软弱地基的处理方法毕业论文.pdf

编号：_ 商丘工学院 毕业论文（设计） 题目软弱地基的处理方法 院系建筑工程系 班级09 建筑工程技术六班 学生姓名秦营营 学号5209010628 成绩 指导教师曹鸽 年月 商丘工学院毕业论文2 2 目目录录 摘要 关键词 绪论 一、软弱地基形成的原因 二、软弱地基的处理 2.1 软弱地基的处理方法 2.2 软弱地基的局部处理方法 三、软弱地基处理选择方法综合应用 四、建筑设计中采用的措施 五、软土地基处理的创新与可持续发展 总结 参考文献 商丘工学院毕业论文3 3 软弱地基的处理方法 摘要：摘要： 在我国建筑工程的建设中，经常需要对软弱地基进 行处理。本文分析了软弱地基形成的原因，并针对软弱 地基的实际情况，提出了一些常用的处理方法，软弱地 基处理的优劣，关系到整个工程的质量。合理的软弱地 基处理、上部结构设计 ，从而有利于减轻软弱地基对工 程建设的影响，提高工程的质量，获得良好的经济效益 和社会效益。除传统的处理方法外，本文还提出了一些 新的处理方法以及可持续发展方面的一些方法 关键词：软弱地基关键词：软弱地基处理方法处理方法结构设计结构设计 可持续发展可持续发展 商丘工学院毕业论文4 4 引言 随着我国建筑工程项目的不断增多，软弱地基的处理变的越来越 重要，软弱地基处理的好坏，不仅关系到工程建设的速度，而且关系到工 程建设的质量因此提高软弱地基处理方法具有重要的价值和意义。 1 1 软弱地基形成的原因软弱地基形成的原因 软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其它高压缩 性土层形成的地基，这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响， 也从没有受到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有受到土颗粒间化学 作用的影响。软弱地基是一种不良的地基，其稳定性非常的差、强度较低、 压缩性较高、容易出现液化，沉降量也很大。因此在工程的建设过程中， 要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软弱地基上建设的工程，由于其 地基强度不够和变形， 往往不能满足工程的质量，所以要采用一定的措施， 对软弱地基进行处理，从而提高地基的稳定性，减少地基的沉降和不均匀 下降。 2 2软弱地基的处理软弱地基的处理 商丘工学院毕业论文5 5 2.1 软弱地基的处理方法1 软弱地基的处理的方法主要包括为：换填垫层法、预压 法、挤密法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、灌浆法、强夯法、加筋法等。 （一）换填垫层法 该方法是用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或 全部软土层，并分层夯实成低压缩性的地基持力层，地基持力层有利于防 止地基的冻胀，有利于提高地基的承载能力，也有利于加速软土的排水固 结，同时也有利于减少地基的沉降量。 （二）预压法 预压法有两种分类方法， 一种是堆载预压法，另外一种是砂井预压法。 此种方法有利于利用外载作用，提高软土的排水固结，增强它的抗剪强度 和能力。由于预压目的不同，需要采用不同的预压方式。如果利用预先荷 载加压，能够减少建筑物的沉降量；如果利用建筑物本身的荷载分级加荷 进行预压，能够增加地基强度和提高地基的承载能力。砂井预压法是在软 土层中按一定距离设置砂井来改变软土层的排水边界条件，该方法可以加 速软土的固结，缩短预压时间。该方法是在通过在软土层中按一定的距离 设置砂井，通过设置的砂井来改变软土层的排水条件，排水条件的提高有 利于加速软土的固结，有利于减少预压的时间。 （三）挤密法 该方法是通过望土中打入桩管成孔，并把填入孔中的砾石等材料捣 实。此种方法主要针对的是含砂粒、瓦屑的杂填土等较多的松散土地基， 对于粘性大的饱和软土地基不太合适。 （四）深层搅拌法 该方法通过水泥、石灰等建筑材料的固化剂，运用深层搅拌机械对 各种材料进行搅拌，使得固化物和软土搅拌均匀，从而产生一系列的物理 或者化学反应，这样就能够使得软土强度大大高于天然强度，其压缩性、 渗水性比天然软土大大降低。该方法适合于各种成因的软土层，尤其是对 于厚度较大的饱和软黏土。 （五）高压喷射注浆法 该方法是使用较大的压力，把水泥浆液从管路中喷射而出，该方法能 够通过切割破坏土体，并能和土拌和均匀，并产生部分的置换作用，通过 自然凝固后成为拌和桩体，并与地基形成良好的复合地基。 （六）灌浆法 该方法通过运用钻机成孔，根据需要灌浆的合适的深度，把注浆管慢 慢放入孔中， 并使得钻孔的周围和顶部用东西封死，然后开始启动压力泵， 往孔隙和岩石的间隙中注入搅拌均匀的水泥浆。 （七）强夯法 商丘工学院毕业论文6 6 该方法能够通过较大的压力和冲力对地基产生很大的作用，从而使得 地基得到加固，使得的土的压缩性进一步缩小，增大了地基的强度，使得 地基的抗液化的能力得到加强，大大降低和消除黄土的是湿陷性。同时， 该方法有利于使得土层均匀，预防以后出现的差异沉降。 （八）加筋法 该方法是运用强度较大的条带、纤维等土工聚合物埋入土层中，它有 利于增加地基的承载力，降低或者消除地基的沉降量，提高建筑物的稳定 能力。对于强度较大的土工合成材料，使得地基能够承受更大的抗拉力， 减少地基的断裂的可能，使得地基的整体性和刚度得到进一步增强，增强 地基的承载能力，改善地基土体的应力场和应变场。该方法适合于各种软 土地基和各种高填土等。 2.2软弱地基局部处理 在工程建设中，需要经常对地基作局部的加固处理，这样可以保 证工程的质量，缩短工程建设的进度。在对软弱地基作局部处理时，要首 先查明局部地基异常的原因和范围，然后根据软弱地基的实际情况，适用 各种软弱地基处理方法，使得建筑物的各个部位的沉降量趋于一致，从而 较少地基的不均匀沉降。 （一）松土的处理 当遇到范围较小的松土坑时，可以先将松软土挖掉至老土，然后用压 缩性相近的材料回填，当天然土为砂土时，用砂或级配砂石回填，回填时 应分层洒水，夯实或用平板振捣器振密，每层厚度不大于 20cm，同时根据 土的性质和范围的不同，采用不同比例的灰土分成夯实。应通过配置适当 的钢筋提高地基上部的刚度能力。 （二）砖井和土井的处理 如果砖井在基槽的中央，这时的内填土已经变得很密实，当出现这种 情况时，应把井的砖圈放低到槽低下面 1 米的位置，同时用合适比例的灰 土夯实到槽低，当井的直径大于 1.5 米以后，这时采用提高上部结构的刚 度，并运用钢筋做墙内的地基，使得地基梁跨越砖井，对于井在基础的转 角处的情形，一方面应对基础进行必要的加固处理，另一方面采用拆除回 填的方法进行合适的处理。 （三）局部范围内硬土处理 对于桩基周围有部分过分坚硬的土质时，要对这些东西进行局部的处 理，这就需要挖掉旧的墙基、老灰土、大树根等等，这样就能减少地基的 不均匀下降，也能有效避免建筑物建成之后的开裂，从而保证建筑物的质 商丘工学院毕业论文7 7 量。 （四）管道处理 对于槽底附近的上下水管道，要采取其它的措施， 防止出现漏水情况， 避免出现水侵湿地基，使得地基出现不均匀的沉降。对于在槽底下方出现 管道的情况，要把管道进行清除，或者将基础局部落低，使得管道穿过基 础墙，同时也要防止建筑物下沉，从而对管道形成破坏漏水，造成地基的 不均匀沉降，影响建筑物的质量问题。 （五）橡皮土的处理 对于地基的土质出现粘性土的时候，这种土一般含有较多的水分，对 这部分进行夯排以后，就会形成所谓的橡皮土，因此，对于这样的情况， 要采用其它办法先进行处理，比如进行晾槽或者使用白灰沫等办法，使得 土的含水量得到有效的降低，对于出现的地基颤动情况，应把这些土进行 全部的挖除，并填入相应部分的砂土，从而消除地基颤动情况。 3 软土地基的处理方法综合应用 由于地基存在的问题往往相互联系和相互影响，除土质条件外，不 同的构造物对地基有各种不同的要求。单一的处理方法，由于受工期、资 金等多方面限制，往往难以解决问题，如饱和软粘土为软弱土层，其作地 基的主要障碍是含水量大（呈饱和状态） ，因此沉降量大、承载力低、强 度和稳定性差。要使其固结并具有足够的承载力，一般情况下难以办到， 若单一采用堆载预压来提高承载力，则短期内难见成效；若采用复合的方 法，综合发挥几种方法的各自优势，问题就不难解决。 3.1 地基与构造物处理的综合运用 解决因路堤沉降量大于构造物在衔接处的沉降量而产生“错台”的现 象，现在多采用：采用过渡式路面，在路堤下沉后加铺面层，改正高度。 此法施工简便易行，但容易形成永久性病害，而且需要不断养护。设置 枕梁，采用搭板。近几年此法在处理桥头“错位”跳车中使用较多，可缓 和桥头跳车，但不能消除不均匀沉降和对桩体产生的负摩阻力，如地基沉 降量较大时，则可能出现“驼峰”。若对地基和路堤的处理综合考虑，地 基处理同路堤减载或采用搭板复合应用，综合发挥各自的功能，使处理效 果得以加强，能够达到最佳效果。 商丘工学院毕业论文8 8 3.2.软弱地基处理方法的选择 在地基处理中，我们要遵循的原则是：技术先进、经济合理、安全适 用、确保质量2。可根据以下条件进行选择： （一）地质条件 不同的方法适用于不同的地质条件，可参看规范。 （二）设计施工条件 设计时应考虑工期及用料情况：工期不宜安排得太紧；时间充分，施 工时地基稳定性好，遗留问题少。工程用料要求就地取材。施工时应采用 科学的管理方法。 （三）场地环境条件 要考虑施工时对周围环境的影响。如：新填土会挤压原有道路、房屋， 产生侧向位移或附加沉降；用砂桩、砂井时，施工有噪声，靠近居民点会 扰民；采用降低水位法时，要考虑引起周围地基的下沉和对周围居民用水 的影响故应预先调查或做隔水墙，并考虑施工后注水复原的问题；采用填 土堆载时要有大量的土料运进运出工地，会影响交通和环境卫生；打石灰 桩、灌注药物或采用电渗排水时，会污染周围地下水，应慎重对待。 （四）结构物条件 要考虑结构物的等级、结构体系、断面形状、位置、埋深、使用要求 和建筑材料等因素对所选择加固方法的影响，特别是有地下结构物（地下 室、涵洞、地铁等） ，或者结构物高低不同、沉降不均时，应当特别注意。 4 建筑结构设计中采用的措施 在对各种软弱地基处理的同时，可以通过对建筑物设计进行有 效的处理，来减少建筑物的不均匀沉降，这样即能节约工程建设的成本， 又保证了工程建设的质量。 （一）建筑设计简单化和划分 在不改变建筑物使用要求的前提下，建筑物的设计要尽量简单，对 于复杂的建筑物，应根据建筑物的实际情况，可以把建筑物进行适当的划 分，从而形成各个较好的单元，对于建筑物的差异大的情况，可以把建筑 物的距离离开一定的距离。如果拉开一定距离的两个单元需要进行连接 时，可以采用自由沉降连接，或者运用其它措施进行处理。 （二）增强结构整体刚度 商丘工学院毕业论文9 9 建筑物常因功能的需要，使本身具有一定的刚度，一般工业及民用建 筑刚度比较大的有两种，一种为绝对刚性，如钢筋混凝土筒仓，烟囱等； 另一种为相对刚性，如多层砖石房屋，多层钢筋混凝土框架，它具有一定 的刚度，可是它的强度较低，不能与它的刚度协调一致，其抗拉能力尤弱， 因此碰到软土地基时应适当增加其关键部位的抗拉强度，这样有利于利用 建筑物的刚度来调整建筑物部分不均匀沉降。此外在建筑物的相应部位可 设置沉降缝以减少不均匀沉降。沉降缝设置的部位应在：建筑物长高比 过大的适当部位。平面形状复杂建筑物的转折部位。地基压缩性有明 显不同处。建筑结构类型不同处。建筑物高度和荷载差异处。分期 建造房屋的交界处。拟设置伸缩缝处。通过以上部位设置沉降缝可大大 减少由于地基土软弱引起的不均匀沉降缝。 （三）注意相连建筑物的相互影响 建筑物荷载不仅使本建筑物下的土层产生压缩变形，在它以外一定范 围内的土层，由于受到基础压力扩散的影响也将产生压缩变形，这种变形 随着距离增加值逐渐减小，由于软土地基的压缩性很高，当两建筑物之间 距离较近时，这类附加不均匀压缩变形甚大，常造成邻近建筑物的倾斜或 损坏，若被影响建筑物的刚度强度较差时，危害主要表现为产生裂缝；当 刚度强度较好时则表现为建筑物的倾斜。 （四）减轻建筑物的自重 减轻自重可减少建筑物的总沉降量，从而有利于对不均匀沉降的控 制。也可在预先估计沉降量大的部分减轻自重， 用以直接调整不均匀沉降。 由于一般砖石结构民用建筑墙身重量所占比例很大，故若能用轻质材料和 改变结构体系来减轻这部分的重量，对控制沉降会有明显效果。另一个减 轻自重的途径是采用架空地面来代替填土，一般此部分约占地基容许承载 力地 1040%，因此这部分若应用得当会有很好效果，此时基础形式可做 空心基础，薄壳基础，沉井等，有时也可做成地下室，在大量减轻自重的 同时，还会增加一定的使用价值。 5 地基处理技术的创新与可持续发展 近几年来，世界各地因地制宜的发展了许多新的地基处理方法。 （一）添掺外加剂方面3 以前的地基处理方法大多从机械设备着手，从而建立某种工法，而从 材料入手提高地基处理质量和效果的较少。高性能土壤固化剂土壤混合 后，特别是与高含水量和富含有机质的淤泥发生一系列物理化学反应，形 商丘工学院毕业论文10 10 成相互连接的网状结构，从而提高固化土的强度，减少地基变形。通过室 内实验和现场试验证明，用高性能土壤固化剂作地基处理特别是对软弱地 基的处理很有效，比普通水泥加固效果好的多，此项技术在国外应用已相 当普遍已有很成熟的研究机构和公司，但在国内尚属起步阶段。 （二）综合应用水平方面 重视多种地基处理方法的综合应用可取得较好的社会经济效益。 真空预压法与高压喷射注浆法结合可使真空预压应用于水平渗透性 较大的土层，而高压喷射注浆法与灌浆相结合使纠偏加固技术提高到一个 新的水平4。 单用动力固结法(俗称强夯法)处理饱和软粘土地基时却极易产生“橡 皮土”现象，难以达到预期效果。为此，岩土工程界将强夯法和排水固结 法结合起来，开创了“动力排水固结法”这项新技术5 （三）可持续发展方面 我国建筑地基处理技术规范JGJ792002 已经将粉煤灰正式列为 换填垫层法可采用的一种垫层材料。 渣土桩又称“孔内深层夯扩挤密桩”，是一种新型地基处理方法，其 充分利用建筑垃圾，变废为宝，施工现场干净无污染。 地基处理技术还被用于防止有害物渗出液污染地下水以及防止其他 已被污染区域地下水的流动造成污染扩散。近期出现的处理新技术是让被 污染的地下水通过含有将地下水中有害物变性、吸收及降解的铁屑或碳颗 粒的活性截水墙 PRB 使地下水得到净化6。 5总结 通过对软弱地基的处理，改良各种不良地基，使得