地基處理方法就是按照上部結構對地基的要求，對地基進行必要的加固或改良，提高地基土的承載力，保證地基穩定，減少上部結構的沉降或不均勻沉降，消除濕陷性黃土的濕陷性及提高抗液化能力的方法。
基本介紹
常用方法,軟弱地基,其他辦法,方案選擇,物理性質,力學性質,工程特性,對應措施,換土墊層,設定沉降縫,
常用方法
孔內深層強夯法、換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法、單液矽化法和鹼液法等。
地基處理方法
地基處理方法孔內深層強夯法
孔內深層強夯法(DDC)地基處理專利新技術(專利號ZL92114452.0)，是先在地基內成孔，將強夯重錘放入孔內，邊加料邊強夯或分層填料後強夯。孔內深層強夯法（DDC）技術在第52屆尤里卡世界發明博覽會上獲得了最高獎--尤里卡金獎，這也是中國地基處理技術到目前為止在國際上獲得的唯一金獎。
孔內深層強夯法(DDC)技術與其它技術不同之處：是通過孔道將強夯引入到地基深處，用異型重錘對孔內填料自下而上分層進行高動能、超壓強、強擠密的孔內深層強夯作業，使孔內的填料沿豎向深層壓密固結的同時對樁周土進行橫向的強力擠密加固，針對不同的土質，採用不同的工藝，使樁體獲得串珠狀、擴大頭和托盤狀，有利於樁與樁間土的緊密咬合，增大相互之間的摩阻力，地基處理後整體剛度均勻，承載力可提高2～9倍；變形模量高，沉降變形小，不受地下水影響，地基處理深度可達30米以上。
孔內深層強夯法(DDC)技術適用範圍廣，可適用於大厚度雜填土、濕陷性黃土、軟弱土、液化土、風化岩、膨脹土、紅粘土以及具有地下人防工事、古墓、岩溶土洞、硬夾層軟硬不均等各種複雜疑難的地基處理。該技術可根據不同的地質情況和設計要求，就地取材，如：建築碴土、工業無毒廢料、素土、砂、毛石、砂卵石、粉煤灰、土夾石、灰土和混凝土等材料均可做成各種DDC樁。大幅度降低工程造價，施工質量容易控制、地面振動小、施工噪音低、施工速度快；成樁直徑0.6～3.0m，單樁處理面積1.0～14.0㎡，不受季節限制，同時能消納大量建築垃圾，可在城區或危房改造居民區施工等特點。
換填墊層法
強夯法
適用於處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。
強夯置換法
適用於高飽和度的粉土，軟-流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴的工程，在設計前必須通過現場試驗確定其適用性和處理效果。強夯法和強夯置換法主要用來提高土的強度，減少壓縮性，改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結合堆載預壓法和垂直排水法使用。
砂石樁法
適用於擠密鬆散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用於處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴的工程也可採用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構成複合地基，加速軟土的排水固結，提高地基承載力。
振沖法
分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用於處理砂土、粉土、粉質粘土、素填土和雜填土等地基。對於處理不排水抗剪強度不小於20kPa的粘性土和飽和黃土地基，應在施工前通過現場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用於處理粘粒含量不大於10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來提高土坡的抗滑穩定性或提高土體的抗剪強度。
水泥土攪拌法
分為漿液深層攪拌法（簡稱濕法）和粉體噴攪法（簡稱乾法）。水泥土攪拌法適用於處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和鬆散砂土等地基。不宜用於處理泥炭土、塑性指數大於25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質含量較高的地基。若需採用時必須通過試驗確定其適用性。當地基的天然含水量小於30%（黃土含水量小於25%）、大於70%或地下水的pH值小於4時不宜採用乾法。連續搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕，受其攪拌能力的限制，該法在地基承載力大於140kPa的粘性土和粉土地基中的套用有一定難度。
高壓噴射注漿法
適用於處理淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當地基中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機質時，應根據現場試驗結果確定其適用性。對地下水流速度過大、噴射漿液無法在注漿套管周圍凝固等情況不宜採用。高壓旋噴樁的處理深度較大，除地基加固外，也可作為深基坑或大壩的止水帷幕，目前最大處理深度已超過30m。
預壓法
適用於處理淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和粘性土地基。按預壓方法分為堆載預壓法及真空預壓法。堆載預壓分塑膠排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小於4m時，可採用天然地基堆載預壓法處理，當軟土層厚度超過4m時，應採用塑膠排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理。對真空預壓工程，必須在地基內設定排水豎井。預壓法主要用來解決地基的沉降及穩定問題。
夯實水泥土樁法
適用於處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價低、施工文明、造價容易控制，在北京、河北等地的舊城區危改小區工程中得到不少成功的套用。
水泥粉煤灰碎石樁法
水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）法適用於處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。對淤泥質土應根據地區經驗或現場試驗確定其適用性。基礎和樁頂之間需設定一定厚度的褥墊層，保證樁、土共同承擔荷載形成複合地基。該法適用於條基、獨立基礎、箱基、筏基，可用來提高地基承載力和減少變形。對可液化地基，可採用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型複合地基，達到消除地基土的液化和提高承載力的目的。
石灰樁法
適用於處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質土、雜填土和素填土等地基。用於地下水位以上的土層時，可採取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強度。該法不適用於地下水下的砂類土 。
灰土和土擠
適用於處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理的深度為5～15m。當用來消除地基土的濕陷性時，宜採用土擠密樁法；當用來提高地基土的承載力或增強其水穩定性時，宜採用灰土擠密樁法；當地基土的含水量大於24%、飽和度大於65%時，不宜採用這種方法。灰土擠密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同，土擠密樁法地基的承載力和水穩定性不及灰土擠密樁法。
柱錘沖擴樁法
適用於處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基，對地下水位以下的飽和鬆軟土層，應通過現場試驗確定其適用性。地基處理深度不宜超過6m。
單液矽化法和鹼液法
適用於處理地下水位以上滲透係數為0.1～2m/d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場地，對Ⅱ級濕陷性地基，應通過試驗確定鹼液法的適用性。
軟弱地基
排水固結法
排水固結法又稱預壓法，其包括堆載預壓法、超載預壓法、真空預壓法、真空與堆載聯合作用法、降低地下水位法和電滲法等多種方法；通過在預壓荷載作用下使軟粘土地基土體中孔隙水排出，土體發生固結 ，土中孔隙體積減小，土體強度提高，達到減少地基施工後沉降和提高地基承載力的目的。
振密擠密法
振密、擠密法有表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密密實法、爆破擠密法和土樁、灰土樁等多種方法；採用一定措施，通過振動和擠密使深層土密實，使地基土孔隙比減小，強度提高。
置換及拌入法
置換及拌入法有換填墊層法、振沖置換法、高壓噴射漿法、深層攪拌法、褥墊法等多種方法；採用砂、碎石等材料置換軟弱土地基中部分軟弱土體或在部分軟弱土地基中摻入水泥、石灰或砂漿等形成加固體，與未被加固部分的土體一起形成複合地基，從而達到提高地基承載力減少沉降量的目的。
加筋法
加筋法有加筋土法、錨固法、樹根樁法、低強度砼樁複合地基法、鋼筋砼樁複合地基法等多種方法。通過在土層埋設強度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等達到提高地基承載力，減小沉降，維持建築物穩定。
其他辦法
地基基礎其他處理辦法還有：磚砌連續牆基礎法、混凝土連續牆基礎法、單層或多層條石連續牆基礎法、漿砌片石連續牆(擋牆)基礎法等，在此就不進行一一說明。
方案選擇
在確定地基處理方案時，根據地質情況的不同、建（構）築物的承載條件需要以及各種處理方案的成本比對，選擇既能達到要求，成本又較低的處理方法。
物理性質
粘粒含量較多，塑性指數Ip一般大於17，屬粘性土。軟粘土多呈深灰、暗綠色，有臭味，含有機質，含水量較高、一般大於40%，而淤泥也有大於80%的情況。孔隙比一般為1.0～2.0，其中孔隙比為1.0～1.5稱為淤泥質粘土，孔隙比大於1.5時稱為淤泥。由於其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力學性質也就呈現與之對應的特點——低強度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度。
力學性質
軟粘土的強度極低，不排水強度通常僅為5～30kPa，表現為承載力基本值很低，一般不超過70kPa，有的甚至只有20kPa。軟粘土尤其是淤泥靈敏度較高，這也是區別於一般粘土的重要指標。
工程特性
軟粘土地基承載力低，強度增長緩慢；加荷後易變形且不均勻；變形速率大且穩定時間長；具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點。
雜填土主要出現在一些老的居民區和工礦區內，是人們的生活和生產活動所遺留或堆放的垃圾土。這些垃圾土一般分為三類：即建築垃圾土、生活垃圾土和工業生產垃圾土。不同類型的垃圾土、不同時間堆放的垃圾土很難用統一的強度指標、壓縮指標、滲透性指標加以描述。雜填土的主要特點是無規劃堆積、成分複雜、性質各異、厚薄不均、規律性差。因而同一場地表現為壓縮性和強度的明顯差異，極易造成不均勻沉降，通常都需要進行地基處理。
對應措施
結合本工程地基土的具體特徵，施工現場採取了以下措施：
利用重錘自由下落所產生的較大夯擊能來夯實淺層地基，使其表面形成一層較為均勻的硬殼層，獲得一定厚度的持力層。
施工要點：施工前應試夯，確定有關技術參數，如夯錘的重量、底面直徑及落距、最後下沉量及相應的夯擊遍數和總下沉量；夯實前槽、坑底面的標高應高出設計標高；夯實時地基土的含水量應控制在最優含水量範圍內；大面積夯時應按順序；基底標高不同時應先深後淺；結束後，應及時將夯松的表土清除或將浮土在接近1m的落距夯實至設計標高。
換土墊層
就是將獨立基礎下面一定厚度的軟弱土層挖除，然後以中砂、粗砂、礫石、碎石或卵石、灰土、以及其他性能穩定、無侵蝕性的材料填實。墊層應分層夯實，每層夯實後的密度應達到設計標準。
換土墊層的設計：換土墊層的設計包括計算墊層所應具有的最小寬度和厚度。在墊層的寬度方面，根據建築經驗，墊層的頂寬一般採用較基礎底邊每邊寬出200mm，墊層的底寬一般取基礎同寬。墊層的厚度應根據作用在墊層底面處土的自重應力與附加應力之和不大於軟弱土層承載力的條件確定，同時厚度不小於500mm。
在該對該廠房的基礎進行設計時，由勘察資料顯示，該地基為很厚的軟粘土層，其承載力標準值fk一80kN/m，重度r=17 kN/m3，IL=1.00，e=1.00。已知廠房獨立基礎承受上部結構荷載設計值F-155kN，設計室內外高差為0.3m，室外基礎埋深d=0.80m。從以上數據可知，該地基承載力和變形不能滿足設計要求，故需要進行換土墊層。墊層材料選用中砂，其承載力設計值按f=180kN/m計算（施工時砂墊層密度控制在中密程度），重度取r=19.5kN/m。
按公式1=b=[F/（f—yh）]確定基底長度和寬度（獨立柱正方形樁承台基礎）。
式中：1、b——基礎底面長和寬；
F——上部結構的荷載設計值；
f——換土墊層承載力；
7--基礎及回填土平均重度，一般取r=20kN/m；
h——基礎自重計算高度。
將具體數值代入後得：
採用該式確定墊層厚度時，需要用試算法，即預先估計一個厚度，然後按上式校核，如不滿足要求時，必須增加墊層厚度，直至滿足要求為止。
為了減少計算工作量，設計該機房基礎換土墊層的厚度時，採用了查曲線圖的計算方法：曲線圖見《建築地基基礎》1990.10；231。
首先，按下式計算出
本工程除了對設計好的基礎進行地基加固處理以外，在施工設計階段就根據勘察資料進行結構本身防變形的設計，真正做到以設計為中心，預防結合的思想。
建築物常因功能的需要，使本身具有一定的剛度，一般工業及民用建築剛度比較大的有兩種，一種為絕對剛性，如鋼筋混凝土筒倉，煙囪等；另一種為相對剛性，如多層磚石房屋，多層鋼筋混凝土框架，它具有一定的剛度，可是它的強度較低，不能與它的剛度協調一致，其抗拉能力尤弱，因此碰到軟土地基時應適當增加其關鍵部位的抗拉強度，這樣有利於利用建築物的剛度來調整建築物部分不均勻沉降。本工程在關鍵部位的柱、梁均採取了加大縱筋直徑，全程加密箍筋的方法，以達到增大建築物整體抗拉強度的目的。
設定沉降縫
對於粘土層厚較大大的軟弱地基，尤其是地基壓縮量相差較大的位置，在建築物上設定沉降縫是常用的處理措施。沉降縫的設定宜結合建築物的平面形狀、地基土質、基礎類型及荷載條件等設定沉降縫，一般在下列部位設定：①建築平面的轉折部位；②高度差異或荷載差異處；③長高比過大的砌體承重結構或鋼筋混凝土框架結構的適當部位；④建築結構或基礎類型不同處；⑤分期建造的房屋的交界處。沉降縫應有足夠的寬度，房屋層數為2至3層時，沉降縫寬度為50～80mm。房屋層數為4至5層時，沉降縫寬度為80～120mm，房屋層數為5層以上時，沉降縫寬度不小於120mm，在特殊情況下可適當加寬。通過以上部位設定沉降縫可大大減少由於地基土軟弱引起的不均勻沉降縫。本工程是矩形平面，由於長度超過70米，所以在建築物中部設定沉降縫，寬度為240mm。
建築物荷載不僅使本建築物下的土層產生壓縮變形，在它以外一定範圍內的土層，由於受到基礎壓力擴散的影響也將產生壓縮變形，這種變形隨著距離增加值逐漸減小，由於軟土地基的壓縮性很高，當兩建築物之間距離較近時，這類附加不均勻壓縮變形甚大，常造成鄰近建築物的傾斜或損壞，若被影響建築物的剛度強度較差時，危害主要表現為產生裂縫；當剛度強度較好時則表現為建築物的傾斜。
減輕自重可減少建築物的總沉降量，從而有利於對不均勻沉降的控制。也可在預先估計沉降量大的部分減輕自重，用以直接調整不均勻沉降。由於一般磚石結構民用建築牆身重量所占比例很大，故若能用輕質材料和改變結構體系來減輕這部分的重量，對控制沉降會有明顯效果。本工砌體材料均採用蒸壓混凝土空心砌塊，在起到保溫效果的同時又減輕了建築物的自重。
高樓萬丈平地起，所以地基處理的好壞直接影響到整個工程的質量，合理的、有針對性的軟弱地基處理和上部結構設計，可以有效地減輕和消除軟弱地基對上部結構的不利影響，確保工程質量。
