软弱土地基处理方法

5.添加剂 不同的添加剂对水泥土强度 有着不同的影响，选用合适的添加剂可以 提高水泥土强度或节省水泥用量。在水泥 系深层搅拌法中，常选用木质素磺酸钙、 石膏和三乙醇胺等添加剂。添加剂对水泥 土强度的影响程度可通过试验来确定。
6．土中的有机质含量 由于有机质使土壤具有较大 的水容量和塑性，较大的膨胀性和低渗透 性，并使土壤具有酸性，这些因素都会阻 碍水泥水化反应的进行，影响水泥土的固 化，从而降低水泥土的强度。因此，有机 质含量的增高将会明显地降低水泥土的强 度。
1.提高浅基础下地基的承载力； 2.减少沉降量； 3.加速基底下软弱土层的排水固结； 4.防止冻胀； 5.消除膨胀土的胀缩作用。
第4节 排水固结预压法
排水固结预压法是利用地基土排水固结 的特性，通过施加预压荷载，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。
按注浆喷射形式的不同， 加固体的形状不同。喷射形 式主要有：
1.旋转喷射注浆； 2.定向喷射注浆； 3.摇摆喷射注浆。
高压喷射注浆法在工程上 的应用主要有两方面：
1.加固地基，提高建筑物地基的承载力， 改善地基的变形性质，既可应用于拟建建 筑物的地基处理，又可应用于已建建筑物 的事故处理。
2.地基或土体的防渗处理，形成防渗帷 幕，防止渗流破坏、流土或管涌。
1.水泥掺入比
水泥土的无侧限抗压强度随水泥掺入比 的增大而增大。当aw<5%时，由于水泥与 土的固化反应过弱，对于提高地基土的强 度效果不明显。工程上常用的aw约为 7~25%。
水泥土的强度增长率在不 同的掺入量区域、不同的龄期 时段内是不相同的，而且原状土不同，水 泥土的强度增长率也不同。
qu(MPa)
固结 压，砂井预 加速地基的固结和强度的 饱和软弱土层。
3
压，塑料排 增长，提高地基的稳定性；对渗透性极低 水带预压， 加速沉降发展，使基础沉 的泥炭土，必
真空预压， 降提前完成。
须慎重对待。
降水预压。
振密 振冲挤密， 采用一定的技术措施，通 适用于：处理
挤密 爆破挤密， 过振动和挤密，使土体的 松砂、粉土、
e
e
e'
e0
a
c b
'a
'b
'c
土层的排水固结效果和它的排水边界条 件有关。当土层厚度相对于荷载宽度比较 小时，土层中孔隙水向上下面透水层排出 而使土层发生固结，称为竖向排水固结。 根据固结理论，粘性土固结所需时间与排 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。
灰土垫层，置换地基表层软弱土， 矿渣垫层。提高持力层承载力，扩
散应力，减少沉降量。
适用范围
适用于：碎石 土，砂土，粉 土，低饱和度 的粘性土，杂 填土等。对饱 和粘性土应慎 用。
适用于：处理 暗沟、暗塘等 软弱土地基。
软弱土地基处理方法
编 分类 处理方法
号
原理及作用
适用范围
排水 天然地基预 在地基中增设竖向排水体，适用于：处理
软弱土地基处理
软弱土地基处理
第1节 概述 第2节 夯实法及碾压法 第3节 换土垫层法 第4节 排水固结预压法 第5节 挤密法和振冲法 第6节 强夯法 第7节 深层搅拌法 第8节 高压喷射注浆法
第1节 概 述
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。
qu(MPa)
5 4 3 2 1 0
7
aw = 5% aw =10% aw =15% aw =20% aw =25%
14
28
60
90
T (d)
150
3.地基土的含水量 当水泥掺入比相同时，水 泥土的无侧限抗压强度随着含水量的降低 而增大。含水量的降低使水泥土的密实性 得到增强，从而提高了强度。 4.水泥标号 水泥土的强度随水泥标号的提高而增大。 在水泥掺入比相同的条件下，水泥标号每 提高100号，水泥土的无侧限抗压强度约增 大20％～30％。
第3节 换土垫层法
当建筑物基础下的持力层比较软弱、不 能满足上部荷载对地基的要求时，常采用 换土垫层法来处理软弱土地基，即将基础 下一定深度内的土层挖去，然后回填以强 度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实。
实践证明：换土垫层可以 有效地处理某些荷载不大的建 筑物地基问题。换土垫层按其回填的材料 可分为砂垫层、碎石垫层、灰土垫层等。 ※ 砂垫层的主要作用：
一、挤密法 挤密法的加固机理主要靠
桩管打入地基中，对土产生横向挤密作用， 在一定挤密功能作用下，土粒彼此移动， 小颗粒填入大颗粒的空隙，颗粒排列紧密， 孔隙体积减少，地基土的强度也随之增强。 所以挤密法主要是使松软土地基挤密，改 善土的强度和变形特性。
二、振冲法 振冲法是利用一个振冲器，
在高压水流的作用下边振边冲，使松砂地 基变密；或在粘性土地基中成孔，在孔中 填入碎石制成一根根的桩体，这样的桩体 和原来的土构成复合地基。
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(a)定位 (b)喷浆(粉)搅拌下沉 (c)搅拌上升 (d)重复喷浆(粉)搅拌下沉 (e)重复搅拌上升(完毕)
深层搅拌法按固化主剂的 不同可分为水泥系深层搅拌法 和石灰系深层搅拌法；按施工工艺又可分 为浆体喷射深层搅拌法和粉体喷射深层搅 拌法。
水泥系深层搅拌法所形成的固化土称为 水泥土（水泥加固土），影响水泥土强度 的主要因素有：
※ 流变：在应力不变的情况下， 土体的剪应变和体应变仍随时间 而增长的现象。
淤泥：e≥1.5 软 土 淤泥质土：1.5 > e≥1.0
软 土 地 基 的
工 程 特 性
地基承载力低 建筑物的沉降和差异沉降较大 建筑物沉降历时长
由于软土地基的上述工程特性，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。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。因此在软土地基上建 造建筑物，要求对软土地基进行处理。
第7节 深层搅拌法
深层搅拌法（Deep MixiMethod──DMM）是一种化学 加固地基的方法。它通过特制机械──各种深层搅 拌机，沿深度将固化剂（水泥浆、水泥粉或石灰粉， 外掺一定的添加剂）与地基土强制就地搅拌，利用 固化剂自身及其与地基土之间所产生的一系列物理、 化学反应，使地基土硬结成为具有整体性、水稳定 性、较低渗透性和一定强度的复合土桩（体），或 与地基土构成复合地基，从而提高软土地基的承载 力、减小地基的变形。
偏技术。
适用范围
根据实际情况 确定。
第2节 夯实法及碾压法
通过夯锤或机械，夯击或碾压填土、疏 松土层，使其孔隙体积减少、密实程度提 高，这种作用称为压实。压实能降低土的 压缩性、提高其抗剪强度、减弱土的透水 性，使经过处理的表层弱土成为能承担较 大荷载的地基持力层。
一、土的压实原理 大量工程实践和试验研究
在砂土中和粘性土中振冲法的加固机理 是不同的。在砂土中主要是振动挤密和振 动液化作用；在粘性土中主要是振冲置换 作用，置换的桩体与土组成复合地基。
第6节 强夯法
强夯法是用几吨至几十吨的重锤从高处 落下，反复多次夯击地面，对地基进行强 力夯实。这种强大的夯击力在地基中产生 动应力和振动，从夯击点发出纵波和横波， 向地基纵深方向传播，使地基浅层和深处 产生不同程度的加固作用。
5入
高压喷射 分软弱土，或在部分软弱土 土、粉砂、细 注浆，石 地基中掺加水泥、石灰或砂 砂等。振冲置
灰桩等。 浆等形成加固体，与未处理 换法对于不排
部分土组成复合地基，减少 水剪强度
沉降量。
Cu<20kpa时
慎用。
加筋 土工聚合 在地基或土体中埋设强度较大的土 适用于：处理
物加筋， 工聚合物、钢片等加筋材料，使地 软弱土地基、
qu(kPa)
3000 2500 2000 1500 1000
500 0 0
有 机 质 含 量 为 1.30% 有 机 质 含 量 为 10.01%
3
6
9
aw(% )
12
15
第8节 高压喷射注浆法
高压喷射注浆法（High Pressure Jet Grouting）是利用高压射流技术，喷射化 学浆液，破坏地基土体，并强制土与化学 浆液混合，形成具有一定强度的加固体， 来处理软弱地基的一种方法。
5 4 3 2 1 0
7
aw = 5% aw =10% aw =15% aw =20% aw =25%
14
28
60
90
T (d)
150
2.龄期 水泥土的无侧限抗压强度随着龄期的增 长而增大，其强度增长规律不同于混凝土， 一般在T＞28d后强度仍有较大增长。直到 90d后其强度增长率逐渐变缓。所以，以龄 期90天作为标准强度。
4
灰土挤密桩，孔隙减少，强度提高；必 杂填土及湿陷 砂桩，石灰 要时，在振动挤密的过程 性黄土。
桩
中，回填砂、砾石、灰土、
素土等，与地基土组成复
合地基，从而提高地基承
载力，减少沉降量。
软弱土地基处理方法
编 分类 处理方法
号
原理及作用
适用范围
置换 振冲置换，采用专门的技术措施，以砂、 适用于：处理
及拌 深层搅拌，碎石等置换软弱土地基中部 粘性土、冲填
竖向排水情况
砂井地基排水情况
排水固结预压法主要适用 于处理淤泥、淤泥质土及其他 饱和软粘土。对于砂类土和粉土，因其透 水性良好，无需用此法处理。 一、堆载预压法 二、砂井堆载预压法 三、真空预压法
第5节 挤密法和振冲法
在砂土中，通过机械振动挤压或加水振 动可以使土密实。挤密法和振冲法就是利 用这个原理发展起来的两种地基加固方法。
软弱土地基处理方法
编 分类 处理方法
号
原理及作用
碾压 重锤夯实，利用压实原理，通过机
1 及夯 机械碾压，械碾压夯击，把表层地 实 振动压实，基土压实；强夯则利用
强夯
强大的夯击能，在地基
中产生强烈的冲击波和
动应力，迫使土动力固
结密实。
换土 砂石垫层，以砂石、素土、灰土、 2 垫层 素土垫层，矿渣等强度较高的材料
表明，控制土的压实效果的主要因素是： 土的含水量，压实机械及其压实功能等。
土的压实效果常用干密度d（单位土体积
内土粒的质量）来衡量。
1.最优含水量 对粘性土，当压实功能和 条件相同时，土的含水量过大或过小，土 体都不易压实，只有把土的含水量调整到 某一适宜值时，才能收到最佳的压实效果。 在一定压实机械的功能条件下，土最易 于被压实，并能达到最大密度时的含水量， 称为最优含水量wop，相应的干密度则称为
最大干密度dmax。
0
d dmax
wop
w
试验统计表明：最优含水量 wop与土的塑限wp有关，大致为 wop=wp+2%。土中粘土矿物含量大，则最 优含水量大。
2.压实功能 对于同类土，随着压实功能的变化，最 大干密度和最优含水量也随之变化。当压 实功能较小时，土压实后的最大干密度较 小，对应的最优含水量则较大；反之，干 密度较大，对应的最优含水量则较小。
6
锚固树根 桩，加筋
基保的或持应土整 力体体 、能性 应承， 变受提 场抗高 ，拉刚 从力度 而，， 提防改 高止变 地断土 基裂体承，填土土、及砂陡土坡。填
土。
载力，改善变形特性。
软弱土地基处理方法
编 分类 处理方法
号
原理及作用
其它 灌浆，冻 通过独特的技术措施处理软
7
结，托换 弱土地基。
技术，纠
地基处理的目的主要是改善地基的工程 性质，包括改善地基土的变形特性和渗透 性，提高其抗剪强度等。
地基处理的原则：地基处理有许多方法， 各种方法都有各自的特点和作用机理。没 有哪一种方法是万能的，对于每一个工程 都必须进行综合考虑，通过几种可能采用 的地基处理方案的比较，选择一种技术可 靠、经济合理、施工可行的方案，既可以 是单一的地基处理方法，也可以是多种地 基处理方法的综合。
淤泥、淤泥质土在工程上统称为软土， 其具有特殊的物理力学性质，从而导致了 其特有的工程性质。
※ 软土：指在静水或非常缓慢
的流水环境中沉积，经生物化学
作用下形成的软弱土。
物
软 土 的
理 力 学ຫໍສະໝຸດ Baidu特
性
天然孔隙比大： e>1 天然含水量高：w≥wl 抗剪强度低
压缩系数高 渗透系数小 灵敏度高 具有明显的流变性