地基處理手冊

孔內(nèi)深層超強夯法、換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥

土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰

碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法、

單液硅化法和堿液法等。

1、孔內(nèi)深層超強夯法：

孔內(nèi)深層超強夯法(SDDC)地基處理新技術(shù)，是先在地基內(nèi)成孔，將強

夯重錘放入孔內(nèi)，邊加料邊強夯或者分層填料后強夯?？變?nèi)深層超強

夯法(SDDC)技術(shù)在第52屆尤里卡世界發(fā)明博覽會上獲得了最高獎

-尤里卡金獎，這也是中國地基處理技術(shù)到目前為止在國際上獲得的

唯一金獎C

孔內(nèi)深層超強夯法(SDDC)技術(shù)與其它技術(shù)不同之處：是通過孔道將強

夯引入到地基深處，用異型重錘對孔內(nèi)填料自下而上分層進行高動能、

超壓強、強擠密的孔內(nèi)深層超強夯作業(yè)，使孔內(nèi)的填料沿豎向深層壓密

固結(jié)的同時對樁周土進行橫向的強力擠密加固，針對不同的土質(zhì)，

采用不同的工藝，使樁體獲得串珠狀、擴大頭和托盤狀，有利于樁與

樁間土的密切咬合，增大相互之間的摩阻力，地基處理后整體剛度均

勻，承載力可提高2?9倍；變形模量高，沉降變形小，不受地下水影

響，地基處理深度可達50米以上。

孔內(nèi)深層超強夯法(SDDC)技術(shù)合用范圍廣，可合用于大厚度雜填土、

濕陷性黃土、軟弱土、液化土、風(fēng)化巖、膨脹土、紅黏土以及具有地

下人防工事、古墓、巖溶土洞、硬夾層軟硬不均等各種復(fù)雜疑難的地

基處理。該技術(shù)可根據(jù)不同的地質(zhì)情況和設(shè)計要求，就地取材，如：

建造硝土、工業(yè)無毒廢料、素土、砂、毛石、砂卵石、粉煤灰、土夾

石、灰土和混凝土等材料均可做成各種SDDC樁。大幅度降低工程造

價，施工質(zhì)量容易控制、地面振動小、施工噪音低、施工速度快；成

樁直徑0.6?3.0m,單樁處理面積1.0?14.0,不受季節(jié)限制，同時能

消納大量建造垃圾，可在城區(qū)或者危房改造居民區(qū)施工等特點。

2、換填墊層法：

合用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承

載力，減少沉降量，加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除膨脹

土的脹縮。

3、強夯法：

強夯是地基處理眾多方法中的一朵奇葩，它具有設(shè)計簡便，方法可靠，

施工直觀，效果明顯等多項優(yōu)點。對改善不宜直接作為地基的軟弱土、

濕陷性黃土等土質(zhì)更有著不可替代的作用。我們在近30年的工程實

踐中，對它更有著一種不可名狀的感情。無論是高速路路基的高填方，

還是幾十萬平米的工業(yè)廠房，甚至是1200立方米的高爐地基處理，

強夯都立下了不可抿滅的功勞。它的效果直觀，造價低廉，施工便捷

等等優(yōu)點，也是其它方法不可比擬的。在采取挖防震溝或者加固等措

施后，能確保安全的情況下，我們普通的還是建議設(shè)計采用強夯法，

因為它畢竟還是一頂比較成熟的地基處理工藝。

4、強夯置換法：

強夯置換是強夯用于加固飽和軟黏土地基的方法。強夯置換法的加固

機理與強夯法不同，它是利用重錘高落差產(chǎn)生的高沖擊能將碎石、片

石、礦渣等性能較好的材料強力擠入地基中，在地基中形成一個一個

的粒料墩，墩與墩間土形成復(fù)合地基，以提高地基承載力，減小沉降。

在強夯置換過程中，土體結(jié)構(gòu)破壞，地基土體產(chǎn)生超孔隙水壓力，但

隨著時間的增加，土體結(jié)構(gòu)強度會得到恢復(fù)。粒料墩普通都有較好的

透水性，利于土體中超孔隙水壓力消散產(chǎn)生固結(jié)。

5、砂石樁法：

合用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高

地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對飽和黏土

地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟

黏土構(gòu)成復(fù)合地基，加速軟土的排水固結(jié)，提高地基承載力。

6、振沖法:

分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法

合用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)黏土、素填土和雜填土等地基。對于處

理不排水抗剪強度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工

前通過現(xiàn)場試驗確定其合用性。不加填料振沖加密合用于處理粘粒含

量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力，

減少地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或者提高土體的抗

剪強度。

7、水泥土攪拌法：

分為漿液深層攪拌法（簡稱濕法）和粉體噴攪法（簡稱干法）。水泥

土攪拌法合用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽

和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于

處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的黏土、地下水具有腐蝕性以及有機

質(zhì)含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗確定其合用性。當(dāng)?shù)鼗?/p>

的天然含水量小于30%（黃土含水量小于25%）、大于70%或者地下水

的pH值小于4時不宜采用干法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑

的止水帷幕，受其攪拌能力的限制，該法在地基承載力大于140kPa

的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。

8、高壓噴射注漿法:

合用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石

土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或者較高的

有機質(zhì)時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果確定其合用性。對地下水流速度過

大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜采用。高壓旋噴樁

的處理深度較大，除地基加固外，也可作為深基坑或者大壩的止水帷

幕，目前最大處理深度已超過30m。

9、預(yù)壓法：

合用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法

分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或者砂井地基

堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于4m時，可采用天

然地基堆載預(yù)壓法處理，當(dāng)軟土層厚度超過4m時，應(yīng)采用塑料排水帶、

砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對真空預(yù)壓工程，必須在地基內(nèi)設(shè)置排

水豎井。預(yù)壓法主要用來解決地基的沉降及穩(wěn)定問題。

10、夯實水泥土樁法：

合用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。

該法施工周期短、造價低、施工文明、造價容易控制，在北京、河北

等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應(yīng)用。

11、水泥粉煤灰碎石樁法：

水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法合用于處理粘性土、粉土、砂土和已

自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗或者現(xiàn)場試驗

確定其合用性?；A(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層，保證樁、

±共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。該法合用于條基、獨立基礎(chǔ)、箱基、

筏基，可用來提高地基承載力和減少變形。對可液化地基，可采用

碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基，達到消除地基土的液

化和提高承載力的目的c

12、石灰樁法：

合用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。

用于地下水位以上的土層時，可采取減少生石灰用量和增加摻合料含

水量的辦法提高樁身強度。該法不合用于地下水下的砂類土o

13、灰土擠密樁和土擠密樁法：

合用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可

處理的深度為5?15m。當(dāng)用來消除地基土的濕陷性時，宜采用土擠

密樁法；當(dāng)用來提高地基土的承載力或者增強其水穩(wěn)定性時，宜采用

灰土擠密樁法；當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時，

不宜采用這種方法。灰土擠密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性

和減少滲透性方面效果基本相同，土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)

定性不及灰土擠密樁法。

14、柱錘沖擴樁法：

合用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基，對地下水

位以下的飽和松軟土層，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定其合用性。地基處理深

度不宜超過6mc

15、單液硅化法和堿液法：

合用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.1?2m/d的濕陷性黃土等地

基。在自重濕陷性黃土場地，對H級濕陷性地基，應(yīng)通過試驗確定堿

液法的合用性。

16、排水固結(jié)法：

排水固結(jié)法又稱預(yù)壓法，其包括堆載預(yù)壓法、超載預(yù)壓法、真空預(yù)壓

法、真空與堆載聯(lián)合作用法、降低地下水位法和電滲法等多種方法；

通過在預(yù)壓荷載作用下使軟黏土地基土體中孔隙水排出，土體發(fā)生固

結(jié)，土中孔隙體積減小，土體強度提高，達到減少地基施工后沉降

和提高地基承載力的目的。

17、振密擠密法：

振密、擠密法有表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密密實法、

爆破擠密法和土樁、灰土樁等多種方法；采用一定措施，通過振動和

擠密使深層土密實，使地基土孔隙比減小，強度提高。

18、置換及拌入法：

置換及拌入法有換填墊層法、振沖置換法、高壓噴射漿法、深層攪拌

法、褥墊法等多種方法；采用砂、碎石等材料置換軟弱土地基中部份

軟弱土體或者在部份軟弱土地基中摻入水泥、石灰或者砂漿等形成加固

體，與未被加固部份的土體一起形成復(fù)合地基，從而達到提高地基承

載力減少沉降量的目的。

19、加筋法：

加筋法有加筋土法、錨固法、樹根樁法、低強度碎樁復(fù)合地基法、鋼

筋碎樁復(fù)合地基法等多種方法。通過在土層埋設(shè)強度較大的土工聚合

物、拉筋、受力桿件等達到提高地基承載力，減小沉降，維持建造物

穩(wěn)定。

以上方法的原理、合用范圍及工程實例可參考殷宗澤、龔曉南主編的

《地基處理工程實例》一書。

其他辦法：

地基基礎(chǔ)其他處理辦法還有：磚砌連續(xù)墻基礎(chǔ)法、混凝土連續(xù)墻基礎(chǔ)

法、單層或者多層條石連續(xù)墻基礎(chǔ)法、漿砌片石連續(xù)墻（擋墻）基礎(chǔ)法等,

在此就不進行一一說明。

方案選擇

在確定地基處理方案時，根據(jù)地質(zhì)情況的不同、建（構(gòu)）筑物的承載

條件需要以及各種處理方案的成本比對，選擇既能達到要求，成本又

較低的處理方法。

物理性質(zhì)

粘粒含量較多，塑性指數(shù)Ip普通大于17,屬粘性土。軟黏土多呈深

灰、暗綠色，有臭味，含有機質(zhì)，含水量較高、普通大于40%,而

淤泥也有大于80%的情況,孔隙比普通為1.0?2.0,其中孔隙比為10~

1.5稱為淤泥質(zhì)黏土，孔隙比大于1.5時稱為淤泥。由于其高粘粒含量、

高含水量、大孔隙比，于是其力學(xué)性質(zhì)也就呈現(xiàn)與之對應(yīng)的特點一

—低強度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度。

力學(xué)性質(zhì)

軟黏土的強度極低，不排水強度通常僅為5~30kPa,表現(xiàn)為承載力

基本值很低，普通不超過70kPa,有的甚至惟獨20kPa。軟黏土特別

是淤泥靈敏度較高，這也是區(qū)別于普通黏土的重要指標(biāo)。

軟黏土的壓縮性很大。壓縮系數(shù)大于0.5MPa,最大可達45MPa,壓縮

指數(shù)約為0.35—0.75。通常情況下，軟黏土層屬于正常固結(jié)土或者微

超固結(jié)土，但有些土層特殊是新近沉積的土層有可能屬于欠固結(jié)土。

滲透系數(shù)很小是軟黏土的又一重要特點，普通在10-5?10.8cm/s之間,

滲透系數(shù)小則固結(jié)速率就很慢，有效應(yīng)力增長緩慢，從而沉降穩(wěn)定慢,

地基強度增長也十分緩慢。這一特點是嚴(yán)重制約地基處理方法和處理

效果的重要方面。

工程特性

軟黏土地基承載力低，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。

雜填土主要浮現(xiàn)在一些老的居民區(qū)和工礦區(qū)內(nèi)，是人們的生活和生產(chǎn)

活動所遺留或者堆放的垃圾土。這些垃圾土普通分為三類：即建造垃

圾土、生活垃圾土和工業(yè)生產(chǎn)垃圾土。不同類型的垃圾土、不同時間

堆放的垃圾土很難用統(tǒng)一的強度指標(biāo)、壓縮指標(biāo)、滲透性指標(biāo)加以描

述。雜填土的主要特點是無規(guī)劃堆積、成份復(fù)雜、性質(zhì)各異、厚薄

不均、規(guī)律性差。于是同一場地表現(xiàn)為壓縮性和強度的明顯差異，極

易造成不均勻沉降，通常都需要進行地基處理。

對應(yīng)措施

結(jié)合本工程地基土的具體特征，施工現(xiàn)場采取了以下措施：

利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實淺層地基，使其表面形

成一層較為均勻的硬殼層，獲得一定厚度的持力層。

施工要點：施工前應(yīng)試夯，確定有關(guān)技術(shù)參數(shù)，如夯錘的分量、底面

直徑及落距、最后下沉量及相應(yīng)的夯擊遍數(shù)和總下沉量；夯實前槽、

坑底面的標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計標(biāo)高；夯實時地基土的含水量應(yīng)控制在最優(yōu)

含水量范圍內(nèi)；大面積夯時應(yīng)按順序；基底標(biāo)高不同時應(yīng)先深后淺；

結(jié)束后，應(yīng)及時將夯松的表土清除或者將浮土在接近1m的落距夯實

至設(shè)計標(biāo)高。

換土墊層

就是將獨立基礎(chǔ)下面一定厚度的軟弱土層挖除，然后以中砂、粗砂、

礫石、碎石或者卵石、灰土、以及其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料填實。

墊層應(yīng)分層夯實，每層夯實后的密度應(yīng)達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

換土墊層的設(shè)計：換土墊層的設(shè)計包括計算墊層所應(yīng)具有的最小寬度

和厚度。在墊層的寬度方面，根據(jù)建造經(jīng)驗，墊層的頂寬普通采用較

基礎(chǔ)底功每動寬出200mm,墊層的底寬普通取基礎(chǔ)同寬。墊層的厚

度應(yīng)根據(jù)作用在墊層底面處土的自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和不大于

軟弱土層承載力的條件確定，同時厚度不小于500mmo

在該對該廠房的基礎(chǔ)進行設(shè)計時，由勘察資料顯示，該地基為很厚的

軟黏土層，其承載力標(biāo)準(zhǔn)值我一80kN/m,重度尸17kN/m3,H^LOO,

e=1.00o已知廠房獨立基礎(chǔ)承受上部結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計值F-155kN,設(shè)計

室內(nèi)外高差為0.3m,室外基礎(chǔ)埋深d=0.80m。從以上數(shù)據(jù)可知，該地

基承載力和變形不能滿足設(shè)計要求，故需要進行換土墊層。墊層材料

選用中砂，其承載力設(shè)計值按f^l80kN/m計算（施工時砂墊層密度控

制在中密程度），重度取L19.5kN/m。

按公式l=b=[F/(Jyh)]確定基底長度和寬度(獨立柱正方形樁承臺

基礎(chǔ))。

式中：1、b——基礎(chǔ)底面長和寬；

F—上部結(jié)構(gòu)的荷載設(shè)計值；

f一換土墊層承載力；

7-基礎(chǔ)及回填土平均重度，普通取『20kN/m；

h——基礎(chǔ)自重計算高度。

將具體數(shù)值代入后得：

采用該式確定墊層厚度時，需要用試算法，即預(yù)先估計一個厚度，然

后按上式校核，如不滿足要求時，必須增加墊層厚度，直至滿足要求

為止。

為了減少計算工作量，設(shè)計該機房基礎(chǔ)換土墊層的厚度時，采用了查

曲線圖的計算方法：曲線圖見《建造地基基礎(chǔ)》1990.10；231o

首先，按下式計算出

本工程除了對設(shè)計好的基礎(chǔ)進行地基加固處理以外，在施工設(shè)計階段

就根據(jù)勘察資料進行結(jié)構(gòu)本身防變形的設(shè)計，真正做到以設(shè)計為中心，

預(yù)防結(jié)合的思想。

建造物常因功能的需要，使本身具有一定的剛度，普通工業(yè)及民用建

筑剛度比較大的有兩種，一種為絕對剛性，如鋼筋混凝土筒倉，煙囪

等；另一種為相對剛性，如多層磚石房屋，多層鋼筋混凝土框架，它

具有一定的剛度，可是它的強度較低，不能與它的剛度協(xié)調(diào)一致，其

抗拉能力尤弱，因此碰到軟土地基時應(yīng)適當(dāng)增加其關(guān)鍵部位的抗拉強

度，這樣有利于利用建造物的剛度來調(diào)整建造物部份不均勻沉降。本

工程在關(guān)鍵部位的柱、梁均采取了加大縱筋直徑，全程加密箍筋的方

法，以達到增大建造物整體抗拉強度的目的。

設(shè)置沉降縫

對于黏土層厚較大大的軟弱地基，特別是地基壓縮量相差較大的位置，

在建造物上設(shè)置沉降縫是常用的處理措施。沉降縫的設(shè)置宜結(jié)合建造

物的平面形狀、地基土質(zhì)、基礎(chǔ)類型及荷載條件等設(shè)置沉降縫，普通在

下列部位設(shè)置：①建造平面的轉(zhuǎn)折部位；②高度差異或者荷載差異處；

③長高比過大的砌體承重結(jié)構(gòu)或者鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位；

④建造結(jié)構(gòu)或者基礎(chǔ)類型不同處；