地基处理和基础设计参考.docx

1、地基处理和基础设计参考地基处理和基础设计参考导语：在地基基础设计中包括了对基础的设计和对地 基的处理，二者是密不可分的。地基处理的好坏将直接关 系到基础的选型和造价。本文就地基的处理和基础设计进 行的讨论。地基土体的承载力和工程造价综合各方面的情 况进行确定。基础是建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖 向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见，竖向结构体 系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构 的地基，提供的是一种分布的承载能力。如果地基的承载能力足够，则基础的分布方式可与竖 向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件，需 要采用满铺的伐形基础。伐形基础有扩大地基接触面的优

2、点，但与独立基础相比，它的造价通常要高的多，因此只 在必要时才使用。不论哪一种情况，基础的概念都是把集 中荷载分散到地基上，使荷载不超过地基的长期承载力。 因此，分散的程度与地基的承载能力成反比。有时，柱子 可以直接支承在下面的方形基础上，墙则支承在沿墙长度 方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时，只需要 把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用，就常常足 以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来， 以加强基础抵抗地震的能力。只是在地基非常软弱，或者建筑物比较高的情况下，才需要采用伐形基础。多数建筑 物的竖向结构，墙、柱都可以用各自的基础分别支承在地 基上。中等地基条件可以要求增设

3、拱式或预应力梁式的基 础连接构件，这样可以比独立基础更均匀地分布荷载。 如果地基承载力不足，就可以判定为软弱地基，就必 须采取措施对软弱地基进行处理。软弱地基系指主要由淤 泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成 的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时，应 按局部软弱土层考虑。勘察时，应查明软弱土层的均匀性、 组成、分布范围和土质情况，根据拟采用的地基处理 方法 提供相应参数。冲填土尚应了解排水固结条件。杂填土应 查明堆积 历史 ，明确自重下稳定性、湿陷性等基本因素。在初步 计算 时，最好先计算房屋结构的大致重量， 并假设它均匀的分布在全部面积上，从而等到平均的荷载 值，可以

4、和地基本身的承载力相比较。如果地基的容许承 载力大于 4 倍的平均荷载值，则用单独基础可能比伐形基 础更经济；如果地基的容许承载力小于 2 倍的平均荷载值， 那么建造满铺在全部面积上的伐形基础可能更经济。如果 介于二者之间，则用桩基或沉井基础。1）淤泥和淤泥质土，宜利用其上覆较好土层作为持力 层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施；2）冲填土、建筑垃圾和性能稳定的 工业 废料，当均 匀性和密实度较好时，均可利用作为持力层；3）对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性 的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。局部软 弱土层以及暗塘、暗沟等，可采用基础梁、换土、桩基

5、或 其他方法处理。在选择地基处理方法时，应综合考虑场地 工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构 类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条 件等因素，经过技术经济指标比较 分析 后择优采用。 地基处理设计时，应考虑上部结构，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，宜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， 以检验设计参数和加固效果，同时为施工质量检验提供相 关依据。经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及 埋深而需要对地基承载力特

6、征值进行修正时，基础宽度的 地基承载力修正系数取零，基础埋深的地基承载力修正系 数取；在受力范围内仍存在软弱下卧层时，应验算软弱下 卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物，以及钢油罐、堆料场等，地基处理后应 进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提 供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值；根据建 筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等， 按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要 求。地基处理后，建筑物的地基变形应满足现行有关规范 的要求，并在施工期间进行沉降观测，必要 时尚 应在使 用期间继续观测，用以评价地基加固效果和作为使用维护

7、 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。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。1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

8、软 弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。2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。3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，

9、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。4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。5水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法和粉体喷搅法。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

10、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%、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。6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

11、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。7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 。8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

12、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。9水泥粉煤灰碎石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、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。10 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

13、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。11 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 515m。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水稳定性不及灰土挤密桩法。 12 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

14、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。13 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2md 的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场 地，对级湿陷性地基，应通过试验确定碱液法的适用性。14 在确定地基处理方案时，宜选取不同的多种方法进 行比选。对复合地基而言，方案选择是针对不同土性、设 计要求的承载力提高幅质、选取适宜的成桩工艺和增强体 材料。房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑 体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情 况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑， 选择经济合理的基础型式。砌体结构优先采用刚性条

15、形基础，如灰土条形基础、 Cl5 素混凝土条形基础、毛石混凝土条形基础和四合土条形基础等，当基础宽度大于时，可采用钢筋混凝土扩展基础 即柔性基础。多层内框架结构，如地基土较差时，中柱宜选用柱下 钢筋混凝土条形基础，中柱宜用钢筋混凝土柱。 框架结构、 无地下室、地基较好、荷载较小可采用单独柱基，在抗震 设防区可按建筑抗震设计规范第条设柱基拉梁 无地下 室、地基较差、荷载较大为增强整体性，减少不均匀沉降， 可采用十字交叉梁条形基础 如采用上述基础不能满足地基 基础强度和变形要求，又不宜采用桩基或人工地基时，可 采用筏板基础。 框架结构、有地下室、上部结构对不均匀 沉降要求严、防水要求高、柱网较均匀

16、，可采用箱形基础； 柱网不均匀时，可采用筏板基础。 有地下室，无防水要求， 柱网、荷载较均匀、地基较好，可采用独立柱基，抗震设 防区加柱基拉梁。或采用钢筋混凝土交叉条形基础或筏板 基础。筏板基础上的柱荷载不大、柱网较小且均匀，可采用 板式筏形基础。当柱荷载不同、柱距较大时，宜采用梁板 式筏基。 无论采用何种基础都要处理好基础底板与地下室 外墙的连结节点。 框剪结构无地下室、地基较好、荷载较 均匀，可选用单独柱基，墙下条基，抗震设防地区柱基下 设拉梁并与墙下条基连结在一起。 无地下室，地基较差， 荷载较大，柱下可选用交叉条形基础并与墙下条基连结在一起，以加强整体性，如还不能满足地基承载力或变形要

17、 求，可采用筏板基础。剪力墙结构无地下室或有地下室， 无防水要求，地基较好，宜选用交叉条形基础。当有防水 要求时，可选用筏板基础或箱形基础。高层建筑一般都设 有地下室，可采用筏板基础；如地下室设置有均匀的钢筋 混凝土隔墙时，采用箱形基础。 当地基较差，为满足地基 强度和沉降要求，可采用桩基或人工处理地基。多栋高楼与裙房在地基较好、沉降差较小、基础底标 高相等时基础可不分缝。当地基一般，通过计算或采取措 施控制高层和裙房间的沉降差，则高层和裙房基础也可不 设缝，建在同一笺基上。施工时可设后浇带以调整高层与 裙房的初期沉降差。 当高层与裙房或地下车库基础为整块 筏板钢筋混凝土基础时，在高层基础附近的裙房或地下车 库基础内设后浇带，以调整地基的初期不均匀沉降和混凝 土初期收缩。