论软地基处理的几种传统方法

大面积软地基处理的方法有五类:桩基法、排水固结法、强夯法、单抽夯实法、高真空击密法。

1）桩基法：该工法是将桩柱打入软质土层中，通过承台把若干根桩的顶部连接成整体，将上部建筑结构的载重传递到深处承载能力较大的土层上，以提升土层承载能力。

其中桩的作用是为了穿越软土或者水，将桩上所承受的载荷传递至更硬、更深的地基上，包括粉喷桩、搅拌桩、石灰桩、振冲桩等桩基。桩基法的优点是承载力大，但由于需要大量建材原料的购买、运输、制作、打入，此类处理方法施工造价高、施工工期长。

2）排水固结法：传统的软地基排水固结法的排水体主要是塑料排水板或者袋装砂井，施工荷载主要是真空压力、或者真空压力联合土方堆载、或者单纯土方堆载。

在软地基加固过程中，首先打设垂直排水体，然后铺设水平排水砂垫层；对于需要施加真空压力的，则需再铺布铺膜形成密封空间，通过施加真空负压或者土方堆载形成正压，在压力差作用下，将土体中的水通过垂直排水体排出场地，达到土体固结的目的。

强夯法：该工法是利用夯锤自由落下的冲击波使地基中孔隙水压增大，同时使土粒错位，土体骨架解体，进而通过夯锤落下形成的剪切波使地基处于更密实的状态。

强夯法最初仅用于沙和碎石的地基处理，但随着施工机械和施工水平的提高也用于粘性土地基的施工加固。

强夯法的优势包括：

1）适用范围广泛：可以用于加固各类砂性土、粉土、一般黏性土、黄土、人工填土，特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料组成的杂填土，采用置换法也可用于加固软土地基。

2）加固效果显著：地基经强夯处理后，可明显提高地基承载力、压缩模量。

3）成本相对较低：强夯工艺无需特殊的建筑材料，与桩基础相比节省了建筑材料的购置、运输、制作、打入费用，除了消耗油料和人工费用外，基本没有其它消耗。

单抽夯实法：即单绳不脱钩夯实法。是利用履带式强夯机用单根钢丝绳将3吨到20吨的重锤提升5米到20米高度，夯锤带着提升钢丝绳依靠重力作用自由落下，将势能转化为动能和振动能，对地表面或孔内地层进行夯实，提高地基的承载力及压缩模量，使形成均匀的、密实的地基；也可以对水下无法看到的硬地层进行冲击夯实或破碎。单抽夯实法施工一般应用于无法看到、无法进行自动挂钩的孔内深层强夯法即SDDC桩和水下冲击夯实或破碎，地表1000kN.m左右的满夯作业。在进行点夯时，由于其带钢丝绳下放，存在提前刹车和卷扬内部阻力的原因，夯击能比脱钩强夯损失20%到30%，如需达到普通脱钩的强夯法的夯击能效果，需要提高20%到30%的夯击能，如果不提高夯锤提升的高度，需要提高冲击力，需要通过提高25%到35%夯锤重量弥补损失的夯击能。单抽夯实法施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。需要比普通脱钩强夯法，提高25%到35%的夯击能才能达到同样的夯实效果。

单抽夯实法和强夯法的区别：

施工工法不同：

单抽夯实法是履带式起重机用单绳提升夯锤，不使用自动脱钩器，快放时不脱钩施工，下一个循环直接提升夯锤；

强夯法是需要进行脱钩施工，一般为履带式强夯机2到10倍率提升夯锤，需要使用自动脱钩器，夯锤是完全自由落体下落。

夯击加固深度不同：

在使用同样的夯锤，提升同样的高度情况下，单抽夯实法施工由于其带钢丝绳下落，为保证短时间内刹车，都有提前刹车量，另外加上卷扬内部阻力的原因，夯锤的加速度小于自由落体加速度，为7m/s2到8m/s2左右，夯击能比脱钩强夯损失20%到30%左右；

强夯法是进行脱钩施工，一般为履带强夯机2到10倍率提升夯锤，需要使用自动脱钩器，夯锤提升到高空后，自动脱钩器与夯锤完全脱开，夯锤是完全自由落体下落，加速度为9.8m/s2，不存在夯击能损失。

高真空击密法：该技术的发明起源是一次偶然振动引起的软土水位变化，被公司创始人敏锐地捕捉到了，其工作原理是设置水平或竖向排水通道，与真空泵形成真空系统，在真空系统真空作用下土体内部产生负压力，同时强夯的夯击力量在土地内部形成正压力，通过巧用强夯产生的正压和真空作用的负压，形成超过一个大气压的压力差，迫使土体内在普通压力下难以排出的水快速排出，使被处理土体的含水量降 低，形成一定厚度的密实度高、承载力高、变形模量高的超固结“硬壳层”，从而来满足地基承载力和变形的要求，减少地基施工后沉降和差异沉降。

该工法主要适用于各种含水量高、压缩性高、承载力低的软弱地基土，打破了“软土不可扰动”的限制。

高真空击密法针对软基处理效果更好、工期更短、造价更低，对传统技术具有颠覆性。

（1）成本低：由于高真空击密法采用纯物理方式对软化地基进行加固，无需对软土进行预 填与打桩，因此相较于传统工法成本更低，降低约 30%左右，且项目越大成本节省优势越 明显。

（2）工期短：高真空击密法结合了强夯法和排水固结法（其中的真空预压法）的优点，在软土加固方面的效率远超其他传统工法，它无需像“桩基法”一样将桩柱打入土层中，也不需要如“排水固结法”一般长时间等待孔隙水被缓慢排出，单位面积施工工期为 10-35 天，可以节省约 50%的施工工期。

（3）质量可控：有效控制软土含水量、密实度、工后沉降和差异沉降，快速提高承载能力，克服真空镀铅排水板深层衰减及塑料排水通道存在工后沉降较大的缺陷；有效深度 6-8 米，形成超固结硬表层能提高地基抗变形能力；

（4）生态环保：纯物理地基处理方法，地基处理施工整个过程不含有任何固化剂或外加剂，不存在泥浆和其余废弃物产生。

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