地基加固技术论文精选(九篇)

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第1篇：地基加固技术论文范文

关键词：填土，注浆，地基加固

 

一、工程概况

大连石化新厂新建项目，场地位于大连石化分公司院内，拟建餐厅长36.0m，宽20.7m，二层框架结构。

二、基础以下工程地质条件及地下水

（一）基础以下工程地质条件

①素填土，黑褐色，松散，由灰岩碎石及少量粘性土等组成，层厚2.5～4.6m，属软弱土，不稳定。

②中风化石灰岩，岩体具中厚层结构，岩芯呈碎块状、短柱状，岩体较破碎，属较软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

（二）地下水

地下水稳定水位埋深2.0～3.0m，为海水和第四系潜水混合的地下水，水位受潮汐影响。

三、设计参数

由于拟建餐厅周边分布石油管线及建筑物，处理范围小，不适宜采用桩基及强夯，综合考虑，采用注浆处理后的素填土为复合地基，处理后复合地基承载力特征值fak不小于200Kpa，压缩模量Es不小于20Mpa，即可满足设计要求。

处理基础范围为36.0*20.7m，根据理正软件计算，按1.4m的等边三角形布点，共布置17排注浆孔，总孔数为434个，注浆孔径为110mm，注浆孔钻至中风化石灰岩，注浆套管管径为108mm。①注浆压力：　注浆过程中，由于填土位于上层，层顶位于地表，浆液沿水平剪切方向流动会在地表出现冒浆现象，因此注浆的极限压力值Pu须满足下式：

Pu＝γhtan2（45°+φ/2）+2ctan（45°+φ/2）

式中h为注浆孔的深度。在实际注浆过程中，应考虑注浆管道的压力损耗、注浆端头浆体堵塞等影响。经调整后采用注浆压力为0.5～2.0MPa。

②注浆浆液配比为1：1（体积比），此次注浆加固法选用水泥作固相材料。免费论文。免费论文。水泥可采用425普通硅酸盐水泥，液相用一般饮用淡水。③注浆量

注浆量按单孔注浆量控制，单孔注浆量按下式计算：

Q=πLR2nη

式中：Q——单孔注浆量（m3）；

L——注浆段长度（m），取全孔长减去孔口段；

R——浆液扩散半径（m），0.85；

n——注浆段土层孔隙率，取54.3%；

η——浆液损失率1.2。

单孔注浆量根据深度不同经计算在3.5～5.8 m3之间。

四、现场试验和施工要点

由于该场地地下水为海水，且受潮汐影响，为保证地基处理后，复合地基承载力满足设计要求，特选取了一块4.8*5.6m的场地进行试验，检测合格后再进行整个场地的钻孔注浆施工。①平整场地，使XY-100型钻机能够进场施工

②施放钻孔，依据设计图现场放孔，水平偏差不大于25mm，垂直偏差小于1%。

③花管制作，在无缝钢管管壁按0.5m左右切割3个孔径10mm的注浆孔，地面以下一米不用切割

④钻孔施工，钻至中风化石灰岩，钻孔应按基岩面由浅至深的地方施工，成孔后，将108mm花管下入孔中距基岩面0.5m处，孔口预留长度0.2m以上。

⑤注浆：先用水泥砂浆将花管四周密封，待封孔水泥凝固24小时后，对该孔进行高压注浆，浆体经搅拌机充分搅拌均匀后，将注浆管与花管连接上，开始加压注浆，若漏浆严重，可采取分段分次注浆。

⑥注浆压力超过设计压力，地面冒浆或注浆量小于1L/min，即注浆结束，挪至下一孔，重复上述钻孔注浆工作，注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行，宜采用先外围后内部的施工方法。

⑦检验合格后进行全场施工

五、质量检验

注浆检验时间在注浆结束28d后进行，抽2～5%个孔进行重型动力触探检测，取样10组和不少于3个静力载荷试验。六、注浆加固的范围内钻孔取芯观察，浆脉呈纵向和水平分布，局部岩芯呈短柱状，与理论设计相符；动力触探检测结果：连续动探击数均大于5击，承载力特征值为200KPa；载荷试验3点结果承载力特征值为200KPa，相应沉降量为2.5～4.2mm。注浆加固地基效果满足设计要求。

六、结语

本本工程施工及检验情况均良好，证明在填土地基中进行注浆地基加固是可行的。免费论文。注浆效果的成败还在于施工管理和质量控制，须建立详细、可操作的管理程序和丰富的经验及可靠的检测手段。

参考文献

1、中华人民共和国建设部．建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）

2、刘景政，等．地基处理与实例分析 北京：中国建筑工业出版社，1998．

3、中华人民共和国建设部．建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）

4、曾国熙，等．地基处理手册 北京：中国建筑工业出版社，2002．

第2篇：地基加固技术论文范文

关键词：强夯法，夯击点

 

强夯法是将100～400kN的重锤，最重达2000kN，以6～40m的落距落下给地基以冲击和振动，从而达到提高地基强度，降低其压缩性，改善土的振动液化条件等目的。可用于加固各类砂性土、粉土、一般粘性土、人工填土，以及大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料等组成的杂填土。单层8000kN·m高能级强夯处理深度达12m，多层强夯处理深度可达24～54m，一般能量强夯处理深度在6-8m。地基经强夯处理后，可明显提高地基承载力、压缩模量，减少孔隙比，降低压缩系数，消除湿陷性，膨胀性，防止振动液化。论文参考。强夯机具主要为履带式起重机，当起吊能力有限时可辅以龙门式起落架或其它设施，加上自动脱钩装置，施工机具简单。一般的强夯处理是对原状土施加能量，无需添加建筑材料，节省材料。

1 夯击点布置

不同的建筑物夯击点位置不同，对某些基础面积较大的建筑物，夯击点可按等边三角形或正方形布置；对办公楼和住宅建筑，夯击点可根据承重墙位置采用等腰三角形布点;对工业厂房夯击点可根据柱网来布置。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，对一般建筑物，每边超出基础边缘的宽度宜为设计处理深度的1/2～2/3，并不宜小于3m。论文参考。为有效加固深层土，加大土的密实度，强夯常需分遍夯击。由于夯点需要一定距离，使夯击时夯坑产生冲剪，在夯坑底形成一挤压加固，为使所产生的挤压力受周围土约束，侧面不隆起，因此侧面应有一定间距的不扰动土。不能像重夯采用一夯挨一夯，夯击时侧面土为扰动土，易隆起，减少锤底的挤密作用。由于夯点间距大，夯点间需增设夯点以加固未挤密土，故需增加遍数。对饱和粗粒土，当需要夯坑深度大时，或积水，或涌土需填粒料，为便于操作而分遍夯击。对饱和细粒土，由于存在单遍饱和夯击能，每遍夯后需孔压消散，气泡回弹，可二次压密、挤密，因此对同一夯点需分遍夯击。在实际操作中，我们常采用先高能量大间距加固深层，根据需要对同一批夯点夯击，然后再逐个夯击另一批夯点，若对所有的夯点都先夯一遍，将造成浅层先加固低于以后深层加固的效果。夯距通常为5～9m,为了使深层土得以加固，第一遍夯击点的间距要大，下一遍夯点往往布置在上一遍夯点的中间。最后一遍是以较低的夯击能进行夯击，用以确保近地表土均匀性和较高的密实度。如果夯距太近，相邻夯击点的加固效应将在浅处叠加而形成硬层，则将影响夯击能向深部传递。夯击粘性土时，一般在夯坑周围会产生辐射向裂隙，如夯距太小时，等于使产生的裂隙重新又被闭合。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。

2 夯击次数和遍数的确定

夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件:第一，最后两击的平均夯沉量:当单击夯击能较小时不大于50mm，当单夯夯击能量较大时不大于100mm～200mm。第二，夯坑周围地面不发生过大的隆起。第三，不因夯坑过深而发生起锤困难。当需要逐遍加密饱和土或高含水量土以加大土的密实度，或夯坑要求较深起锤困难需加填料时，对每一夯点需分遍夯击，以使孔隙水压力消散。各批夯点的遍数累计加上满夯组成总的夯击遍数。一般每个夯点2～3遍。论文参考。对软弱土，每批夯点的第一遍击数，常以控制场地隆起、起锤困难设定击数，一般选用5～10击，而无需控制夯沉量。夯击遍数一般情况下可采用2～3遍，最后一次以低能量满夯一遍，其目的是将松动的表层土夯实。土体压缩层越厚，土质颗粒越细，同时含水量越高，需要的夯击遍数越多。

对于需要分两遍或多遍夯击的工程，两遍夯击间应有一定的时间间隔。各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力消散所需要的时间。对砂性土，孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有2～4min，故对渗透性较大的砂性土，两遍夯间的间歇时间很短，亦即可连续夯击。对粘性土，由于孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦相应的叠加，其间歇时间取决于孔隙水的消散情况，一般为2～4周。对粘性土地基的现场埋设了袋装砂井，以便加速孔隙水压力的消散，缩短间歇时间。

3 夯锤

夯锤可用混凝土及铸钢制作。混凝土锤重心较高，冲击后晃动大，夯坑易塌土，夯坑开口较大，易起锤，易损坏。铸钢锤则相反，特别是夯坑较深时，塌土覆盖锤顶易造成起锤困难。某些施工单位将锤底制成稍带凸弧，增加了侧挤使坑壁稳定，减小了起锤力及坑壁塌土。夯锤形状现多用圆锤，夯锤构造可用钢板为外壳,底板加厚,内部焊接钢筋骨架后浇筑混凝土制成，锤底面积一般根据锤重决定，锤重为100～250kN时，可取锤底静压力25～40kPa，细粒土，单击能低，宜取较小值;粗粒土，单击能高宜取较大值。锤底面积一般为3～7m2，以上适于单击夯击能小于8000kJ时。若夯击能加大，锤重加大，静压力值宜相应加大。为减少夯锤下落过程中的空气阻力作用，特别是消除当夯坑较深而尚需继续夯击时的气垫影响，夯锤宜设4～6个排气孔，孔径宜取下口直径150～200mm，上口直径为80～l00mm，过小易堵孔。夯锤吊环必须准确处于重心,确保起吊后锤身平衡。

4 起夯面

为使强夯加密土不被挖除，有效利用其加固深度，起夯面可高于基底或低于基底。高于基底是预留一压实高度，使夯实后表面与基底为同一标高。低于基底是当要求加固深度加大，能级达不到所需加固深度时，降低起夯面，在满夯时再回填至基底以上，使满夯后与基底标高一致，这时满夯加固深度加大，需增大满夯单击能。

5 垫层

对软弱饱和土或地下水很浅时，常需在表面铺设砂砾石、碎石垫层，厚0.5～1.5m，垫层材料宜用砂砾石、碎石、矿渣，粒径宜小于10cm。对处理土层为饱和砂、软土时，夯坑易涌土、涌砂，故垫层填料不宜用砂。垫层厚度不宜过小，过小不起作用;也不宜过厚，过厚时能级低的强夯，在锤底形成大的垫，扩散动应力，减小对下部软弱土的加固作用。

需要注意的是，虽然强夯法有很多的优点，但并不一定适用于所有情况。目前,在施工过程中,由于强夯法施工存在的诸多优点,设计院、建设单位、施工单位等在大规模的地基处理时普遍倾向于采用强夯法施工，但在许多工程中,强夯处理效果不明显,甚至比不处理时还差。因此,我们首先必须搞清楚什么地质条件适合强夯,使强夯能真正发挥去作用。

参考文献

[1]徐通礼.强夯法地基处理施工技术[J].西铁科技,2006,3

[2]刘文才,张境花,李国民.浅析强夯工程施工的几个误区[J].西部探矿工程,2010,6

[3]李玉平.浅谈强夯法在软土地基处理中的应用[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2010,6

[4]刘志强.强夯施工方法的探讨[J].山西建筑,2010,2

第3篇：地基加固技术论文范文

【关键词】 高压旋喷桩 既有建筑 地基加固 方案优化

[Abstract] since the 70's of last century in China from Japan the introduction of high-pressure jet grouting technology, this technology in our country has been in the foundation reinforcement of existing buildings, easily damaged parts of Canada and so on the improvement and development of great. To make this technology more in line with the current situation of buildings in our country, and more extensive application. Based on the existing building foundation reinforcement, in-depth study of the scheme of high pressure jet grouting pile in foundation reinforcement, and a simple method is proposed to optimize the scheme.

[keyword] high pressure jet grouting pile is strengthening building foundation scheme optimization

中图分类号：TU473.1文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

0 前言

人类的生产生活离不开建筑物，对于某些既有建筑，由于人类各种活动的进行可能导致建筑物地基出现问题，高压喷射是地基加固的处理方法之一，通过钻机将带有特制喷嘴的注浆管带入到预先计算好的土层深度以相对较高的压力把浆液喷射到土层之中。在喷射过程中，高压浆液会破坏土层结构、土壤结构。通过浆液中的混合性，将被破坏的土体与浆液重新结合固化成新的地基基础。形成有良好土的基本参数的地基。对建筑的加固效果明显，施工较为便宜。

1 高压旋喷桩简介

高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。

适用范围：

（1）高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。(2) 当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时，对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固，应根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。

(3) 高压喷射注浆法，对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层，地下水流速过大和已涌水的地基工程，地下水具有侵蚀性，应慎重使用。

(4) 高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。

2 高压旋喷桩对既有建筑地基加固方案设计

既有建筑的地基加固方案，首先要做好资料收集工作。对既有建筑桩基布置、现场地质状况、既有建筑变形测量等数据要进行系统的采集。在方案设计过程中，尤其对先有土质要进行详细系统的探查。了解现在土的塑性状态、抗剪强度等基本指标，进一步判断土是否处于软塑状态。对于软塑状态土，满足高压旋喷桩的施工条件和要求，就要尽量拟定采用高压旋喷桩加固地基的方法。

已选定高压旋喷桩加固法，要着重根据现场环境、建筑物设计要求、设计荷载、土质状况，通过计算设计高压旋喷桩布设图、浆液水灰比、桩长、桩身直径、水泥型号、喷射压力、旋转速度、提升速度等指标。

对于地基承载力不够导致建筑物不均匀沉降的地基，建筑物会产生开裂问题。在加固之后要对开裂建筑进行修复。对建筑物地下管线进行测量，排除损坏管线等加固后期修复工作也应在方案中体现。

2 高压旋喷桩加固方案优化及相关施工注意事项

高压旋喷桩在当今的既有建筑加固工程中占有较大比例。然而在方案设计完成之后，施工单位往往在结合现场对方案优化部分做的不够好，导致施工工期长、浪费人力物力、材料浪费等一系列问题。

高压旋喷桩的加固原理决定了在设计完成后结合现场该如何修正方案。高压旋喷桩的加固机理：土体在高压水泥浆的作用下被破坏，高压水泥浆充满呗破坏的土体之中。根据力学原理，浆液破坏力：

式中F-------破坏力（）------密度（）

Q------流量（）

流量的计算公式：式中------喷射流平均速度（m/ S）

A------喷嘴截面积（）

上述公式可以说明：对于某种液体而言，破坏来在相同的喷嘴截面面积下，与流速平方成正比。所以要取得较强的土的力学特性，在控制好喷嘴截面情况下加大流速可达到较好效果。在喷射过程中，高压水泥浆会将土壤原本的结构破坏，重新形成水泥砂浆-土壤浆液一体的新浆液。新浆液在水泥胶体作用下重新固结，经过标准养护期28天之后可形成新的地基基础。较以前的土体，土的承载力、抗剪强度、抗压强度等土的基本指标会有较大增长。

所以在对方案优化过程中，对于软塑地基较严重的地段。在方案后期应加大喷射压力，进而会使得新形成的地基有较高强度。结合现场，如若现场施工面积较大或者距离较长时，高压输送管的距离要得到保证，超过50m时，对高压泵输出压力要相应提高1-5kpa，以保证喷嘴处的输出压力。

方案实施过程中，钻孔严禁用水钻孔，水钻孔会造成土壤液化严重含水量上升等问题，加剧土壤地基的软化。必要时候采用空压机风动成孔，此项措施能有效减少在高压旋喷桩灌注时对建筑物产生的附加沉降，降低对既有建筑的破坏。

方案优化过程中要保证，分段灌注高压旋喷桩的每段搭接长度应该小于100mm。并且为了保证桨面不再下降，应该由专业施工人员进行二次灌注。

对于高压旋喷桩所用水泥，在施工期间要加大检查力度。严禁使用过期、失效的水泥。并且旋喷桩一定要按设计方案的水灰比严格执行。

对于已经施工完毕的高压旋喷桩，应该选择有代表性的桩位和桩点，进行长效检测，同时选择桩的数量不应少于百分之十。在水泥标准养护期内应达到3-5天一检测，对于后期应达到一月一检测，为期6-10个月，形成相应的检查记录，方便日后取用。

4 结语

高压旋喷桩对既有建筑地基加固，此项技术在国内发展30余年，通过结合不同土质、不同施工要点、不同建筑风格等已经具备了一套符合我国国情的新型施工方法。在对于高压旋喷桩加固地基方案设计过程中，相应施工人员除了通过测量数据和相关部门提供图纸外，还应亲自去现场观察、检测。利用专业仪器对施工现场土质勘查、目标建筑物的变形勘查等得出详细的结论，进而结合有关材料进行加固方案的制定。

高压旋喷桩具有施工周期短、加固效果好、施工噪音小、经济环保等特点，所以在现代对于既有建筑的地基加固被广泛采用。然而在土质杂石多的地区，高压旋喷桩的技术还是不太成熟，很多技术手段还应该加强。

此项技术的广泛采用，也是我国建筑行业高速发展的一个体现，对于方案设计和施工人员，在严格要求技术的同时，可以运用相关知识对高压旋喷桩技术进行改进，为我国建筑事业的腾飞添砖添瓦。

【参考文献】

[1] 韩琨.高压旋喷技术在加固既有建筑物中的应用[J].西部探矿工程,2012, (5):61-63.

第4篇：地基加固技术论文范文

【关键词】预压新吹填 快速固结经济分析 深远意义

中图分类号：TB7文献标识码： A 文章编号：

随着浙江海洋经济发展示范区建设，温州都市圈加强民营经济发展先行创新，推进温州枢纽港、滨海重点开发区建设和临港先进制造业发展，近几年沿海围海造地得到长足发展，积累经验取得不少先进技术。其中，采用改性真空预压软基处理技术进行地基处理，即在传统真空预压软基处理技术上，优化真空预压、解决新吹填淤泥承载力低，无法进行其他工法处理的困难，而创新研究的新技术。新技术表层处理范围属浅层处理，承载力要求不高；达到所需的各项技术指标总体工期短、造价低的一种适宜于温州沿海原土地质条件以及新吹填淤泥实际情况的施工新方法。

1、新技术指标要求：软基处理降水时，真空度稳定在0.08MPa以上时间不少于30天，真空预压时不得停泵；经处理后场地土应同时满足以下技术指标要求：

1.1连续4昼夜场地实测沉降量小于2mm/天或固结度达到80%方可停止真空预压;

1.2处理后表面形成1米以上硬壳层；

1.3处理有效深度＞3米；

1.4处理后场地土承载力要达到65KPa以上；业主技术委员会可根据载荷板和静力触探检测采集的数据库，修正场地土载荷板检测与静力触探检测有关主要数据的换算经验公式，并根据此来大规模检测地基处理的结果。

2、改性真空预压技术属快速排水、快速处理固结的工法，该设计工法的特点如下：

2.1根据新吹填淤泥属流塑状的特征，通过改性真空预压封技术对流塑状新吹填淤泥进行强制调整土体的含水率；

2.2经负压密封技术使流塑状淤泥改变为软塑状，并在表层1.0～1.5m承载力明显提高达到技术指标要求。

2.3正确确定经改性真空预压过程中的沉降、固结以及在施工过程中的超孔隙水压力消散时间与恢复时间，防止形成“欠固结”，达不到所需各项技术指标要求。

3、新技术设计思路说明

“改性真空预压”对软地基处理方法主要是通过负压密封降水、对沿海地区的地质条件及新吹填泥的处理，进行负压密封降水，经20天左右的负压密封降水后，出水量明显减少，沉降量趋缓甚至无沉降的情况下，达到降低土层的含水量，提高密实度、承载力，减少地基工后和差异沉降量的目的。

在这主要工序中，通过优化后的真空预压，对渗透系数K≤0.1m/d的淤泥质土及流塑状淤泥质土进行初步固结处理，使之表层固结，以利设备人员进入下一步施工。由于在设计时充分考虑到工程造价这一主要因素，因此在前期试验区施工过程中，改革了传统真空预压需50cm砂垫层作为砂滤层，直接通过开挖盲沟置入集水总管的施工工艺，确保了不用砂垫层达到真空预压的效果，同时，由于直接用连接管将软基中的塑料排水板与真空管相联接，大大减少了真空压力传递的沿程损失，提高了真空传递效能和加固效果，达到降低加固费用的目的。

4、新技术主要控制性技术指标

4.1.小镙钻勘探，30×30m网格布点，以摸清加固区域内各层土质情况，以确定塑料排水板的插入深度。

4.2.塑料排水板采用B型板、质量按交通部JTJ/T257-96标准，排水板间距为0.6×1.0m布置，插入深度根据小镙钻勘探的地质条件确定，暂定4.0m。

4.3.布置膜下真空表，每1000m2一个，以确定在抽真空预压过程中的真空负压密封情况，确保无漏气。

4.4.布置沉降标，每2000m2一个，以监测抽真空期间场地沉降速率，通过真空泵调整沉降速率。

4.5.抽真空设备为BZF220-7.5的射流泵，每1000m2一套，通过与真空泵配套的真空压力表检测抽真空过程中的真空压力情况。

4.6.施工期间，膜下真空压力达到80KPa以上；

4.7.场地沉降在抽真空状态下24小时为10～20mm；

4.8.改性真空预压时间不小于30天；

4.9.经改性真空预压处理的场地总沉降量为200～250mm；

5、改性真空预压技术方案经济性分析

在相同的地质条件下与其它软基处理方法相比，改性真空预压技术具有下述优点：

5.1.30万平方面积施工工期为35～40天，是其它常规方法的1/3～1/2；

5.2.通过改性真空预压技术处理后的场地可有效控制软土的含水率、密实度、工后沉降，快速提高地基土的承载力，达到施工质量可控；

5.3.由于不采取砂垫层，克服了传统真空预压垫层真空阻力，缩短了真空压力的传递路径，使抽真空能力加强，

5.4.由于不用砂垫层,以及因不用砂垫层使得抽真空能力加强;因此工期短,工程造价低，一般仅为常规方法的40～80％；

改性真空预压技术作为一种新的加固软土地基技术克服了其它方法的诸多不足，可以加快施工速度，提高工程质量，降低地基加固所需的工程造价。因此，在温州沿海地区的应用，将对新吹填泥加固处理产生一次十分重大的变革，其意义是深远的。

【参考文献】

[1]]赵权威. 真空堆载联合预压法在加固沿海软土地基工程中的应用研究.桂林理工大学硕士研究生论文

[2]吴梦喜、高莲士.饱和-非饱和土体非稳定渗流数值分析【J】.水利学报1999.12

第5篇：地基加固技术论文范文

关键词：强夯法；等效拟静力法；加固深度；最优锤径

Abstract: the dynamic compaction method is an economic and efficient foundation treatment method, about their reinforcement of the depth of a variety of calculation method, which put forward by tianjin university of WangChengHua equivalent pseudo static method has more advantages, such as using the method can push to the optimal hammer diameter, calculate the optimal size of hammer type selection for mechanical reference.

Keywords: dynamic compaction method; Equivalent pseudo static method; Reinforcement depth; The optimum diameter hammer

中图分类号： TU47文献标识码：A文章编号：

1 强夯法及其发展

强夯法是一种经济高效的地基处理方法。这种方法是将很重的锤（一般为100～400KN，最高可达2000KN）吊到8～25m高处（最高可达40m），而后自由落下，其动能在土体中转化成很大的冲击波和高应力，从而提高地基土的强度，降低其压缩性，消除湿陷性，改善其抵抗振（震）动液化的能力等。同时，强夯法还可以提高土层的均匀性，减少工后差异沉降。

强夯法是1969年法国Menard技术公司首创的一项崭新的地基加固方法，其首次使用是在法国纳普尔海滨一住宅建筑项目上试验成功后，迅速在全世界各国推广。

1978年11月至1979年初，我国交通部一航局科研所等单位，在天津新港13号公路首次进行强夯法试验研究。1979年8～9月又在秦皇岛码头堆煤场的细砂地基进行试验，效果显著，正式采用强夯法加固该煤场地基。中国建筑科学研究院等单位，于1979年4月在河北廊坊进行强夯法试验，处理可液化砂土与粉土，并于6月正式进行工程施工。由于强夯法施工简单、快速、经济，在我国发展迅速，在《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）中，强夯法是地基处理技术之一，说明这项新技术已经成熟，目前已经成为我国最为常用和经济的地基处理方法之一。

2 强夯加固深度的确定

2.1 加固深度的定义及影响因素

在强夯法中,土体的加固深度是进行结构基础设计的主要依据，强夯法加固地基的加固深度为：从最初起夯面（夯前地面整平标高）算起，不完全工程设计需要的地基土，经强夯法加固后，以某种方法测试的土的强度、变形等指标，均满足了设计要求的深度。

我国《建筑地基处理技术规范》 JGJ7922002认为,夯锤重、落距、锤底单位压力、地基土的性质、不同土层的厚度和埋藏顺序以及地下水等都与加固深度有着密切的关系。除此之外，强夯机具的工作效率、强夯施加的总夯击能、夯锤的形状、锤径以及夯点的布置等因素对加固深度的影响也是显而易见的。

2.2 加固深度的判定方法

鉴于强夯法加固深度问题的复杂性，国内外许多学者和工程技术人员都致力于此问题的研究，常见的判定方法有一下一些：

1) Menard系数法

2) 系数修正法

3) 经验公式法

4) 量纲分析法

5) 能量守恒方法

在能量守恒法中，天津大学王成华[3]根据强夯时土体塑性变形对加固地基有效地事实，按塑性能量守恒，采用等效拟静力法估算加固深度。该方法认为总能量中真正使土体加固的能量为土体产生的塑性不可恢复变形所需之能量，由此导出等效拟静力法的计算有效加固深度：

(2.1)

(2.2)

式中 －地下水位埋深；

－分别为水上土的天然重度和水下土的有效重力密度。

2.3 等效拟静力法的基本思路

天津大学王成华于1991年提出的等效拟静力法，可初步考虑较多的影响因素，公式中各参数可由常规试验实测或设计选用，简便实用。且在若干工程实例的估算结果表明该方法具有可行性。该法认为强夯加固效果的实质是土体产生不可恢复的塑性变形；加固机理可以高度概括为将夯锤的重力势能转化为土体的塑性变形能。强夯使地基产生很大的竖向压缩和侧向挤动，锤外地面隆起、开裂。这一事实表明：若将夯击力视为静荷载，从引起等效塑性沉降角度来看，其等效拟静力至少达到或超过地基的极限荷载。可以认为拟静压力与相应的塑性沉降之积为实用与加固土体的塑性变形能。将夯锤式为浅基础，夯击力视为拟静压力，则为夯点下2倍锤径或边长深度内附加应力水平较高，其加固效果最佳，此深度以下效果较弱。近似假定：强夯静压力引起的拟静附加应力达到自重应力0.2倍深度以内，土体才产生塑性变形，此深度即为强夯地基的加固深度。

根据上述思路推导出等效拟静压力为：

（2.3）

式中： ―地基的变形模量，kPa；

μ―的泊松比；

D―夯锤的直径或边长，m；

ω―沉降系数，对圆形锤为0.79；对方形锤为0.89；

k―模量系数，由表2.1选取，按较软的土取大值，较硬的土取小值的原则确定；

η―效率系数，取0.67；

C―锤形常数，当夯锤为圆形锤时C= ；当夯锤为方形锤时C=ω=0.89。

将等效拟静压力带入式（2.1）或式（2.2）即可求出强夯法处理地基的加固深度。对成层土地基的 值可按土层厚度取加权平均值；

表2.1土的模量系数经验值

土的类别 淤泥、淤泥质粘土淤泥质粉质粘土 一般粘性土、松散的粉砂及细砂 黄土、湿陷性黄土 松散的卵石及碎石土 稍密至中密的砂土、渣土、冶金渣 冲填土杂填土、素填土等 较硬的粘性土、老粘土 较密的砂土、卵石碎石土

模量系数 k

3 夯锤锤径的选择

为确定夯锤尺寸（D）对强夯加固地基加固深度的影响情况，选取如表3.1所示的计算参数，计算不同锤径下的加固深度如图3-1。

表3.1计算参数表

变形模量E0(MPa) 天然重度r(KN/m3) 泊松比u 模量系数k 夯击能量QH(100J) 效率系数ŋ

10 17 0.3 0.17 2000 0.67

图3-1加固深度与锤径的关系

由图3-1可知，在土质、夯击能量等条件一定的情况下，锤底尺寸D小，加固深度小；增大尺寸可以提高加固深度，但不宜过大，过大深度反而会有所下降，在加固深度与锤径的函数关系曲线上，有且只有一个最大值，在实际工程中可以将其看作是最佳锤径。

对于等效拟静压力和强夯加固深度公式中的各个参数，如仅把锤径看作是变量，可以推导出加固深度达到峰值时夯锤锤径的表达式，推导过程如下：

令 ，则式（2.3）变为

（2.3a）

把式（2.3a）带入式（2.1）得：

（2.1a）

式（2.10a）对D求导得：

（3.1）

令式（3.1）等于零得：

（3.2）

求解式（3.2）得：

（3.3）

对于本例，但采用圆形锤时有：

根据图2-5可知，曲线的最大值在2.4m-2.5m之间，所以两者可以相互验证，在实际工程中可以根据现有机具，先确定夯击能，然后利用式（3.3）来计算最佳锤径，给最终夯锤的选择提供参考。

4 结语

1、因为强夯施工的震动过大，在绝大部分城市建设中已不再广泛使用，但是其操作简单，成本低，在许多远离市区的郊区及野外作业施工中仍有很大的利用空间；

2、利用等效拟静力法可以推导出最优锤径，可供施工前的施工准备；

3、等效拟静力法中考虑了方锤和圆锤两种锤形，经计算在同样的条件下，方锤计算出的加固深度较圆形锤计算出的结果大，但考虑圆形夯锤任意轴对称的特点，圆形夯锤实际操作中加固效果会好于方形锤，实际施工中也基本上都采用圆形锤。

参考文献

[1] 左名麒，朱树森. 强夯法地基加固. 北京：中国铁道出版社，1990

[2] 建筑地基处理技术规范，JGJ79-2002，北京：中国建筑工业出版社，2002

[3] 顾哓鲁,刘惠珊,汪时敏等. 地基与基础（第三版）[M] . 北京: 中国建筑工业出版社,2003.

[4] 徐至钧、张亦农. 强夯和强夯置换法加固地基，北京：机械工业出版社，2004

[5] 王成华. 强夯加固深度估算的等效拟静力法，第六届全国土力学及基础工程学术会议论文集，1991年，上海

[6] 王成华.强夯地基加固深度估算方法述评,地基处理，1991,2(1):20-24

第6篇：地基加固技术论文范文

叶吉，1957年6月生于江苏省江阴。先后毕业于中国地质大学土木工程专业、中国科技工程学院港口航道与海岸工程专业、工学学士；1976年进入交通部澄西船厂工作；1983年在江阴澄西机械施工处从事打桩队工作；1997年任江阴澄西机械施工处打桩队队长；2000年在江阴市华澄建筑安装工程有限公司历任机械施工队队长、打桩队队长、项目部经理等职。现为注册岩土高级工程师和国际特级职业经理人。

人有人性　土有土性

在地基处理方面，业内人士常说的一句话就是“神仙难降淤泥水”，由此说明淤泥质土的处理难度。地基中常见的软土，一般是指处于软塑料或者流塑状态下的黏性土，天然软土具有含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低的特点，还具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，这便是土的“性情”。在施工中，路基填土或桥涵构造物的最佳含水量很难把握，不易达到满足压实度值，而如果无法满足相应的密实度要求，一经使用荷载，往往会发生路基失稳、沉降不均、塌陷开裂等情况。尤其对淤泥土而言，业内长期采用“真空预压法”、“堆载预压法”，但以上方法往往会导致工期长、成本高，且由于大量使用塑料、化纤等材料而对土体产生二次污染。

参与过上海浦东机场第二及第三跑道、上海海港新城、上海虹桥机场第二跑道、上海洋山港陆域配套道路施工、天津中心渔港等市级、国家级重点工程项目的叶吉，凭借着对祖国广袤土地的热爱，将满腔热情都投入到攻克软土地基施工处理难点的研究中，在近20多年的施工实践中，他在施工第一线将所学专业知识与沿海、沿江新吹填软土地基的特点相结合，探索出了不同土性的特点，发明了应用于软土地基加固处理的专利技术——“双控动力固结处理软地基的方法”。

“双控动力固结法”即结合二种控制方法处理软弱地基的一种施工方法，特别是针对我国沿海地区普遍存在的淤泥质黏土，该工法能有效快速提高地基的承载力，使流塑状淤泥快速改变为软塑甚至固结。在饱和黏土中，特别是在淤泥和淤泥质黏土中，由于土的透水性差，持水性强，若用一般方法处理效果较差。而本工法则是利用电渗降水的方法对透水性差的土体产生疏干作用，从而使地下水得以排出。通过电渗降水降低施工区域内的地下水位，使加固范围内土体的含水量达到满足强夯施工要求的最佳含水量，再利用电渗后流塑状淤泥在外力作用下可塑成任何形态这一特点，通过施加电渗(外力)激活水分子，通过抽水使之成为半固结状态或固结状态。由于淤泥质黏土在外力除去后，能继续保持以上一特点。同时在塑态变成半固态时，土的形状不变，在电渗降水的作用下，土的体积因水分减少而发生收缩，特别是当土体水分进一步减少后，在淤泥质土体转变为软塑状态后；对需处理的软土地基铺设垫层后进行动力加固(如强夯，冲击碾压和振动碾压等方法)，再通过动力夯击的作用，使土体中结合水进一步排出，经多轮电渗降水——动力挤密，从而最终达到固结密实处理，提高软土地基的承载力。

“双控动力固结法”专利技术分别于2006年被评为“国家专利战略促进计划重点推荐项目”；2008年，被国家建筑协会列为“建筑业十项新技术推荐项目”。由于叶吉在软土加固领域的出色贡献，他本人也相继于2007年在北京人民大会堂被授予“优秀职业经理人”；2008年在

北京钓鱼台国宾馆被授予“诚信企业家金鼎奖”；2009年获得江苏省“民间发明家一等奖”等多项荣誉。

百年大计　诚信施工

基础不牢，地动山摇。继发明“双控动力固结处理软地基的方法”后，针对我国不同地区、不同地质条件的不同特点，叶吉相继申请发明专利及实用专利20余项，从工法上和设备上为软弱地基特别是淤泥质土的再生利用奠定了基础。目前他已获得了包括“砂袋井点复合轻型井点深层速排动力固结法”、“水汽分离平衡筒”、“大面积地基处理电渗降水的直流电源”、“复合型加筋吸水井点管”等二十余项国家级发明专利及实用新型专利。其中“复式负压固结法”发明专利，是针对新吹填淤泥土浅层处理而发明的，填补了国内现有对同类土质加固处理的空白，在欠固结土加固时采用这种方法处理，可达到浅层5米范围快速加固的效果。浙江省科技局特对此给予了高度重视，确定科技立项并在温州周边地区投入大面积施工，为当地沿海产业区节约了上亿元地基处理经费，大大加快了该地区的建设速度，并获得了浙江省科技A类奖。

由于这项技术处理软土地基速度快、性价比高，也受到了有关专家和业内人士的青睐，为我国快速处理软土地基，减少工后沉降，提高承载力，加快道路、场地的建设速度奠定了坚实的基础，促进了我国沿海发展战略的实施。

严谨务实创新发展

“永无休止的求知欲和创新精神，敦促着你生活的脚步”。在新技术成功应用的同时，叶吉还不忘总结现有技术的不足，以一个科研人员严谨的态度，探索研究软土地基深层处理的方法，发明了“软弱地基轻型井点管结合塑料排水板复合加固方法(以下简称‘轻井塑排加固法’)”，该技术一经面世，行业内专家、研究生相继针对该技术进行了专题研究，在国家级、省级刊物发表学术研究论文多篇，被业内称赞为一项“节约投资，快速处理软土地基，减少工后沉降，提高深层承载力；加快道路、场地的建设速度”的新工法。

轻井塑排加固法用于处理软弱地基加固，适用于我国沿海、沿江地区新吹填含砂但有淤泥夹层、淤泥质粉土以及含泥量较高的淤泥质粉砂土。适合大面积堆场及道路的施工，在大面积施工时，成本低、工期短、速度快。该工法还综合应用堆载预压、真空预压、电渗降水结合强夯工艺，通过多种工艺的巧妙结合，突破了现有工法对软弱地基加固无法达到深层加固及承载力指标无法提高的瓶颈，使加固深度达到处理10米以下土体的效果，形成了整体平板桩基效果。所需处理10—20米范围内的土体承载力指标提高了2～3倍，固结度达到了90％以上。由于利用原土作为堆载物及密封层，因此该技术造价为“真空预压”的一半，为堆载预压的三分之一，而单位面积工期仅需“真空预压、堆载预压”的三分之一，工后场地无大量的废弃物，因此无二次污染。

第7篇：地基加固技术论文范文

论文摘要：工程建设和施工中，地基基础建设有着举足轻重的地位，地基基础建设质量的高低将会直接影响到建筑工程的根基，所以其施工质量的难题也会关系到整个工程质量的好坏。随着社会的继续前进和发展，工程建设的数量越来越多，并且对工程建筑的质量要求也不停地提升，为有做好了工程建设中地基施工的建设，才气可行地包管工程建设的质量。

引 言

随着我国经济的快速发展，建筑物的设计和架构日新月异，在满足人们的行为所需的并且，也给人类的进步和发展提供了依据。既然各种各样的建筑物在人们强大的想象力下被建造了起来，可是每个建筑物都少不了—个重要的工程施工，那便是地基工程的施工，它是建造整个建筑工程的基础部份，它的施工好坏，也直接关系到整个工程的完缺。

1地基基础施工的重要性

作为工程建设的第一步重要工序，地基基础施工的质量是高层建筑施工质量控制的基础，并且也是包管工程建设质量的关键。整个工程建设的质量往往便是由地基基础施工的质量来决定的，特别是我国作为一个土地面积辽阔的国家，工程所在地的地质情况常常会随着地域条件的不一样而存在着较大的差别，这就对工程建设中的地基施工带来了严峻的挑战，并且对地基基础施工的质量也就提出了更高的要求。而现在我国的工程施工特别是建筑施工中，地基基础施工难题并没有引起充足的重视，也没有被很好的处理。总体而言，我国工程建设中地基基础施工的质量控制任重而道远（比喻责任重大，道路又遥远，要经历长期的奋斗），为有增强了工程建筑地基基础施工的办理，才气切实的提升工程建设的质量。要想建设高质量的工程项目，地基基础施工的质量控制是核心。

2 现在我国工程建设地基基础施工中存在的难题

地基基础施工相比整个工程项目有着至关重要的意义，可是，咱们现在的工程建设中仍然存在着部分难题，主要有以下几点。

2.1地基建设中的塌方难题

在工程项目的地基建设中，一个不可以忽视的难题便是地基的塌方。在工程的地基建设整个过程中，假设出现了塌方难题，必然会使地基土受到扰动，进而影响到地基的整体承载力，不但会对自身的工程建设造成危害，并且还会严重影响周围建筑物的安全，甚至会造成安全事故，造成重大的人员伤亡。特别是在基坑开挖深度较深并穿过不一样的土层时，施工方假设不去根据不一样土层的工程特性（地基土的内摩擦角，粘聚力、湿度、重度等）来确定地基基坑的边坡开挖坡度和支护方法，就会使得边坡顶部受到堆载或外力的振动产生变形， 因此引发塌方难题。大概是由于工程施工方在开挖土方时施工不妥，在需要作支护的时候没有去做应有的保护，也会造成塌方。

2.2地基缺乏保护

工程项目的地基建设中另一个重要难题便是地基缺乏充足的保护，特别是在长江以南多雨地区进行工程施工，假设不可以处理好地下水的难题，就会对地基建设带来严重的危害。假设地基的基础缺乏充足的保护，大概是防水、排水对策不到位，就大概会造成地基进水，这样就不但会造成地基基础施工困难，并且相比地基的质量也会造成损害。特别是在多雨季节，一定要包管地基建设的基坑没有积水，相比被水浸泡的地基表层土要将其松软部分清除。

2.3地基建设中的办理不善

在地基建设中，由于办理方的疏忽也大概会对地基质量造成影响。假设办理人员办理疏忽造成基坑开挖与设计不符，就会引起基坑的抗剪切力度不够，从而造成基坑的变形，影响地基建设的质量。

3施工技术

3.1预压排水固结法

地基处理就是为提高地基承载力，改善地基土体的变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。

3.1.1真空预压法地基处理的基本原理是在被加固的土体表面铺设横向排水通道，在土体的一定深度内布置竖向排水通道塑料排水板，然后进行真空密封，利用真空负压，排出土体中的水和气，改变土体的三相结构，降低土体中的孔隙水压力，提高有效应力，从而使土体产生沉降固结，改良了土体状况，提高了地基承载力。

3.1.2堆载预压法是在布设完的排水通道的地基上分层施加堆载材料，进行正向施加荷载，使地基土体产生沉降固结的方法。荷载材料根据当地资源情况可以选用土、砂或山皮土、山皮石等，按设计分级堆载到一定的厚度或标高，达到一定的固结周期后，卸载至设计标高整平。

3.1.3真空联合堆载法加固软土地基的工艺是在正进行的真空预压密封膜上做一定的保护层后，在地基上分层填加堆载料，增大对地基土的施加荷载，把真空法和堆载法联合运用，从而进一步提高被加固土体后的地基承载力，满足使用要求，此种方法处理完成后的地基承载力可达15t/ m2以上。

3.1.4真空预压法特别适用于低强度、高压缩性、高含水率的软弱淤泥土质、淤泥质粘土的地基处理加固；并且具有相对工期短、造价低、处理的整体效果好等优点。而堆载预压法加固期长、受季节性影响大和需要大量的堆载材料等特点，已逐渐被真空法所替代。特别是针对大面积围海造陆由吹填土形成的超饱和的软土地基处理，真空预压法加固地基优势明显已被广泛采用。 转贴于

3.2强夯和强夯置换法

强夯和强夯置换法是用起重设备将很重的夯锤(一般10~40t)起吊到一定高度(一般10~40m)，然后使其自由下落，利用其产生的较大的冲击能对土进行强力夯实，以提高其强度、降低其压缩性的一种地基加固处理方法。强夯法使用的设备简单，施工速度快，加固效果好，节约三材，经济效益显著。

3.2.1强夯法是一项动力固结技术，能否迅速的使水从土体内排走，是决定强夯效果好坏的关键。强夯法主要适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，对于高饱和度的粉土与粘性土应谨慎采用。如单纯用强夯法处理高饱和度的粉土与粘性土，可在场地内布置一定数量的碎石桩、砂桩或塑料排水板，形成排水通道，也能起到一定的加固处理效果。

3.2.2强夯置换法是采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，用夯锤夯击形成连续的强夯置换墩。强夯置换法一般适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。

3.3复合地基形成法

通过对被加固土体填充相应的材料，改变土体的结构，使土体被增强或被置换形成一定的增强体，由增强体和周围地基同承载荷载，形成复合地基的一些地基处理方法。如：振冲法、砂石桩法、CFG桩法、水泥深层搅拌法、土和灰土挤密桩法、高压喷射注浆法等。在工程施工中，根据特殊的地质条件对地基承载力的特殊要求，而选用不同的处理方法，以达到相应的要求。根据充填料的不同，其加固的机理是不同的。通过填充砂和石料深入土体，被置换或挤密，从而达到提高承载力的目的；把水泥粉或水泥浆、粉煤灰或化学浆液充填进土体，通过这些填加料与土体产生化学反应，使土体凝聚、胶结、固化来提高承载力。

3.4振冲法施工简介

利用振动和水冲加固土体的方法叫振冲法。振冲法根据是否添加回填料分为振冲密实法和振冲桩法。振冲密实法适用于处理粘粒含量不大于10%的砂土地基，可提高砂土地基的承载力，消除砂土地基的液化。振冲密实法加固砂土地基，主要是依靠振冲器的强力振动使饱和砂层发生液化，砂颗粒重新排列，孔隙减少，从而起到加固砂土地基的作用，表现为振冲过程中的地面下陷。当采用振冲密实法处理的砂土地基中粘粒含量超过30%，则处理效果明显降低，这时可考虑采用振冲桩法。振冲桩法适用于处理砂土、粉土、粘性土、素填土和杂填土等地基。振冲桩法的填料一般为碎石，因此，一般也称为振冲碎石桩法。

4.结语：

通过上面的分析可知，影响工程建筑地基基础的原因多种各式，此中不一样原因所具备的特点与形陈规律也不尽相同。在实际工程建筑施工整个过程中，因分清主次原因，对建筑地基基础工程的施工技术在科学的层面上予以准确的诊断，针对实际问题采取有效的措施，对建筑工程的施工起到事半功倍的效果。

参考文献

[1]陈剑峰.论多层建筑地基基础施工质量控制［J］.黑龙江科技信息.

[2]王秀华.浅析建筑地基施工中的事故及其预防对策［J］.民营科技.

[3]刘金励．我国建筑基础工程技术的现状和发展述评[j]．建筑 技术，1997，28

第8篇：地基加固技术论文范文

[关键词]凤凰大桥 软土地基 工程施工方案

[中图分类号]TU471.8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-226-2

0引言

广州市南沙区凤凰一、二、三桥工程连接南沙区黄阁、灵山、横沥和珠江管理区，位于南沙地区发展规划的中部组团，是连接黄阁、灵山半岛、横沥半岛以作珠江管理区的重要通道。路线总长7.4651km，其中桥梁总长约5.735km，道路长约1.730km。本项目是构成环大南沙“中环路”的重要组成部分。详见图1：地理位置图。

1地质概况

本标段地处三角洲平原，地形平坦，地势开阔，地面标高约3.67～8.60m，河床标高约-10.30～1.20m。

路线途经地区及其附近地层主要为第四系、第三系和燕山期花岗岩，其地层岩性特征分述如下：

（1）第四系（Q）：广泛分布于沿线地表，为第四系海陆交互相沉积层，由灰色，灰白色或褐黄色等淤泥、淤泥质土、粉细砂，粘土，亚粘土及砂砾、卵石、亚粘土等组成，厚度较大，约18.5～46.8m。（2）岩浆岩（γ52（3））：燕山三期花岗岩和时代不明小型石英斑岩体。在珠江三角洲平原区以残丘或部分台地及隐伏岩体产出。

上述第四系、燕山三期花岗岩为本路段主要地层岩性。

2凤凰大桥地区软土性质特点

凤凰大桥施工沿线特殊性岩土主要为软土，沿线软土主要由第四系沼泽相淤泥（层号为3）、淤泥质亚粘土（层号为3-1、6-1）及淤泥质粉砂组成，以淤泥及淤泥质亚粘土为主。根据勘探资料，对软土分布及赋存状态分类统计列表如下：

2.1软土主要物理力学性质指标

2.2静力触探及十字板剪切成果统计

根据上述统计资料不难发现，本项目的软土分布广泛，赋存厚度较大，具“含水率高、压缩性高、抗剪强度低、承载力低、透水性差”等特点。

3凤凰大桥沿线地质施工建议

本区域主要由桥梁、辅道路基工程工程构成。本标段全线地貌类型为平原，地处于平原松散岩组工程地质区。工程施工沿线广泛分布软土（淤泥、淤泥质土、淤泥质砂），巨厚层软土对辅道路基工程及构造物场地稳定性有所影响。在公路桥梁施工过程中，软土地基具有极大的危害性，如果在施工中没有妥善处理，会造成地基失稳，使公路桥梁出现道路沉降，缩短使用寿命，影响桥梁安全。

第四系覆盖层中对工程影响较大的主要是软土，本标段范围连续分布有软土层，对一般路基建议采用袋装砂井（塑料排水板）结合堆载（超载）预压进行处理，对桥台软基，建议采用粉喷桩或CFG桩进行处理。

4具体施工方法说明

4.1袋装砂井（塑料排水板）辅以堆载（超载）预压

袋装砂井（塑料排水板）辅以堆载（超载）预压即袋装砂井（塑料排水板）堆载（超载）预压法。袋装砂井（塑料排水板）堆载（超载）预压法是排水固结法中的一种软土地基处理方法。因为饱和软粘土地基在荷载作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙的体积慢慢地减小，地基就会发生固结变形，同时，随着超静水压力逐渐减退，有效应力逐渐提高，地基土的强度也在逐渐增长。根据固结理论，粘性土固结所需时间和排水距离的平方成正比，土层越厚，固结延续的时间越长。为了加速土层的固结，最有效的办法是增加土层的排水途径，缩短排水距离以减少排水时间。袋装砂井（塑料排水板）和砂垫层就是为此而设立的竖向排水和水平排水垫层。堆载是排水固结法的加压系统，它使地基土的固结压力增加而产生固结。

袋装砂井（塑料排水板）堆载（超载）预压法施工中，应注意以下几个问题：（1）定位要准确，砂井垂直度要好，这样就可确保排水距离和理论计算一致。（2）砂料含泥量要小，这对小断面的砂井尤为重要，因为直径小，长细比大的砂井井阻效应较为显著，一般含泥量要求小于3%。（3）袋中砂宜用风干砂，不宜用潮湿砂，以免袋内砂干燥后，体积减小，造成袋装砂井（塑料排水板）缩短与排水垫层不搭接等质量事故。（4）聚丙烯编织袋在施工时应避免太阳光长时间直接照射。（5）砂袋入口处的导管口应装设滚轮，避免刮破砂袋而漏砂。

4.2粉喷桩处理法。

粉喷桩也称加固土桩，是属于深层搅拌法加固地基方法中的一种形式。它是利用石灰和水泥等材料作为固化剂中的主剂，采用预制的搅拌机械将软土和粉体状固化剂进行就地强制搅拌，通过利用软土和固化剂二者之间产生的化学变化和物理反应，使软土形成一定强度的优质地基，增强软土硬结程度，保证软土的整体性和水稳性。在高速公路施工中，一般在淤泥土质和含水量较高的粘性土路段中使用较多。通过固化剂对软土的作用，解决软土地基的易沉降问题，粉喷桩法最适用于加固各种饱和软粘土。粉喷桩加固是基于水泥加固土的物理化学反应过程，通过搅拌使水泥和土发生水解和水化反应，形成水泥水化物而构成凝胶体，使土团凝结而形成整体稳定的结构。

4.3CFG桩处理法

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称（即cement fIying-ash gravel pile）。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，对于软土层地基来说，CFG桩复合地基可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，其桩顶应力比桩间士表面应力大。CFG桩可将承受的荷载转向较深的土层中传递并相应减少了桩间软土承担的荷载。在采用CFG桩处理办法时要注意以下两点：（1）冬期施工时混合料入孔温度不得低于5℃，必须对桩头和桩间土应采取保温措施。（2）施工垂直度偏差不应大于1%；对满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4倍桩径；对条形基础，桩位偏差不应大于0.25倍桩径，对单排布桩桩位偏差不应大于60mm。

5结束语

软土分布广泛，赋存厚度较大，具“含水率高、压缩性高、抗剪强度低、承载力低、透水性差”等特点，对一般路基工程，上文提及了有效的处理办法。对桥台软基，CFG桩处理或粉喷桩处理可以解决这一软土施工难题。同时建议路基及桥台软基处理宜同步进行。当工程进度一旦受到软土结构影响时必须马上联系专业人员对其进行处理，不要盲目采取措施，影响工程质量。

参考文献

第9篇：地基加固技术论文范文

摘 要：论文简单介绍了CFG桩复合地基的作用机理，文章通过2个高承载力复合地基加固处理工程案例分析，说明CFG桩不仅在地基条件较好时适用，也适用于粉土、粉砂等较软弱地基土的加固处理。地基土层较好的地基通过CFG桩复核地基加固处理后，可获得高承载力的复合地基。

关键词：承载力 复合地基 CFG桩

中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（b）-0050-03

“水泥粉煤灰碎石桩”（又称CFG桩），是由砂、碎石、石屑、粉煤灰掺水泥加水，拌和后采取一定施工工艺制成的高粘结强度桩，通过CFG桩桩体、桩间土、褥垫层共同作用，并共同承担上部结构传递荷载的复合地基加固处理方法。CFG桩可充分利用桩间土的承载力及褥垫层共同发挥作用，并将上部荷载传递到深层地基土层中去，因此，CFG桩复合地基具有较好的技术性能和经济效益。

CFG桩复合地基适用于处理粘性土、粉土、砂土以及已经完成自重固结的填土地基。CFG桩可用于挤密效果较好的土，也可用于挤密效果较差的土：当CFG桩用于挤密效果较好的土时，地基承载力的提高对地基土既有挤密作用又有置换作用；当CFG桩用于挤密效果较差的土时，地基承载力的提高对地基土只有置换作用。CFG桩与其他复合地基的桩相比，由于其桩体材料较轻，因此置换作用尤为明显。

CFG桩复合地基与其他复合地基处理方法相比，具有以下优点：（1）CFG桩施工工艺简单，无场地污染，振动影响也较小。（2）CFG桩桩体材料中加入了工业废料――粉煤灰，有效地减少了环境污染，又能达到料废物利用的目的；并且仅需少量水泥，便于就地取材，节约了建筑材料。（3）CFG桩的受力特性与水泥搅拌桩类似。（4）CFG桩桩体不配筋，能充分发挥桩间土的承载力，相比普通混凝土桩，桩数减少，工程造价降低。

CFG桩复合地基处理技术具有施工工艺简单、施工速度快、工期短、施工质量容易控制、工程造价低廉等优点，具有明显的经济效益和社会效益。

1 案例一

绵阳市某住宅项目拟建建筑物为18F框架―剪力墙结构，筏板基础、独立基础和条形基础；基底以下由粉质黏土、卵石层和强风化泥岩组成，上部土层厚度较大，均匀性差，纵、横向力学性能及均匀性差异较大，不能满足上部荷载要求。上部结构设计要求对住宅楼基底以下粉质黏土及卵石层进行CFG桩复合地基加固处理，桩端持力层为强风化泥岩，处理后复合地基承载力特征值：kPa。

1.1 基底地层结构

拟建物基底以下地层结构如以下几点。

（1）粉质黏土：褐黄色、可塑、稍湿、干强度中等，韧性中等，厚1.00～6.10 m。

（2）粉土：黄褐色，稍密～中密，稍湿，干强度低，韧性低，厚0.80～4.20 m。

（3）稍密卵石：卵石含量55%～60%左右，一般直径2～8 cm。被中粗砂充填，并含少量泥质成分。颗粒交错排列，部分接触。厚0.70～1.90 m。

中密卵石：卵石含量占60%～70%左右，一般直径4～8 cm，含少量漂石，被中粗砂和砾砂充填，并含15%左右的圆砾。厚0.70～2.0 m。

密实卵石：卵石含量>70%，一般直径10～20 cm，含较多漂石。被中粗砂和砾砂充填，并含10%左右圆砾。

（4）强风化泥岩：紫红色，其矿物成份为黏土质矿物，风化裂隙发育，岩体破碎，遇水易软化，厚1.20～2.60 m。

中等风化泥岩：紫红色，其矿物成分为黏土质矿物，层理清晰，风化裂隙发育，巨厚层状构造、局部有强风化泥岩夹层，整体结构，泥质胶结，胶结程度中等，锤击易碎。岩芯采取率平均约90%。岩石坚硬程度为软岩。

1.2 水文地质条件

场地地下水类型为填土层中的上层滞水、砂卵石层中的孔隙潜水和基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于粉质黏土和粉土层中，受大气降水及附近污水的补给；孔隙潜水是该场地主要的地下水类型，微具承压性，其水位埋藏较深，水量丰富，补给源主要是地下径流及大气降水。

1.3 设计计算

（1）O计参数。

CFG桩设计桩径800 mm，桩端伸入持力层800 mm，并在桩顶预留0.5 m的保护桩长。需要处理的地层有：粉质黏土、稍密卵石、中密卵石、密实卵石和强风化泥岩，桩端持力层为中风化泥岩。各土层物理力学参数见表1。

（2）承载力计算。

根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）CFG桩复合地基承载力特征值可按（1）式计算：

（1）

（1）式中：fsk为处理后桩间土的承载力特征值，根据场地土层情况和设计经验取fsk=140 kPa；Ra为单桩竖向承载力特征值；λ为单桩承载力发挥系数，根据经验取λ=1；m为面积置换率；Ap为桩截面积；β为桩间土承载力折减系数，根据经验取β=0.8。

单桩竖向承载力特征值可按（2）式估算：

（2）

（2）式中：up为桩周长；qsi为桩周第i层土的侧阻力特征值；qp为桩端阻力特征值；n为桩长范围内所划分的土层数；Li为桩长范围内第i层土的厚度（m）；ap为桩端端阻力发挥系数，根据经验取ap=0.8。

经计算得CFG桩单桩竖向承载力特征值：Ra=600 kN，面积置换率：m=0.32。

（3）桩的布置。

拟建物基础为筏板基础，CFG桩在筏板基础内按正方形布置，桩间距按下式计算：

de=1.13s

上式中：d为CFG桩直径；de为一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径；s为桩间距。

经计算得桩间距：s=1.2 m。

2 案例二

西昌市某项目拟建物为框剪结构、筏板基础。基底以下为粉土、粉质黏土、粉砂、砾石和卵石层。由于上部土层厚度变化大不能满足上部荷载要求，故要求对基底以下的粉土、粉质黏土、粉砂以及砾石采用CFG桩复合地基加固处理，桩端持力层为稍密卵石层，要求处理后复合地基承载力特征值：350 kPa。

2.1 基底地层结构

拟建物基底以下地层结构分述如下：

（1）粉质黏土：灰色～灰黑色，可塑～软塑状，湿～很湿，厚9.10～17.60 m。

（2）粉土：灰黑色，含少量砾石且不连续，厚1.40～9.70 m。

（3）粉砂：灰色，很湿～饱和，稍密，厚0.60～6.40 m。

（4）砾石：灰色～灰黑色，很湿～饱和，碎石成份以泥岩和砂质泥岩为主，填充物为粉土和细砂，磨圆度较差，分布不连续，厚0.40～3.10 m。

（5）卵石：灰白色，磨圆度较好，卵石含量为55%～65%，充填物以细砂、粉土为主，夹极少量粘性土，分布不连续，此次勘察未揭穿该土层。

2.2 水文地质条件

工程场地地下水类型为上层滞水，主要赋存于填土层中，受大气降水和地下水径流补给，地下水静止水位约2.55～2.85 m，水量较小。

2.3 设计计算

（1）设计参数。

CFG桩设计桩径800 mm，桩端伸入持力层800 mm，并在桩顶预留0.5 m的保护桩长。需要处理的地层有：粉土、粉质黏土、粉砂、砾石，桩端持力层为中密卵石。土层物理力学参数见表2。

（2）承载力计算。

根据案例一中公式（1）、（2）计算单桩承载力，经计算得单桩竖向承载力特征值：Ra=600 kN，面积置换率：m=0.24。

（3）桩的布置。

拟建物基础为筏板基础，在筏板基础内CFG桩按正方形布置，桩间距按下式计算：

de=1.13 s

上式中：d为CFG桩直径；de为一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径；s为桩间距。

经计算得桩间距：s=1.4 m。

3 处理效果

在工程施工期间和竣工后一年内对建筑物进行沉降观测以检验CFG桩复合地基处理的效果。根据观测资料，以上两个案例中建筑物在观测期内最大沉降量分别为12 mm和20 mm，CFG桩复合地基沉降较均匀，建筑物局部倾斜值均小于0.001，均满足规范要求，同时也满足建筑物后期使用要求，CFG桩复合地基处理效果较好。

4 结语

论文通过采用CFG桩复合地基处理得到高承载力复合地基的工程案例可知：通过大直径CFG桩复合地基加固处理，可获得高承d力的复合地基，说明大直径CFG桩在地基处理中是经济适用的；CFG桩不仅适用于地基土条件较好的地基处理，也适合于粉土、粉砂等较软弱地基土的加固处理，可为以后高承载力复合地基加固处理设计提供一定的参考。

参考文献

[1] 中华人民共和国行业标准，建筑地基处理技术规范， JGJ79-2012，J220-2012[S].北京：中国建筑工业出版社， 2012.

[2] 朱晓翠，崔春龙，田玉中.大直径CFG桩在软土地基中的应用研究[J].江西建材，2014（10）：79-80.

[3] 张良全.CFG桩在深厚杂填土中的应用[J].四川建筑，2013，33（3）：94-95.