質(zhì)溶于水而使土的結(jié)構(gòu)破壞，從而突然發(fā)生顯著的沉陷，強(qiáng)度也迅速降低。第二十三頁(yè)，共54頁(yè)。

2）膨脹土天然狀態(tài)下強(qiáng)度很高，壓縮性較低。但由于其粘粒含量很高，且礦物成分主要為蒙脫石和伊利石，脹縮性顯著，吸水膨脹失水收縮，反復(fù)作用強(qiáng)度降低，不均勻變形較大，引起上部建筑物開(kāi)裂。3）山區(qū)土巖組合地基第二十四頁(yè)，共54頁(yè)。三、地基處理目的1．增加地基土的剪切強(qiáng)度；2．降低地基土的壓縮性；3．改善地基的透水特性；4．改善動(dòng)力特性（抗液化，抗震）；5．改善特殊土的不良地基的特性；

主要是指消除或減少黃土的濕陷性和膨脹土的脹縮性等特殊土的不良地基特性。第二十五頁(yè)，共54頁(yè)。對(duì)于不能滿足強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性等要求的問(wèn)題地基，必須經(jīng)過(guò)人工改良或加固后才能使用，這種改良和加固，就稱地基處理。四、地基處理定義第二十六頁(yè)，共54頁(yè)。五.地基處理的方法分類地基處理技術(shù)發(fā)展很快，至今已有眾多不同的方法。目前，對(duì)地基處理技術(shù)方法沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的分類方法。臨時(shí)處理永久處理根據(jù)處理時(shí)間分：根據(jù)處理深度分：淺層處理深層處理根據(jù)被處理地基土性質(zhì)分：砂性土處理粘性土處理根據(jù)地基處理方法的基本原理和作用機(jī)理可做以下分類（不唯一）：第二十七頁(yè)，共54頁(yè)。換土墊層法：密實(shí)法：表層密實(shí)法、重錘夯實(shí)法、強(qiáng)夯法、陣沖擠密樁法、土（灰土、二灰土)樁法、夯實(shí)水泥土樁法等置換法：碎石樁法、石灰樁法、CFG樁法膠結(jié)法：靜壓注漿法、高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法排水固結(jié)法：堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降低地下水法等加筋法：土工織物法、加筋土法、土錨、土釘、樹(shù)根樁法地基處理方法第二十八頁(yè)，共54頁(yè)。密實(shí)法是借助于機(jī)械、夯錘或爆破產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊使土的孔隙比減小，或在地基內(nèi)打砂樁、碎石樁、土樁或灰土樁，擠密樁間土體而達(dá)到處理目的。其中主要有重錘夯實(shí)法、強(qiáng)夯法、振沖擠密法以及砂樁、土樁或灰土樁擠密法等，可用于處理無(wú)粘性土、雜填土、非飽和粘性土及濕陷性黃土等地基，但振沖擠密法的適用范圍一般只限于砂土和粘粒含量較低的粘性土。第二十九頁(yè)，共54頁(yè)。置換法是用砂、碎石、礦渣或其它合適的材料置換地基中的軟弱或不良土層，夯壓密實(shí)后作為基底墊層，或用上述材料填筑成一根根樁體，由樁群和樁間土組成復(fù)合地基，從而達(dá)到處理目的。常用于處理軟弱地基。從經(jīng)濟(jì)合理考慮，開(kāi)挖置換法一般適用于處理淺層地基（深度通常不超過(guò)3m）。第三十頁(yè)，共54頁(yè)。膠結(jié)法是靠壓力傳送或利用電滲原理，把含有膠結(jié)物質(zhì)并能固化的漿液灌入土層，使其滲入土的孔隙或充填土巖中的裂縫和洞穴中，或者把很稠的漿體壓入事先打好的鉆孔中，借助于漿體傳遞的壓力擠密土體并使其上抬，達(dá)到加固或處理目的。其適用性與灌漿方法和漿液性能有關(guān)，一般可用于處理砂土、砂礫石、濕陷性黃土及粘性土等地基。第三十一頁(yè)，共54頁(yè)。排水固結(jié)法是采用預(yù)壓、降低地下水位、電滲等方法促使土層排水固結(jié)，以減少地基的沉降和不均勻沉降，提高承載力。主要用于處理軟弱粘性土地基。第三十二頁(yè)，共54頁(yè)。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(shù)根狀樁群，即所謂樹(shù)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。第三十三頁(yè)，共54頁(yè)。第三十四頁(yè)，共54頁(yè)。第三十五頁(yè)，共54頁(yè)。注意：

很多地基處理方法具有多重加固處理的功能，例如碎石樁具有置換、擠密、排水和加筋的多重功能；而石灰樁則具有擠密、吸水和置換等功能。第三十六頁(yè)，共54頁(yè)。地基處理方案的選擇地基處理方法眾多，且各方法有其各自的適用條件、局限性和優(yōu)缺點(diǎn)。另外，對(duì)一個(gè)具體工程，可采用的地基處理方法也可能有多種。因此，在確定地基處理方法時(shí)，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，對(duì)具體的地基條件、處理要求、工程費(fèi)用以及施工機(jī)械、技術(shù)力量、環(huán)境和材料等因素進(jìn)行綜合分析比較，優(yōu)化、比選設(shè)計(jì)方案。確定地基處理方案應(yīng)考慮以下5個(gè)方面內(nèi)容：上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)情況建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件施工用地、施工工期、工程用料來(lái)源等施工對(duì)周圍環(huán)境的影響施工單位技術(shù)力量、機(jī)具設(shè)備、施工管理水平及施工經(jīng)驗(yàn)等。第三十七頁(yè)，共54頁(yè)。地基處理效果檢測(cè)地基處理施工完成后，應(yīng)對(duì)地基處理效果進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)包括加固地基的承載力和加固體在水平方向和垂直方向的變化特征，采用的手段根據(jù)地基處理方法不同而有所選擇，常采用的方法有：載荷試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)動(dòng)力觸探試驗(yàn)靜力觸探試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn)土工試驗(yàn)第三十八頁(yè)，共54頁(yè)。換填法墊層設(shè)計(jì)墊層材料工藝控制適用范圍淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土墊層厚度，墊層寬度砂石、粉質(zhì)粘土、灰土、粉煤灰、礦渣、工業(yè)廢渣、土工合成材料分層夯實(shí)，控制含水量2

墊層法檢驗(yàn)與檢測(cè)取樣、靜探、動(dòng)探（輕、重）、標(biāo)貫、壓實(shí)系數(shù)、載荷試驗(yàn)。數(shù)量、位置。第三十九頁(yè)，共54頁(yè)。一、墊層法的概念當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下持力土層比較軟弱，不能滿足設(shè)計(jì)荷載或變形的要求時(shí)，常在地基表面鋪設(shè)一定厚度的墊層，或者把表面部分軟弱土層挖去，置換成強(qiáng)度較大的砂石素土等，處理地基表層，這類方法稱為墊層法。二、墊層法的分類

按其組成材料分為：砂墊層、碎石墊層、灰土墊層和加筋土墊層。按墊層在地基中的主要作用又分為：換土墊層、排水墊層和加筋土墊層。

2.1墊層的作用第四十頁(yè)，共54頁(yè)。1．提高地基承載力。地基中的剪切破壞是從基礎(chǔ)底面開(kāi)始，隨著基底壓力的增大，逐漸向縱深發(fā)展。故強(qiáng)度較大的砂石等材料代替可能產(chǎn)生剪切破壞的軟弱土，就可避免地基的破壞。2．減少地基沉降量。3．墊層用透水材料可加速軟弱土層的排水固結(jié)。固結(jié)效果僅限于表層，對(duì)深部的影響并不顯著。4.防止凍脹。5.消除膨脹土的脹縮性。三、墊層法的作用第四十一頁(yè)，共54頁(yè)。換填法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等淺層處理。常用于輕型建筑、地坪、堆料場(chǎng)地和道路工程等地基處理。當(dāng)建筑物荷載不大，軟弱土層厚度較小時(shí)，采用換填墊層法能取得較好的效果。四、墊層法的適用范圍第四十二頁(yè)，共54頁(yè)。

墊層設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定斷面的合理寬度和厚度。設(shè)計(jì)的墊層不但要求滿足建筑物對(duì)地基變形及穩(wěn)定的要求，而且應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)合理的原則。1．墊層厚度的確定墊層的厚度必須滿足如下要求：當(dāng)上部荷載通過(guò)墊層按一定的擴(kuò)散角傳至下臥軟弱土層時(shí)，該下臥軟弱土層頂面所受的自重力與附加應(yīng)力之和不大于同一標(biāo)高處軟弱土層的地基承載力設(shè)計(jì)值，如圖1所示。其表達(dá)式為：2.2換土墊層的設(shè)計(jì)第四十三頁(yè)，共54頁(yè)。圖1砂墊層剖面圖對(duì)于條形基礎(chǔ)：對(duì)于矩形基礎(chǔ)：第四十四頁(yè)，共54頁(yè)。b——矩形基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)底面的寬度（m）；l——矩形基礎(chǔ)底面的長(zhǎng)度（m）;pk——基礎(chǔ)底面壓力（kPa）；z——基礎(chǔ)底面下墊層的厚度（m）；θ——墊層的壓力擴(kuò)散角（°）;

——基礎(chǔ)底面處土的自重壓力。

一般砂墊層的厚度約為1-2m左右。砂墊層厚度一般不宜大于3m，太厚施工困難，也不宜小于0.5m，太薄則換土墊層的作用不顯著。第四十五頁(yè)，共54頁(yè)。關(guān)于墊層寬度的計(jì)算，目前還缺乏可行的理論方法，在實(shí)踐中常常按照當(dāng)?shù)啬承┙?jīng)驗(yàn)數(shù)（考慮砂墊層兩側(cè)土的性質(zhì)）或按經(jīng)驗(yàn)方法確定。常用的經(jīng)驗(yàn)方法是擴(kuò)散角法。此時(shí)矩形基礎(chǔ)的墊層底面的長(zhǎng)度l′及寬度b′為：l′≥l+2ztgθb′≥b+2ztgθ

式中b′、l′——墊層底面寬度及長(zhǎng)度；θ——墊層的壓力擴(kuò)散角，仍按規(guī)范表4.2.2取值。條形基礎(chǔ)則只計(jì)算墊層底面寬度b′。2．砂墊層底面尺寸的確定第四十六頁(yè)，共54頁(yè)。砂墊層法需注意的問(wèn)題：考慮到工程質(zhì)量，不應(yīng)該用淺的墊層來(lái)解決加固上部荷載較大、深厚軟土的地基問(wèn)題，在地震區(qū)使用砂墊層也應(yīng)慎重考慮，另外砂墊層法不能解決由于上部荷載不均勻而產(chǎn)生的不均勻沉降。墊層頂面每邊最好比基礎(chǔ)底面大300mm，或從墊層底面兩側(cè)向上按當(dāng)?shù)亻_(kāi)挖基坑經(jīng)驗(yàn)的要求放坡延伸至地面。整片墊層的寬度可根據(jù)施工的要求適當(dāng)加寬。當(dāng)墊層的厚度、寬度和放坡線確定后，即得砂墊層的設(shè)計(jì)斷面。第四十七頁(yè)，共54頁(yè)。3.砂石墊層的施工及質(zhì)量檢驗(yàn)1）砂石墊層施工材料要求：一般采用級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的粒料，顆粒的不均勻系數(shù)不能小于5，以中粗砂為好，可摻入一定量的碎石，但要分布均勻。細(xì)砂也可作為墊層材料，但不易壓實(shí)且強(qiáng)度不高，使用時(shí)一般摻入一定數(shù)量的碎卵石。含泥量和水穩(wěn)定性不良的砂料必須限制在一定范圍之內(nèi)。第四十八頁(yè)，共54頁(yè)。在滿足墊層材料要求后，尚應(yīng)注意以下墊層施工要點(diǎn)：（1）應(yīng)注意將砂加密到要求的密實(shí)度，這是保證砂墊層質(zhì)量和承載力的關(guān)鍵。要求采用適合的加密方法，采用分層鋪砂，然后逐層振密。分層厚度視振動(dòng)力的大小而定，一般為20-30cm之間。（2）鋪筑墊層