软弱地基处理及案例分析.doc

软弱地基处理及案例分析 地基基础工程的重要性 将直接影响到建筑物的安全与正常使用，国内外地基基础方面的质量事故发生不少，P1～13，应引以为鉴；同时，地基基础工程费用较大，约占总造价的20～25％a-1的粘性土，具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性压缩性目前针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法，以下对处理软弱地基的问题作一些探讨。 （二）、砂砾垫层的设计 1、厚度Z：根据作用在砂垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于软土层经深度修正后的地基承载力特征值修正值，即： Pz+Pcz≤fza 根据上述条件，可先选定砂垫层的承载力，一般取150～200KN/m2,由此算出基础宽度。再假定垫层厚度为1～3米，按上式进行验算，直到满足要求为止。 砂垫层底面处的附加应力可按基底附加应力扩散到Z处等效的原理计算。条形基础：，矩形基础：，θ－地基压力扩散角，由查表确定。 2、宽度b′:应满足压力扩散的要求，即： b′≥b+2ztgθ,′≥+2ztgθθ－垫层压力扩散角， 。 b′确定后，再按当地经验挖土边坡延伸至地面，所以垫层顶面宽度要比底面宽度为大。 3、沉降量验算：对于重要的建筑物，还应验算垫层及垫层下软土层的压缩量，压缩量的计算一般采用分层总和法。 （三）、砂垫层的施工 1、就地取材：一般以级配良好、质地较硬的中砂、粗砂或砾砂为好，含泥量不得大于3％，在砂垫层中也可掺入一定数量的碎石或卵石，含石量≤50％，其最大粒径不宜大于50mm，且应与砂拌和均匀。 2、垫层应分层夯实，每层厚度约20～30cm左右，压实过程中应酌量洒水，以利达到最大的密实状态。压实方法有：平振法、夯实法、碾压法、水撼法及插振法。 插振法：用插入式振捣器，同时使砂砾垫层达到饱水状态。 二、砂桩挤密法 适用于松散砂土，素填土和杂填土地基，置换饱和粘性土地基。砂桩不仅可挤密地基土，还能与挤密后的土共同形成复合地基，整体承载力高，同时，砂桩是良好的排水通道，可以加速软弱土层的固结。桩径d：300～600，桩距一般为≤（3～5）d，材料为级配良好的中砂、粗砂或砾砂，含泥量不得大于5％，最大颗粒粒径≤50mm。 下面主要讨论针对粘性土地基的加固处理。 （一）、加固机理 1、砂石桩置换：在粘性土中形成大直径密实砂石桩桩体，与粘性土形成复合地基，提高了地基承载力和整体稳定性。 2、上部荷载产生对砂石桩的应力集中，减少了粘性土的应力，从而减少了地基的固结沉降量。经统计，对粘性土地基的加固处理后，可减少沉降量20％～30％。 3、砂石桩是良好的排水通道，可以加速软弱土层的排水固结。 （二）、用处理地基的实例 　　工程地质概况 位于，建筑面积㎡，。fspk≥200KPa。 地质剖面自上而下由杂填土、fk如下： 素填土：fk＝90 KPa 粉质粘土：fk＝110 KPa 粉土：fk＝100 KPa 中砂：fk＝120 KPa 稍密卵石：fk＝240 KPa 中密卵石：fk＝400 KPa 该场地卵石层上覆土层承载力低，变形大，不宜作天然地基，卵石层承载力较高，变形较小，是良好的天然地基，但卵石层顶板埋深4.3～6.3米，结合拟建物特点，选该层为天然地基持力层不经济，经分析比较确定，采用振冲碎石桩复合地基，桩端处理至稍密卵石层下0.5米处。 2、砂石桩设计 （1）、要求：复合地基承载力标准值fspk≥200KPa，处理深度：基底下，卵石层顶板下0.5m以上地基土层。 （2）、砂石桩参数：以基础外边线为基准，采用正方形布桩，间距900×900，桩径φ620，面积置换率m＝0.38。 （3）、处理范围：要求开挖1.5m深后进行地基加固，进入卵石层0.5m。平面处理范围为沿基础外边线进行处理，设保护桩两排，布桩根数809，处理面积726.44m2，平均桩长5.0m。 （4）、砂石桩材料：主要为砂卵石，粒径2～8cm，砂采用中砂，砂石比例为20％，80％。 （5）、铺设褥垫层：在砂石桩施工完成后，在基底满铺设0.3m厚的级配砂卵石褥垫层，砂量为30％，卵石料粒径≤4cm，范围为基础垫层外10cm。 （6）、处理效果： 按公式fspk＝m fpk ＋（1－m）fsk计算复合地基承载力标准值fspk≥200KPa。 3、砂石桩平面布置图，如图1： 图1 砂桩平面布置图 4、施工方法及质量控制 （1）、施工方法：采用CZ－15型挤密碎石桩机，其取土管外径φ325，成孔直径420，锤重8KN。冲击落距≥1.5m，桩体直径≥620。 （2）、质量控制 ①、成桩工序：冲击取土成孔，空击，投料，击实成桩四个步骤。 ②、投石量以每延米计，投料量为0.30m3/m，不得小于计算投石量的95％，控制量为4斗车。 ③、每延米捣实成桩冲击数由锤重、落距采用标准能量3500KNm/m3控制，即每斗