【正文】 基地基處理方法 由于受水浸濕這一特定條件的不確定性，土體濕陷對工程建設(shè)具有極大的危害性，輕者使工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫和下沉，重者使工程結(jié)構(gòu)體系失穩(wěn)直至徹底破壞。(1)灰土墊層法(換土法)灰土墊層是濕陷性黃土地區(qū)使用最早和最廣泛的地基處理方法之一?；彝辆哂幸欢ǖ哪z凝強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，具有較好的強(qiáng)度、承載力、較低的壓縮性和良好的耐久性、水穩(wěn)性及不透水性。摻灰量用消石灰和土料的體積配合比表示，一般為2：8或3：7等，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在陜北地區(qū)的建筑工程中，有將近一半多層建筑使用灰土墊層。國外最大的夯擊能曾達(dá)到50MN它適合加固從礫石到不飽和粘性土的各類地基土。強(qiáng)夯法施工設(shè)計(jì)參數(shù)主要有有效加固深度、夯擊能、夯擊遍數(shù)、間歇時(shí)間、夯點(diǎn)布置及間距等。強(qiáng)夯法施工設(shè)備簡單；施工工藝、操作簡單；適用土質(zhì)范圍廣；加固效果顯著，可取得較高的承載力，一般地基強(qiáng)度可提高2～5倍，變形沉降量小，壓縮性可降低2～1O倍，加固影響深度可達(dá)6～10m；土粒結(jié)合緊密，有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；工效高，施工速度快、較換土回填和樁基縮短工期一半；節(jié)省加固原材料；施工費(fèi)用低，節(jié)省投資；它的適用范圍十分廣泛。 (3)深層攪拌樁法深層攪拌樁是復(fù)合地基的一種，近幾年在黃土地區(qū)應(yīng)用比較廣泛，可用于處理含水量較高的濕陷性弱的黃土。深層攪拌樁的施工方法有干法施工和濕法施工兩種。因?yàn)檩斎氲氖撬喔煞郏虼吮厝粚ν恋奶烊缓坑幸欢ǖ囊?，假如土的含水量較低時(shí)，很輕易出現(xiàn)樁體中心固化不充分、強(qiáng)度低的現(xiàn)象，嚴(yán)重的甚至根本沒有強(qiáng)度。因此，應(yīng)用粉噴樁的土層中含水量應(yīng)超過30%，在飽和土層或地下水位以下的土層中應(yīng)用更好。水泥漿通過柱塞式泥漿泵強(qiáng)制注入，除非非凡情況很少斷漿，施工中一般采用預(yù)攪下沉?xí)r就噴漿的工藝，因此樁體的均勻性比干法施工好。(4)灰土擠密樁法灰土擠密樁法屬于一種柔性樁復(fù)合地基，它是通過夯實(shí)的樁身和擠密的樁間土提高地基強(qiáng)度，又通過樁間土的擠密達(dá)到消除濕陷性的目的，是濕陷性黃土地區(qū)重要的地基處理方法之一。施工時(shí)，先利用沉管、沖擊或爆擴(kuò)等方法在地基中擠土成孔，然后向孔內(nèi)夯填灰土成樁?；彝镣ǔ２捎?:7灰土或2:8灰土。樁孔深度應(yīng)根據(jù)建筑物的分類情況、濕陷類型、濕陷等級、濕陷土層厚度綜合確定。若土層很厚，可先在土層中鉆孔，填以粗砂和碎石形成砂井，然后在塘內(nèi)放水浸泡，～。(6)化學(xué)加固法化學(xué)加固則多用于濕陷事故處理。在我國濕陷性黃土地區(qū)地基處理應(yīng)用很多，并取得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的化學(xué)加固法包括硅化加固法和堿液加固法，其加固機(jī)理如下：①硅化加固法：通過打入帶孔的金屬灌注管，在一定的壓力下，將硅酸鈉(俗稱水玻璃)溶液注入土中；或?qū)⒐杷徕c及氯化鈣兩種溶液先后分別注入土中。②堿液加固：利用氫氧化鈉溶液加固濕陷性黃土地基在我國始于20世紀(jì)60年代，其加固原則為：氫氧化鈉溶液注入黃土后，首先與土中可溶性和交換性堿土金屬陽離子發(fā)生置換反映，反映結(jié)果使土顆粒表面生成堿土金屬氫氧化物。但對下列情況不宜采用堿液加固：①對于地下水位或飽和度大于80%的黃土地基；② 已滲入瀝青、油脂和其他石油化合物的黃土地基。防水措施、結(jié)構(gòu)措施的采用，應(yīng)根據(jù)地基處理的程度不同而有所差別。本工程處于濕陷性黃土地段，地基加固措施在加強(qiáng)防排水前提下，結(jié)合降雨量、地下水位、地形地貌、路堤填高等因素綜合確定。分層填筑砂夾石，靜置一定周期并達(dá)到設(shè)計(jì)要求地基承載力180kPa。本工程特點(diǎn)是嚴(yán)格控制路基基底工后沉降、加強(qiáng)路基地基與其他構(gòu)筑物基礎(chǔ)縱向剛度匹配的構(gòu)造處理和加強(qiáng)路基基底工程防排水。該工程路基均處于松軟土地段，施工技術(shù)要求高，對于工后沉降的重點(diǎn)是地基工后固結(jié)和壓密沉降，保證各道施工工序嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)及施工規(guī)范組織施工，以防列車運(yùn)行后路基出現(xiàn)沉降超標(biāo)，給列車運(yùn)行造成嚴(yán)重的危害。為保證地基加固，雖采用了重夯進(jìn)行加固處理，不能保證路基地基處于穩(wěn)定層上，承載力會受到很大影響，必須考慮將地基支撐于持力層上。因此，采取換填、強(qiáng)夯、CFG樁、褥墊層地基加固方案是必需的。（一）強(qiáng)夯加固措施為防止路基基底加固完成后出現(xiàn)沉降量超標(biāo)，需要采取加固措施，同時(shí)也起到防止地下水位上升影響地基承載力。強(qiáng)夯加固在濕陷性黃土中是以夯擊能沖擊的機(jī)理為主。為了提高固結(jié)后地基承載力和固結(jié)深度，應(yīng)選擇各項(xiàng)合理的強(qiáng)夯參數(shù)。m，滿夯1000 KN（1）清除表層腐殖土并進(jìn)行平整碾壓，其上填筑砂夾石，并分層平整碾壓。（3）測量夯前錘頂高程。（5）按強(qiáng)夯各項(xiàng)參數(shù)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；換夯點(diǎn)，直到完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊。（7）第二遍點(diǎn)夯全部完成夯擊后，填平夯坑，改用小的夯擊能滿夯，將表層松土夯實(shí)。m，每一夯搭接前一夯1/4夯錘直徑，每點(diǎn)控制最后2擊夯沉量小于5cm。，承載力明顯提高。+強(qiáng)夯+CFG樁和挖除+強(qiáng)夯+換填技術(shù)。和樁基相比，由于CFG樁樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰、不配筋以及充分發(fā)揮樁間土的承載能力，工程造價(jià)一般為樁基的～，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益非常顯著【2】。碎石樁系散體材料，本身沒有粘結(jié)強(qiáng)度，對樁的約束作用越差，樁傳遞垂直荷載的能力越弱．CFG樁針對碎石樁承載特性的一些不足，加以改進(jìn)而發(fā)展起來的．CFG樁采用螺旋鉆機(jī)或振動沉管樁機(jī)等設(shè)備進(jìn)行成孔，是一種具有較高粘結(jié)強(qiáng)度的剛性樁．與一般的柔性樁復(fù)合地基相比，用CFG樁處理地基時(shí)，可大幅度提高地基承載力，并可通過調(diào)節(jié)復(fù)合地基樁長、樁距及樁體材料配比等指標(biāo)較大幅度調(diào)節(jié)復(fù)合地基承載力的變化區(qū)間，特別是天然地基承載力較低而設(shè)計(jì)要求的承載力較高，用柔性樁復(fù)合地基難以滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，CFG樁復(fù)合地基則有明顯的優(yōu)勢．CFG樁復(fù)合地基可用于填土，飽和及非飽和粘性土，松散砂土等。由于CFG樁復(fù)合地基技術(shù)具有以上施工速度快、工期短、質(zhì)量容易控制、工程造價(jià)低廉的特點(diǎn)，目前已經(jīng)成為北京及周邊地區(qū)應(yīng)用最普通的地基處理技術(shù)之一． CFG樁一般不用計(jì)算配筋，并且還可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻和料，進(jìn)一步降低了工程造價(jià)．CFG樁適用范圍較廣，就基礎(chǔ)型式而言，CFG樁既可適用于條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)，也可用于筏基和箱型基礎(chǔ)；就土性而言，CFG樁可用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質(zhì)土等地基。CFG樁樁長可以從幾米到20多米，并且可全長發(fā)揮樁的側(cè)阻力，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比可在40～75％之間變化，使得復(fù)合地基承載力提高幅度大并具有很大的可調(diào)性。CFG樁可用于填土、飽和及非飽和粘性土，既可用于擠密效果好的土，又可用于擠密效果差的土．當(dāng)其用于擠密效果好的土?xí)r，承載力的提高既有擠密分量，又有置換分量；當(dāng)其用于不可擠密土?xí)r，承載力的提高只與置換作用有關(guān)．當(dāng)土是具有良好擠密效果的砂土、粉土?xí)r，振動可使土擠密，樁間土承載力可有較大幅度的提高，CFG樁是適合的。對柔性樁，特別時(shí)散體樁，如碎石樁、砂石樁，它們主要是通過有限的樁長來傳遞垂直荷載。CFG樁像剛性樁一樣，可全長發(fā)揮側(cè)阻，樁落在好的土層是時(shí)，具有明顯的端承作用。(4)樁體的排水作用。(5)時(shí)間效應(yīng)。(6)復(fù)合地基變形小。 樁網(wǎng)復(fù)合地基的加固(1)樁網(wǎng)復(fù)合地基加固機(jī)理。樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)由5部分組成：①上部路堤填土；②網(wǎng)或由網(wǎng)組成的加筋土；③網(wǎng)與樁頂之間的砂石墊層；④樁土加固區(qū)；⑤樁底下部的天然地基或持力層。突出強(qiáng)調(diào)樁、網(wǎng)、土三者在承擔(dān)荷載過程中的協(xié)同作用，這與以往強(qiáng)調(diào)樁、輕視網(wǎng)、忽視土的理念不同。由于網(wǎng)的鋪設(shè)和張力膜效應(yīng)，網(wǎng)將土體自重連同上部荷載傳遞給樁土復(fù)合地基，由于網(wǎng)的剛度較小，無法起到有效的傳遞作用，故常常在網(wǎng)的下部鋪設(shè)墊層，組成復(fù)合褥墊層以提高剛度，可明顯擴(kuò)散應(yīng)力，減小應(yīng)力集中，降低上部土體傳來的荷載，從而提高整個(gè)體系的承載力，減小沉降及沉降差。①樁體效應(yīng)因?yàn)椴牧媳旧淼膹?qiáng)度與軟土地層強(qiáng)度不同，在荷載作用下，CFG樁的壓縮性明顯比樁間土小，因此基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的附加應(yīng)力，隨地層的變形逐漸集中到樁體上，出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。這一點(diǎn)正是碎石樁與CFG樁受力情況不同的根本點(diǎn)。②擠密振密作用CFG樁采用振動沉管法施工時(shí)，由于振動和擠壓作用使樁間土得到擠密，特別是在砂層中這一作用更加顯著。 ③網(wǎng)墊層作用保證樁與土共同承擔(dān)荷載；調(diào)整樁與樁間土的荷載分擔(dān)比例；減少和減緩路基底面的應(yīng)力集中，提高路基整體的穩(wěn)定性。在上層有相對隔水層時(shí)，施工完畢的最初CFG樁因其本身材料的性質(zhì)決定了它將是一個(gè)良排出，直到CFG樁硬結(jié)為止．這樣的排水過程還包括CFG樁樁體坍落度小，含水量很小的混凝土類材料水解吸水的過程。 CFG樁復(fù)合地基沉降的影響因素(1)置換率對沉降的影響復(fù)合地基中樁體的面積置換率(簡稱置換率m)，就是指在地基處理時(shí)，樁體面積與處理地基面積的比值，即，其中為樁體橫截面積；為加固地基的基礎(chǔ)底面積；，為總樁數(shù)。置換率是復(fù)合地基的一項(xiàng)重要技術(shù)參數(shù)，與樁徑大小、樁的排列方式、樁距大小均相關(guān)，對CFG樁復(fù)合地基的沉降控制起著重要作用，表4－1為在不同置換率情況下，樁頂處、土表面處與承臺沉降的大小情況。這是因?yàn)楫?dāng)基底均布荷載不變時(shí)，減小承臺半徑就會減小總荷載，無疑沉降減小也更明顯。(2)下臥層土性對沉降的影響對于樁體材料、樁長、樁徑、樁長范圍內(nèi)土層的性質(zhì)、面積置換率均相同的兩個(gè)復(fù)合地基，其中一個(gè)樁端落在堅(jiān)硬的土層上，另一個(gè)樁端則落在軟土層上，通過現(xiàn)場試驗(yàn)得到兩種情況下的Q—s曲線 ,樁端落在堅(jiān)硬土層上，單樁承載力、復(fù)合地基承載力和復(fù)合地基模量比樁端落在軟土層上的要高，這充分說明下臥層土性對樁的下刺入變形下有很大的影響，若下臥層土越堅(jiān)硬，樁向下刺入就越困難，下刺入變形量下也就越小，樁長范圍內(nèi)土的壓縮變形量相應(yīng)也就越小。同樣地，當(dāng)復(fù)合地基的置換率、樁長及土性都相同時(shí)，給定好的排水通道，孔隙水將沿著樁體向上荷載下的加固區(qū)變形量S下臥層變形量S2以及總的壓縮量S都會隨路基底面寬度增加而增大。(4)外部荷載對沉降的影響①荷載大小的影響由于褥墊層的設(shè)置，復(fù)合地基中在荷載作用下，樁體將刺入墊層中，從而在樁體一定深度范圍內(nèi)會出現(xiàn)負(fù)摩擦力，即在樁體一定深度范圍內(nèi)會出現(xiàn)樁與樁間土的等沉面。由于存在負(fù)摩擦區(qū)，在該區(qū)，其作用是阻止樁間土的變形。②邊載作用的影響對有無邊載作用兩種條件，CFG樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)的Q—s曲線表明，有邊載條件下會比無邊載條件下復(fù)合地基承載力提高100kPa，說明邊載作用使得CFG復(fù)合地基承載力有較大提高；另一方面，通過深層變形標(biāo)進(jìn)行變形觀測，繪制CFG樁復(fù)合地基中各深度變形曲線，結(jié)果表明：當(dāng)同一荷載作用時(shí)，在荷載板下部，有邊載條件下的沉降量小于無邊載條件的沉降量，而荷載板以外的變形量則大于無邊載條件下的變形量。本方案適用于受沉降控制地基地段，承載力控制時(shí)樁頂設(shè)樁帽。樁頂設(shè)墊層，墊層材料采用水泥改良土或卵石土墊層；，本工程施工范圍內(nèi)地下水具氯鹽，硫酸鹽侵蝕性，環(huán)境作用等級分別為LH1～H2，CFG樁配合比及混凝土的膠凝材料組成、水泥應(yīng)采用高抗硫酸鹽水泥。在荷載作用下，CFG樁的壓縮明顯比樁周土小，因此基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的附加應(yīng)力，隨地層的變形逐漸集中到樁體上，出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。當(dāng)采用長螺旋法施工時(shí)，由于擠密作用使樁間土得到擠密。（1）主要施工參數(shù)，正三角形布置；成孔方式：長螺旋鉆成孔。(3)CFG樁施工質(zhì)量保證措施①為檢驗(yàn)CFG樁施工工藝、機(jī)械性能及質(zhì)量控制，核對地質(zhì)資料，在工程樁施工前，同一工點(diǎn)，相同地質(zhì)條件應(yīng)先做不少于2根試驗(yàn)樁，并在豎向全長鉆取芯樣，檢查樁身混凝土密實(shí)度、強(qiáng)度和樁身垂直度，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題修訂施工工藝。③CFG樁施工中，每臺班均須制作檢查試件，進(jìn)行28天強(qiáng)度檢驗(yàn)，成樁28天后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行單樁承載力和復(fù)合地基承載力試驗(yàn)，其承載力、變形模量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。⑤樁身每方混合料摻加粉煤灰量和塌落度控制根據(jù)設(shè)計(jì)和采用的施工方法按工藝試驗(yàn)確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的參數(shù)進(jìn)行控制。⑦冬期施工時(shí)混合料入孔溫度不得低于5℃，對樁頭和樁間土應(yīng)采取保溫措施。⑨CFG樁施工屬隱蔽工程，施工完畢報(bào)監(jiān)理簽認(rèn)后方可進(jìn)行下一道工序施工。首先進(jìn)行局部地表處理，挖除耕植土后，換填改良土和沖擊碾壓進(jìn)行加固處理， 再采用樁基和碎灰土墊層處理，同時(shí)輔以土工布和土工格柵。 地基處理效果方法對濕陷性黃土地基處理的成功經(jīng)驗(yàn)地分析研究得出：當(dāng)濕陷性黃土厚度不大于3m時(shí)，灰土墊層種經(jīng)濟(jì)有效 的方法(但一般需要較大的翻挖地，不利于冬、 雨季施工) 。因此在條件允許的情況下， 在試驗(yàn)段進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)和長期觀測， 能更好地把握地基處理效果和路基能力加固、改善路基土體的性能是控制路基變形保證其上構(gòu)筑物正常使用的一種有效方法和手段，目前濕陷性黃土路基加固技術(shù)主要是強(qiáng)夯、添加改良材料攪拌、注漿加固、打樁等，通過這些加固手段提高路基的強(qiáng)度和剛度以達(dá)到控制基坑變形的目的。因此，我們有必要去深入研究水泥土加固體的硬化機(jī)理、加固性能以及影響水泥土加固效果的因素，從而改進(jìn)加固工藝，使路基加固控制變形技術(shù)成為一種成本低、效果好、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益較明顯的路基工程新技術(shù)。人為因素有諸如水泥等固化材料的種類、性能及摻合量，施工工藝方式及水泥漿液的水灰比，養(yǎng)護(hù)齡期等。針對在一定的非人為因素條件下，我們可以通過控制人為因素來保證水泥加固土的性能滿足工程設(shè)計(jì)的預(yù)期要求。 水泥土其它影響因素及有關(guān)性能研究 土質(zhì)對水泥加固土強(qiáng)度的影響加固設(shè)計(jì)前有機(jī)質(zhì)含量等進(jìn)行調(diào)查分析和相應(yīng)的室內(nèi)試驗(yàn)，再針對作相應(yīng)的加固配比參數(shù)、施工工藝方式設(shè)計(jì)，從而使水泥土加固能發(fā)揮最大效用。土顆粒的粗細(xì)和級配為土料的質(zhì)地，自然界土料質(zhì)地的差別很大，通過試驗(yàn)表明：土中粗粒含量的增加可提高水泥土的強(qiáng)度，反之水泥土強(qiáng)度隨著細(xì)粒土()的增加而不斷降低。土的礦物成分對水泥加固土的性質(zhì)具有重要的影響，試驗(yàn)表明：含有少量蒙脫石類礦物和不含腐殖質(zhì)的各種碳酸鹽土加固成水泥土后可取得良好的效果。腐殖質(zhì)對水泥土硬化的不利作用隨著腐殖質(zhì)的酸性和活動性的增大而增長。對于同一種土，在水泥土硬化條件和水泥礦物成分相同時(shí)，隨著水泥分散度的增大其化學(xué)活性程度和硬化能力也相應(yīng)增長。水泥加固土的強(qiáng)度與土質(zhì)、齡期、水泥摻入比、水泥品種、標(biāo)號以及施工工藝技術(shù)有關(guān)，但是不同齡期之間其水泥土強(qiáng)度的相對關(guān)系基本是一致的。 水泥土擠密樁的加固原理水泥土擠密樁加