地基处理的方法及优缺点分析精品论文

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）题目：地基处理的方法及优缺点分析姓名：准考证号：院（系）：专业：工程管理指导老师：职称：评阅人：职称：2012年月原创性声明本人郑重声明：本次《地基处理的方法及优缺点》学位论文，是本人在导师的指导下独立收集、整理资料后完成的研究成果。文中部分参考的的他人的研究成果的，均已做出明确的标注并得到许可。论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果。本人签名：日期：摘要在现今建筑是施工中有较多的地基处理对策，针对不同的情况会采取不同的地基处理。而地基处在在建筑工程中又是建筑施工中首屈一指的重要工作。本次论文简要的介绍了土质大致种类和每种土质的特点。然后概要的介绍了各种类型的地基的特点以及在处理上的难以程度，并且详细的阐述了深、浅基础地基处理的施工过程、工序要求和注意事项。关键词：建筑；土质分析；地基处理

Abstract目录摘要 IAbstract II引言 11地基处理的目的、要求与规范 11.1 地基处理的概述 11.2 地基处理的要求 21.3 现在我国工程建设地基基础施工中存在的难题 21.4 地基处理的规范 31.5 地基处理的重点 32 施工中常见基础类型及各自特点 42.1 常见的地基类型与特点 42.2 常见的基础类型 42.3 现在我国工程建设地基基础施工中存在的难题 52.3.1 地基建设中的塌方难题 52.3.2 地基缺乏保护 52.3.3 地基建设中的办理不善 53 常见的地基处理方法与优缺点分析 63.1 常见的地基处理方法 63.2 浅谈地基基础缺陷处理及地基加固 83.2.1 地基处理的缺陷 83.2.2 地基处理的措施 8结束语 11致谢 12参考文献 13引言随着高等级公路建设的飞速发展，设计速度的提高，对线形指标的选用也随之提高，从而不可避免地带来公路路基穿过软土地区的情况。因此，在软土地基上修筑路基已非常普通。对公路软土地基的成功处理，往往也成为提高建设速度、确保工程质量、降低工程造价的十分重要的措施之一。软土路基的特点是强度低、固结慢、变形大,在软土地基未能很好处理就修筑路基,由地基沉降或差异沉降过大将产生如下问题:①地基抗剪强度不够引起路堤侧向整体滑动,边坡外侧土体隆起。②人工构造物与路堤衔接处产生差异沉降,引起跳车。③路堤的变形以及地下水位过高,将导致路面的破坏。因此，在软土地基上建造建筑物或是进行路基施工，都要求对软土地基进行处理。其处理的目的主要是改善地基土的工程性质，达到满足建筑物对地基稳定和变形的要求，包括改善地基土的变形特性和渗透性，提高其抗剪强度和抗液化能力，消除其他不利的影响。1地基处理的目的、要求与规范地基处理的概述建筑物是建立在地基基础之上的，地基是一座建筑物的根本。建筑物的所有荷载最终都是要交由地基来承受的，地基的质量直接关系到建筑物的安全实用性能，并且也是包管工程建设质量的关键。所以地基处理是建筑施工中的首要任务。那么地基处理到底是做什么呢？对于大部分建筑物来说，由于建筑物的上部本体的材料的强度是很高的，而天然的地基强度很低，压缩性较大，所以需要在建筑物建设之前对天然的地基进行一系列的设置，包括设置一定的结构型式和尺寸才能解决这个矛盾。对于地基来说，它具有承上启下重要作用，一方面它处于上部的建筑结构的荷载及地基在反作用力的共同作用下，承受由此产生的内力；另一方面，基础底面的反力放过来又作用于地基，成为地基收到向上的力的荷载，使地基产生应力和变形。总的来说，地基处理的目的就是：1.改善剪切特性；2.改善压缩特性；3.改善透水特性；4.改善动力特性；5.改善特殊土的不良地基的特性。基础设计时，除了需保证基础结构本身具有足够的刚度和强度外，同时还需选择合理的基础尺寸和布置方案，使地基的强度和沉降保持在规范允许的范围内。因此，基础设计又常被称为地基基础设计。（注：凡是基础直接建在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然地基。若天然地基很软弱，则事先需要经过人工处理后再建造基础者，这种地基称之为人工地基。）地基处理的要求上面已经说明了地基处理的重要性，也附带的说明的天然地基和人工地基的概念。在现实生产建设中，有一部分的天然地基属于比较适合建筑生产的，只需要微量的处理便可以投入建设使用，但这种地基只占极少的部分，大部分的地基都需要人工的去处理才能达到建设要求。然而地基处理是有很多要求不容忽视的。地基根据其不同的天然特性分为膨胀土地基、多年冻土地基、岩石地基等众多种类，每种种类的地基在处理上都有不同的特点和要求。但地基处理的目的是为了让其能够适合我们建设生产的需要，所以最主要的要求就是：（1）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，取决于地基土的抗剪强度。因此，为了防止剪切破坏以及减轻土压力，需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强度。（2）改善压缩特性主要是采用一定措施以提高地基土的压缩模量，藉以减少地基土的沉降。另外，防止侧向流动（塑性流动）产生的剪切变形，也是改善剪切特性的目的之一。（3）改善透水特性由于地下水的运动会引起地基出现一些问题，为此，需要采取一定措施使地基土变成不透水层或减轻其水压力。（4）改善动力特性地震时饱和松散粉细砂（包括一部分轻亚粘土）将会产生液化。因此，需要采取一定措施防止地基土液化，并改善其振动特性以提高地基的抗震特性（5）改善特殊土的不良地基特性主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀性等特殊土的不良地基特性基处理方法的优缺点分析。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。

随着国民经济的高速发展，不仅需要选择在地基条件良好的场地从事建设，而且有时也不得不在地质条件不良的地基上进行修建。另外，科学技术的曰新月异也使结构物的荷载曰益增大，对变形要求越来越严，因而原来一般可被评价为良好的地基，也可能在某种特定条件下非进行地基处理不可，因此，地基处理的重要地位也曰益明显，已成为制约工程建设的主要因素，如何选择一种既满足工程要求，又节约投资的设计、施工和验算方法，已经刻不容缓的呈现在广大的工程技术人员面前。地基处理的规范在建筑施工的地基处理时，基本规定要求我们需要完成一定的工作，根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题确定地基处理的目的处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等这些工作是最基础的规定，任何建筑违反这些规定的处理方法都属于不达标的。规范包括从勘测、分析到制定方案，最后还要进行一系列实验，对于不达标的要求要查明原因并修改设计参数或调整处法。结合工程情况了解当地地基处理经验和施工条件对于有特殊要求的工程尚应了解其他地区相似场地上同类工程的地基处理经验和使用情况。地基处理的重点建筑物的结构、荷载和体型的特点是：大跨度的轻钢结构，荷载小，水平荷载大，建筑体型特大，地面荷载为大面积堆载等特点，因此结构作用产生的基础沉降较小，但地面有大面积堆载50kN/m2，它的变形影响，超过基础底面范围，因此，柱下地基应考虑减少基础附加沉降与地面沉降协调。

根据建筑物的结构特点，应采取加固措施，减少建筑物主体不均匀沉降和地面的沉降。该场地主要是由于有吹填土存在，尤其尚未固结的吹填土，才形成不良地基，因此应首先解决吹填土的处理。

吹填土的分布，在本场地勘察结果揭示出有软弱土层的分布。处理方案的重点应放在处理部分淤泥土层的地段，分出主次，先治淤，治淤区又分一般与重点，淤泥处理好了，场地也就稳定了。

2施工中常见基础类型及各自特点常见的地基类型与特点常见的地基土质有岩石、碎石土、砂土、粉土、粘土、人工回填土以及特殊土七大类。岩石地基的特点是颗粒间有牢固联接的，有整体的或裂隙的岩体组成的地基，地基的刚性韧性都很高，属于较好的自然型地基，很适合做建筑物的基础；碎石土地基是多数有粒径大于2mm的土，按粗细又分为块（漂）石、卵（碎）石、圆（角）砾；砂土是由多数粒径大于0.075mm、小于2mm的土。按粗细分又有砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂；粉土的颗粒更细，粘性介于粘性土和上述非粘性土之间。粘土是由粒径比粉土更细，具有明显粘性的土。人工填土指人们堆积的回填土、垃圾、工业废料等。特殊土有黄土、膨胀土、冻土、淤泥等性质比较特殊的土质，一般施工难度较大，不适合作为地基使用。常见的基础类型地基的种类繁多，处理方法也不尽相同。根据受上部荷载的不同，建筑物的基础分为深基础和浅基础两类。浅基础是针对六层及六层以下的较底层建筑物，对于地基来说承受的荷载不是很大，处理的方法相对简单。浅基础有包含刚性基础和扩展基础两类。刚性基础的特点是有较高的抗压性，对自重或者活荷载较大的建筑物有较好的抗压刚性。但整体性、抗弯、抗拉、抗剪性能差，对于水平方向的力没有良好的抗击能力。所以不适合高层建筑。适用于地基坚实，均匀，上部荷载小的一般建筑。目前大部分的低层民用建筑都采用的是这种刚性基础。除了刚性基础外，浅基础中海油一种扩展基础，扩展基础是在刚性基础的本质上添加了钢筋对抗拉抗弯作用，改善了刚性基础对该方面的不足之处。这种基础额抗压、抗弯、抗剪性能都好，一般适合于六层的民用建筑和整体式结构的工业厂房。深基础是指从室外到设计地坪基础底面的垂直距离大于五米的基础。筏板基础由整块式钢筋砼平板或板与梁等组成，分梁板式；平板式。由于其扩大了基础底面积，增强了基础的整体性，抗弯刚度大，故可调整和避免结构局部发生显著不均匀沉降，适用于土质软弱又不均匀的地基。箱型基础由多个封闭式空间的箱体组成，其整体性能好，刚度大，调整不均匀沉降能力及抗震能力强，可清除因地基变形使建筑物开裂的可能，降低总沉降量。除此之外还有壳体基础、十字交叉梁基础、条形基础等。现在我国工程建设地基基础施工中存在的难题

地基建设中的塌方难题

在工程项目的地基建设中，地基的塌方便是一个不可以忽视的难题。在工程的地基建设整个过程中，如果出现了塌方这种难题，地基土一定会受到扰动，进而进一步的影响到地基的整体承载力，不仅会危害自身的工程建设，还会严重影响周围其他的建筑物的安全，甚至会造成安全事故，酿成重大的人员伤亡的悲剧。特别是在基坑开挖深度较深并穿过不一样的土层时（大多数情况下都会涉及不同的土层），如果施工方不去根据不一样土层的工程特性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。

地基缺乏保护

工程项目的地基建设中另一个重要问题是地基处理好后以及在投入使用的过程中没有得到充足的保护，特别是在南方的多雨地区进行工程施工，如果不处理好地下水的问题，就会对地基建设带来严重的危害。如果地基的基础缺乏充足的保护，防水、排水对策不到位，就会造成地基进水，这样不但会造成地基基础施工困难，并且对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，及时的将被水浸泡的地基表层松软土部分清除。地基建设中的办理不善

在地基处理过程中，由于办理方的疏忽，没有考虑其他因素会对地基质量造成影响问题。比如说，办理人员办理疏忽造成基坑填埋与设计不符，就会引起基坑的抗压力度不够，从而造成基坑的变形，影响地基建设的质量。

3常见的地基处理方法与优缺点分析常见的地基处理方法常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。换填垫层法换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。强夯法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。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。桩法砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。振冲法振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。水泥土搅拌法水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。高压喷射注浆法高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过30m.预压法预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。夯实水泥土桩法夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制，目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层，保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基，可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基，可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基，达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。石灰桩法石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。灰土挤密桩法和土挤密桩法灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为5～15m.当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法；当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过30m。柱锤冲扩桩法柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基，对地下水位以下的饱和松软土层，应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m.采集者退散单液硅化法和碱液法单液硅化法和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为0.1～2m／d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地，对Ⅱ级湿陷性地基，应通过试验确定碱液法的适用性。浅谈地基基础缺陷处理及地基加固地基处理的缺陷地基基础缺陷的处理应综合考虑下列因素：地基基础缺陷的种类及其对建筑物使用、安全、耐久性等方面的影响；上部结构的整体性、安全度、使用要求等具体情况对地基基础变形的适应性；地基基础变形、结构变形的数值，发展速度和趋势；地基基础缺陷和加固上部结构的可能性和经济性。

地基处理的措施地基基础处理的措施有：对上部结构进行维护；对上部结构进行加固或减荷，基础加固、地基加固。上述几种措施有时不单独采用，有时需多种措施综合采用。这些措施的选择，往往需要对上部结构和地基基础作全面的考虑，提出不同的方案，进行经济和技术上的比较，从而选择合理的方案。必要时还应对缺陷形成的原因及现实，从使用和维护上采取相应的防范措施。地基基础缺陷处理的一般原则如下：当地基基础的变形已经趋于稳定时，一般可不作地基或基础的加固。当地基不均匀沉降尚未趋于稳定时，一般考虑“等待沉降稳定”、“加速沉降稳定”和“制止沉降”三种方法处理。等待沉降稳定的目的是不对地基基础进行处理，而仅对上部结构进行修补，从而减少地基处理费用，并避免上部结构的再度处理造成浪费。加速地基沉降的目的和适用条件基本上与等待地基沉降稳定的方法相同，但可以缩短消极等待沉降稳定所需的时间。一般适用于独立基础下的地基处理，具体做法是临时的增加载荷，人为的有控制的进行地基浸水等。

制止沉降的目的是终止地基和上部结构的发展。具体做法是上部结构减荷或加固，基础加大底面积，地基加固等。这些措施的单独采用或综合采用应根据有关措施的适用条件并做经济比较后予以选定。采用减少上部荷重的措施时，应考虑生产和使用条件的具体要求，并通过地基强度、地基变形的验算确定减荷的具体数据。在地基强度破坏丧失稳定以及上部结构严重损坏威胁安全的情况下，减荷亦可作为紧急情况下的安全措施后加固施工期间的安全措施。

上部结构加固是当上部结构安全度不足时采取的必要措施。而在地基基础加固比较困难时，亦可考虑用上部结构加固替代或配合地基基础的加固。其具体方法有增设圈梁等措施。基础扩大底面积的加固，适用于地基承载力不足等情况。增大底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降，变形过大时，采用增大基础底面积的加固，主要由地基变形计算来加以确定。在建筑结构修缮中，地基加固常用的方法有；分批分段更换病弱地基土、加桩加固、用挖钻孔灌桩加固、压力灌浆加固(包括硅化法加固地基)等。地基加固方法的选定应充分了解地基范围内的地质情况。地基加固工作是在建筑物存在情况下进行的，因而施工比较困难。它既应保护地基的加固质量，收到极地加固的效果，又应采取措施保证上部结构的安全。

更换地基和震动打桩加固都可能引起地基附加沉降，上部结构变形会有新发展。采用此类方法应对生产附加地基沉降有所估计，必要时采取相应措施，挖钻孔灌桩，压力灌浆加固地基使地基避免受到附加影响，但施工也比较复杂。地基加固后应做必要的质量检查，如贯入度实验等。加固前加固后都应作好沉降的观测记录工作。更换病变的地基是基础加固中比较直观的一种。它适宜病变地基土层分布较浅，厚度较小的情况下采用。这种方法加固可导致地基的进一步沉降和破坏。因此加固施工的组织应视具体情况分期分段逐步进行。挖除软弱土层后常用砼、砖砌体或碎石夯实等材料加以填充。

打桩加固地基的设计原理有的是在打桩时使周围土壤加密，有的是用桩承重，也有两者同时采用的。被打入的桩可为木桩、钢管桩、钢筋砼桩等。在加固量较大时宜将桩拔出重复使用，而在桩孔内填实粗砂、砼、石灰等材料。

挖钻孔桩加固地基的原理相似于打桩加固地基。挖孔桩的典型方法是石灰灌桩，它用挖孔代替了打桩拔桩成孔，用生石灰吸水膨胀的原理是周围土加密。生石灰熟化吸水也不降低地基的含水量，该方法适用于加固湿陷性黄土地基及含水率较高的软弱地基。

压力灌浆加固地基是将某种液体灌入地基基础中，填塞孔洞，缝隙，胶结土壤颗粒，从而达到减少增大强度的目的。压力灌浆加固地基基础的具体方法很多，应用十分广泛。其中硅化法加固已有建筑物的地基效果很好，但费用较高，一般仅用于重要部位的加固，其原理是将硅酸钠等溶液压入到地基中，发生化学反应，产生硅胶，将土的颗粒胶结起来，从而增大地基的强度，减少其压缩性和透水性。硅化适用于粉质土和有一定渗透系数的粘质土。视土纸渗透性的大小可选用三种方法：一、压力双液硅化法；二、电动双液硅化法；三、压力单液硅化法。压力双硅化法是将水玻璃与氯化钙轮流压入土中，适用渗透系数为0.1—80米/昼夜以下的各类土加固。压力单液硅化法是将水玻璃压入土中，适用渗透系数为0.2—2.0米/昼夜的地下水位以下的湿陷性黄土和粉沙土加固。硅化法不适用于为沥青、油脂、石油化合物所浸透的土壤以及PH值大于0.9的土壤。施工前须作出硅化加固的施工组织设计，其内容包括：注液管及电相管的布置和打入深度、化学溶液浓度和用量、注液方法、灌注速度以及硅化后的加固效果的估计等，必要时硅化设计前应先做实验。

结束语综上所述，根据不同的土质及建筑地的环境气候的不同，对地基的处理也是有不同要求的。而且地基处理时一个施工的必要工程，每一细节都直接影响着施工的整体质量。随着现在建设技术与施工条件的飞速发展，日后也必将出现跟多的地基处理方法以及针对更多特殊环境下的地基处理方法。会让地基处理的技术更加全面。

致谢这次论文的顺利完成要感谢指导我的老师，在我论文的整理归纳制作过程中老师更了