地基处理与桩基选型

摘要：地基基础工程不仅对高层建筑的安全及建成后的正常使用至关重要，而且所占的造价比重和工期比重均较大，科学合理的选用地基基础方案对工程建设有着重要的意义。

关键词：地基处理 桩基选型 桩基施工

中图分类号： TU47 文献标识码： A 文章编号：

第1章 常见地基处理方式及选择

1.1常见不良地基土

地基土与上部建筑有着密切的关系，地基土的优劣直接关系着地基处理方式的选择及地基施工，所以在选用地基处理方法之前，必须先了解一些常见的地基土，了解该类地基土的特点和力学性能。

在我国常见的不良地基主要有以下几种:

1、杂填土

杂填土是人们生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土[6]。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。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异，极易造成不均匀沉降，通常需要进行地基处理。

2、软粘土

软粘土(又称软土)是软弱粘性土的简称。软粘土具有低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度的特点，不排水强度通常仅为5一30KPa，表现为承载力基本值很低，一般不超过70KPa。常用的地基处理方法有预压法、置换法、搅拌法等。

3、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，南方地区称吹填土。冲填土地基一般具有如下一些重要特点：

(l)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。

(2)冲填土的含水量较高，一般大于液限，呈流动状态。

(3)冲填土地基早期强度很低，压缩性较高，这是因冲填土处于欠固结状态。

4、饱和松散砂土

粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。常用的处理方法有挤出法、振冲法等。

5、湿陷性黄土

湿陷性土属于特殊土，在上面覆盖土层自重应力作用下，或在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形。有些杂填土也具有湿陷性。

6、膨胀土

膨胀土是指具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特性的高液限粘土。膨胀土是特殊土的一种，常用的地基处理方法有换土、土性改良、预浸水.以及防止地基土含水量变化等工程措施。

7、季节性冻土

冻土是指气候在低温条件下，其中含有冰的各种土。季节性冻土是指冻土在冬季冻结，而夏季融化的土层，多年冻土或永冻土是指冻结状态持续三年以上的土层。季节性冻土因其周期性的冻结和融化，因而对地基的不均匀沉降和地基的稳定性影响较大。

8、含有机质土和泥炭土

当土中含有不同的有机质时，将形成不同的有机质土，在有机质含量超过一定含量时就形成泥炭土，它具有不同的工程特性，有机质的含量越高，对土质的影响越大，主要表现为强度低、压缩性大，并且对不同工程材料的掺入有不同影响等，对直接工程建设或地基处理构成不利的影响。

9、山区地基土

山区地基土的地质条件较为复杂，主要表现在地基的不均匀性和场地稳定性两个方面。由于自然环境和地基土的生成条件影响，场地中可能存在大孤石，场地环境也可能存在滑坡、泥石流、边坡崩塌等不良地质现象。它们会给建筑物造成直接的或潜在的威胁。在山区地基建造建筑物时要特别注意场地环境因素及不良地质现象，必要时对地基进行处理。

1.2常见地基处理方式

建筑地基内不经过处理土层的各项物理力学指标能满足建筑的荷载、变形等要求，则建筑物基础可直接设置在天然地层上，那么我们通常把这种地基叫做天然地基。在天然地基上的基础，埋置深度小，施工技术较为简单，能节约大量的工程费用和材料。若天然地基很软弱，不能满足地基强度和变形等要求，则必须事先要经过人工加固处理后再进行基础施工，这种加固称为地基处理，主要有以下五个方面的措施:

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、改善特殊土的某些特性

常见地基处理方式有:换填垫层法、预压法、强夯法和强夯置换法、振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、夯实水泥土桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、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、锚杆静压桩法、树根桩法、坑式静压桩法和其他地基处理方法等。

1.3地基处理方式的选择

地基处理方法种类繁多，各种处理方法有它的优缺点和适用范围，没有一种

方法解决所有问题，具体工程的地质条件也多种多样，各个工程间地质情况差别

巨大，对地基的要求也不尽相同。此外，施工机械设备、所需的材料也会因提供

部门的不同而产生很大差异，施工队伍的技术素质状况、施工技术条件和经济指

标比较状况都会对地基处理的最终效果产生很大的影响。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、地质条件

2、结构物条件

3、环境条件

4、材料的供给情况

5、机械施工设备和机械条件，

6、工程费用的高低操作、操作熟练程度

7、工期要求。

另外，地基处理设计时，要考虑上部结构、基础和地基的共同作用，必要时应采取有效措施，加强上部结构的刚度和强度，以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法，按建筑物地基基础设计等级。选择代表性场地进行相应的现场试验.并进行必要的测试，以了解各项参数和加固效果，同时为施工质量检验提供相关依据。地基处理后，建筑物的地基变形要满足现行有关规范的要求，并在施工期间进行沉降观测，必要时在使用期间继续进行观测，用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时，设计要综合考虑土体的特殊性质，选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。

第2章 常见桩型及桩基选型

2.1常见桩基类型

当天然地基土不能满足地基基础设计承载力和变形的要求时，可以采用地基加固，也可以采用桩基础将荷载传至深部土层。桩基础有比较大的整体性和刚度，能承受更大的竖向和水平荷载，能适用高、重、大的建筑物对地基的要求。在近代土木工程的发展中，桩基础起到了越来越重要的作用。

1、桩基础的工作特点

桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱上层传递到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用，广泛用于房屋地基、桥梁、水利等工程中。

2、桩基础的分类

工程中的桩基础，往往由一定数量的桩组成，桩顶设置承台，从而把各桩连成整体，将上部结构的荷载均匀传递给桩。

(1)按承台位置的高低分为高承台和低承台桩基础。

(2)按承载性质不同分为端承桩和摩擦桩。

(3)按桩身的材料不同分为钢筋混凝土桩、钢桩、砂石桩和灰土桩。

(4)按桩的使用功能分为为竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平荷载桩和复合受力桩。

(5)按桩直径大小分为小直径桩、中等直径桩和大直径桩。

(6)按成孔方法分为非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩和打入桩。

(7)按制作工艺分为预制桩和灌筑桩。

2.2桩基的择优模型

一个工程在确定桩型的时候，从提出多种桩基方案到确定工程最终方案，没有统一的模式。但主要通过以下三种方式进行选择，总结其选择过程见图所示。

1、在多个方案中进行经济技术的分析比较，选择最满足建设方需求的方案，作为最终方案。

2、邀请专家论证，根据专家的专业知识与个人经验，通过对工程地质情况、工程经济技术指标及工程特点进行定性比较，确定最优的方案。

3、针对多个地基处理方案，借助数学中的模糊综合评价方法等进行定量计算分析，选择最优方案。