第一篇：地基处理总结
一简述地基处理的目的和意义。
目的：保证地基具有足够的强度特性、变形特性、渗透特性。
意义：处理好地基问题，不仅关系所建工程是否可靠，而且关系所建工程投资的大小；处理好地基问题具有较好的经济效益；提高地基处理水平能保证工程质量、加快工程建设速度、节省工程建设投资。二 简述土木工程建设中常见软弱土和不良土的类型和工程特性。
常见软弱土和不良土的类型：软粘土、人工填土、部分砂土和粉土、湿陷性土、有机质和泥炭土、垃圾土、膨胀土、盐渍土、多年冻土、岩溶土洞和山区地基
工程特性：软粘土：天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高，渗透系数小；在荷载作用下，软粘土地基承载力低；地基沉降变形大，不均匀沉降也大，而且沉降稳定历时比较长；人工填土土物质组成与堆填方式：素填土、杂填土和冲填 素填土：取决于填土性质，压实程度以及堆填时间；杂填土：成分复杂，性质也不相同，且无规律性，大多数情况下，不均匀；冲填泥沙的来源及冲填时的水力条件有密切关系。部分砂土和粉土在静载作用下有较高的强度，但在振动荷载作用下可能产生液化，另在渗流作用下可能产生流砂或流土现象。湿陷性土：在荷载作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，并发生显著的沉降，其强度也迅速降低的黄土。有机质和泥炭土：有机质含量高，强度往往降低，压缩性增大。特别是泥炭土，其含水量极高，有进可达200%以上，压缩性很大，不均匀，一般不宜作为建筑物地基；垃圾土：其性质在很大程度上取决于垃圾的类别和堆积时间。性质十分复杂，成分不仅具有区域性，而且与堆积的季节有关。膨胀土：在温度和湿度变化时会产生强烈的胀缩变形；盐渍土：此种土在地基浸水后，土中盐溶解可能产生地基溶陷，某些盐渍土在环境温度和湿度变化时，可能产生土体积膨胀。多年冻土：多年冻土的强度和变形有许多特殊性。在长期荷载作用下，由于有冰和冰水的存在，可能产生强烈的流变性，另外，人类活动的影响下，可能产生融。岩溶和土洞：对建筑物的影响很大，可能造成地面变形，地基陷落，发生水的渗漏和涌水现象。
三 简述复合地基与浅基础、桩基础在荷载传递路线方面的差别，试说明什么是复合地基的本质。桩体复合地基：荷载通过基础将一部分荷载直接传递给地基土体，另一部分通过桩体传递给地基土。浅基础：荷载通过基础直接传递给地基土体。桩基础：荷载通过基础传递给桩体，再通过桩体传递给地基土体。
桩体复合地基的本质是桩和桩间土共同直接承担荷载。四 分析垫层对复合地基的影响。
刚性垫层:提高柔性基础下复合地基桩土荷载分担比，减小复合地基沉降。
柔性垫层：减小桩土荷载分担比，可以改善复合地基中桩体上端部分的受力状态，使桩体上端部分中间向应力减小，水平向应力增大，造成该部分桩体中剪应力减小，也可以增加桩体间土承担荷载比例，较充分利用桩间土的承载潜能。
五、简述石灰桩法加固地基的机理及应用范围。
机理：1，置换作用2，吸水、升温使桩间土强度提高3，胶凝、离子交换和钙化作用使桩周土强度提高 应用范围：适用于加固杂填土、素填土和粘性土地基，有经验时也可用于淤泥质土地基加固。主要用于路基加固、油罐地基加固、边坡稳定加固以及多层住宅建筑地基加固。六 如何确定换土填层宽度和深度。
宽度的确定B ≥b + 2z tanθ 根据垫层的地基承载力特征值确定出基础宽度，再根据下卧层的承载力特征值确定垫层的厚度，对于条形基础 Pz=(b(Pk-Pc))/(b+ 2z tanθ)矩形基础(bl(Pk-Pl))/((b+ 2z tanθ)*(L+2z tanθ))七 深层搅拌法的工程应用
1形成水泥土桩复合地基 2形成水泥土支挡结构 3形成水泥土防渗帷幕 4其他方面的应用
八什么叫旋喷、摆喷和定喷？简述他们的主要工程应用 旋喷：在高压喷射过程中，一边喷射一边旋转、提升，直至设计高度时结束喷射。摆喷：在高压喷射过程中，钻杆一边提升一边左右旋转一定的角度。定喷：在高压喷射过程中钻杆只是提升而不旋转。工程应用：1加固已有建筑物地基，在已有建筑物下设置旋喷柱形成旋喷桩复合地基提高承载力，减小沉降。2形成水泥土止水帷幕，采用摆喷和旋喷可以再地基中设置止水帷幕，应用在水利工程、矿井工程中。3应用于基坑开挖工程封底，防止管涌，减小基坑隆起。4水平高压喷射注浆法应用于地下铁道、隧道、矿山井巷、民防工事等地下地下工程的暗挖及塌方事故的处理。5其他工程的应用 高压喷射注浆法还可形成水泥土挡土结构应用于基坑开挖支护结构。应用于盾构施工时防止地面下降，也可应用于地下管道基础加固，桩基础持力层土质改良，构筑防止地下管道漏气的水泥土帷幕结构等。
九 锚杆支护与土钉支护的异同：土钉通常设有非锚固段；锚杆由锚固段，非锚固段和锚头组成锚固段处于稳定土层，一般对锚杆施加预应力，通过麻杆提供较大的锚固力维持和提高边坡稳定。土钉采用钻孔，插筋注浆法在土中设置，布置较密类似加筋。土钉没有要求设锚头；土钉墙的面板不是受力构件，其主要的作用是防止边坡表面土体脱落，防止表面水流浸蚀边坡土体。
十 什么是低强度桩复合地基，刚性桩复合地基，及长短桩复合地基？分析三者之间共同之处及各自的优缺点。答：凡桩体复合地基中的竖向增强体是由低强度桩形成的复合地基可以统称为低强度桩复合地基。凡桩体复合地基竖向增强体是刚性桩形成的复合地基科技统称为刚性桩复合地基。由不同长度的桩体组成的桩体复合地基称为长短桩复合地基。低强度桩复合地基的承载力大，沉降小。施工工艺简单施工速度快工期短，可利用工业废料和当地材料，工程造价低具有良好的经济效益和社会效益。刚性桩复合地基考虑撞见图和桩共同承担荷载可以减少用桩量。长短桩复合地基有效地利用复合地基中桩体的承载潜力竖向增强复合地基中状体的长度可随附加应力由上向下减小而做成不同长度，加固区既有长桩又有短桩地基的置换率高可有效提高承载力，减小沉降。三者都是复合地基，所以承载力都是由桩间土和桩体共同承担的。
十一 按排水系统分类，排水固结法可分为几类？按预压加载方法分类，排水固结法又可分为几类？是分析各类排水固结法的优缺点。
按排水系统排水固结法可分为：普通砂井法、袋装砂井法和塑料排水袋法。按预压加载排水固结法可分为：堆载预压法、超载预压法、真空预压法和堆载预压联合作用法、电渗法，以及地下水位法。
计算 天然地基承载力特征值120Kpa，要求处理后的地基承载力特征值为200Kpa。拟采用挤密碎石桩复合地基。桩径采用0.9m，正方形布置，桩中心距取1.5m。在设置碎石桩过程中，根据经验该场地桩间土承载力可提高20%。试求设计要求碎石桩承载力特征值。
解：fspk= M*fpk +(1-M)*fsk fspk= 200 fsk =120*(1+0.2)=144Kpa de =1.13*1.5=1.695 M =d2 / de2 =2.282 解得：fpk = 342.5Kpa 2某砂土地基，拟采用挤密碎石桩法处理。在处理前地基土体孔隙比为0.81.由土工试验得到该砂土的最大和最小孔隙比分别为0.91和0.60。要求挤密处理后的砂土地基相对密度为0.80。若砂石桩桩径为0.70m，采用等三角形布置，试求砂石桩桩距。
½解：s=0.95ξd((1+e)/(e0-e1))
e
0
=0.81
e1 =emax-Dr1(emax-emin)=0.91-0.8*(0.91-0.60)=0.662 取ξ= 1.0 则S =0.95*1.0*0.7*((1+0.81)/(0.81-0.662))
½
=2.33M 3某黄土地基湿陷性黄土厚6—6.5m,平均干密度ρd =1.26t/m3。现采用挤密灰土桩处理以消除湿陷性，要求处理后桩间土干密度达到1.6 t/m3。灰土桩桩径采用0.4m，等边三角形布置，桩间土平均压实系数λc(平均)=0.93，试求灰土桩桩距。解：s= 0.95d((η
½
*ρdmax)/(η*ρdmax-ρd))
=λc(平均)=0.93
ρ=1.26t/m
d
d = 0.4m ρdmax = 1.6 η则S= 0.95*0.4*((0.93*1.6)/(0.93*1.6-1。26))½
= 0.97m
第二篇：地基处理总结
1.浅基础:一般指基础埋深小于5m，或者基础埋深小于基础宽度的基础
2.地基处理的目的:1提高土的强度-地基承载力2 增加土的刚度-减少地基沉降量3 改善地基土的水力特性(1)防渗(2)排水(3)渗透稳定性:(4)抗冻性4改善抗震性能(1)液化(2)震陷 软土指淤泥及淤泥质土，是在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。软土的特征及分类:富含有机质和粘粒，天然含水量大于液限（流塑状态），天然孔隙比大于或等于1。天然孔隙比大于等于1.5时，称为淤泥；介于1和1.5之间时，称淤泥质土；土中有机质含量介于5%和10%之间时，称有机质土；介于10%和60%之间时，称为泥炭质土；大于60%时泥炭。变形特征：变形大而不均匀；变形稳定历时长；抗剪强度低；较显著的触变性和蠕变性 4.填土分类：杂填土，吹填土，素填土
5.吹填土是由水力冲填泥砂形成的沉积土，即在整理和疏浚江河航道时，有计划地用挖泥船，通过泥浆泵夹大量水分，吹送至江河两岸而形成的一种填土。
吹填土与软土：吹填土在工程性质上，很接近软土。比如富含有机质和粘粒，含水量大，孔隙比高，饱和度高，透水性较弱，强度低，压缩性高等等。造成这一现象的原因是，吹填土的来源就是海相沉积的淤泥和砂土。因此，目前国内对吹填土的处理，除了一些吹填初期的预加固之外，多数将之视为软土进行地基处理与加固。地基处理：为提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。2 复合地基：部分土体被增强或被置换形成增强体，由增强体和周围地基土共同承担荷载的地基。地基承载力特征值：由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。换填垫层法：挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。预压法：对地基进行堆载或真空预压，使地基土固结的地基处理方法。真空预压法：通过对覆盖于竖井地基表面的不透气薄膜内抽真空，而使地基固结的地基处理方法。17 强夯法：反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。1 8 强夯置换法：将重锤提到高处使其自由落下形成夯坑，并不断夯击坑内回填的砂石、钢渣等硬粒料，使其形成密实的墩体的地基处理方法。9 振冲法：在振冲器水平振动和高压水的共同作用下，使松砂土层振密，或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。砂石桩法：采用振动、冲击或水冲等方式在地基中成孔后，再将碎石、砂或砂石挤压入已成的孔中，形成砂石所构成的密实桩体，并和原桩周土组成复合地基的地基处理方法。21 水泥粉煤灰碎石桩法：由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。水泥土搅拌法：以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。24 深层搅拌法：使用水泥浆作为固化剂的水泥土搅拌法。简称湿法。25 粉体喷搅法：使用干水泥粉作为固化剂的水泥土搅拌法。简称干法。高压喷射注浆法：用高压水泥浆通过钻杆由水平方向的喷嘴喷出，形成喷射流，以此切割土体并与土拌和形成水泥土加固体的地基处理方法 石灰桩法：由生石灰与粉煤灰等掺合料拌和均匀，在孔内分层夯实形成竖向增强体，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。灰土挤密桩法：利用横向挤压成孔设备成孔，使桩间土得以挤密。用灰土填入桩孔内分层夯实形成灰土桩，并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。
1.换填法是将基础底面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、灰土以及其它性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实（或振实）至要求的密实度。按换填材料的不同，将垫层分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。用作地基的浅层处理，其主要作用包括：（1）提高持力层的强度，并将建筑物基底压力扩散到垫层以下的软弱地基，使软弱地基土中所受应力减少到该软弱地基土的容许承载力范围内，从而满足强度要求；（2）垫层置换了软弱土层，从而可减少地基的变形量；（3）加速软土层的排水固结。（4）防止冻胀。（5）对湿陷性黄土、膨胀土等特殊土，处理的目的是为了消除或部分消除地基土的湿陷性、胀缩性等。
《建筑地基处理技术规范》中规定：换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。
2.素土、灰土、二灰垫层总称土垫层，适用于处理1~4m厚的软弱土层。
灰土垫层中石灰和土的体积比一般以2：8或3：7为最佳。垫层强度随含灰量的增加而提高。但含灰量超过一定值后，灰土强度增加很慢。
二灰垫层是将石灰和粉煤灰两种材料按2：8或3：7体积比加适当水拌和均匀后分层夯实。其强度比灰土垫层高得多，常用于处理湿陷性黄土的湿陷性。
土垫层设计内容主要包括:
（一）厚度确定;
（二）宽度确定;
（三）平面处理范围
厚度确定 1.软土地基上土垫层厚度的确定与砂垫层相同。2.对非自重湿陷性黄土地基上的垫层厚度应保持天然黄土层所受的压力小于其湿陷起始压力值。根据试验结果，当矩形基础的垫层厚度为0.8~1.0倍基底宽度，条形基础的垫层厚度为1.0~1.5倍基底宽度时，能消除部分至大部分非自重湿陷性黄土地基的湿陷性。当垫层厚度为1.0~1.5倍柱基基底宽度或1.5~2.0倍条基基底宽度时，可基本消除非自重湿陷性黄土地基的湿陷性。3.在自重湿陷性黄土地基上，垫层厚度应大于非自重湿陷性黄土地基上垫层的厚度，或控制剩余湿陷量不大于20cm才能取得好的效果。
1.复合地基是指由两种刚度（或模量）不同的材料（桩体和桩间土）组成，共同承受上部荷载并协调变形的人工地基。
根据桩体材料的不同，复合地基的分类如下。
散体材料复合地基：砂桩，碎石桩，矿渣桩复合地基
柔性桩复合地基：土桩，灰土桩，石灰桩，粉体搅拌石灰桩，水泥土桩复合地基
刚性桩复合地基：树根桩，CFG桩复合地基
一、作用机理
1、桩体作用，复合地基是桩体与桩间土共同工作，由于桩体的刚度比周围土体大，在刚性基础下等量变形时，地基中应力将重新分配，桩体产生应力集中而桩间土应力降低，这样复合地基承载力和整体刚度高于原地基，沉降量有所减少。
2、加速固结作用，碎石桩、砂桩具有良好的透水特性,可加速地基的固结。另外,水泥土类和混凝土类桩在某种程度上也可加速地基固结。
3、挤密作用，砂桩、土桩、石灰桩、碎石桩等在施工过程中由于振动、挤压、排土等原因，可对桩间土起到一定的密实作用。另外，采用生石灰桩，由于生石灰具有吸水、发热和膨胀等作用，对桩间土同样起到挤密作用。
4、加筋作用，各种复合地基除了可提高地基的承载力和整体刚度外，还可用来提高土体的抗剪强度，增加土坡的抗滑能力。
二、破坏模式 复合地基的破坏形式可分为三种情况：第一种是桩间首先破坏进而发生复合地基全面破坏；第二种是桩体首先破坏进而复合地全面破坏；第三种是桩体和桩间土同时发生破坏。在实际工程中，第一、第三种情况较少见，一般都是桩体先破坏、继而引起复合地基全面破坏。
（1）刺入破坏模式。桩体刚度较大，地基土强度较低的情况下较易发生桩体刺入破坏。桩体发生刺入破坏后，不能承担荷载，进而引起桩间土发生破坏，导致复合地基全面破坏。刚性桩复合地基较易发生这类破坏。
（2）鼓胀破坏模式。在荷载作用下，桩间土不能提供足够的围压来阻止桩体发生过大的侧向变形，从而产生桩体的鼓胀破坏。桩体发生鼓胀破坏引起复合地基全面破坏。散体材料桩复合地基较易发生这类破坏。在一定的条件下，柔性桩复合地基也可能产生这类型式的破坏。
（3）整体剪切破坏模式。在荷载作用下，复合地基产生图中所示的塑性区，在滑动面上桩体和土体均发生剪切破坏。散体材料桩复合地基较易发生这类型式的整体剪切破坏，柔性桩复合地在在一定条件下也可能发生这类破坏。
（4）滑动破坏模式。在荷载作用下，复合地基沿某一滑动面产生滑动破坏。在滑动面上，桩体和桩间土均发生剪切破坏。各种复合地基都可能发生这类型式的破坏。
2.若桩体的横截面积为Ap，该桩体所承担的复合地基面积为A，则复合地基置换率为： m=Ap/A
3.桩土应力比是复合地基的一个重要设计参数，它关系到复合地基承载力和变形的计算。影响桩土应力比的因素：荷载水平、桩土模量比、复合地基面积置换率、原地基土强度、桩长、固结时间和垫层情况等。1.砂桩是指用振动或冲击荷载在软弱地基中成孔后，再将砂挤入土中，形成大直径的密实柱体。
砂桩适用于松散砂土、人工填土、粘性土、粉土和杂填土等地基，以提高地基的强度，减少地基的压缩性，或提高地基的抗震能力，以防止饱和松散砂土地基的振动液化。对加固饱和软弱土地基则应慎重，如果建筑物以变形为控制条件，则砂桩处理后的软弱地基需经预压，以消除沉降后才可作为建筑物地基，否则难以满足建筑物对沉降的要求。
根据国内外的使用经验，砂桩适用于中小型工业与民用建筑物、散料堆场、码头、路堤、油罐等工程的地基加固。
砂桩的加固机理
一、在松散砂土中的加固机理
砂土属单粒结构，可分为疏松和密实两种极端状态。密实的单粒结构，颗粒间的排列已接近最稳定状态，在动（静）荷载下，一般不再产生大的变形。而疏松的单粒结构，颗粒间孔隙大，颗粒位置不稳定，在动（静）荷载作用下容易产生位移，因而会产生较大的沉降，特别在动荷载作用下更为显著，可减少20%，因此必须经过人工处理后才可作为建筑物的地基。
在砂桩的成桩过程中，因采用振动或冲击方法，桩管对周围砂土产生很大的横向挤压力，将地基中等于桩管体积的砂挤向周围的砂层，这种强制挤密使砂土的相对密度增加，孔隙比降低，干密度和内摩擦角增大，土的物理力学性能得到改善，地基承载力大幅度提高，一般可提高2~5倍。当砂土地基被挤密到临界孔隙比以下时，还可防止砂土振动液化。
二、在软弱粘土中的加固机理
砂桩在软弱粘性土地基中主要起置换作用和排水作用，这样形成的复合地基，可提高地基的承载力和整体稳定性。
1.置换作用 粘性大多为蜂窝结构，在成桩过程中受扰动后，比具有相同密实度和含水量的原状土的力学性质会降低，不仅很难起到挤密加固作用，甚至会使桩周土体强度出现暂时降低。所以砂桩加固软弱地基主要利用砂桩本身的强度形成复合地基，提高地基的承载力和地基的整体稳定性。
-7-42.排水作用 一般软弱地基土的渗透性很小,渗透系数多在1×10~1×10cm/s范围内。在软弱地基中设置砂桩后,减少了软弱地基土的的排水距离,加快了固结速率,有助于地基土强度的提高。
1.石灰桩是指用人工或机械在地基中成孔后,灌入生石灰块(或在生石灰块中掺入适量的水硬性掺合料,如粉煤灰、火山灰等)，经振密或夯压后形成的桩柱体。
用石灰桩加固软弱地基,不同的土质会产生不同的加固效果。如果被加固土的渗透系数太小,不利于软土脱水固结；如果被加固土的渗透系数太大,石灰难以密实。根据国内外的工程经验,石灰桩适用于处理杂填土、素填土、饱和粘性土、淤泥质土和淤泥等。
2.石灰桩的加固机理可从桩间土、桩身和复合地基三个方面进行分析。
一、桩间土1．成孔挤密作用2．吸水、升温和膨胀作用3．胶凝及离子交换作用
二，桩身 生石灰桩具有一定的强度和刚度，可以提高地基的承载力和改善地基的变形特性。石灰桩桩身的强度与上覆压力和龄期有关。
三、复合地基 石灰桩复合地基承载力由三部分构成：①桩身强度；②桩间土；③桩周形成的硬壳层。由于硬壳层的形成需要一个长期过程，在设计时一般不作考虑而作为安全贮备。根据国内外实测数据，石灰桩复合地基的桩土应力比一般为2.5~5.0。
要提高复合地基的承载力可从两方面着手，即提高桩身强度与增加桩间土的加固效果。但应注意：①桩间土的承载力应协调。既要保证桩身有较大的强度，又没必要过大增大桩身强度。②桩身吸水量的增加有助于改善桩间土的物理力学性能，但吸水量过多又使桩身强度降低，为使两者兼备有时必须采用较大的置换率。因此在提高复合地基承载力时要进行综合考虑，确定桩间土强度、桩身强度和造价之间的最优关系。
1.碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法在软弱地基中成孔后，再将碎石挤入土中形成大直径的由碎石所构成的密实桩体。按其制桩工艺分为振冲（湿法）碎石桩和干法碎石桩两大类。采用振动水冲法施工的碎石桩称为振冲碎石桩或湿法碎石桩。采用各种无水冲工艺（如干振、振挤、锤击等）施工的碎石桩称为干法碎石桩。
在复合地基的各类桩体中，碎石桩与砂桩同属散体材料桩，加固机理相似，并随被加固土质不同而有差别。对砂土、粉土和碎石土具有置换和挤密作用；对粘性土和填土，以置换作用为主，兼有不同程度的挤密和促进排水固结的作用。
碎石桩在工程中主要应用于以下几方面：（1）软弱地基加固；（2）堤坝边坡加固；（3）消除可液化土的液化性；（4）消除湿陷性黄土的湿陷性。第七章 1.CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥加水拌合，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩体主体材料为碎石,石屑为中等粒径骨料,可改善级配,粉煤灰具有细骨料和低标号水泥作用。通过调整水泥掺量和配合比,桩体强度可在C5~C20之间变化,一般为C5~C10。
CFG桩是在碎石桩的基础上发展起来的,属复合地基刚性桩,严格意义上说,应该是一种半柔半刚性桩。而碎石桩是散体材料桩,这类桩因自身无粘结强度,要依靠周围土体的约束力来承受上部荷载。由实测资料表明,碎石桩主要受力区在4倍桩径范围内,沿桩长方向轴向和侧向应力迅速衰减,因此增加桩长对提高复合地基承载力作用不大。
碎石桩的桩土应力比一般为1.5~4.0，要提高碎石桩复合地基承载力,只有提高置换率,而置换率又与桩径和桩距有关,置换率太高,将给施工带来很多困难。CFG桩由于自身具有一定的粘结性，故可在全长范围内受力，能充分发挥桩周摩阻力和端承力，桩土应力比高一般为10~40。复合地基承载力的提高幅度较大，并有沉降小、稳定快的特点。
2.加固机理CFG桩复合地基的加固机理包括置换作用和挤密作用，其中以置换作用为主。当CFG桩用于挤密效果好的土层时，既有置换作用,又有挤密作用,当用于挤密效果差的土层时,只有置换作用。CFG桩与碎石桩的差别之一在于CFG桩可全长受力，当地基土质好，荷载又不大时,可将桩设计短一些；当地基土质差，荷载又不大时，可将桩设计长一些；如果地基土很软，而荷载又大时，用柔性桩很难满足设计要求，而CFG桩可通过应力集中现象来实现。
3.褥垫的作用 CFG桩复合地基的褥垫由碎石、级配砂石、粗砂等散体材料组成。由褥垫联接复合地基和基础。褥垫在复合地基中如有如下几种作用：
（1）保证桩、土共同承担荷载。在桩基中,当承台承受竖向荷载时,对摩擦桩,承台产生沉降,使桩间土发挥一定的承载能力,且变形越大,作用越明显,但与桩间土承载能力相比,所占比例很小；对端承桩,承台沉降变形一般很小,桩间土承载能力很难发挥。
CFG复合地基的设计原则是充分利用桩间土的垂直和水平承载能力。由于CFG桩复合地基的置换率一般不大于10%，其余不小于90%的基底面积为桩间土，总荷载扣除桩间土承担的荷载后就是CFG桩应承担的荷载。显然；遵循这一设计原则，可大量减少桩的数量，再加上CFG桩不消耗钢筋，桩体利用工业废料和石屑作为掺合料，水泥用量小，可大大降低工程造价。（2）减少基础底面的应力集中
根据实测的桩土应力比n与褥垫层厚度△H的变化曲线,当褥层厚度很小时,桩对基础底面产生应力集中。但当褥层厚度大于10cm时,应力集中明显降低（桩土应力比约为6）,当褥垫层厚度为30cm时,桩土应力比降为1.23。
（3）褥垫厚度可调整桩土荷载分担比
由有关试验测得的结果，当荷载一定时，褥垫越厚土承担的荷载越多；褥垫厚度一定时，荷载越大，桩承担的荷载所占比例增大。
(4)褥垫层厚度可以调整桩、土水平荷载分担比
有关实验表明，褥垫厚度越大，桩顶水平位移越小，当褥垫厚度不小于10cm时，桩体不会发生水平折断。综上所述，褥垫是CFG桩复合地基的一个重要组成部分，其厚度直接影响到桩土应力比和荷载分担比。因此，必须确定一个合理的厚度。褥垫厚度太小，桩对基础产生应力集中，需要考虑桩对基础的冲切，必然造成基础厚度增加，当基础承受水平荷载时，可能造成桩体断裂。而且，厚度过小，不能充分发挥桩间土承载力，导致桩数或桩长增加。
褥垫厚度过大，导致桩、土应力比接近1，桩承担的荷载太少，复合地基承载力提高不大。由试验研究和工程实践经验，一般取10~30cm较合适。第八章
1.排水固结的原理 排水固结法是在建筑物建造前，对天然地基或对已设置竖向排水体的地基加载预压，使土体固结沉降基本完成或完成大部分，从而提高地基土强度的一种地基加固方法。一般要具有：
排水系统由竖向排水体和水平排水体构成,主要作用是改变地基的排水边界条件,缩短排水距离和增加孔隙水排出的途径。
加压系统是指对地基施加的荷载。排水系统与加压系统总是联合使用的。
目前,实际工程中应用较多的排水固结法有砂井(塑料排水板)加载预压和砂井（塑料排水板）真空预压。排水固结一般适用于饱和软粘土、吹填土、松散粉土、新近沉积土、有机质土及泥炭土地基。应用范围包括路堤、仓库、罐体、飞机跑道及轻型建筑物等。
要取得良好的预压固结效果，基本条件1.必要的预压荷载2.良好的排水边界条件与排水固结预压历时长短 排水固结法的加荷方式既可采用上述的直接堆载法，也可采用真空抽吸、预压，降低地下水位及电渗法。真空预压法是将不透气的薄膜设在需要加固的软土地基表面的砂垫层上，通过土体中设置的竖向排水体及埋设于砂垫层中的滤水管道，将薄膜下土体中的水、气抽出，从而在土体与砂垫层及砂井等竖向排水体之间形成压差,发生渗流,使土中孔隙压力不断降低,有效应力不断增加,促使土体固结沉降。
降低地下水位法是利用井点抽水降低地下水位以增加土的有效应力，从而达到加速固结的目的。降水法最适用于砂性和软粘土层中存在砂或粉土的情况。
电渗法是在土中插入金属电极并通过以直流电，使土中水分由阳极流向阴极。如将阳极积集的水排除，土体中孔隙水就会减少，有效应力增大导致沉降固结。第九章
1.强夯法又称为动力固结法或动力压密法。这种方法是将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,从而达到提高土的强度,降低其压缩性，改善土的振动液化条件,消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。
强夯置换法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。强夯和强夯置换施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建筑规模及建筑类型确定。2.强夯加固机理
一、动力固结 动力固结理论可概括为以下几方面：
（一）饱和土的压缩性
传统的固结理论以孔隙水的排出是饱和细颗粒土出现沉降的前提为条件。但在进行强夯施工时，在瞬时荷载作用下，孔隙水不能迅速排出，显然这就无法解释强夯时立即发生沉降这一现象。
Menard以为，由于土中有机物的分解，第四纪土中大多数都含有微气泡形式出现的气体，其含气量大约在1%~4%，强夯时，气体压缩，孔隙水压力增大，随后气体有所膨胀，孔隙水排出，液相、气相体积减少，即饱和土具有可压缩性。根据试验，每夯击一遍，气体体积可减少40%。
强夯时，含气孔隙水不能消散而具有滞后现象，气相体积不能立即膨胀，这一现象由动力固结模型中活塞与筒体间存在摩擦来模拟。
（二）局部液化
强夯时，土体被压缩，夯击能越大，沉降越大，孔隙水压力也不断增加，当孔隙水压力达到上覆土压力时，土体产生液化，这时土中吸着水变为自由水，土的强度下降到最小值，即土体的压缩模量是可变的，在动力固结模型中以可变弹簧刚度来模拟。
（三）渗透性变化
在强夯的冲击能量作用下，当土中的超孔隙水压力大于土颗粒间的侧向压力时，土颗粒间会出现裂隙并形成树枝状排水通路，使土的渗透性变好，孔隙水能顺利排出。
当液化度小于临界液化度ai时，渗透系数成比例增长，当液化度超过ai时，渗透系数骤增，夯坑周围出现冒气冒水现象。随着孔隙水压力消散，土颗粒重新组合，此时土中液体又恢复到正常状态。
（四）触变恢复
土体在夯击能量作用下，结构被破坏，当出现液化时，抗剪强度几乎为零，但随着时间的推移，土的结构逐渐增长，这一过程称为触变恢复，也称为时效。
地基土强度增长规律与土体中孔隙水压力有关。由图9.1-4，液化度为100%时，土的强度降到零；但随着孔隙水的消散，土的强度逐渐增长，存在一个触变恢复阶段，这一阶段能持续几个月，据实测资料，夯击6个月后所测得的强度比一个月所测得的强度增长20%~30%，而变形模量增长30%~80%。
二、动力夯实 强夯加固多孔隙颗粒、非饱和土是基于动力夯实的机理。夯锤夯击地面的冲击能量是以振动波的形式在地基中传播，其中对地基加固起作用的主要是纵波和横波。纵波使土体受拉、压作用，使孔隙水压力增加，导致土骨架解体；横波使解体的土颗粒处于更密实的状态。因此，土体在冲击能量作用下，被挤密压实，强度提高，压缩性降低。
根据工程实践，非饱和土夯击一遍后，夯坑可达0.6~1.0m深，坑底形成一层厚度为夯坑直径1.0~1.5倍的硬壳层，承载力可提高2~3倍。
三、动力置换是指在冲击能量作用下，强行将砂、碎石等挤填到饱和软土层中，置换饱和软土，形成密实的砂、石层或桩柱。
目前，动力置换有3种形式：（1）动力置换砂柱：当地基表层为适当厚度的砂覆盖层，其下卧层为高压缩性淤泥质软土时，采用较低的夯击能将表层砂夯挤入软土层中，形成一根根砂柱。（2）动力置换碎石桩：先在软土表面堆铺一层碎石料，利用夯锤夯击成孔，向夯坑中填料后再夯击，直至夯实成桩。（3）动力置换挤淤：在厚度不是很大的淤泥质软土层上抛填石块，利用抛石自重和夯锤冲击力使块石沉到持力硬土层，将大部分淤泥挤走，少量留在石缝中，利用块石之间的相互接触，提高地基的承载能力。3.静力固结与动力固结两种模型对比
静力固结模型1不可压缩的液体；2固结时液体排出的孔径不变；3弹簧刚度为常数；4无摩擦活塞。动力固结模型1含有少量气泡的可压缩液体；2固结时液体排出的孔径是变化的；3弹簧刚度为常数；4有摩擦活塞。第十章
1.深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结形成加固体，从而提高地基的强度和增大变形模量，加固体与天然地基形成复合地基，共同承担建筑物的荷载。
2.分类：按固化剂材料种类分为水泥土，石灰粉体（石灰柱法）深层搅拌法 按固化剂形态分 浆液喷射，粉体喷射深层搅拌法
深层搅拌法适用于加固软弱地基，它所形成的固结体可提高软土地基的承载力，减少沉降量，还可用来提高边坡的稳定性
3.水泥土搅拌法分为深层搅拌法（以下简称湿法）和粉体喷搅法（以下简称干法）。
适用条件：水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于 30%（黄土含水量小于 25%）、大于 70%或地下水的 pH值小于 4时不宜采用干法。冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。
水泥土搅拌法用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数 IP大于 25的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区，必须通过现场试验确定其适用性。
用途或功能：水泥土搅拌法形成的水泥土加固体，可作为竖向承载的复合地基；基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕；大体积水泥稳定土等。加固体形状可分为柱状、壁状、格栅状或块状等。
4.加固机理 水泥与土拌和后要产生一系列的物理化学反应。这些物理化学反应与混凝土的硬化机理不同，混凝土的硬化主要是粗填充料中进行水解和水化作用，凝结速度较快；而在水泥土中，水泥掺量少，且水泥的水解和水化反应是在土中进行的，所以硬化速度缓慢而且复杂，加固土的强度增长也较缓慢。第十一章 基坑工程
1.基坑工程的分级一级：支护结构破坏对基坑周边环境影响很严重
二级：支护结构破坏对基坑周边环境影响很小，但对本工程地下结构施工影响严重 三级：支护结构破坏对基坑周边环境影响及地下结构施工影响不严重 2.基坑支护结构极限状态
承载能力极限状态：对应于支护结构达到最大承载能力或基坑底失稳、管涌导致土体或支护结构破坏； 正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已破坏基坑周边的平衡状态并产生了不良影响。3.方案选择的依据：基坑开挖深度；工程地质与水文地质；基坑等级（邻近环境）；土方开挖方法；地下水处理；支护工程造价
4.土钉墙（构造）土钉的长度一般为开挖深度的0.5~1.2倍(软土中为1~2倍)，间距1 ~ 2m；土钉与面层必须有可靠的连接；墙面坡度不宜大于1:0.1；钢筋钉钻孔70~120mm，钢筋直径16~32mm；钢管钉一般用Ø48/3钢管； 注浆材料 —— 水泥浆或水泥砂浆；喷锚网厚度~80mm，混凝土不小于C20。
5.水泥土墙（构造）水泥土置换率0.6~0.8；格栅长宽比不宜大于2；搅拌桩之间的搭接100 ~ 200mm；插筋、面板、局部加墩；坑底加固。
6.排桩、地下连续墙（构造）排桩桩径与桩距Ф≥500，连续排桩净距宜取150~200；地下连续墙厚度Ф≥600；
水下混凝土强度不应小于C20，纵向主筋计算确定，箍筋φ6 ~ 8@200~300、加强筋12 ~ 14@2000 顶部应设冠梁，冠梁宽度≥ 桩径(墙宽度),高度≥ 400，混凝土强度不应小于C20。支撑 混凝土支撑 ：混凝土强度不应小于C20 ；整体浇筑，接点刚接。
钢支撑：连接可采用高强螺栓或焊接；腰梁连接点宜设在支撑点附近；腰梁与支撑的连接节点处应设加劲板；钢腰梁与挡墙间应用细石混凝土（≥C20）填充。
拉锚 锚锭式拉锚：锚杆宜用普通低碳钢；锚杆间距1.5 ~ 4.0m;锚杆长度大于10m时应施加预拉应力。土层锚杆：锚固长度不宜小于4m、自由长度不宜小于5m；锚杆水平间距不宜小于4.0m、竖向间距不宜小于
002.0m；锚固体上覆土层厚度不宜小于4.0m；锚杆倾角15~25，并不大于45
7.水泥土是通过机械强力将水泥与土搅拌形成具有较好物理力学性质的水泥加固土 水泥土的物理性质
1、重度:当水泥掺入比在8%～20%之间，水泥土重度比原状土增加约3%～6%
2、含水量:
-7-8水泥土的含水量一般比原状土降低7%～15%
3、抗渗性:渗透系数K一般在10～10cm/ces 水泥土的力学性质
1、无侧限抗压强度:水泥土的无侧限抗压强度qu在0.3～4.0 MPa之间，比原状土提高几十倍乃至几百倍
2、抗拉强度:水泥土抗拉强度与抗压强度有一定关系，一般情况下，抗拉强度在（0.15～0.25）qu之间
3、抗剪强度:当水泥土qu=0.5～4MPa时，其粘聚力C在100～1000kPa之间，其摩擦角在20～30之间
4、变形特性:当qu=0.5～4.0MPa时，其50d后的变形模量相当于（120～150）qu
一般的施工工艺流程（一次喷浆、二次搅拌）就位 — 预搅下沉 —（制备水泥浆）— 提升喷浆搅拌 — 沉钻复搅 — 重复提升搅拌
水泥土墙施工注意事项（1）复搅工艺 确保搅拌均匀（干法工艺为一次搅拌，因而不均匀）。（2）提升速度~喷浆速度 提升搅拌速度不宜大于0.5m/min；提升速度与喷浆速度应协调，以保证延桩身全长喷浆均匀。（3）桩的搭接 一般为200，搭接间歇时间不超过24h，宜留踏步式接头；如因施工原因间歇时间超过24h，应有措施（增加复搅、增加水泥掺量等）。
8.SMW工法指的就是有H型钢插入的水泥搅拌桩，先施工水泥搅拌桩，在水泥未凝固之前将H型钢利用重力及机械振动插入。因为H型钢的插入对水泥搅拌桩的搅拌质量要求较高，所以用的水泥搅拌桩机械一般是三轴搅拌机。9.逆作法——原理
先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。
工艺特点（1）可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、上下层次多时，大约可节省工时1/3。
（2）受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小。（3）施工可少受风雨影响，且土方开挖可较少或基本不占总工期。（4）最大限度利用地下空间，扩大地下室建筑面积。
（5）一层结构平面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与内撑，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。
（6）由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了基坑内地基回弹量。（7）逆作法存在的不足，如逆作法支撑位置受地下室层高的限制，无法调整高度，如遇较大层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。由于挖土是在顶部封闭状态下进行，基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井点管，目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械,使挖土的难度增大。但这些技术问题相信很快会得到解决。
第三篇：铁路地基处理总结
[公路] 高速铁路CFG桩试验总结报告(未完,初期稿件,最终版年底出)武广客运专线武汉工程试验段 松软土路基CFG桩加固
总 结 报 告
中铁八局武广客运专线试验段项目经理部 二OO六年七月
CFG桩工艺性试验报告
一、试验目的
通过选择不同的施工机械、不同的施工方法，通过在现场的工艺性试验，以复核地质资料以及设备、工艺、施工顺序等是否适宜本试验段施工，确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速率等各项工艺性参数，在监理单位确认后，方可进行施工；并经过武汉试验段现场路基CFG桩施工的实践及相关项目的检测，形成适合本标段能够指导现场施工的施工工艺。
二、成桩工艺性试验
（一）机械设备选择
根据现场的地质条件以及国内现有的施工CFG桩的机械情况，我部选择了五种机械，分别为：长螺旋钻机、振动沉管桩机、、旋挖钻机、冲击成孔桩机、锤击沉管桩机，通过现场试成孔试验及现场灌注混合料试验，对于每种机械的性能、适宜地质条件、对相邻桩的影响程度、成桩质量等方面综合考虑，最终确定选用长螺旋钻机及冲击成孔钻机进行工艺性试验。
（二）工艺性试验地点及桩位布置
1、长螺旋钻进法：
试验地点在DK1230+425（桩间距1.5m）及DK1230+419(桩间距1.2m)线路左侧路基坡脚线外侧,红线征地界内侧,该处下卧地质情况为黏土,软塑。
长螺旋钻进法共试验8根桩，分两个独立的桩群，四根一组，桩群净距6 m，桩间距按设计要求正方形布置，间距分别为1.5m和1.2m。具体布置见下图所示： CFG桩平面示意图（单位：cm）
广州
2、冲击成孔法：
试验地点在DK1237+792.75(桩间距1.5m)及DK1237+799.10(桩间距1.2m)线路右侧,红线征地界内侧,该处下卧地质情况为黏土,软塑～硬塑，夹有砾石层。
冲击成孔法共试验８根桩，分两个独立的桩群，四根一组，正方形布置，间距分别为1.5m及1.２m。具体布置见下图所示：
（三）ＣＦＧ桩成桩
1、材料要求
混合料的强度等级要求标准试块养护28天强度为15MPa,坍落度根据不同的施工方法分别控制，现场搅拌混凝土控制为30～５０mm（长螺旋明灌法）及110～130 mm（冲击成孔法），泵送法混凝土控制在160～180 mm（长螺旋钻进芯管内泵送）。对于所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求。
2、配合比
1）长螺旋钻进泵送法
水泥：河砂：碎石：粉煤灰：外加剂：水=1：4.75:6.00:0.67:0.033:1.00 2)长螺旋钻进明灌法
水泥：河砂：碎石：粉煤灰=1:4.15:5.50:0.5:0.9 3)冲击成孔法
水泥：河砂：碎石：粉煤灰：外加剂：水=1:3.95:5.685:0.5:0.012:1.06
3、长螺旋钻进法施工：略,具体见试桩报告。
4、冲击成孔法施工：略，具体见试桩报告。
（四）CFG桩质量检测
CFG桩成桩28天后，分别进行了标准立方体抗压强度试验、低应变桩身完整性检测、抽芯取样强度检测。
1、低应变桩身完整性检测
两组各8根CFG桩的低应变检测结果分别如下： 1）长螺旋钻进法：4根I类桩，4根II类桩； 2）冲击成孔法：8根桩全部为I类桩。具体检测情况见检测报告。
2、混凝土强度检测
现场制作混凝土标准立方体试件，在养护28天以后，进行试验抗压强度检测，强度均合格并偏高，具体见试验报告。
按照《铁路工程结构混凝土强度检测规程》分别对两组试桩进行了钻芯取样，经加工成标准试件后进行抗压强度检测，强度均合格，并较标准立方体试件偏低。
（五）试桩结论 1．确定施工设备和施工工艺。使用长螺旋钻机成孔及芯管泵送混合料灌注的施工方法，成桩速度快、质量比较好，适合本试验段施工；冲击成孔设备在无水的情况下，对位精确，移动灵活，对于地层变化如存在砂砾层等都能够成孔。在试桩期间也曾试用过多种设备，如振动沉管因地层较硬只能打到地表以下2～3m，很难达到设计深度；锤击沉管虽然成孔质量较好、效率高，但对邻桩影响较大，故均未采用。
2．确定了混合料原材料和配合比。混合料的各种材料技术指标均满足规范要求，采用试验配合比的抗压强度满足设计要求。
3．确定了相关参数。采用长螺旋钻机时，泵送混合料配合比的坍落度控制在160～180mm，混合料搅拌时间控制在60～120s，拔管速度控制在2.2m/min，施打顺序按成排顺度施工，成桩后不允许机械扰动。对于冲击成孔设备，参数同普通砼灌注施工。
三、施工工艺确定
通过现场试桩，两种主要的成桩机械各有优缺点：
（一）长螺旋钻机：主要适用于下卧地层为软土层、黏土层、粉土层的地基处理，对于有岩层及砂砾层的地基处理比较困难。施工机械化程度比较高，对位较精确，成孔率高，不会产生塌孔，可以实现成孔、成桩一次完成，对于地层水位高低没有影响。
（二）冲击成孔钻机：主要适用于没有地下水的地基处理，该型机械结构简单、轻便，移动灵活，对位精确，但是成孔、成桩不能一次完成，需要大量的人工配合，对于CFG桩成桩后的影响较小。根据武汉工程试验段的地质条件：地基下卧层较复杂以及地下水位较高；两种机械分别适用的地质情况：长螺旋钻机对于地下水位没有限制，而冲击钻孔对于有地下水的地质情况不适应；再依据武广公司的强制性要求，决定选用长螺旋钻机进行施工。
四、路基CFG桩试验段施工
（一）工点：DK1237+800～+930段130m路基CFG桩地基加固。
（二）设计技术交底：2006年1月14日，武广公司武汉项目部组织咨询、监理、设计、施工单位在武汉工程试验段对DK1237+800～DK1237+930段130m路基CFG桩进行了设计图纸的技术交底和施工图核对工作。
（三）施工组织
在130m路基施工中采用长螺旋钻进成孔芯管内泵送混合料成桩的施工方法，在施工中加强泵送混合料成桩的施工控制，以提高CFG桩的成桩质量；加强各工序间的施工配合，以提高成桩的速度；在施工中不断积累相关数据，为以后大面积展开施工提供参考经验。
1、施工准备
测量准备：施工测量严格按测量规范要求进行，所有测量仪器都进行校核与检定，保证测量精度。技术准备：施工设计图纸及有关施工资料到位后，组织技术人员进行图纸复核，组织相关人员培训、学习相关技术规范及施工细则、设计文件，做好施工前的技术准备工作。
施工技术交底：根据施工图，技术人员要进行技术交底。交底内容包括：施工方法、施工工艺、施工安全、机械使用等。
物资准备：材料的取样试验工作已经按规范要求完成，全部采用试桩所选用的材料。人员配备：普工5人、钻机操作手4人、汽车驾驶员2人、搅拌机操作手2人、修理工及电工4人、技术负责人1人、现场施工记录人员2人、试验人员1人、现场领工员2人、工班长2人、测量人员3人，计28人。
机械及仪器准备：配置先进的施工机械及土工、混凝土检测设备、测量仪器及仪表。详见下表：
设 备 配 备 表
序号
机械名称
规格
数量（台）
说明 1
长螺旋CFG桩机
DDJ-32
装载机
CAT938F
自卸汽车
10t
挖掘机
CAT320C
混凝土搅拌机
JS750
混凝土罐车
7m3
发电机
250KW
全站仪
LeicaTCRA1101
水准仪
捣固棒
电焊机
其它小型机具
2、长螺旋施工工艺流程
长螺旋钻机芯管内泵压混合料灌注施工流程图
钻机就位：钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1％。采用在钻架上挂垂球的方法，在钻架上刻上明显的对照位置线，每根桩施工前都有专门的人员进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后，方可开钻。
混合料搅拌：混合料搅拌按配合比进行配料。每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制，控制在60～120s，塌落度控制在160mm～180mm。具体搅拌时间由搅拌站集中控制室进行控制，并在电脑中有详细记录。
钻进成孔：钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移及钻杆、钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高时，停止钻进。
为加强工程地质复核，加密设计地勘断面（25米间隔），在施工前先在规划好的断面位置进行地质复核，并进行详细记录绘制成地质纵断面图，作为施工参考；或在一定区域范围内第一个孔进行地质复核，作为本区域CFG桩施工的依据。
在钻进时，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考。灌注及拔管：钻孔至设计标高后，停止钻进，开始混合料灌注，每根桩的投料量应不少于设计灌注量。钻杆芯管充满混合料后开始拔管，施工桩顶高程宜高出设计高程50cm，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶予以保护。
在灌注混合料时，对于混合料的控制采用记录泵压次数的办法，对于同一种型号的输送泵每次输送量基本上是一个固定值，根据泵压次数来计量混合料的投料量。
灌注时采用静止提拔钻杆，在特殊情况下采用边转边提进行灌注，如圆砾层等情况下，拔管速度控制在2～3m/min。
移机：上一根桩施工完毕，钻机头进行保护，移位，进行下一根桩的施工。
现场试验：对于每盘混合料，试验人员都要进行坍落度的检测，合格后方可进行混合料的投料，在成桩过程中抽样做混合料试块，每台班做1组试块，测定其28天抗压强度。
3、施工工效
该段路基CFG桩施工时间为2006年元月22日～3月3日，其中净工作时间为24天。使用该型号长螺旋钻机芯管内泵送混合料的施工方法，单机成桩工效约450m/天（24小时），且不受地下水的影响，适合各种软土地层。
（四）试验检测
在成桩28天以后，按验标要求进行了混合料28天龄期标准立方体试件抗压强度≮15Mpa；成桩28天后采用低应变检测CFG桩桩身完整性；CFG桩按复合地基设计时，处理后的复合地基承载力、变形模量应满足设计要求；增加单桩承载力检测以校核复合地基承载力。
CFG桩检测试验结果在上报业主、设计、监理方后，在经过第三方检测后，经分析确定，该段路基CFG桩施工，成桩质量满足设计要求及验标要求，可以进行下一步工序施工。
（五）路基CFG桩试验段成果
1、验证了长螺旋钻管内泵送砼施工的参数并加强了各工序间的配合，并使各项参数的确定及控制更加准确、熟练；
2、通过试验段的各项检测结果分析，确定了CFG桩的检测程序及指标要求；
3、修正了原验标中对于桩位偏差的标准，对于个别地段的偏差超限的问题处理方法；
4、对于特殊地质情况下CFG桩成桩的处理方法。
二OO六年八月
第四篇：地基处理方法总结
地基处理方法总结
一．强夯法
1.强夯法的简单描述
强夯法是一种利用重锤（一般100--600kN)，在6--40m高处自由落下，对较厚的松软土层进行强力夯实的方法。它也称动力固结法 2.强夯法的发展历史
强夯法起源于法国，是法国Menard技术公司于首创的一种地基加固方法，它通过一般8～30t的重锤(最重可达200t)和8～20m的落距(最高可达40m)，对地基土施加很大的冲击能，提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件等。1969年首先用于法国戛纳附近芒德利厄海边20来幢八层楼居住建筑的地基加固工程，之后在国外迅速得到推广应用。我国于1978年首次由交通部一航局科研所及其协作单位在天津塘沽新港三号公路进行了强夯法试验研究，并获得成功。自引进到80年代初，约8年。本阶段工程应用强夯能级比较小，一般仅为1000kN*m，处理深度5m左右，以处理浅层人工填土为主。80年代初到90年代初。本阶段兴建国家重点工程山西化肥厂，为了消除黄土地基的湿陷性，国家化工部组织开发了6250kN*m能级强夯，使有效处理深度提高到了10m左右。90年代初到2002年，本阶段以兴建国家重点工程三门峡火力发电厂为契机，成功开发了8000kN*m能级强夯，使强夯消除黄土湿陷性的深度达到15m。2002年底至今，强夯工程最高应用能级已经达到10000kN*m。为了更进一步扩大强夯的应用范围，在强夯技术的基础上，还形成了强夯置换和柱锤冲扩等新技术。目前，国内所用的单击能为50-8000kn.m，多数应用100-200kN.m。3.强夯法的加固机理
强夯法利用重夯锤，高落距产生的高夯击能给地基一冲击力，在地基中长生冲击波，振密，挤密地基土体。当夯击时，夯锤对地基浅部土体进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑，并对夯坑周围的土体进行动力挤压，夯坑四周地表可能产生隆起。
多孔隙、粗颗粒、非饱和土多采用动力加固，动力加固的主要机理是冲击型动力荷载使土体中的孔隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度。
细颗粒饱和土多采用动力固结，动力固结的主要机理是巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度得到提高。
淤泥质土地基多采用动力置换，其加固机理是通过垫层将上部荷载扩散传递到垫层下卧层地基中或通过在设置桩体过程中对桩间土进行挤密，形成挤密砂石桩复合地基，已达到地基承载力，减小沉降的目的。
对非饱和土地基，强夯冲击力对地基土的压密过程基本上同实验室中的击实实验相同，挤密振密效果明显。
对饱和无粘性土地基，在冲击力作用下，土体可能会产生液化，其压密过程同爆破和振动密实的过程类似，挤密，振密效果也是明显的。
对饱和粘性土地基，在锤击作用下，在夯击点附近地基土体结构破坏，产生触变，在一定范围内的地基土体将产生超孔压，并且逐渐消散，地基土固结，孔隙比减小，强度提高。4.强夯法的设计与施工要点
1）设计
（1）强夯加固地基的有效加固深度和单击夯击能的确定
强夯法加固地基能达到的有效深度直接影响采用强夯法解雇地基的加固效果。强夯法有效加固深度主要取决于单击夯击能和图的工程性质。单击夯击能的确定主要与锤重和落距有关，也与地基土性质和夯锤底面积等有关。加固深度可以通过试验确定，也可以通过修正Menard公式估算：HKWh10
W----锤重，kN: h----落距，m;K----修正系数，一般为0.34-0.8（2）夯锤和落距地选用 夯击能确定后，课根据要求的单击夯击能和施工设备条件确定夯锤重量和落距。夯锤重量确定后还需确定夯锤尺寸以及选用强夯自动脱钩装置。夯锤底面积大小取值与夯锤的重量和地基土体的性质有关，通常取决于表层土质，对砂性土地基一般采用2--4m2,对粘性土地基一般采用3--6.（3）夯击范围和夯击点布置
强夯法处理地基时，强夯加固的范围应大于建（构）筑物基础范围。通常要求强夯加固范围每边超出基础外缘一定的宽度。超出范围宽度为设计强夯加固深度的1/3--1/2,并不小于3m。
夯击点布置一般可采用三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取5--9m，以后每遍夯击点间距可以与第一遍相同，也可以适当减小。对加固深度要求较深或采用的单击夯击能较大的工程，所选用的第一遍夯击点间距可是当增大。
（4)夯击数和夯击遍数
每遍每夯点夯击数可通过试验确定。一般以最后二击的平均夯沉量小于某一数值作为标准。
夯击遍数英视现场地质条件和工程要求确定，也与每遍每夯击点夯击数有关.夯击遍数一般采用2--3遍,最后再以低能量对整个加固场地满夯1--2遍.（5）间歇时间
间歇时间是指两遍夯击之间的时间间隔.时间间隔大小取决于地基土体中超孔隙水压力消散的快慢.对渗透性好的地基,强夯在低级中形成的超孔隙水压力消散很快,夯完一遍,第二遍可连续夯击,不需间歇时间.若地基土渗透性较差，强夯在地基土体中形成的超孔隙水压力消散很慢，二遍夯击之间需间歇时间要长，粘性土地基夯完一遍一遍需间歇3--4星期才能进行下一遍夯击。
（6）垫层设计
强夯前一般需要铺设垫层，使地基具有一层较硬的表层能支承较重的强夯起重设备，并便于强夯夯击能的扩散，同时也可以加大地下水位和地表的距离，有利于强夯施工。对场地地下水位在-2m深度以下的砂砾石层,无需铺设垫层可直接进行强夯;对地下水位较高的饱和粘性土地基与易于液化流动的饱和砂土地基,都需要铺设垫层才能进行强夯施工,否则,地基土体会发生流动.铺设垫层的厚度可以根据场地条件、夯锤的重量和夯锤的形状等条件确定。砂砾垫层厚度一般可取0.5--2.0m。当场地条件好、夯锤较小或形状构造合理时，也可采用较薄的垫层厚度。
（7）现场测试设计
①地面沉降观测
通过地面沉降观测可以估计强夯法处理地基的效果。
②孔隙水压力观测
测量在夯击和间歇过程中地基土体中孔隙水压力沿深度和水平距离变化的规律。从而确定夯击点的影响范围，合理选用夯击点间距、夯击间歇时间等。
③强夯影响范围观测 m 通常将地表的醉倒振动加速度等于0.98m/s2的位置作为设计时振动影响的安全距离。为了减小强夯振动对周围建筑物的影响，可在夯区周围设置隔振沟。
④深层沉降和侧向位移观测
通过对地基深层沉降和侧向位移的测试可以有效地了解强夯处理的有效加固深度和强夯的影响范围。2）施工
强夯施工所产生的振动对邻近的建筑物或设备可能产生有害影响时应设置监测点，并采取隔振、防振措施。强夯法加固地基施工一般可按下列步骤进行：
①清理并平整施工场地。
②铺设垫层，使在地表形成硬层，用以支承起重设备，确保机械通行和施工。同时可加大地下水和表层面的距离，防止夯击的效率降低。
③标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程。
④起重机就位，使夯锤对准夯点位置。
⑤测量夯前锤顶标高。
⑥将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后放下吊钩，测量锤顶高程； 若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。
⑦重复步骤⑥，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击。
⑧换夯点，重复步骤4)～7)，完成第一遍全部夯点的夯击。
⑨用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。
⑩在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层土夯实，并测量夯后场地高程。5.强夯法质量检测项目与方法
强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基加固质量进行检验，对碎石土和砂土地基，其间隔时间可取7～14d；对粉土和粘性土地基可取14～28d。强夯置换地基的间隔时间可取28d。
强夯处理后的地基竣工验收时，承载力检验应采用原位测试和室内土工试验；强夯置换后的地基，承载力检验除应采用单墩载荷试验检验外，尚应采用动力触探等有效手段查明置换墩着底情况及承载力与密度随深度的变化，对饱和粉土地基允许采用单墩复合地基载荷试验代替单墩载荷试验。
竣工验收承载力检验的数量，应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定，对于简单场地上的一般建筑物，每个建筑地基的载荷试验检验点不应少于3点；对于复杂场地或重要建筑地基应增加检验点数。强夯置换地基载荷试验检验和置换墩着底情况检验数量均不应少于墩点数的1％，且不应少于3点。
检测点位置可分别布置在夯坑内、夯坑外和夯击区边缘。检验深度应不小于设计处理的深度。
6.强夯法的适用性
强夯法常用来加固碎石土、砂土、低饱和度的粘性土（对于高饱和度的可采用强夯置换法）、素填土、杂填土、湿陷性黄土等地基。7.工程实例
场地位于九江长江冲积漫滩上,地基土自上而下描述如下:②21粉质黏土:褐色,软塑,表层为30cm耕土,层厚为110 m。②22淤泥粉质黏土:灰色,流塑,呈交互状,层厚在1315～2510 m以上。其间发育有三层灰色饱和流塑状的粉土透镜体,其中透镜体Ζ厚度为2～3 m。②23粉土:灰色,流塑,其间发育有[层灰色流塑粉质黏土透镜体,埋深1512～2510m以上。②24粉质黏土:灰色,流塑,呈交互状,埋深大于1619 m。
1、现场试验结果与分析
夯击沉降量是强夯施工最为宏观、最为直接的一种表征,用夯坑深度来描述。夯击沉降量的大小在一定程度上决定了强夯加固效果的好坏。单击夯击沉降量是强夯施工的控制标准之一,当单击夯击沉降量小于某个控制量时就停止继续夯击,即单击夯击沉降量控制了单个夯击点的夯击次数。
图1为某夯击点在夯击能U为510 MN·m(夯锤20 t,落距25 m)时,夯击次数与夯击沉降量的关系曲线。可以看出,随着夯击次数的增加,单击夯击沉降量不断变小而累计夯击沉降量逐渐增大,并趋于一个恒定值。当夯击次数达到20次,单击沉降量小于5 cm,说明此时已达到良好的加固效果。
图2为夯击20次后,地表土体的位移曲线。可以看出土体的隆起较为明显,在距离夯点3 m处隆起达到最大值。
图3为在不同夯击能作用下,夯击次数为20次时,最大夯击沉降量随深度的衰减曲线。随着深度的增加,最大夯击沉降量迅速减小;不同的夯击能作用下,夯击沉降量随深度衰减的趋势基本一致的,并且随着夯击能的增加,夯击沉降量增大。夯击沉降量在土层浅处的衰减很快,若要使更深处的土体被压实,则需要提高夯击能量[2,3]。
图4为夯击能相同,锤重和落距不同组合下峰值沉降量随深度的衰减曲线。可以看出,重锤低落距方式产生的夯击沉降量大于轻锤高落距方式产生的夯击沉降量,在相同夯击能量下,重锤低落距的加固效果要优于轻锤高落距。
2、结论
本文通过现场夯击试验对强夯加固软土地基的夯击影响因素进行了分析。试验结果表明:随着夯击次数的增加,单击夯击沉降量不断变小而累计夯击沉降量逐渐增大,并趋于一个恒定值。夯击过程中土体会发生隆起现象,在距离夯点3 m处隆起达到最大值。随着夯击能的增加,夯击沉降量增大。在相同夯击能量下,重锤低落距的加固效果要优于轻锤高落距。二．砂石桩法
1.砂石桩法的简单描述
通过在地基中设置砂石桩（也包括设置只由碎石组成的碎石桩和只由砂组成的砂桩），并在地基中设置桩体过程中对桩间土进行挤密，形成挤密砂石桩复合地基，以达到提高地基承载力，减小沉降目的的一类地基处理方法，统称为挤密砂石桩法（包括挤密碎石桩和挤密砂桩法）。
在设置砂石桩的过程中对桩间土进行挤密是这类地基处理的关键，否则就不是挤密砂石桩，桩的作用主要作用排水。2.砂石桩法的发展史
碎石桩最早在1835年由法国城Bayonne建造兵工厂车间时使用。但长期缺少实用的计算方法，先进的施工工艺和施工设备，砂桩的应用和发展受到很大的影响。直到1937年由德国人发明了振动水冲法用来挤密砂土地基，直接形成挤密的砂土地基。自本世纪50年代后期，产生了目前日本采用的振动式和冲击式的施工方法，并采用了自动记录装置，提高了施工质量和施工效率，处理深度也有较大幅度的增长。砂桩技术自50年代引进我国后，在工业，交通，水利等建设工程中得到了应用。3.砂石桩法的加固机理
砂石桩法主要通过挤密、排水减压和砂基预震来提高地基承载力，减小沉降。
挤密作用是指在采用沉管法或干振法，会在成桩过程中桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力，桩管体积的砂挤向桩管周围的砂层，使桩管周围的砂层孔隙比减小，密实度增大。在采用振冲挤密桩施工过程中由于水冲使松散砂土处于饱和状态，砂土在强烈的高频强迫振动下产生液化并重新排列致密，且在桩孔中填入大量粗骨料后，被强大的水平振动力挤入周围土中，这种强制挤密使砂土的相对密实度增加，孔隙率降低，干密度和内摩角增大，土的物理性能改善，地基承载力在幅度提高。
排水减压作用是指对砂土液化机理的研究证明，当饱和松散砂土受到剪切循环荷载作用时，将发生体积的收缩和趋于密实，在砂土无排水条件进体积的快速收缩将导致超静孔隙水压力来不及消散而急剧上升。当砂土中的有效应力降低为零时便形成了完全液化。碎石桩加固砂土时，桩孔内充填碎石等反滤性好的粗颗粒料，在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水减压通道，可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高和砂土产生液化，并可加快地基的排水固结。
砂基预震效应是指在一定应力循环次数下，当两试样的相对密实度相同时，要造成经过预震的试样发生液化，所需施加的应力要比施加未经预震的试样引起液化所需应力值提高46%，从而得出了砂土液化特性除了与砂土的相对密实度有关外，还与其振动应变史有关的结论。在振冲法施工时，振冲器的振动作用使地基土获得强烈的预震，这对砂土增强抗液化能力是极为有利的。
粘性土地基中，砂石桩的作用不是挤密，而是部分置换。对于粘性土地基，砂石桩的作用缩短了排水距离，加速了固结速率。4.砂石桩法的设计和施工要点
1）设计
（1）施工方法的选用
地基中设置砂石桩的方法有多种，可以根据工程地质条件、施工设备条件、拟采用的桩径、桩长，并根据经济指标分析决定选用施工方法。
（2）桩长的确定
主要根据工程地质条件确定，应让砂石桩穿过主要的软弱层，以满足控制沉降要求。但桩长不宜小于4.0m。
（3）复合地基置换率设计
可先根据经验进行挤密砂石桩复合地基的初步设计，然后通过现场试验提供设计参数，修改完善设计。复合地基置换率m表达式为：
mpcfpsfppfpsf
pcfppfpsf----工程要求复合地基极限承载力，kPa;----砂石桩单桩极限承载力，kPa;----桩间土地基极限承载力，kPa;
----桩间土地基承载力修正系数，（4）加固范围和桩位布置
挤密砂石桩处理范围宜在基础外缘扩大1--3排桩。对可液化的地基，在基础外缘扩大宽度不小于可液化土层的1/2，并不小于5m。桩位布置一般采用三角形或正方形布置。
（5）垫层的设置
砂石桩加固地基宜在桩顶铺设一砂石垫层，一般可取300--500mm厚。
（6）沉降计算
可采用分层总和法计算，加固范围内的复合土体压缩模量Ec可采用下列公式计算：
EcmEp(1m)Es
Ep----砂石桩体压缩模量； Es----挤压后桩间土压缩模量；
m----复合地基置换率。
（7）质量检验方法
复合地基荷载试验确定承载力。
2）施工
挤密砂石桩施工方法主要有振冲法和振动沉管法两种，下面分别介绍两种方法：
（1）振冲法
振冲法是利用振冲器的高频振动和高压水流，边振边冲，将振冲器在地面预定桩位处沉到地基中设计的预定深度，形成桩孔。经过清孔后，向孔内逐段填入碎石，每段填料在振冲器振动作用下振挤、密实。然后提升振冲器，再向孔内填入一段碎石，再用振冲器将其振挤密实。通过重复填料和振密，在地基中形成碎石桩桩体。振冲法施工的主要步骤如下：
①清理平整施工现场，布置桩位。②施工机具就位，将振冲器对准桩位。
③启动供水泵和振冲器，将振冲器徐徐沉入地基图中，直到设计深度。
④分层填料，每次填料厚度不宜大于0.5m。利用振冲器进行振密制桩，当电流达到规定的密实电流和到了规定的留振时间后，将振冲器提升30--50cm，然后重复制桩直至桩顶。
⑤关闭振冲器和水泵，移位至下一个桩位。
（2）振动沉管法
振动沉管法是指利用振动桩锤将桩管振动沉入到地基中的设计深度，在沉管过程中对桩间土体产生挤压。然后向管内投入砂石料，边振动边提升桩管，直至拔出地面。通过沉管振动使填入砂石料密实，在地基中形成砂石桩，并挤密振密桩间土。振动沉管法的主要步骤如下：
①清理平整现场，布置桩位。
②振动沉管机具就位，桩管垂直对准桩位。
③启动振动桩锤，将下端装有话瓣桩靴的桩管振动沉入地基中，达到设计深度。
④从桩管上端的投料漏斗加入砂石料（挤密砂桩，加砂料；挤密碎石桩，加碎石料；挤密砂石桩，加砂石料），为保证顺利下料到桩管中，可加适量的水。
⑤边振动边拔桩管直至桩管拔出地面；对逐步拔管法，当桩管沉入到设计深度后，一次投料，然后连续边振边拔，直至拔出地面。
⑥移动桩机至下一个桩位。5.砂石桩法的检测项目和方法
振冲碎石桩的施工质量检验科采用单桩载荷试验和碎石桩复合地基载荷试验。对碎石桩桩体科用重型动力触探试验进行随机检验，对桩间土的检验可采用标准贯入试验、静力触探试验等进行。
振动沉管挤密砂石桩施工质量检验同振冲法施工质量检验，可以单桩载荷试验和复合地基载荷试验确定地基承载力。对桩体质量可以采用动力触探试验检测，对桩间土可采用标准贯入、静力触探等原位测试方法检测。
6.砂石桩法的适用性
挤密砂石桩法常用于处理砂土、粉土和杂填土地基。在桩体设置过程中，桩间土体被有效振密、挤密。挤密砂石桩复合地基具有承载力提高幅度大、沉降小的优点。7.工程实例
阳泉一矿53#住宅楼建筑面积为3 486 m2,占地面积43 m×16 m,三个单元,六层,砖混结构。勘 察显示工程所处场地的土层情况自上而下为:①以煤灰炉渣和建筑垃圾为主的杂填土,厚度3～5 m平均4 m;②砾砂,平均厚度4 m;③岩石层。勘察得到的天然地基承载力为80 kPa。工程原设计采用换土法,为了缩短工期,同时降低造价,经建设单位、施工单位与设计单位共同协商,决定采用振动法砂石挤密桩进行加固处理。
根据经验公式:S0.95d1e0e0e
式中:S———砂石挤密桩间距;
d———砂石桩直径;
e0———地基处理前土的孔隙比;
e———地基处理后应达到的孔隙比。
同时经过现场取样试验,确定桩距为112 m,砂石桩以等边三角形布置,桩长3～5 m,桩径500 mm,填料采用粒径50 mm以下天然级配砂卵石。挤密加固范围超出基础宽度,每边放宽2排,共打砂石桩524根,施工顺序从外围和两侧向中间隔一打一进行。
1、加固效果检验
施工后,在场地内分别进行了复合地基及天然地基的静力载荷,以检验加固效果。承压板尺寸为112 m×112 m,承压板放置在非边缘桩之上,承压板面积略大于桩单元面积(即一根桩所担负的面积),这样效果较好。天然地基与复合地基静载荷试验p—S曲线,见图1。
复合地基的p—S曲线无明显直线段与曲线的拐点,为了慎重,采用S/b=0101所对应的荷载作为地基容许承载力,复合地基载荷板下深度为2 b范围内变形模量的平均值(容许载荷状态时):
E=0.89(1-2)bp/S。
式中:p———所提供的容许承载力,kPa;
S———p对应的总沉降量;
μ———复合地基土的泊桑比,sa(sp)，p为砂石桩泊桑比取0.2,s为
桩间上泊桑比取0.42,a为承压板下土的面积与桩的面积之比。
按上述方法确定,复合地基容许承载力为260 kPa,变形模量为2116 M Pa;天然地基为66.6 MPa,复合地基容许承载力是天然地基的3125倍、变形模量是3127倍,地基加固后,满足设计要 求。
在建筑物一层主体完成后,开始沉降观测,共设8个观测点。经施工过程的沉降观测,建筑物基本均匀沉降,使用半年后沉降趋于稳定,目前正常。
2、结语
振动法砂石挤密桩加固杂填土地基与换土法比较,资金节省一半,工期缩短一半,效果是显著的,通过试验与观测可以得出结论。
(1)把松散的砂土挤实到临界孔隙比以下,防止砂土液化。
(2)由于形成强度高的挤密砂石桩体,提高了地基总体强度。
(3)有效地加快饱和软弱土地基排水固结沉降,发挥了土体置换和地基土排水固结的复合作用。
三．换土垫层法
1.换土垫层法的简单描述
换土垫层法就是将基础底面以下不太深的一定范围内软弱土层挖去，然后用强度高、压缩性能好的岩土材料，如砂、碎石、矿渣、灰土/土工格栅加砂石料等材料分层填筑，采用碾压、振密等方法使垫层密室。通过垫层将上部荷载扩散传递到垫层下卧层地基中，以满足提高地基承载力和减小沉降的要求。2.换土垫层法的发展史
3.换土垫层法的加固机理
将软弱土层挖去，用强度高压缩性能好的土分层填筑，然后通过碾压、振密使各垫层密实。
4.换土垫层法的设计和施工要点
1）设计
（1）垫层材料的选用（因地制宜）
（2）确定垫层铺设范围
垫层铺设范围应满足记住底面应力扩散的要求。对于条形基础，垫层铺设宽度B可根据当地的经验确定，也可按下式计算：
Bb2ztan
B----垫层宽度，m;
b----基础底面宽度，m;
z----垫层厚度，m;
----压力扩散角。
（3）确定垫层厚度
垫层铺设厚度根据需要置换软弱土层的厚度确定，一般情况下垫层厚度不宜小于0.5m,也不宜大于3m。要求垫层底面处土的自重应力与荷载作用下产生的附加应力之和不大于同一标高处的低级承载力特征值，其表达式为：
pzpczfaz
pzpczfaz----荷载作用下垫层底面处的附加应力，kPa;----垫层底面处土的自重应力，kPa;----垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值，kPa。
（4）沉降计算
可采用分层总和法计算沉降量，一般垫层地基的沉降中仅考虑下卧层的变形，但对沉降要求较严或垫层厚度较厚的情况，还应计算垫层自身的变形。
2）施工
换土垫层法施工包括开挖换土和铺填垫层两部分。开挖换土应注意避免坑底土层扰动，应采用干挖土法。
铺填垫层应根据不同的换填材料选用不同的施工机械。垫层需分层铺填，分层压密。砂石垫层宜采用振动碾碾压；粉煤灰垫层宜采用平碾、振动碾、平板振动器、蛙式夯等碾压方法密实；灰土垫层宜采用平碾、振动碾等方法密实。5.换土垫层法的检测项目和方法
垫层法施工质量检验应分层进行。每层施工后经检验符合设计要求后才能进行下一层施工。
对灰土、粉煤灰和砂土垫层的施工质量可采用环刀法、贯入法、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验等方法进行质量检验；对砂石、矿渣垫层可采用重型动力触探检验垫层质量。
6.换土垫层法的适用性
换土垫层法适用于软弱涂岑分布在浅层且较薄的各类不良地基的处理。7.工程实例
龙岩市某开发区A幢住宅楼为六层砖混结构,总建筑面积为2910m2,基底外围面积为485m2。按楼面设计荷载6.88kN/m2,屋面设计荷载6.90kN/m2。该工程95年6月开工, 96年6月完工,基础平面如图一。
一、工程地质条件
本工程由省地质工程勘察院进行勘察,自然地面标高为326.30～326.51m,地质剖面见图二。浅部土层可分为三层;素填土层、粉质粘土层和含砾粉质粘工层。素填土层厚4.5～8.5m,各土层的物理力学指标见表一。
二、垫层设计
根据龙岩地区现有基础特点,一般选用墙下毛石条形基础,但由于填土较厚,其承载力指标又不能满足设计要求,若选择粉质粘土层作为持力层,则基槽开挖深度过大给施工带来很大的因难。工期和造价也无法接受。考虑到该建筑物结构布置较均称,墙下条基承受荷载相差不大,故决定采用墙下毛石条形基础,但其下填土应进行处理以提高地基的承载力和减少基础的沉降,本次设计采用换土垫层法以砂砾石填料来置换部分素填土。
1、垫层厚度Z的确定
垫层剖面如图三所示。垫层厚度Z根据垫层底部软弱土层的承载力确定。即作用于垫层底面处土的自重应图与附加应力和应不大于下卧层的地基承载力。计算方示如下:
Pz+Pcz≤fz
式中:Pz一砂砾石垫层底面处附加应力设计值(kN/m2)
Pcz一砂砾石垫层底面处自重应力标准值(kN/m2)
fz一砂砾石垫层处修正后的软土地基承载力设计值(kN/m2)
对于条形基础,垫层底面处的附加应力设计值Pz
PzbPcb2Ztan
式中:Po—基底附加压力(kN/m2)
b—条形基础宽度(m)
Z—基础底面下垫层的厚度(m)
θ—垫层的压力扩散角(°)本工程设计荷载见表二
2、确定垫层宽度b′
垫层宽度主要应满足基础底面应力扩散的要求,其次也要考虑垫层侧面土的允许承载力,以防止垫层向两侧挤入软弱土层中,导致沉降增大,甚至失稳。可按公式:b’≥b+2ztanθ计算。垫层宽度可根据施工要求适当加宽,顶面宽度每边宜超出基础底面不小于300mm,或从垫层底面两侧向上按当地基槽开挖经检要求加坡。本工程取400mm。基础及垫层剖面如图三。
3、垫层的承载力
由于垫层采用人工级配,其中碎石,卵石占全重的40～50%,并进行分层施工,根据规范规定和实际情况,垫层的承载力fk=200kPa～250kPa,本工程取fk=210kPa。
4、基础沉降验算
本工程由于垫层下仍存在软弱下卧层(素填土层),且不在可不作地基变形计算的二级建筑物范围内《(建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)表2.0.2),故须进行基础沉降验算。砖混结构的地基变形由局部倾斜控制,即计算砖混结构沿纵向6～10m内基础两点的沉降差与其距离的比值,此局部倾斜值须小于地基变形允值,对中压缩性土层允许值为0.002。
规范推荐的地基变形计算公式为: n
SsS'si1P0Esi(ZiZi1ai1)
式中:S—地基最终沉降量(mm)
S'—按分层总和法计算出的地基沉降量(mm)
s—沉降计算经验系数。
n—地基沉降计算深度范围内所划分的土层数
P0—对应于荷载标准值时的基础底面处的附加压力(kPa)
Esi—基础底面至i层土,第i-1层土底面的距离
Zi、Zi1—基础底面至i层土,第i-1层土底面的距离
ai、ai1—基础底面计算点至第i层土,第i-1层土底面范围内平均附加应力系数。
平均附加应力系数ai,ai-1计算时,当计算点不位于矩形荷载角点之下时,可按角点法求解。
三、垫层施工
在选材方面,所用材料砂砾石为主填以中粗砂,砂砾石颗粒不均匀系数不小于5,含泥量不超过3%,砾石直径不超过5cm。置换砂砾石要求分层施工,约每20cm用平板式振捣器夯实1次,并控制砂砾石最佳含水量在15～20%。
四、质量检查
分层铺填时,由质检人员检查填料质量、粒径、级配、铺填厚度等。每填两层抽查三处。检测采用填盒法。该工程96年6月竣工、验收和交付使用后,至今已三年半。经过沉降观测和用户使用反映,未发现沉降量过大和出现任何不均匀沉降现象。主要沉降观测点实测沉降曲线见图(4)。从图中可看出,上部结构施工完成后已完成大部沉降,经半年使用后沉降基本稳定,反映了砂砾石填上的特点。
六、经济分析
龙岩市砂砾石资源丰富,采用砂砾石垫层换土法有一定的优势。下面是本工程采用其它基础形式的经济指标对比分析表,当然设计人员应根据实际的地质情况、建筑物的上部结构及基础类型,采用不同的处理方法。三种方案经济比较见表三。
七、换土垫层法总结与探讨
本工程换土垫层施工严格按砂砾石垫层施工要求进行,并分层进行质量检验。在设计、施工、质检和甲方的共同努力下,保证了整幢工程顺利竣工和安全使用。换土垫层法发挥了其应有的地基处理作用。笔者从结构整体设计、基础设计、换土垫层设计和参与基础及整幢住宅现场施工过程中,认为以下几点值得探讨。
1、软土地基设计时,应考虑上部结构、基础和地基的共同作用
(1)对砖混结构,宜采取措施增加上部结构整体刚度和强度。如控制长高比不大于2.5(本工程为2.1);在墙体内设置钢筋砼圈梁和构造柱;圈梁和构造柱按抗震设计规范(本工程按6度四级设防)要求设置,本工程圈梁层层设置。
(2)对砌体结构采用刚性基础时,宜设置基础圈梁,选择合适的基础埋置深度,适当扩大基底面积。
(3)对建筑体型、荷载情况、结构类型和地质条件综合分析,确定合理的地基处理适当扩大基底面积。
2、最佳的地基土处理方案的选定
基于场地工程地质条件,本工程可采用的地基处理方案除换土垫层法外,还可考虑采用桩基础或地基不经处理的钢筋砼十字交梁基础。但若采用桩基,桩身长(本工程软土层较厚),施工机具要求高,势必引起造价高,而且施工工期长,甲方不能接受。采用钢筋砼工字交梁基础,因地基未经处理,直接采用天然地基,造成基础面积大,基础底板和基础梁所用筋和砼量大,基础造价较高,因属集资形式,甲方也难以接受。而采用换土层法,可就地取材且砂砾石廉价,施工机具简单,施工进度快,对环境影响小,砂砾垫层处理效果好且安全可靠,甲方乐于接受。
3、换土垫层厚度Z的选取范围
垫层厚度一般在1～3m之间,厚度太大则造价高,施工较困难,厚度太小则作用不显著。本工程垫层厚度为1.7m在此厚度范围内。
4、不同垫层材料对地基处理的影响
本工程垫层采用中粗砂和砾石,但垫层材料也可以是碎石、卵石、素土、灰土、矿渣,以及其他性能符合要求的散料材料。采用不同的垫层材料,虽然在某些非主要方面存在一定差异和限制,但就地基承载力和沉降变形这两个方面却基本相似,基本设计方法是一致的。
5、地基基础抗震措施
龙岩市的地震基本烈度为6度,建筑设计时应按此设防。由于6度区建筑可不必进行截面抗震验算,只需采取有关的抗震构造措施。故本工程按6度区抗震设计规范要求设置上部圈梁、构造柱,并设置基础圈梁,构造柱纵筋伸入毛石基础50cm下,加强基础和上部结构整体性;同时严格按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-91)进行地基处理,确保施工质量,满足地基基础抗震要求,保证结构安全和正常使用。
四．堆载预压法
1.堆载预压法的简单描述
堆载预压法加固地基是通过在地面上堆载，对地基土体进行预压，使地基土体在预压过程中产生排水固结，达到减少工后沉降和提高地基陈在理。2.堆载预压法的发展史 3.堆载预压法的加固机理
通过地面上部堆载的预压，使地面下地基土体产生排水固结，从而达到减小沉降和提高地基承载力的目的。
4.堆载预压法的设计和施工要点
1）设计
堆载预压法设计主要包括排水系统的设计和加压系统两部分的设计。排水系统设计包括竖向排水体的材料选用，排水长度、断面、平面布置的确定等；加压系统设计主要包括堆载预压计划的确定和堆载材料的选用，以及堆载预压过程中的现场检测设计等。下面介绍一下大致步骤：
（1）竖向排水体材料选择
①竖向排水体材料选择
竖向排水体可采用普通砂井、袋装砂井和塑料排水带。可根据材料资源、施工条件和经济分析比较确定。若需要设置竖向排水体长度超过20m，建议采用普通砂井。
②竖向排水体设置深度设计
根据对工后沉降要求和地基承载力的要求确定软黏土地基处理深度，然后由处理深度确定竖向排水体的设置深度。若软土层较薄，竖向排水体应贯穿软土层。若软土层中有砂层，而且砂层中没有承压水，应尽量打至砂层。否则应留有一定厚度的软土层，防止承压水与竖向排水体连通。
③竖向排水体平面设计
工程应用中，普通砂井直径一般为300--500mm，多采用400mm，井径比常采用n=6-8。当加固土层很厚时，砂井直径也有大于1000mm的。
袋装砂井直径一般为70-100mm，多采用70mm，井径比常采用n=15-30。塑料排水带常用当量直径表示。当塑料排水带宽度为b，厚度为时，其当量直径Dp计算式为：
Dp2(b) 塑料排水带井径比一般采用n=15-30。
④水平排水砂垫层的设计
地表排水砂垫层采用中粗砂铺设，含泥量应小于5%，砂垫层的厚度一般应大于400mm。水平排水系统应能保证在预压加固过程中由地基中排出的水能引出预压区。
（2）堆载预压计划设计
根据初步确定的排水系统核对地基处理的要求，包括提高地基承载力、减小工后沉降以及容许的堆载预压工期等要求，初步拟定一个堆载预压计划。
①堆载预压过程中地基稳定性验算
主要验算加载阶段地基的稳定性。加载阶段地基稳定，则恒载预压阶段地基肯定是稳定的。
②堆载预压结束时刻（t4）地基承载力和工后沉降是否满足设计要求。
（3）现场监测设计
堆载预压法现场监测项目一般包括底面沉降，地表水平位移观测和地基土体中孔隙水压力观测，有条件也可进行地基中深层沉降和水平位移观测。
（4）堆载预压法设计计算小结
堆载预压法设计过程是一个反复调整、不断优化的过程。堆载预压法应采用动态设计，根据现场监测结果，不断调整堆载预压计划。2）施工
堆载预压法施工包括排水系统施工和堆载预压施工。在铺设垫层时应注意与竖向排水体的连接。堆载预压应严格按照堆载预压计划进行加载，并根据现场测试资料不断调整堆载预压计划，确保堆载预压过程中地基稳定性。堆载预压用料应尽可能就近取材，如卸载后材料还能二次应用最好。
5.堆载预压法的检测项目和方法
排水固结施工过程中主要通过沉降观测、地基中超孔隙水压力监测来检验其处理效果，也可在加载不同阶段进行不通深度的十字板抗剪强度试验和取土进行室内试验，检验地基处理效果，并且通过上述检验手段验算预压过程中地基稳定性。
预压完成后，可通过沉降观测成果、超孔隙水压力监测成果以及对预压后地基进行十字板抗剪强度试验及室内土工试验检验处理效果。6.堆载预压法的适用性
7.工程实例
五．深层搅拌法
1.深层搅拌法的简单描述
深层搅拌法事通过特制的施工机械----各种深层搅拌机，沿深度将固化剂（水泥浆或水泥粉或石灰粉，外加一定的掺和剂）与地基土就地强制搅拌形成水泥土桩或水泥土块的一种地基处理方法。通过深层搅拌法在地基中形成的水泥土强度高、规模大、渗透系数小，可用于提高地基承载力，减小沉降，也可用于形成止水帷幕，构筑挡土结构等。2.深层搅拌法的发展史
第二次世界大战后，美国首先研制成功水泥深层搅拌法，所形成的水泥土桩称为就地搅拌桩（Mixed-in-place-Pile)。1953年，日本从美国引进水泥深层搅拌法。1967年日本和瑞典分别开始研制喷石灰粉的深层搅拌施工法，并获得成功，并于20世纪70年代应用于工程实践。
我国于1977年由原冶金部建筑研究总院和交通部水运设计规划院引进、开发水泥深层搅拌法，并很快在全国得到推广应用，成为软土地基处理的一种重要手段。3.深层搅拌法的加固机理
深层搅拌法通过在地基中灌入水泥固化物，在地基中设置水泥土桩与地基土形成水泥土桩复合地基，已达到提高地基承载力，减小沉降的目的。也有通过在地基中灌入固化物，达到土质改良的目的。
4.深层搅拌法的设计和施工要点
5.深层搅拌法的检测项目和方法 6.深层搅拌法的适用性 7.工程实例
第五篇：地基处理
1、试验检测在软土地基处理效果评定中的基本原则及常用方法
基本原则:
对地基处理效果的检验，应在地基处理施工结束后，经过一定时间休止恢复再进行。
为了检测地基处理的效果，通常在同一地点分别在处理前后进行测试，以进行比较，要注意：
(1)前后两次测试应尽量使用同一台仪器，统一标准进行。
(2)由于各种测试方法都有一定的适用范围，因此必须根据测试目的和现场条件选择最有效的方法。
(3)无论何种方法，都有一定的局限性，故尽可能多采用多种方法进行综合评价。(4)测试位置应尽量选择有代表性的部位，测试数量按有关规定的要求进行。
方法:
地基与桩体强度：包括单桩和复合桩地基静荷试验、标准贯入试验、静力触探与动力触探试验、桩身高应变检测、钻芯法等。地基变形：包括地基沉降与水平位移测试。应力监测：包括土压力和孔隙水压力测试。
桩身完整性：采用桩身低应变检测和声波透射法测试。动力特性；采用波速测试、地基刚度测试。
2、软土地基的主要特性
软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基。其承载能力很低，一般不超过50KN/m2。在软土地基修筑堤防工程，必须解决好四个方面的问题：①地基的强度和稳定性问题。②地基的变形问题。③地基的渗漏和溶蚀问题。④地基的振动液化与振沉问题。因此，研究堤防工程软土地基的特征，提出相应的处理措施就十分重要了。
软弱土包括淤泥、淤泥质土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1。5的亚粘土、粘土组成的淤泥和天然孔隙比大于1。0小于1。5的粘土组成的淤泥质粘土。其主要特征如下：
1、孔隙比和天然含水量大我国软土的天然孔隙比e一般在1～2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量W＝50～70%，高的可达200%，普遍大于液限。
2、压缩性高我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般a1～2都大于0。5MPa－1，建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均匀性，会造成建筑物的开裂和损坏。
3、透水性弱软弱土尽管其含水量大，透水性却很小，渗透系数K≤1（mm/d）。因此，土体受到荷载作用后，呈现很高的孔隙水压，影响地基的压密固结。
4、抗剪强度低 软土通常呈软塑～流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2（相当于0。3KN/m2）。不排水剪时，其内摩擦角几乎为零，抗剪强度仅取决于凝聚力C，一般C＜30KN/m2；固结快剪时，内摩擦角＝5°～15°。
5、灵敏度高 软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。其灵敏度（含水量不变时原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）一般在3～4之间，有的甚至更高。
3、强夯法的原理及适用性
强夯法加固地基的机理，虽然国内外学者从不同的角度进行了大量的研究，但至今尚未形成成熟和完善的理论。对强夯法加固地基的机理认识，首先应分宏观机理和微观机理。宏观机理从加固区土所受冲击力、应力波的传播、土的强度对土加密的影响做出解释。微观机理则对冲击力作用下，土微观结构的变化，如土颗粒的重新排列、连接做出解释。宏观机理是外部表现，微观机理是内部依据。其次应对饱和土和非饱和土加以区别，饱和土存在孔隙水排出土才能压实固结这一问题。还应区分粘性土和无粘性土，它们的渗透性不同，粘性土存在固化内聚力，砂土则不然。另外对一些特殊土，如湿陷性黄土、填土、淤泥等，由于它们具有各自的特殊性能，其加固机理也存在特殊性。强夯机理研究中还有一个必须研究的内容就是夯击能量的传递，即确定夯击能量中真正用于加固地基的那部分能量和该部分能量加固地基的原理。
Leon认为，强夯加固作用应与土层在被处理过程中的三种不同机理有关。其一是加密作用，以空气和气体的排出为特征；其二是固结作用，以孔隙水的排出为特征；其三是预加变形作用，以各种颗粒成分在结构上的重新排列以及颗粒结构和形态的改变为特征。由于加固地基土的复杂性，他认为不可能建立对各类地基具有普遍意义的理论。
目前普遍一致的看法认为，经强夯后，土强度提高过程可分为四个阶段：①夯击能量转化，同时伴随强制压缩或振密（包括气体的排出、孔隙水压力上升）；②土体液化或土体结构破坏（表现为土体强度降低或抗剪强度丧失）；③排水固结压密（表现为渗透性能改变、土体裂隙发展、土体强度提高）；④触变恢复并伴随固结压密（包括部分自由水又变成薄膜水，土的强度继续提高）。其中第①阶段是瞬时发生的，第④阶段是强夯终止后很长时间才能达到的（可长达几个月以上），中间两个阶段则介于上述两者之间。
强夯法适用性：
实践证明，强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与粘性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。
4、固结度的计算方法及在软基加固施工中的作用
固结度计算
在进行地基的固结度计算时,将砂石桩的排水近似看成砂井
地基的排水来进行计算,它建立在三维比奥渗透固结理论的基础上。砂井地基既有竖向排水固结,又有径向排水固结,如图1 所示,整个渗流是一个轴对称的三维渗流。
首先介绍瞬时加荷条件下的固结度理论。
竖向排水固结度
式中: Uv ———竖向排水平均固结度，m ———正奇数
Tv ———竖向固结时间因数(无因次)
cv ———竖向固结系数，t ———固结时间,s;
H ———土层的竖向排水距离,cm ,双面排水时H 为土层厚
度的一半,单面排水时H 为土层厚度。
径向排水固结度
总平均固结度
以上是瞬时加荷条件下的固结度理论,在实际工程中,荷载总是分级逐渐施加的,因此,由上述理论方法求得的固结时间关系必须加以修正,修正的方法有改进的高木俊介法和改进的太沙 基法。
改进的高木俊介法
该法是根据巴伦理论,考虑变速加荷使砂井地基在辐射向和垂直向排水条件下推导出砂井地基的总平均固结度,其特点是不需要求得瞬时加荷条件下的地基固结度,而是可以直接求得修正后的平均固结度,其固结度的计算式为:
改进的太沙基法
该法得到的固结度仅是对本级荷载而言的,总固结度等于各级荷载增量作用下固结度的叠加,对总荷载还要按荷载的比例进行修正。修正后的太沙基法总平均固结度为:
其中,竖向和径向固结系数的选取很关键。不同的土层因为土的物理力学参数不同,因此竖向和径向固结系数也有差异,计算的固结度也将不同
分别计算各个土层的固结系数并求出固结度,进行对比分析,可以看出不同土层的固结情况。而且,在堆载作用下各个土层的抗剪强度增长量和沉降量也会不同,在由上述方法计算的固结度基础上可以求得各个土层的抗剪强度增长量和沉降量。另外,在不同的堆载等级作用下,软土地基的受力状态必将发生改变,进而影响土的物理力学参数,因此,在不同等级的堆载作用下,土的固结系数是不同的。在每级加荷结束后,都要重新测量土工参数,以求得固结系数,再计算在该级堆载作用下的固结度或固结度增量。根据改进的高木俊介法和太沙基法计算的地基固结度可以看出: 1)高木俊介法计算的结果稍微偏大,但随着堆载等级的增加,两种方法的计算结果渐趋一致。其原因主要是太沙基法是假定每一级荷载增量Pi 所引起的固结过程是单独进行的,与上一级荷载增量所引起的固结度无关,总固结度是在各级荷载增量作用下固结度的叠加,而高木俊介法不需要求得瞬时加荷条件下的地基固结度,这些假设条件和计算方法的不同导致两种计算结果的差异。
2)地基土在第一级堆载下的排水固结效果最显著,土的平均固结度均大于60 % ,在达到最大的堆载等级时,两种方法计算的固结度都接近了100 % ,表明堆载预压排水固结法能够较好地消散孔隙水压力,加速地基土的固结,从而使土的有效应力增大,使土体强度得到逐步增长。用砂石桩结合堆载预压法处理软土地基达到了预期的效果。
作用：
1、计算平均附加应力，计算残余变形
2、计算达到允许残余变形所需要的时间
3、估算强度增长
4、减少排水距离
5、分析比较复合地基、柔性桩、散体桩、刚性桩的变形特征
复合地基一般按强度可分为散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基（半刚性桩复合地基）、及刚性桩复合地基。散体材料桩复合地基和柔性桩复合地基容易区别，因为前者需要土的围裹才能称得上“桩”，后者则可以独立成型。柔性桩复合地基和刚性桩复合地基也应该是强度上的区别，但又为量化的区分点，因强度和诸多因素有关，也不可能有，只是一般把CFG桩复合地基，低强度混凝土桩复合地基等视为刚性桩复合地基，其它一般可视为柔性桩复合地基。
柔性桩是指无须桩周土的围箍即能自立，桩身刚度和强度较小、压缩量较大，单桩沉降以桩身压缩为主、受桩端持力层性状影响不大的复合地基竖向增强体。一般常把水泥搅拌桩、旋喷桩等一类低强度成形桩称为柔性桩。
如果按桩身抗压强度来进行划分，一般强度低于2MPa的称为柔性桩。因为柔性桩桩身强度很低，在荷载作用下，很容易产生侧向变形，且土所能提供的约束作用较小，这也是柔性桩复合地基变形和沉降的主要原因。
与散体材料桩依靠桩周土提供的被动土压力维持桩体平衡、承受上部荷载的作用不同，柔性桩同刚性桩一样是依靠桩周摩阻力和桩端端阻力把作用在桩体上的荷载传递给地基土的，因而柔性桩复合地基中土的垂直应力的扩散范围较散体材料桩复合地基大、深度深，加固效果也明显。
碎石桩是地基处理中应用最广泛的桩型之一，碎石桩是以碎石为主要材料制成的复合地基加固桩。碎石桩和砂桩等在国外统称为散体桩或租颗粒土桩。所谓散体桩是指无粘结强度的桩，由碎石柱或砂桩等散体桩和桩间土组成的复合地基亦可称为散体桩复合地基。目前在国内外广泛应用的碎石桩、砂桩、渣土桩等复合地基都是散体桩复合地基。
6、分析比较复合地基的承载力传力区别
由于桩体刚度大小的差异，柔性桩与刚性桩在荷载传递的规律上也不尽相同。在均质地基中，柔性桩在荷载作用下，桩体的压缩应变由上而下逐渐减小，桩与四周土体之间的相对位移也由上而下逐渐减小，桩侧摩阻力也是自上而下逐渐减小，桩侧摩阻力的发挥远早于桩端端阻力的发挥。柔性桩桩身变形和桩侧摩阻力均主要发生在临界桩长范围内。而在均质土中的理想刚性桩，在荷载作用下桩周各处摩阻力和桩端端阻力的发挥是同步的;桩侧摩阻力桩体深度方向的分布也是均匀的，并且随着作用荷载的增加同时达到极限摩阻力。然而，由于理想的刚性桩实际上并不存在，在荷载作用下的桩体，总会产生一定的压缩变形，桩侧摩阻力总是先于桩端端阻力，即使是对于模量很大的钢筋混凝土桩，在长细比足够大的情况下，同样可能呈现出柔性桩的性状。因此，柔性桩是相对于刚性桩而言的。
刚性桩强度与刚度都很高，在置换率与柔性桩同样的情况下，桩承担大部分基础荷载，土所分担的荷载很小。刚性桩顶的轴向荷载大，在桩径与长度与柔性桩相同时，传至底部的轴向力方面刚性桩就比柔性桩大
由于柔性桩复合地基中桩间土分担的荷载份额较多，桩土应力比小，地基中的主要受力区与天然地基相似，位于基础底面处的沿线处，且超出基础宽度较多。刚性桩则相反，因主要荷载由桩承担，沿桩身下传，桩间土所受的应力是越往下越大，到了桩底时最大。桩底以下的土是主要的受力区，因为桩底轴力也全部传到土上，桩底以下的土中应力分布状态与天然地基相近，但深度却在桩长以下，刚性桩将土的主要受力区推到桩长以下去了。
半刚性桩介于柔性桩与刚性桩之间，土的主要受力区可能在加固深度的中间，或者接近于基底或者近桩底，视桩长与土应力比的不同而变化。
7、分析比较格栅、土钉、锚索、锚杆的加固机理
锚杆：将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时，也可称为锚索。
土钉：是一种基于新奥隧道法原理，在天然边坡或开挖形成的边坡、基坑原位岩土体中近于水平设置加筋杆件并沿坡面设置混凝土面层，使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。土工格栅加固土工的机理
土工格栅对土的加固机理存在于格栅与土的相互作用中，一般认为，这种相互作用可归纳为以下三种情况： 1）格栅表面与土的摩擦作用； 2）格栅孔眼对土的“锁定”作用； 3）土对格栅肋条的被动阻抗作用。
上述三种作用均能充分约束土颗粒的侧向位移，从而，大大地增加了土体的自立稳定性，至于这三种作用在土体中各自发挥的程度将随格栅种类，开孔大小，土颗粒级配等因素而定。
土钉墙加固与传统的护坡和挡土墙支撑机理不一样，土钉墙在边坡的一定范围内形成了一个加固区，由于很密的土钉锚杆的作用，滑移面不可能出现在加固区，只能产生于非加固区，从而使滑移面远离边坡，达到稳定边坡的目的，加固区的整体稳定，包括加固区抗倾覆与抗滑移问题，用增加加固区的宽度和底排土锚杆打成向下倾斜穿过滑移面等措施来解决，土钉墙通过下述几个方面的综合作用使边坡周边土体形成加固区。
1.锚固作用
密布的锚杆与砂浆柱体相结合对周围土体产生有效的锚固作用，限制了砂浆柱体周围的土体变形。①土钉不需要施加预应力，而是在土体发生变形后使其承受拉力工作；②土钉支护在边坡中比较密集，起到了加筋的作用，提高了土的强度，为被动受力机制。由于土钉在全长范围内与土体接触，其荷载传递沿整个土体进行。
2.土钉浆孔对土体的挤密作用
由于土钉锚杆的密度比较大，挤密作用的影响也较大，使加固区的土体比非加固区土体密度大。密集的土钉与土钉之间土形成复合土体，其结构类似重力式挡土墙，个别土钉的破坏不会使整个结构的功能完全丧失。
3.护坡作用
土钉墙的面层不是主要受力结构，其主要作用在于保持土体的局部稳定性。在公路边坡治理中，土钉墙的面层还起到防止冲刷、防止雨水渗入坡体影响边坡稳定性的重要作用。
4.土钉受力及规模
一般锚杆长度在15～45m之间，直径较大，锚杆所承受的荷载可达400kN以上，某些预应力锚索设计荷载更可达3000kN。其端部的构造较土钉复杂，以防止面层冲切破坏；而土钉长度一般为3～10m，浆体直径100mm左右，一般不提供很大的承载力。单根土钉受荷一般在100kN以下，面层结构较简单，利用小尺寸垫板及挂网喷射混凝土即可满足要求。
在国内，一般情况下，锚索是需要施加预应力的，因此它是主动受力，多应用于已出现变形或对变形要求严格的工程部位；锚杆则一般不施加预应力（有时也会施加很小的预应力），因此它是被动受力，只有当被锚固岩土体发生一定变形时它才发挥锚固力。此外，锚索长度一般在20－50米，锚杆则不到20米。在国际上，锚索只是锚杆的一种类型。
预应力锚索框架梁支护结构采用对预应力锚索施加的预应力将滑动岩土体与稳定岩体紧密连结为一体，增加岩土体各层面的抗滑力，同时又通过坡面上框架梁将各个锚索有效地连成一个整体，形成一个由表及里的加固体系，进而达到防止整体边坡失稳的目的，是一种新型的抗滑结构。
喷锚支护体系是由密集的锚杆群、被加固的原位岩土体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成的。锚杆依靠于土体之间的界面粘结力或摩擦力，使锚杆沿全长与周围土体紧密连接成为一个整体，形成一个类似于重力式挡土墙的结构，抵抗墙后传来的土压力和其他载荷，达到加固边坡的目的 1.喷锚支护体系作用机理
喷锚支护体系是靠锚杆、土体、钢筋网和混凝土面层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减少岩土体侧向变形，增强边坡的整体稳定性的一种支护体系。
锚杆的主要作用是约束和加固土体，它不仅能够弥补土体抗拉、抗剪的不足，而且锚杆在注浆施工过程中，水泥浆能够渗入到岩土体内部的裂隙中，通过水泥浆对岩土体的补强作用，提高岩土体自身的结构强度。
挂钢筋网喷射混凝土面层能够将单个锚杆连接成一体，形成锚杆群，使锚杆与土体紧密的连接成为一个整体。同时，喷射混凝土能封闭坡面，避免坡面受到水流的冲刷。
喷锚支护能改善岩土体的性质，加强岩土体的内在强度和整体性，提高其自身的自承自稳能力，充分发挥岩土体的潜能。
锚索穿过滑动面 靠稳定岩体来提供的拉力来加固非稳定岩体
土钉更多的是起到土钉挡土墙的作用 锚杆的作用介于两者之间
8、如何理解岩土工程中变形控制是一门艺术
在岩土工程中，很重要的是控制变形，控制变形的目的是为了保证建筑结构的安全，满足人们生产生活的正常需求。岩土工程作为上部结构的基础，不能产生超过设计许可变形。变形控制的精髓是让变形在可控的的范围内较大程度发挥岩土体自身的强度，在满足安全性的情况下，节约成本，节约资源。
变形控制要建立在符合相应的工程特点上的，变形控制要因地制宜，具体情况具体分析。例如复合地基要使桩体上有一定厚度的垫层，发挥上部地基的承载力。新奥法施工也是边检测边施工，发挥围岩自身的承载潜力。另外还应注意的是，在现行的地基设计中，地基与上部结构设计是分开的，但是应在地基设计时考虑上部结构形式，选用合适的地基，如果上部结构为超静定，则下部基础不应产生较大形变，以免上部结构产生大的应力。
9、浅谈含水量对地基力学特性的影响
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