地基处理选择与基桩选型研究

1、地基处理选择与基桩选型研究摘要：地基基础工程是整个建筑构建的基础，对建筑的构建和建筑构建后的正常使用起着决定性的作用。根据实际的地质情况和工程需要选择合适的地基处理方式和基桩类型，这不光是保证了工程的质量，同时也降低了工程的成本。本文通过实际的地质类型、地基各种处理方式的特点以及不同基桩的使用条件进行分析，明白地基处理和基桩选型该如何科学合理地进行，从而保证工程的质量，降低工程的成本。关键词：地基土质；地基处理；基桩选型地基处理和基桩选型是建筑工程中最为基础的工程，只有进行合理科学的地基处理和基桩选型才能保证后续工程的顺利进行，保证工程的质量，降低工程的成本，推动建筑工程的发展。地基处理要根据

2、实际的情况选择实际的处理方式，才能达到地基处理的效果。通过正确的基桩选型才能保证工程的质量和降低工程的成本。地基处理的选择和基桩选型对于建筑工程具有重要的意义。 一、地基处理和基桩选型的重要性。 建筑地基内部经过处理土层的各项物理力学指标就能满足建筑的荷载.变形等要求。建筑物基础可以直接设置在天然的地层上的这种地基则属于天然地基。但是在实际的施工中能够满足建筑的荷载.变形要求的地基很少，通常都需要对原有土层进行处理，这就是建筑的地基处理。而在建筑的地基处理方面需要选用很多的处理方式，来减少地基的沉降和变形，从而保证建筑工程的质量。而基桩具有稳定性好.承载力高.差异变形与基础沉降小.沉降的抗震性

3、与稳定性好.能够适用于各种复杂的地质条件等特点，使得基桩在地基处理工程中得到广泛的应用。 .各种常见的不同类型的不良地基土决定了地基处理的重要意义。 不良的地基土不能满足建筑构建的要求，对于建筑构建具有重大的影响，而常见的不良地基土有如下几种类型。 1.杂填土。所谓杂填土就是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。这些垃圾土一般分为三类：即建筑垃圾土.生活垃圾土和工业生产垃圾土。不同类型的垃圾土.不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标.压缩指标.渗透性指标加以描述。杂填土的主要特点是无规划堆积.成分复杂.性质各异.厚薄不均.规律性差。 2.饱和松散砂土。粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较

4、高的强度。但是当振动荷载(地震.机械振动等)作用时，饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形，甚至丧失承载力。土颗粒松散排列并在外部动力作用下使颗粒的位置产生错位，以达到新的平衡，瞬间产生较高的超静孔隙水压力，有效应力迅速降低。 3.软土。天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土为软土，包括淤泥.淤泥质土.泥炭.泥炭质土等。软土具有低强度.高压缩性.低渗透性.高灵敏度的特点，不排水强度通常仅为530KPa，表现为承载力基本值很低一般不超过70KPa,有的甚至只有20KPa。它形成于第四纪晚期，属于海相.泻湖相.河谷相.湖沼相.溺谷相.三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。

5、4.冲填土。冲填土是指整治和疏浚江河航道时，用挖泥船通过泥浆泵将泥沙夹大量水分吹到江河两岸而形成的沉积土。冲填土的颗粒沉积分选性明显，粗颗粒较先沉积，同时在深度方向上存在明显的层理。含水量较高，一般大于液限，呈流动状态。 （二）地基处理的特性使地基处理具有重要的意义。 地基处理的几种特性可以满足实际的工程需求，保证工程的质量，保障建筑在构建后的正常使用。改善透水特性，采取一定的措施使地基土减轻水压力或不透水；改善压缩特性，通过提高地基土的压缩模量以减少地基土的沉降；改善剪切特性，地基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性，取决于地基土的剪切强度。为了防止剪切破坏以及减轻土压力，需要增加地基土的抗

6、剪强度；改善动力特性采取措施避免地基土液化；并改善其振动特性一提高地基的抗震性能；改善特殊土的某些特性。如消除黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩件等。这些特性使处理后的地基能够满足实际的工程需要，所以地基处理具有重要的意义。 二、常见的地基处理方式与地基处理方式的选择。 （一）.常见的地基处理方式 1.真空预压法与堆载预压法。真空预压法在饱和粘性土地基表面铺设砂垫层，设置砂井或塑料排水带，砂用土工薄膜覆盖且周围密封，用真空泵对砂垫层抽气使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出地基土得到固结。堆载预压法在建造建筑物之前，用临时堆载的方法对地基施加荷载给予一定的预压期，使地基预先压缩完成大部分沉降并

7、使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。 2.振冲法。振冲法是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机后带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开启水泵，由喷嘴喷射高压水流。在边振边冲的联合作用下，将振冲器沉入到土中预定深度，经过清孔后，即可从地面向孔内逐段填入碎石，每段填料均在振动影响下被振密挤实，达到要求的密实度后即可提升振冲器。如此重复填料和振密直到地面，从而在地基中形成一个大直径的密实桩体，所形成的桩体与土组成复合地基。 3.换填垫层法。换填垫层法是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬.较粗半径径的材料，并夯压密实从而形成垫层的地基处理方法。换填垫层可依换填材料不同，分为碎石垫层.砂

8、垫层.灰土垫层.粉煤灰垫层等。由于换填垫层施工简便，因此广泛应用于中小型工程浅层地基处理中。 4.强夯法和强夯置换法。强夯法又称动力同结法或动力压实法，是反复将质量一般为最大可达到200t的夯锤提高到一定高度(一般为10m-40m)，使其自由下落，对地基土进行强力冲击，通过巨大冲击和振动能量提高地基承载力并降低其压缩性，改善地基性能。适用于处理碎石土.砾土.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。强夯置换法是在强夯形成的夯坑内回填块石.碎石等粗颗粒材料，然后用夯锤夯击，重复此规程连续施工，形成一个墩体，称为强夯置换墩。 （二）地基处理方式的选择 地基处理方法种类繁多，各种处理

9、方法都有它的优缺点和适用范围，没有一种方法解决所有问题。一般地说，在选择确定地基处理方案以前应充分地综合考虑以下几个方面的因素： 1环境条件。一是气象条件，包括要求的安全度.重要性；二是噪声.振动情况。包括振动.噪声可能对周围居民或设施的影响；三是邻近构筑物情况，包括邻近的建筑物.桥台.桥墩.地下结构物等的情况；四是地下埋设物，包括上下水道.煤气.电讯电缆管线的位置；五是机械作业.材料堆放的条件和电力与供永条件。 2要对地质条件进行系统而全面的分析和考虑，地质条件包括地形.地质.成层状态.土的各种指标.地下水条件。 3材料的供给情况尽可能地采用当地的材料，以减少运输费用。 4机械施工设备和机械

10、条件，在有些地区有无所需的施工设备和施工设备的运营状况成为了采用何种措施的决定因素。 5注意结构物条件的掌握，而结构物条件主要包括结构物形式.规模。 6工程费用的高低.操作熟练程度。经济技术指标的高低。是衡量地基处理方案选择得是否合理的关键指标。在地基处理中，一定要通过综合比较，选择能满足加固要求的地基处理方案，选择技术先进.质量有保证且经济合理的方案。 三、基桩的设计与选型 基桩设计要实现安全适用.技术先进.经济合理.确保质量.保护环境的目标，应综合考虑以下因素：地质条件.上部建筑结构类型.桩的使用功能与荷载特征.穿越土层.桩端持力层.地下水位.施工技术条件与环境(施工设备.施工环境.施工经

11、验.制桩材料供应条件等).注重概念设计即总体构思。 基桩选型按安全适用.经济合理的原则选择。基桩按承载力可分为摩擦型桩和端承桩；按成桩方法分为非挤土桩.部分挤土桩.挤土桩；按桩径大小分为小直径桩.中直径桩.大直径桩。目前常用灌注桩.混凝土预制桩。 基桩工程应进行桩位.桩径.桩长的检验，满足桩身质量和单桩承载力的要求。基桩的布置是基桩概念设计的主要内涵，是合理设计优化设计的主要环节。桩位布置要满足中心距和边距要求，尽量使桩群承载力合力点与长期荷载重心重合。桩嵌入承台的长度对直径小于800mm的桩不宜小于50mm；对直径大于等于800mm的桩不宜小于100mm。桩顶高度位置由嵌入承台或筏板底标高处

12、来确定。桩径d一般根据桩顶荷载大小施工机械和经验确定。桩长一般选择较坚实岩土层作为桩端持力层，合理确定桩端全断面进入不同持力层的深度(不包括桩尖部分)：对于黏性土.粉土不宜小于2d；砂土不宜小于1.5d：碎石土不宜小于ld。当存在软弱下卧层时，桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。对于嵌岩桩的嵌岩深度，嵌入平整.完整的坚硬岩和较硬岩的深度不宜小于0.2d，且不应小于0.2m；嵌入倾斜的完整和较完整岩的全断面深度不宜小于0.4d，且不应小于0.5m，倾斜度大于30的中风化岩，宜根据倾斜度及岩石完整性适当加大嵌岩深度。对季节性冻土和膨胀土应满足抗拔稳定性验算要求，且不得小于4d及1倍扩大端直径，最小深度应大于1.5d。对液化土层以下稳定土层的长度，对于碎石土.砾.粗中砂.密实粉土.坚硬黏性土不应小于2d一3d，对其它非岩石土不宜小于4d-5d。另外对软土中基桩宜选择中.低压缩性土层作为桩端持力层。 结束语 地基处理工程在建筑工程中具有重要的意义，在进行地基处理方式的选择和基桩的选型方面要要根据实际的情况来定，因地制宜.就地取材.保护环境以及实现对资源的节约。通过科学合理的选择地基处理方法，节省工程成本.提高工程质量.缩短工程工期，优化整个地基