灰土垫层 粉煤灰垫层 干渣垫层
6、强夯置换法
适用于中小型工程，尤其是湿陷性黄土的地基处理 适用于厂房、机场、港区陆地和堆场等工程的大面积填筑 适用于中小型建筑工程，尤其适用于地坪、堆场等工程的大面积地基处理和场地平整。对于受酸性或碱性废水影响的地基不得采用干渣垫层 基土的深度由土质条件决定，不宜超过7m，对淤泥、泥炭等黏性软弱土层，强夯置换墩应穿透软土层，到达较硬土层上。
综上所诉，对于需要进行地基处理的温州英才职业技术学院工程，显然，水泥土搅拌桩复合地基的处理深度要求和适用范围均符合本工程的条件，但是由于水泥土搅拌桩需要大量的水泥和人力，使得施工造价偏高，故不采用此方法；而换土垫层法则只适用于浅层地基处理，对于深层的地基处理，不仅施工难度较大，而且还常常由于地下水位高需要采取降水措施、坑壁放坡占地面积大或需要基坑支护以及施工土方量大和弃土多等因素，从而使得处理费用增加、工期延长，故不采用此方法；强夯置换法虽然适用于流塑～软塑的黏性土地基的地基处理，但是其加固土的深度不宜超过7m，并且对于淤泥、泥炭等黏性软弱土层，强夯置换墩应穿透软土层，到达较硬土层上，故也不采用此方法；然而排水固结法适用于适用于处理淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和黏性土地基，并且能够处理的地基深度为15～20m，故采用此方法处理本工程地基。
现把本工程需要地基处理的部分分为A、B、C三个部分，对于地基处理A区，主要是学校的操场，面积比较大，且软土层比较厚，从工程经济上堆载预压的材料费远远高于真空预压，并且考虑到本工程的工期比较紧，所以采用真空预压的方法进行地基处理。
简介：强夯置换除在土中形成墩体外，当加固土层为深厚饱和粉土、粉砂时，还对墩间土和墩底端以下土有挤密作用，因此，强夯置换的加固深度应包括墩体置换深度和墩下加密范围。同时，墩体本身也是一个特大直径排水体，有利于加快土层固结。因此，强夯置换墩的加固原理，相当于强夯(加密)、碎石墩、特大直径排水井三者之和。对粉土，形成的强夯置换墩可按与墩间土形成复合地基考虑，但在淤泥和其他流塑状态黏性土中，宜按单墩载荷试验确定的单墩承载力除以单墩加固面积作为加固后的地基承载力，不考虑墩间土的承载力，基础传来的荷载全部由墩承担。
适用范围：适用于处理高饱和度的粉土，流塑～软塑的黏性土等地基，目前已用于堆场、公路、机场、房屋建筑、油罐等工程，且加固效果良好。其加固地
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对于地基处理B区，该区域主要是学生的实训教室，建设的楼层高度较低，但是荷载不是很小，故采用真空联合堆载预压的方法处理该处地基。
对于地基处理C区，主要是校园里的道路，故采用堆载预压的方法进行加固地基。
五、设计标准及地基处理后需要达到的要求
因该工程所需处理的土大部分是操场和道路，后期所承担荷载并不是很大，所以沉降量是主要控制因素，故以地基处理工后沉降量不超过 20cm 作为设计标准。
因工程所需，当地基处理后要达到以下四点要求，如下表：
必须满足地基土在上部结构的自重荷载以及外荷载下不发强度要求 生局部或整体剪切破坏 必须满足地基土在上部结构的自重荷载以及外荷载下不发变形要求 生过大的沉降变形 必须满足地基土在动力荷载作用下不发生液化、沉陷与失动力稳定性要求 稳等现象 必须满足地下水不会因为工程施工而发生渗漏，从而导致透水性要求 流砂、管涌以及边坡滑动等危害
六、预压地基的设计计算
1、地基最终沉降计算
①操场（即地基处理A区采用真空预压）
总沉降计算一般应用单向压缩分层总和法来计算，排水板插入深度17m（计算
沉降量至淤泥土层底部为25m，由于真空预压下插板底部以下附加应力为零，故只计算至插板底部即可)，且地下水位离地表深度为1.5m。考虑到真空度传递损失问题，土体顶层真空度为80kPa，排水板末端处真空度为60kPa，由于淤泥质土的渗透性比较小，近似于不透水层，故淤泥质土层重度取值取天然重度。土层重度
?①=17KN/m3，?②2?1=16.5KN/m3，?②2?2=16.5KN/m3，按e-p曲线计算，将地基分成若
干薄层，如分为9层，其中第i层的压缩量为：
?Si?(e0i?e1i)/(1?e0i)??hi
总沉降量为：
S0???Si
式中：e0i：第i层中点土自重应力所对应的孔隙比；
e1i：第i层中点土自重应力与附加应力之和所对应的孔隙比；
?hi：第i层土的厚度。
查地质资料各土层的e-p曲线，将各土层数据代入计算可得到土体最终沉降如下表：
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土体总沉降计算表 土层 土厚 （m） 1.5 1.5 2 2 ②2-1 2 2 2 ②2-2 2 2 平均自e0?e1附加应力沉降 e0e1重应力1?e0（kPa） （mm） （kPa） 13 80 1.341 1.193 0.0694 104 31 52.5 85.5 118.5 151.5 184.5 217.5 250.5 78.1 75.5 72.9 70.3 67.7 65.1 62.5 60 1.303 1.165 0.0599 1.264 1.143 0.0534 1.204 1.110 0.0426 1.154 1.082 0.0334 1.115 1.057 0.0274 1.088 1.037 0.0244 1.055 1.017 0.0185 1.035 1.000 0.0172 90 107 85 67 55 49 37 34 堆载压力为40kpa，真空预压土层顶面的真空度为80kpa，由于淤泥质土的渗透性比较小，近似于不透水层，故淤泥质土层重度取值取天然重度。土层重度?①=17KN/m3，?②2?1=16.5KN/m3，?②2?2=16.5KN/m3，由于堆载属于大面积堆载，故堆载预压压力不考虑折减。按e-p曲线计算，将地基分成若干薄层，如分为13层，其中第i层的压缩量为：
?Si?(e0i?e1i)/(1?e0i)??hi
① 总沉降量为：
S0???Si
式中：e0i：第i层中点土自重应力所对应的孔隙比；
e1i：第i层中点土自重应力与附加应力之和所对应的孔隙比；
?hi：第i层土的厚度。
考虑到分级加载，故采用经验系数，据温州软土地基的经验系数为1.1，则
S总=1.1×(104+90+107+85+67+55+49+37+34)=1.1×628=690.8mm
表 地基沉降量与时间关系
时间/d 沉降量s/mm
②实训楼（即地基处理B区采用真空堆载联合预压）
总沉降计算一般应用单向压缩分层总和法来计算，排水板插入深度15m（计算
30 60 90 120 150 查地质资料各土层的e-p曲线，将各土层数据代入计算可得到土体最终沉降如下表：
土体总沉降计算表 土层 土厚 （m） 1.5 1.5 2 ②2-1 2 2 平均自e0?e1附加应力沉降 e0 e1 重应力1?e0（kPa） （mm） （kPa） 13 80+40 1.341 1.143 0.0846 127 31 52.5 85.5 118.5 77.8+40 1.303 1.121 0.0790 74.8+40 1.264 1.100 0.0724 71.8+40 1.204 1.072 0.0599 68.9+40 1.154 1.050 0.0483 119 145 120 97 244.5 402.7 504.9 573.4 613.4 ① 沉降量至淤泥土层底部为25m，且地下水位离地表深度为1.5m，堆载拟堆2m,总的
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2 2 2 2 ②2-2 2 2 2 2 151.5 184.5 217.5 250.5 283.5 316.5 349.5 382.5 65.9+40 1.115 1.027 0.0416 62.9+40 1.088 1.011 0.0369 60+40 40 40 40 40 40
1.055 0.995 0.0292 1.035 1.010 0.0123 1.013 0.991 0.0109 0.990 0.974 0.0008 0.978 0.963 0.960 0.945 0.007 0.007 83 74 58 25 22 16 15 15 ?①=17KN/m3，?②2?1=16.5KN/m3，?②2?2=16.5KN/m3，近似把道路看做巨型面积计算，
则宽度B=14m，欲求中点沉降量，取B=7m，则L/B=10。按e-p曲线计算，将地基分成若干薄层，如分为13层，其中第i层的压缩量为：
?Si?(e0i?e1i)/(1?e0i)??hi
总沉降量为：
S0???Si
式中：e0i：第i层中点土自重应力所对应的孔隙比；
e1i：第i层中点土自重应力与附加应力之和所对应的孔隙比；
?hi：第i层土的厚度。
考虑到分级加载，故采用经验系数，据温州软土地基的经验系数为1.1，则
S总=1.1×(127+119+145+120+97+83+74+58+25+22+16+15+15)=1.1×
916=1007.6mm
查地质资料各土层的e-p曲线，将各土层数据代入计算可得到土体最终沉降如下
表 地基沉降量与时间关系
时间/d 沉降量s/mm 30 60 90 120
土体总沉降计算表 平均自附加应平均附土厚 土层 重应力力系数加应力（m） （kPa） Ks （kPa） 1.5 13 31 52.5 0.9968 0.9772 0.9340 60 59 57 e0 表：
473.6 725.5 856.5 926.9
③道路（即地基处理C区采用堆载预压）
总沉降计算一般应用单向压缩分层总和法来计算，排水板插入深度17m（计算
e1 e0?e11?e0 沉降 （mm） 71 70 87 1.341 1.230 0.0474 1.303 1.195 0.0468 1.264 1.165 0.0437 沉降量至淤泥土层底部为25m)，且地下水位离地表深度为1.5m，由于淤泥质土的渗透性比较小，近似于不透水层，故淤泥质土层重度取值取天然重度。土层重度
① 1.5 ②2-1 13
2 2 85.5 0.8184 53 1.204 1.125 0.0358 72 2 164.5 0.7524 47 1.154 1.080 0.0344 69 2 151.5 0.6416 42 1.115 1.065 0.0236 47 2 184.5 0.5900 37 1.088 1.055 0.0158 32 2 217.5 0.5496 34 1.055 1.033 0.0107 21 2 250.5 0.4768 31 1.035 1.017 0.0088 18 2 283.5 0.4192 25 1.013 1.000 0.0006 13 ②2-2 2 316.5 0.3948 24 0.990 0.982 0.0004 8 2 349.5 0.3720 22 0.978 0.972 0.0003 6 2 382.5 0.3348 20 0.960 0.956 0.0002 4
考虑到分级加载，故采用经验系数，据温州软土地基的经验系数为1.1，则
S总=1.1×(71+70+87+72+69+47+32+21+18+13+8+6+4)=1.1×518=569.8mm
表 地基沉降量与时间关系
时间/d 30 60 90 120 沉降量s/mm 247.8 388.0 467.2 512.8
2、固结度的计算
①操场（即地基处理A区采用真空预压）
根据《真空预压加固软土地基技术规程 JTS 147-2-2009》、《水运工程塑料排水板应用技术规程 JTS 206-1-2009》，考虑井阻和涂抹因素影响，本工程采用真空预压加固软土地基施工，排水带采用塑料排水板，正方形布置，宽度10cm，厚度0.4cm，插入深度17m，真空预压固结度计算按双面排水计算，当排水板插板间距1m时，真空预压150天后，地基的平均总应力固结度可达到88.8%，地基平均总应力固结度具体计算如下：
塑料排水带等效换算直径dp=66.21mm 井径比取n=17
塑料排水带径向排水范围的等效直径：de=17×66.21=1125.57mm 井径比因子：F33n?㏑（n）?4??㏑(17 ）-4??????纵向通水量qw=1.01cm3/s 井阻因子：F?2L2kh2r?4?q=3.14×17002×4.7×10E-07÷4÷1.01=3.32 w涂抹因子：Fkhs?[k?1]lns=(4?1)?㏑(2)=2.08 s井阻项 F?Fn?Fs?Fr=2.08+2.08+3.32=7.48 淤泥质土的水平向固结系数取C-3h=2×10cm2/s
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