地基处理课程论文3000字

液化地基的几种处理方法

一、地基液化及其危害

地震时饱和砂土地基会发生液化现象，造成建筑物的地基失效，发生建筑物下沉、倾斜甚至倒塌等现象。地基土的承载能力主要来自土的抗剪强度，而砂土或粉土的抗剪强度主要取决于土颗粒之间形成的骨架作用。饱和状态下的砂土或粉土受到振动时，孔隙水压力上升，土中的有效应力减小，土的抗剪强度降低。振动到一定程度时，土颗粒处于悬浮状态，土中有效应力完全消失，土的抗剪强度为零。土变成了可流动的水土混合物，此即为液化。实质上也就是指由于孔隙水压增加及有效应力降低而引起粒状材料(砂土、粉土甚至包括砾石)由固态转变成液态的过程。

地基的液化会造成：冒水喷砂，地面下陷，建筑物产生巨大沉降和严重倾斜，甚至失稳。

地基液化还引起其他一系列震害：喷水冒砂淹没农田，淤塞渠道，路基被淘空，有的地段产生很多陷坑；河堤裂缝和滑移；桥梁的破坏等。

二、影响地基液化的因素

饱和砂土或粉土液化除了地震的振动特性外，还取决于土的自身状态：1．土饱和，即要有水，且无良好的排水条件；2．土要足够松散，即砂土或粉土的密实度不好；3．土承受的静载大小，主要取决于可液化土层的埋深大小，埋深大，土层所受正压力加大，有利于提高抗液化能力。此外，土颗粒大小，土中粘粒含量的大小，级配情况等也影响到土的抗液化能力。在地震区，一般应避免用未经加固处理的可液化土层作天然地基的持力层。

三、处理方法

我国现在对于地基处理方面还不是很成熟，特别是在一些湿陷性黄土的地区以及中砂土易发生液化的都很难处理。关于具体处理可液化地基的方法，常用的方法有换填法、强夯法、砂桩法、碎石桩法等。

1、强夯法

当全液化地基路段较长，或需处理面积大，地基处理区域较近范围内无建筑物，无重要构造物时，强夯法是比较理想的地基处理方法。强夯法处理地基的原理：利用起重设备将夯锤提升到一定高度，然后使其自由下落，以一定的冲击能量作用在地基上，在地基土里产生极大的冲击波，以克服土颗粒间的各种阻力，使地基密实，从而提高强度，减少沉降，消除湿陷性或者提高抗液化能力。

由于强夯处理的对象(即地基土)非常复杂，一般认为不可能建立对各类地基土均适合的具有普遍意义的理论，但对地基处理中经常遇到的几种类型土，还是有规律可循的。实践证明，用强夯法加固地基，一定要根据现场的地质条件和工程作用要求，正确选用强夯参数，一般通过试验来确定以下强夯参数：(1)有效加固深度；(2)单击夯击能；(3)最佳夯击能；(4)夯击遍数；(5)间歇时间；（6)夯点布置和夯点间距。

强夯可采用两种类型的机械，一种是起重能力50t的履带吊配18～20t的铸铁夯锤；另一种是20～25t起重能力的吊机配16～20t的夯锤，这种夯机吊臂顶上须配辅助门架。强夯

处理，进行主、副夯和满夯3遍夯击。施工要点如下：清理场地；夯点布置；夯击就位，进行第一遍夯击(主夯)；移动位置；副夯施工；进行满夯处理。强夯施工必须按夯击点确定的技术参数进行。以各个夯击点的夯击数作为施工控制数值。

总的来说，强夯加固地基主要是强大的夯击能在地基中产生强烈的冲击波和动应力对土体进行加固作用，对饱和细粒土而言，经强夯后，其强度的提高过程可分为：①夯击能量的转化，同时伴随强制饱和土的压缩和振密，局部土体的液化或土体结构的破坏；②排水固结压实；③土体触变恢复并伴随土体压密。

在我国强夯法常用来加固碎石土、砂土、粘性土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基土。由于其具有设备简单、施工速度快、适用范围广、节约三材、经济可行、效果显著等优点，很快受到工程界的重视，并得以迅速推广取得了较大的经济效益和社会效益。

2、换填法

换填法将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层填入强度较大的砂，碎石，素土，灰土及其他性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实至要求的密实度。

用非液化土替换全部液化土层。液化地基土的处理范围，在基础外缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5。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，常采用换填土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等，并分层夯实至设计要求的密实程度，作为地基的持力层。换填法适于浅层地基处理，处理深度可达2～3米。根据工程实践表明，采用换填法不仅可以解决工程地基处理问题，而且是可就地取材，施工方便，不需特殊的机械设备，并且可缩短工期等。

此种方法原理相对简单，根据实际工程情况，选择垫层种类即可，但多适用于中小型建筑场地，对于道路工程或者换填材料不充足地区并不合适。

3、碎石桩法

当液化层较深或地表土层强度较低时，常采用碎石桩。本路通过各种碎石桩的效果、经济及环保等方面的对比，采用等能量、等变形夯扩挤密碎石桩。

等能量、等变形夯扩挤密碎石桩是国家专利技术,使用专利施工机械,利用重锤冲击成孔，在成孔的同时，使桩端及桩身周围土体得到第一次挤密；成孔至设计标高后在孔中分层填入碎石（每次填入0.10-0.15m3），提升重锤到一定高度，令其自由落体，夯击碎石到松散的软土地基，使桩端及周围的土体得到第二次挤密。依次填入碎石，夯击碎石，直至夯填至设计标高。在施工过程中通过控制填料夯击后的贯入度，了解桩周土体的密实程度，在相同能量夯击下控制相同的贯入变形，可将桩周土体改变为物理力学性能指标稳定的加固土体，从而使土体产生根本性变化。

利用此是施工法可有效挤密加固桩周及桩底土层，使松散的土体更加密实，对砂性土的挤密效果尤其显著，可有效消除松散砂土的液化现象，改善土的物理力学指标，提高地基土的承载能力和压缩模量，减少地基土的压缩变形。

其中：干振碎石桩处理液化地基属于物理加固方法，其加固液化地基的原理是：振密作用；挤密作用；排水减压作用；预振作用。碎石桩的桩长确定应由处理深度而定，这与工程重要性以及地基液化程度密切相关。

4、砂桩法

砂桩在我国的应用始于50年代。起初，砂桩法用于处理松散砂土地基，视施工方法不