强夯置换法是指利用强夯施工方法，边夯边填碎石在地基中设置碎石墩，在碎石
墩和墩间土上铺设碎石垫层形成复合地基以提高地基承载力和减少沉降的一种地基处理方法。
强夯置换法不是利用强夯法来加密软土而是利用强夯作为置换软土的手段，即利
用强夯来排开软土，夯入块石、碎石、砂或者其他粗颗粒材料，最终形成块石墩，块石墩与周围混有砂石的夯间图形成复合地基。 利用强夯的冲击力，强行将砂、碎石、石块等填到饱和软土层中，置换原饱和软土，形成桩柱或密实砂、石层；与此同时，该密实砂、石层还可以作为下卧软弱土的良好排水通道，加速下卧层土的排水固结，从而使地基承载力提高，沉降减小。
目前在强夯置换中常用的有以下三种情况：
1） 当地基表层为具有适当厚度的砂垫层、下卧层为高压缩性的淤泥质软土时，采
用低能夯，通过强夯将表层砂挤入软土层中，形成一根根置换砂桩，这种砂桩的承载力很高，同时，下卧的软土也可以通过置换砂桩加速固结，强度得以提高。
2）同上，软土地基的表面也常堆填一层一定厚度的碎石料。利用夯锤冲击成孔，再次回填碎石料，夯实成碎石桩。
3）在厚度3~5m的淤泥质软土层上面抛填石块，利用抛石自重和夯锤冲击力使石块座到硬土层上，淤泥大部分被挤走，少量留在石缝中，形成强夯置换的块石层，利用石块之间的相互接触，提高地基承载力。
强夯置换法按置换方式的不同：有桩柱式置换和整体式置换法两种形式。
强夯置换碎石墩复合地基属于墩柱式置换的形式，主要适于高压缩性软粘土地基的加固。
整体式置换法又称强夯置换挤淤沉堤，主要适用于处理淤泥、淤泥质软土地基。
水泥搅拌法加固软土地基，具有如下的独特优点：
1.最大限度地利用了原土；
2.搅拌时无振动、无噪音和无污染，可在密集建筑群中进行施工，对周围原有的建筑物及地下管沟影响很小；
3.根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等平面布置加固型式 4.与钢筋混凝土桩基相比，可节约钢材并降低造价。
简要介绍膨胀土地基、湿陷性黄土地基和液化地基的处理方法：
1，膨胀土吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定。常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形，造成位移、开裂、倾斜甚至破坏。在建筑工程中，对膨胀土地基采用以下处理办法:
1 加大基础埋深 2 换土及砂石垫层
3 采用墩基或柱基加地基梁 4 桩基
2，湿陷性黄土地基处理的目的是改善土的性质和结构，减小土的渗水性、压缩性，控制其
湿陷性的发生，部分或全部消除湿陷性。 常用的处理湿陷性黄土地基的方法有：
1 灰土或素土垫层 2 重锤夯实法 3 强夯法
4 土挤密桩法或灰土挤密桩法 5 石灰桩法 6 浸水处理
3，在强大的地震波作用下，有的地基（如：粉砂）成为流动状态（如液态一样），在地层中流动，或喷出地面。这叫可液化地基。
地基土受到震动，达到一定的频率，加上土中一定的含水率，地基就会突然失去承载能力，成为液态，像这样的地基土叫做可液化地基。 液化地基可采用下列办法处理： 1 换填法
挖除全部液化土层，换填密实土层。 2 强夯法 3 碎石桩法 4 砂挤密桩法
土工合成材料的分类：1，土工织物
• 2，土工膜
• 3，土工复合材料 • 4，土工特种材料
土工合成材料有滤层、排水、隔离、加筋、防护、防渗的作用
❖ 土的塑性指标有哪些：塑限（ωp）：粘性土由固态或半固态状态过度到可塑状态
的界限含水量称为土的塑限。
❖ 液限（ωL）：粘性土由可塑状态过度到流动状态的界限含水量称为土的液限。
❖ 塑性指数（Ip）：是指液限和塑限的差值（Ip=ωL–ωp），即土处在可塑状态的含水量变化范围，反映土的可塑性大小。
桩基检测：
• • • • •
一 静载试验：桩的承载力
二 低应变动测法：桩身结构的完整性 三 钻芯法：桩身结构完整性
四 高应变法：桩的承载力和结构完整性 五 声波透射法：桩身结构的完整性
强夯法是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方
法。
加筋法：
加筋法是指在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工合成材料，或在边坡内打入土锚（或土钉、树根桩等），这种人工复合土体称为加筋土，它可提高地基承载力、减小沉降和增加地基稳定性。
加筋法的基本机理是通过土体与筋体间的摩擦作用，使土体中的拉应力传递到筋体上，筋体承受拉力，而筋间土承受压应力及剪应力，使加筋土中的筋体和土体都能较好发挥自己的潜能。
加筋土挡墙（Reinforced Earth wall）是由填土、在填土中布置一定量的拉筋以及直立的墙面板三部分组成一个整体的复合结构。
土钉是将拉筋插入土体内部，常用钢筋做拉筋，尺寸小，全长度与土粘结，并在坡面上喷射混凝土，从而形成土体加固区带。 土钉加固机理
1.土钉对复合土体起着箍束骨架作用；
2.土钉与土体共同承担外荷载和土体自重应力； 3.土钉起着应力传递与扩散作用；
4.钢筋网喷射混凝土面板可限制坡面膨胀，削弱内部塑变，加强边界约束。
挤密桩法是利用成孔过程中的横向挤压作用，桩孔内土被挤向周围，使桩间土挤密，然后
将素土、灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯实至设计标高，并同原地基一起形成复合地基 。
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，可处理地基的
深度为5～15m。
在消除土的湿陷性和减小渗透性方面，灰土挤密桩或土挤密桩的效果基本相同或差别不大。但是，土挤密桩地基的承载力和水稳性不及灰土挤密桩。当以提高地基的承载力或增强其水稳性为主要目的时，宜选用灰土挤密桩法。当以消除地基的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法。
灰土挤密桩法和土挤密桩法与其他地基处理方法比较，有如下主要特征：
1) 土桩和灰土挤密桩法是横向挤密，但可同样达到所要求加密处理后的最大干密度的指标； 2) 与土垫层相比，无须开挖回填，因而节约了开挖和回填土方的工作量，比换填法缩短工
期约一半；
3) 可以深层加密。由于不受开挖和回填的限制，较垫层法处理深度大，可达12～15m； 4) 由于填入桩孔的材料均属就地取材，因而比其他处理湿陷性黄土和人工填土的方法造价
均要低，能取得很好的效益。
挤密桩加固机理 ：1，土(或灰土)桩挤压成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使
桩周一定范围内的土层密实度提高。其挤密影响半径通常为1.5~2.0d(为桩径直径)
2，相邻桩孔间挤密效果试验表明，在相邻桩孔挤密区交界处挤密效果相互叠加，桩间土中心部位的密实度增大，且桩间土的密度变得均匀，桩距越近，叠加效果越显著。合理的相邻桩孔中心距约为2~3倍桩孔直径。
灰土性质作用 1) 灰土桩：用石灰和土按一定体积比例(灰：土=2：8或3：7)拌和，并在桩孔内夯实加密后形成的桩。 ① 密实作用。在力学性能上，它可达到挤密地基效果，提高地基承载力，消除湿陷性，沉降均匀和沉降量减小； ②石灰桩的效用。灰土在化学性能上
具有气硬性和水硬性，由于石灰内带正电荷钙离子与带负电荷粘土颗粒相互吸附，形成胶体凝聚，并随灰土龄期增长，土体固化作用提高，使土体逐渐增加强度。
2) 二灰桩：不仅利用了石灰料、粉煤灰材料在化学性能上的气硬性与水硬性，同时也有效地利用了石灰料的胶体凝聚与膨胀充填性,→→ 共同作用提高强度。 桩体作用 1），在灰土桩挤密地基中，由于灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形模量(灰土的变形模量为E0=29~36MPa，相当于夯实素土的2~10倍)，荷载向桩上产生应力集中，从而降低了基础底面以下一定深度内土中的应力，消除了持力层内产生大量压缩变形和湿陷变形的不利因素。
2）此外，由于灰土桩对桩间土能起侧向约束作用，限制土的侧向移动，桩间土只产生竖向压密，使压力与沉降始终呈线性关系。 素土垫层作用
土桩挤密的地基由桩间挤密土和分层填夯的素土桩组成，土桩桩体和桩间土均为被机械挤密的重塑土，两者均属同类土料。 因此，土桩与桩间挤密土两者的物理力学指标无明显差异。 因而，土桩挤密地基可视为厚度较大的素土垫层。 影响加固效果的主要因素 1) 天然含水量。 2) 干密度。 3) 天然空隙比。
灰土桩挤密法是利用沉管、爆扩、冲击或钻孔夯扩等方法，在地基土中挤压成桩孔，迫使
桩孔内土体侧(横)向挤出，从而使桩周土得到加密;随后向桩孔内分层填入灰土等廉价填料夯实成桩。
灰土的硬化机理 ：1. 离子交换；石灰中的二价钙离子和土粒表团吸附的一价金属阳离发
生离子交换作用，从而限制了粘土表面扩散层的厚度，并使土粒的吸水性能和膨胀性能大部分消失，大量的黏粒团粒化，增大了土粒的强度并使其黏性降低。
2. 凝硬反应；石灰与土粒表面的胶质二氧化硅及胶质氧化铝发生复杂的反应并形成新的胶凝物，并具有近似于水泥的水稳定性 3. 石灰的碳化与结晶（气硬性反应）；多余的熟石灰可从空气或地下水中吸收二氧化碳而碳酸盐化，重新生成碳酸钙 ，另一部分石灰则由于失水而结晶。
4. 其他反应；采用生石灰粉拌制灰土时，将发生吸水、发热和膨胀反应。
沉管挤密砂桩法是指利用振动或冲击沉管方式，在软弱地基中成孔后，填入砂、砾石、碎
石等材料并将其挤压入孔后，形成较大直径的、由砂石构成的密实桩体的地基处理方法。
砂石桩（应用范围）开始时是用来处理松散砂土地基的，随着高效能施工机具的出现，
应用范围已扩大到粉土、黏性土、素填土及杂填土地基。 在松散砂土和粉土地基中的作用： 一、挤密作用
砂石桩在松散粉土、粉细砂、塑性指数较小密度不大的粉质黏土地基中的挤密作用效果较好;而在饱和软黏土、密度大的黏土、砂土地基中则挤密作用效果较差。
无论采用锤击法还是振动法在砂土和粉土中沉入桩管时，对其周围都产生很大的横向挤压力，桩管将地基中等于桩管体积的砂挤向桩管周围的土层，使其孔隙比减小，密度增加。此即砂石桩法的挤密作用。
二、振密作用
沉管挤密砂石桩在施工时，桩管振功能量以波的形式在地基土中传播，引起地基土振动，产生振密作用。 三、抗液化作用
1.桩间抗液化土层受到挤密和振密作用；2. 抗震作用；3. 砂石桩的排水通道作用。 在黏性土地基中的作用：
砂石桩对黏性土地基的主要作用是置换而不是挤密，这是因为饱和黏性土、密度大的黏土可挤密性较差。 一、置换作用
砂石桩在软黏土中成桩以后，就形成了一定桩径、桩长和间距的桩与桩间土共同组成复合地基，由密实的砂石桩桩体取代了与桩体体积相同的软弱土，因为砂石桩的强度和抗变形性能等均优于其周围的土，所以形成的复合地基的承载力就比原来天然地基的承载力大，沉降量也比天然地基小，从而提高了地基的整体稳定性和抗破坏能力。 二、排水作用
砂石桩体不仅置换了土层，还形成良好的坚向排水通道。如果在选用砂石桩材料时考虑级配，砂石桩能起到排水砂井的作用。由于砂石桩缩短了排水距离，从而可以加快地基的固结速率。
换填垫层法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖除，回填强度较大,压缩性小,物料来
源丰富，价格便宜的材料 , 然后经分层夯实后作为基础的持力层。
垫层的作用 ：换土垫层处理软土地基，其作用主要体现在以下几个方面：
I)提高浅层地基承载力
浅基础的地基承载力与持力层的抗剪强度有关。如果以抗剪强度较高的砂或其他填筑材料代替软弱的土，可提高地基承载力，并将建筑物基础压力扩散到垫层以下的软弱地基避免地基破坏 2)减少地基的变形量
一般地基浅层部分沉降量在总沉降量中所占的比例是比较大的。以条形基础为例，在相当于基础宽度的深度范围内的沉降量约占总沉降量50％。如以密实砂或其他填筑材料代替上部软弱土层，就可以减少这部分的沉降量。由于砂垫层或其他垫层的应力扩散作用，使作用在下卧层土上的压力较小，会相应减少下卧层土的沉降量。 3)加速软土层的排水固结
建筑物的不透水基础直接与软弱土层相接触时，在荷载的作用下，软弱土层地基中的水被迫绕基础两侧排出，因而使基底下的软弱土不易固结，形成较大的孔隙水压力，还可能导致由于地基强度降低而产生塑性破坏的危险。砂垫层和砂石垫层等垫层材料透水性大，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，可以使基础下面的孑L隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度，避免地基土塑性破坏。
用透水材料做垫层相当于增设了一层水平排水通道，起到排水作用。在建筑物施工过程中，孔压消散加快，有效应力增加也加快，有利于提高地基承载力，增加地基的稳定性，加速施工进度以及减小建筑物建成后的工后沉降 4)防止土的冻胀
因粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。这时，砂垫层的底面应满足当地冻结深度的要求。
5)消除地基土的湿陷性、胀缩性或冻胀性 对湿陷性黄土、膨胀土或季节性冻土等特殊土，其处理目的主要是为了消除或部分消除地基土的湿陷性、胀缩性或冻胀性。 在膨胀土地基上可选用砂、碎石、块石、煤渣、二灰或灰土等材料作为垫层以消除胀缩作用，但垫层厚度应依据变形计算确定，一般不少于0.3 m，且垫层宽度应大于基础宽度，而基础两侧宜用与垫层相同的材料回填。
换土垫层法的处理深度常控制在3～5 m范围以内。若换土垫层太薄,其作用不甚明显，因此处理深度也不应小于0.5 m。
地基处理换填垫层的施工方法
施工方法包括，机械碾压法、重锤夯实法和平板振冲法三种。
灌浆法
指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液注入土层中，浆液通过填充、渗透和挤密等方式，赶走土体颗粒间或岩石裂隙中的水、气后占据其位置，硬化后形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的结石体，以改善地基土体的物理力学性质，来达到目的的一类地基处理方法。 灌浆法的目的
1、防渗：降低渗透性，减少渗流量，提高抗渗能力，降低孔隙压力。 2、堵漏：封填孔洞，堵截渗透水流。
3、加固：提高岩土的力学强度和变形模量，恢复混凝土结构及圬工建筑物的整体性， 4、纠偏：使已发生不均匀沉降的建筑物恢复原位或减少其偏斜度。
根据灌浆工艺所依据的机理主要分为： 渗透灌浆、劈裂灌浆、挤密灌浆和电动化学灌浆。 （1）渗透灌浆
指在灌浆压力作用下，浆液克服各种阻力，渗入到地基土层中的孔隙或裂隙中。 适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石 （2）劈裂灌浆
指在相对较高的灌浆压力下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石和土体结构的破坏和扰动，引起地层的水力劈裂现象，使地层中原有的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙和孔隙，使原来不可灌的地层能顺利进浆，并增加浆液的扩散距离，在浆液压力消失后，地层的回弹又进而压缩浆体，使充填更为密实，并使结石处于一定的预压应力状态。 适用于岩石地基、砂砾石地基、黏性土地基。 （3）挤密灌浆
指通过钻孔向土中灌 入极浓的浆液，迫使注浆点附近土体压密，在注浆 管端部附近形成“浆泡”。
适用于砂土地基、具有较好排水条件的黏土地基。 注：形成的上抬力能使地面 隆起，或使建筑物上抬。 （4）电动化学灌浆
指在施工时将带孔的注浆管作为阳极，用滤水管作为阴极，将溶液由阳极压入土中，并通以直流电，电渗作用下，孔隙水由阳极流向阴极，促使通电区域中土的含水量减少，并且形成渗浆通道，化学浆液随之流入土的孔隙中，并在土中硬结。
注：由于电渗排水作用，可能会引起邻近建筑物基础的附加沉降和不均匀沉降，导致建筑物开裂。
工程地质勘查的任务可归纳为：
（1）查明建筑场地的工程地质条件，选择地质条件优越的场地； （2）查明场区内崩塌、滑坡、岩溶等不良地质现象，分析其对建筑场地稳定性的危害程度，为拟定改善和防治这些不良地质条件的措施提供地址依据； （3）查明建筑物地基岩土的地层时代、岩性、地质构造、土的成因类型及其埋藏分布规律，测定地基岩土的物理力学性质
（4）查明地下水类型、水质、埋深及分布变化；
（5）根据建筑场地的工程地质条件，分析研究可能发生的工程地质问题，提出拟建建筑物的结构形式、基础类型及施工方法的建议；
（6）对于不利于建筑的岩土层，提出切实可行的处理方法或防治措施。
高压喷射注浆法是利用高压喷射化学浆液与土混合固化处理地基的一种方法。它
是将带有特殊喷嘴的注浆管，置于预定的深度后，以20MPa的高压喷射冲击破坏土体，部分细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力，离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。 按注浆的形式分类 （1）旋喷注浆 （2）定喷注浆 （3）摆喷注浆 按喷射方法分类 （1）单管法 （2）二重管法 （3）三重管法 （4）多重管法
高压喷射注浆法的适用范围：高压旋喷射桩复合地基对淤泥、淤泥质土、流塑或软塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。但对于硬黏性土、含有较多的块石或大量植物根茎的地基，因喷射流可能受到阻挡或消弱，冲击破碎力急剧下降，切削范围减小，影响处理效果；而对于还有过多有机质的土层，其处理效果取决于固结体的化学稳定性。 加固机理：
1.水射流对土体的破坏作用
水射流破土效果随土介质的物理力学性质不同而变化。当喷射初始时，被破坏土体处于三向受压状态，在水射流冲击点表面，土体被水射流冲击产生凹陷变形。 2.混合搅拌作用
由于高压喷射流是高速集中和连续地作用于土体上，压应力和冲蚀等多种因素总是同时密集在压应力区域内发生效应。 3.水泥与土的固化作用
单管喷射注浆使用浆液作为喷射流；二重管喷射注浆也以浆液作为喷射流，但在其
外周有一圈空气流形成复合喷射流；三重喷射法注浆，以水汽为复合喷气流并注浆填空；多重管喷射注浆的高压水射流把土冲空以浆液填充。 4.升扬置换作用（三重管法）
高速水射流切割土体的同时，由于通过压缩气体而把一部分切割下来的土粒排出到地面，土粒排出后所留孔隙由水泥浆液补充。 5.压密作用
高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定的压密作用，使喷射桩体边缘部分的抗压强度高于中间部分。
复合地基：（详见书）
常规的地基检测的几种方法：
荷载试验：平板载荷试验、旁压试验
既有建筑地基基础加固技术：
既有建（构）筑地基基础加固亦称为托换技术，是对既有建（构）筑物的地基需要处理和基础需要加固，或对既有建（构）筑物基础下需要修建地下工程，其中包括隧道需要穿越既有建（构）筑物，以及邻近需要建造新工程而影响到建（构）筑物的安全等问题的技术总称 既有建筑地基基础的加固方法
1. 基础补强注浆加固方法 当基础由于受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起的基础开裂或损坏时，可采用基础补强注浆加固法来加固基础。
2. 加大基础底面积法
当既有建筑物的基础产生裂缝、地基承载力或基础底面积
不足时，可用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。
3. 加深基础法
墩式托换也称加深基础法。加深基础法是通过一定手段，加深原基础埋置深度，使基础支撑在较好的持力层上，以满足设计对地基承载力和变形的要求。加深基础法适用于地基浅层有较好的土层可作为持力层且地下水位较低的情况。当地下水位较高时，应采取相应的降水或排水措施。加深基础法对于软弱地基，特别是膨胀土地基的处理较为有效。
4. 水泥注浆法
水泥注浆地基是将水泥浆通过压降泵、灌浆管均匀地注入土体中，以填充、渗透和挤密等方式，取走岩石裂缝中或土颗粒间的水分和空气，并填充其位置，硬化后将岩土胶结成一个整体，形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体，从而使地基得到加固，可防止或减少渗透和不均匀的沉降，在建筑工程中较为广泛。
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