5.2.3 地基处理方法
沿线低山丘陵洼地有零星软弱土地层分布，应根据软土、松软土的性质、厚度、成因类型以及路基高度等因素进行稳定性检算、工后沉降计算及地基承载力验算分析，综合确定加固处理措施。一般处理措施如下：
（1）对浅层软土，软土地基深度小于3 m时，一般采用碾压片石置换、挖除换填水稳性好的A、B组填料处理，并采用重型机械振动冲击碾压密实。
（2）对于车站货场、段、所及大面积场坪，一般优先采用排水固结法堆载预压处理。当稳定和工后沉降仍难以满足要求时，则应采用长板加短桩（即塑料排水板结合搅拌桩、旋喷桩）等综合加固处理措施。
（3）对处理深度介于3～12.0 m的软土地基，一般采用深层搅拌桩复合地基加固处理，当地基夹有硬层等搅拌桩难以施工时，采用旋喷桩复合地基加固处理。
（4）对处理深度大于12.0～15.0 m的软土路基，采用旋喷桩加固处理。
（5）当处理深度大于15 m的深厚软土地基，原则上设桥通过。当采用路基通过时，一般采用管桩或钻孔灌注桩加固。
5.2.3.1 塑料排水板处理地段路基
塑料排水板按等边三角形布置，顶部插入砂垫层0.3 m，使其与砂垫层沟通，保证排水通畅。基底铺设0.6 m厚的中粗砂垫层，中粗砂含泥量不大于5%，砂垫层中间铺设1～2层土工格栅，土工格栅为高密度（HDPE）聚乙烯单向土工格栅，其设计抗拉强度不小于80 kN/m。延伸率不大于10%，两端回折不少于2 m。
（1）施工准备：
① 在施工前的技术准备中，按地基设计要求与地形地质条件，确定排水孔的平面布置及施插排水板的顺序。
② 施工场地与道路要符合施插排水板的要求，诸如施工人员与机具的进出，临时设施（包括水电、通信等）的安排等。
③ 按施工组织设计确定的场地排水孔位置放线后，用竹签为标志定插孔位。
④ 具备吹填土的作业条件。
（2）操作工艺：
① 插板时，插板机就位后通过振动锤驱动套管对准插孔位下沉，排水板从套管内穿过与端头的锚靴相连，套管顶住锚靴将排水板插到设计入土深度，拔起套管后，锚靴连同排水板一起留在土中，然后剪断连续的排水板，即完成一个排水孔插板操作。插板机就可移位到下一个排水孔继续施打。
② 在剪断排水板时，要留有露出原地面15～30 cm的“板头”；其后在“板头”旁边挖起砂土20 cm深成碗状的凹位，再将露出的板头切去，填平，插板施工即告完成。
（3）塑料排水板材质的要求：
塑料排水板是工厂的定型产品，做选择时检验其产品的性能与效应的合项指标如下。
① 抗拉强度的选择不得小于1 kN（实际使用的SPB-1塑料排水板抗拉指数：芯板1.7 N/mm2；滤膜0.44 N/mm2）。
② 延伸率2%～10%。
③ 抗撕裂度应超过300 N（实际SPB-1的滤膜撕裂度为1 340 N）。
④ 透水性≥10－3 mL/s。
⑤ 滤膜渗透系数不小于4.2×10－4 cm/s（此外还要考虑排水板的抗变形性、保土性和长期排水效果）。
（4）排水孔的施打要求：
① 施打过程保持排水孔的垂直度，其垂直偏差按进入深度控制≤1.5～2 cm/m（1.5%～2%）。
② 排水孔的平面位置应按设计要求的间距施打，一般位置偏差不超过5 cm。
（5）排水板的施插要求：
① 保持排水板入土的连续性，发现断裂即重新施插。
② 连接排水板的上下搭接长度不小于10 cm，并应连接牢固。
③ 施插排水板到达设计入土深度后方能拔管。
④ 完成排水板的施插并切断后，露出地面的“板头”长度不能小于15 cm。
5.2.3.2 真空预压法地基处理
真空预压加固区边缘应超出路基坡脚或基础外缘不小于3 m。真空预压加固范围较大时应划分抽真空单元，各单元区面积控制在15 000～20 000 m2，各单元间采用隔断措施。
施工技术要求：
（1）真空预压施工流程主要包括：清理场地、铺设砂垫层、打设塑料排水板、密封沟开挖或打隔离桩、排水管安装、密封膜铺设、真空泵安装、埋设监测设备和钻孔取样、抽真空等工序。
（2）膜下真空度观测表埋设于具代表性的两滤管之间，按800～1 000 m2布置一点，真空细管的采气端插入硬质空囊中固定，另一端从密封膜中引出和真空表连接。
（3）密封系统采用二布二膜，上、下层为无纺土工布，两布之间设两层密封膜。密封膜使用密封性好、抗老化能力强、韧性好、抗穿刺能力强的不透气材料，密封膜热合连接时宜采用双热合缝的平搭接，搭接宽度应不小于15 mm。土工膜材料参数如下：
抗拉强度（N/5 cm）≥250 圆球顶破（N）≥280
梯形撕裂（N）≥40 渗透系数（cm/s）≤10－10
（4）安装真空泵，真空泵进水口和出膜口保持同一平面。抽气设备采用射流真空泵，按1 000～1 500 m2面积配备一台真空泵考虑。
（5）正式抽真空前进行试抽，以检验密封沟和密封膜的密封性能。
5.2.3.3 高压旋喷桩地基加固处理
高压旋喷桩适用于加固深度20 m以内的软土、松软土地基。旋喷桩按等边三角形或正方形布置。采用双管法高压喷射成桩，桩径0.5 m。桩长原则上必须穿透软土进入硬底（Ps＞1.2 MPa或σ0＞0.15 MPa的一般土层）的第四系地层不小于1 m，嵌入全风化岩层不小于0.5 m。水泥采用P·O42.5及以上普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比为1∶0.5～1∶1。施工顺序宜从中间向外围进行，或由一边推向另一边的方式施工。成桩后，人工挖除桩顶端施工质量较差的桩段，然后在桩顶铺0.6 m厚碎石垫层夹1～2层土工格栅加固，土工格栅为高密度（HDPE）聚乙烯单向土工格栅，其设计抗拉强度不小于120 kN/m。延伸率不大于10%，两端回折不少于2 m。
1）施工准备
对段内地表水、地下水及施工用水水质进行取样检验。
室内配比试验：采集工点土样，进行室内配比试验，测定各水泥土试块不同龄期、不同水泥掺入量、不同外加剂的抗压强度，寻求满足设计要求的最佳水灰比、水泥掺入量。
成桩工艺试验：利用室内水泥土配比试验结果进行现场成桩试验（试桩20根），经业主及监理单位认可，选择合适的位置，进行试桩，以期确定以下技术参数：
① 实际地质情况；② 喷嘴型号及规格；③ 进尺及提升速度；④ 注浆压力；⑤ 注浆流量；⑥ 水灰比值及水泥掺入量；⑦ 成桩直径；⑧ 成桩强度。
2）测量放样
依据设计提供主轴线控制点及具体尺寸，运用导线控制法，使用全站仪和钢尺进行主轴线的放样，其精度要求：距离中误差±5 mm，角度中误差±10S；参照场地情况，将主轴线控制点引至不受破坏的位置，且加以保护。
在复验合格的轴线基础上，进行桩位点的测定，其精度要求为±30 mm。
3）旋 喷
高压旋喷注浆，均是自下而上，连续进行，若施工中出现了停机故障，待修好后，需向下搭接不小于500 mm 的长度，以保证固结体的整体性。
4）复 喷
在不改变旋喷技术参数的条件下，对同一土层作重复注浆（喷到顶再下钻重喷该部位），能增加土体破坏有效长度，从而加大固结体的直径或长度并提高固结体强度，复喷时全部喷浆，复喷的次数愈多固结体直径加长的效果愈好。
具体施工工艺如图5-10。
图5-10 施工工艺框架图
5）水泥用量的控制
在喷浆提升过程中，控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法如下所述。
（1）若水泥量剩余措施如下：
① 适当增加喷浆压力；② 加大喷嘴直径；③ 减慢提升速度。
（2）若水泥量不够措施如下：
① 保证桩径的情况下适当减少压力；② 喷嘴直径适当减少；③ 保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；④ 加大水灰比值。
针对本工程具体情况，每根桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆，通过调整以上参数可保证水泥量满足设计要求；针对水泥浆下沉现象（水泥浆液密度较大），采取自桩顶向下3.0 m进行复喷，可保证桩体上部水泥土强度。
6）冒浆处理
在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等，根据经验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因及时采取相应措施。
（1）流量不变而压力突然下降时，应检查部位的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能。
（2）出现不冒浆或断续冒浆时，或系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；如系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止，或拨出注浆管待浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为止，必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固。
（3）减少冒浆的措施。
冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致；
① 提高旋喷压力（喷浆量不变）。
② 适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）。
③ 加快提升和旋转速度。
对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，以防止空穴现象。
7）固结体控形
固结体的形状，可以通过调节旋喷压力和注浆量，改变喷嘴移动方向和提升速度，予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形，在施工中采用边提升边旋转注浆，考虑到深层部位的成形，在底部喷射时，加大喷射压力，做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速度，而且针对不同土层（硬土）可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度，使固结体达到匀称，保证桩径差别不大。
5.2.3.4 双向水泥搅拌桩地基加固处理
软土、松软土地层一般采用粉体搅拌法（干法）；含水量不高的砂土及全风化岩层一般采用浆体搅拌法（湿法）。当地层的有机质含量较高时，应适当提高置换率、增加水泥掺入量。双向水泥搅拌桩按等边三角形或正方形布置。其桩长原则上必须穿透软土进入硬底（Ps＞1.2 MPa或σ0＞0.15 MPa的土层或砂层）不小于0.5 m。水泥采用P·O42.5及以上普通硅酸盐水泥，水泥掺入量不小于被加固湿土重量的15%～20%，采用湿法水泥浆水灰比为0.45～0.55。施工顺序宜从中间向外围进行，或由一边推向另一边的方式施工。成桩检测合格后在桩顶铺0.6 m厚碎石垫层夹1～2层土工格栅加固，土工格栅为高密度（HDPE）聚乙烯单向土工格栅，其设计抗拉强度不小于120 kN/m。延伸率不大于10%，两端回折不少于2 m。双向水泥搅拌桩路基工地尽量安排提前施工，在填筑至路基基床表层顶面时进行路面沉降变形观测，时间不少于6个月，铺轨前应进行沉降评估，确定路基沉降稳定后方可进行铺轨作业。
1）施工准备
（1）场地施工前应挖除地表植物根系并将场地整平。
（2）场地内地表水、地下水及施工用水水质进行取样复测。不得使用有侵蚀性水作为施工用水。
（3）施工前应根据相关专业设计文件对路基范围内的管线进行调查核实和迁改。
（4）施工场地应具备“三通一平”条件。
2）施工工艺
双向水泥土搅拌桩采用“四搅一喷”的施工工艺，工艺流程：桩机就位→喷浆钻进→搅拌提升→成桩完毕→试验检测。详见图5-11所示。
（1）桩机定位：放线、定位，安装打桩机，移至指定桩位并对中。
（2）搅拌下沉：启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启灰浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，直至设计深度，在桩底持续喷浆搅拌不少于15 s。
图5-11 双向水泥土搅拌桩施工工艺流程图
（3）提升搅拌：关闭灰浆泵，提升搅拌机，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至地表或桩顶以上50 cm。
（4）机具移位：上一根桩施工完毕，清除叶片及钻杆上泥浆，钻机移位，进行下一根桩施工。
（5）常见问题处理。
双向水泥搅拌桩施工过程中常见问题及处理方法见表5-4。
表5-4 双向水泥搅拌桩施工过程中常见问题及处理方法
5.2.3.5 预应力管桩加固地基处理
预应力管桩PC型，混凝土强度等级C60，桩径规格为40、50 cm，对应的壁厚为75、100 mm，对应的型号为PC-AB（500）-100；预应力高强度混凝土管桩PHC型，混凝土强度等级C80，桩径规格为50 cm，对应的壁厚为125 mm，对应的型号为PHC-AB（500）-125。每根桩顶设一边长1.4～1.6 m，厚0.35 m的正方形桩帽，桩帽采用C30钢筋混凝土现浇。桩顶设厚0.6 m碎石垫层，内夹铺一层土工格室，土工格室高度不小于10 cm，格室片的极限抗拉强度不小于120 kN/m，对应延伸率不大于10%，焊接处节点的抗拉强度不小于80 kN/m，节点剥离强度不小于40 kN/m，节点剪切强度不小于80 kN/m。预应力管桩施工一般采用震动锤击式沉桩，标准锤质量7.3 t；当距离建筑物较近时，也可采用静压法施工，但施工桩长应符合设计要求。临近营业线施工时施工机械采取牢固可靠的揽风绳防护，避免机械倾倒侵限，影响既有线行车安全。
（1）钢筋（预应力）砼管桩工艺流程图如图5-12所示。
（2）施工准备：
场地清理平整：为满足打桩机及管桩运输车辆的通行，场内道路采用毛石铺筑并压实，打桩范围采用石砂路基料填筑，现场设置排水沟。
（3）测放桩位：
按照桩位布置图测量定位，设置的标高控制点和轴线控制网。将桩的准确位置测设到地面，每一个桩位打一个小木桩，并用白灰在小木桩附近地面上画上一个圆心与小木桩重合、直径与管桩相等的圆圈，以便插桩对中，保持桩位正确。(https://www.daowen.com)
（4）桩机就位：
每台打桩机配路基箱若干块，打桩机（静压机）作业时就位于路基箱上。
（5）沉桩：
打桩时，为了减少桩锤对桩的瞬时冲击应力，使桩顶受力均匀在桩帽与桩头之间加2～3层纸垫保护桩头，并及时更换损坏的纸垫。
图5-12 钢筋（预应力）砼管桩工艺流程图
开始打桩时，应起锤轻压并轻击数锤，观察桩身、桩锤在同一线上，且与桩架平行，方可转入正常打桩。在桩入土过程中，用两台经纬仪成90°夹角对桩身垂直度进行观测，桩打入时桩的垂直度偏差不得超过0.5%。
用静压法施工时，要认真记录桩入土深度和压力表读数关系，以判断桩的质量及承载力。
（6）电焊接桩：
PHC管桩接头是整个桩身的重要组成部分，其焊接工艺应通过试验确定，其焊缝级别由设计确定。
接桩时，应确保上、下节桩接口的间隙和对接符合规范要求，同时保证两节桩处于同一中心线。端板焊接处用钢丝刷清理污垢、油脂及泥土等杂物。
焊接时先用电焊在坡口圆周上均匀对称点焊4～6点，待上下节桩固定后，再正式由两名焊工在桩两侧对称、分层、均匀、连续地施焊，一般焊接层数不少于2层，焊缝应饱满连续，待焊缝自然冷却后，始可继续沉桩。若采用二氧化碳气体保护焊必须采取有效的防雨挡风措施。
（7）送桩：
若桩顶标高较低，用专用送桩器送桩，其长度应超过要求送桩的深度，送桩器内须加纸垫，严禁送桩器与桩头直接接触。
（8）主要质量控制点：
桩位检测：对桩位坚持插桩前复测、打桩过程中监测和打桩后实测的原则，保证沉桩桩位准确。
垂直度控制：桩的垂直度用成90°夹角的两台经纬仪监测。先校正桩架垂直，然后校正桩垂直并保持桩与桩架相平行。
施工过程中测量记录包括：桩对位偏差，桩垂直偏差，桩入土每米锤击数、总锤击数，桩最后三振贯入度，桩顶偏差（送桩前），桩顶标高及与设计值的差值。
5.2.3.6 管桩+筏板加固地基处理
管桩施工方法同上（第5条）。筏板结构主要用于表层软弱地基，筏板厚0.5 m，采用C35钢筋混凝土。筏板上部基床底层填高不得小于1.5 m。沿线路纵向每块筏板间留2 cm的伸缩缝，填塞泡沫板，伸缩缝位置必须位于两排桩的正中间。筏板以外管桩采用边长1.4～1.6 m，厚0.35 m的正方形C30钢筋混凝土桩帽。
5.2.3.7 桩板结构地基处理
DK150+085.68～DK150+272.72、DK150+399.97～DK150+880.62段靠近既有线侧采用钻孔灌注桩+托梁+承载板结构处理，钻孔灌注桩采用C45钢筋混凝土，桩径1.25 m，横向间距6.0 m，纵向桩间距5 m，局部为3.2 m，桩长42～51 m；桩顶上为C45钢筋混凝土托梁，托梁高0.8 m，宽1.6 m，间距5.0 m；托梁上为C45钢筋混凝土承载板结构，一般纵向长15 m（个别为6.4 m），承载板横向宽10.8 m，厚度0.8 m，托梁底部及承载板底部设置0.1 m厚C20素混凝土垫层。
DK150+272.73～DK150+363.38、DK150+372.88～DK150+399.97段行包地道及其出入口段与既有线路基坡脚间采用钻孔桩+承载板结构处理，钻孔灌注桩采用C45钢筋混凝土，桩径1.0 m，桩长46 m，DK150+272.73～DK150+363.38段纵向间距为5.0 m，DK150+372.88～DK150+399.97段纵向间距为4.4 m；桩顶为C45钢筋混凝土承载板结构，DK150+272.73～DK150+363.38段承载板纵向长10.0 m，DK150+372.88～DK150+399.97段承载板纵向长8.8 m，承载板横向宽4.0 m，厚度0.8 m，承载板底部设置0.1 m厚C20素混凝土垫层。
5.2.3.8 泡沫轻质土
合同段台州南站LDK15+157.07～LDK16+407.07范围路基帮宽采用高压旋喷桩+泡沫轻质土加固。
（1）泡沫轻质土性能指标见表5-5。
表5-5 泡沫轻质土性能指标
桥路过渡段及涵路过渡段地段泡沫轻质土性能指标全部采用施工湿密度为650≤Rfw≤700 kg/m3，7 d抗压强度为0.8 MPa，28 d抗压强度为1.5 MPa，一般地段泡沫轻质土采用上表性能指标。
（2）轻质土填筑体不应直接暴露在外，轻质土浇筑前，根据工点工程地质条件及边界条件，先进行浇筑区、浇筑层划分：① 单个浇筑区顶面面积最大不超过400 m2；② 单个浇筑区顶面面积最大长度为10～20 m；③ 泡沫轻质土纵向每10 m设置一道沉降缝，缝宽2 cm，缝内填筑聚苯乙烯板；④ 单层浇筑的厚度控制在0.3～1.0 m；⑤ 每一浇筑区该层应一次浇筑完毕。
（3）施工前采用工程实际使用的原材料进行发泡剂性能试验及轻质土配合比的计算、试配和调整，保证新拌轻质土的性能满足设计和施工要求。
（4）既有线地段，轻质土换填必须采取分节跳槽开挖的方式施工。
（5）轻质土使用的气泡群采用发泡设备预先制取，浇筑时应采用分层分块方式进行，单层浇筑厚度一般为0.5～1.0 m，上层浇筑层应在相邻的下层浇筑层终凝后方能浇筑。浇筑过程中应避开高温时段，如遇雨天，要对未硬化的填筑体表层进行覆盖。浇筑完成后的保湿养生时间不少于7 d，并在达到设计抗压强度后再在填筑体顶面进行机械作业。
（6）轻质土填筑体固化后的质量检验：常规检验指标为表干容重及抗压强度。每个构造单元应在浇筑点出料口制取试件至少2组，每组3个，分别做28天龄期表干容重及抗压强度检验。
地基处理设计顺序如图5-13所示。
地基处理的方法很多，高速铁路软基处理与其他如房建等地基处理相比，有其自身的特点。一般处理路基的地质稳定问题从以下几个方面进行考虑：
（1）改善剪切特性。路基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性取决于路基土的抗剪强度。因为了防止剪切破坏以及减轻土压力，需要采取一定措施以增加路基土的抗剪度。
（2）改善压缩特性。需采取措施提高地基土的压缩模量，以减少地基土的沉降。
（3）改善透水特性。由于是在地下水的运动中出现的问题，因此，需要采取措施使地基土变成不透水或减轻其水压力。
（4）改善动力特性。地震时饱和松散粉细砂（包括一部分粉土）将会产生液化，因此，需要采取某种措施避免地基土液化，并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。
图5-13 地基处理方法设计顺序
（5）改善特殊土的不良地基的特性。主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等特殊土的不良地基特性。地基处理的方法可以从不同角度来分类，一般是根据地基处理的原理来进行分类，大致可以分为以下几种方法。
5.2.3.9 排水固结法
排水固结法的原理是软黏土地基在外部荷载作用下，土中孔隙水逐渐排出，孔隙比变小，地基土发生固结变形，同时随着超静水压力逐渐消散，土的有效压力增大，地基土的强度逐渐增高。排水固结法常用于解决软黏土地基的沉降和稳定问题，可使地基的沉降在加载预压期间内基本完成或大部分完成，使建筑物或道路在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差，同时可以增加地基土的抗剪强度，从而提高地基的有效承载力和稳定性。
排水固结法是由排水系统和加压系统两个主要部分组成。加压系统，是为地基提供必要的固压力而设置的，它是让地基土层能产生附加压力而发生排水固结的装置。设置排水系统则是为了改善软土地基原有的天然排水系统的边界条件，从而增加孔隙水排出路径，缩短排水距离，从而加速地基土的排水固结进程。如果没有加压系统，排水固结就没有动力，既不能形成超静水压力，即使有良好的排水系统，孔隙水仍然难以排出，也就谈不上土层的固结。反之，若没有排水系统，土层排水途径少，排水距离长，即使有加压系统，孔隙水排出速度仍然慢，预压期间难以完成设计要求的固结沉降量，地基强度也就难以及时提高，进一步的加载也就无法顺利进行。因此，加压和排水系统是相互配合、相互影响的。当软土层较薄，或土的渗透性较好而施工期允许较长时，可仅在地面铺设一定厚度的砂垫层，然后加载，土层中水沿竖向流入砂垫层而排出。当工程遇到透水性很差的深厚软土层时，可在地基中设置砂井等竖向排水体，地面连以排水砂垫层，构成排水系统。
1. 堆载预压法
在建筑场地临时堆填土石等，对地基进行加载预压，使地基沉降能够提前完成，并通过地基土固结提高地基承载力，然后卸去预压荷载建造建筑物，以消除建筑物基础的部分均匀沉降，这种方法就成为堆载预压法。一般情况是预压荷载与建筑物荷载相等，但有时为了减少再次固结产生的障碍，预压荷载也可大于建筑物荷载，一般预压荷载的大小约为建筑物荷载的1.3倍，特殊情况则可根据工程具体要求来确定。 由于淤泥类软土地基抗剪强度很低，在进行堆载时，必须严格控制加荷速率，由此一般采用分级加荷，待前期荷载作用下，地基土体强度有所增长后，再加下一级荷载，故在求取极限高度的过程中，必须充分考虑地基强度的增长。
2. 真空预压法
真空预压指的是砂井真空预压。即在黏土层上铺设砂垫层，然后用薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫及砂井进行抽气，使地下水位降低，同时在地下水位作用下加速地基固结。亦即真空预压是在总压力不变的条件下，使孔隙水压力减小、有效应力增加而使土体压缩和强度增长。真空预压法处理软弱地基时，路基填土的水平向位移是向“源”的，路基荷载较小时一般不存在滑塌失稳的危险，按照薄层轮加法填筑，能保证快速、安全、高质量填筑路基，但在一定的阶段路基荷载较大时，仍应加强施工观测。真空预压法处理超软弱地基时，控制最佳卸荷时间表现得非常重要，当地基经预压后稳定性、承载力及预测工后沉降量已满足设计要求，且受力土层的平均固结度达到90%以上时，方可停止抽真空（即卸载）。
3. 降水预压法
即用水泵抽出地基地下水来降低地下水位，减少孔隙水压力，使有效应力增大，促进地基加固。降水预压法特别适用于饱和粉土及饱和细砂地基。
4. 电渗排水法
即通过电渗作用可逐渐排出土中水。在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中的水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中水。在工程上常利用它降低黏性土中的含水量或降低地下水位来提高地基承载力或边坡的稳定性。
降水预压法和电渗排水法目前应用还比较少。排水固结预压法主要适用于处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软土。对于粉土、砂类土，因透水性良好无需用此法处理。对于含水平夹砂层的黏性土层，具有良好的横向排水性能，所以，不用竖向排水体（砂井），也能获得良好的固结效果。对于泥炭土及透水性很小的流塑状饱和超软弱土，在很小的荷载下就产生较大的剪切蠕变或次固结，而砂井排水仅对主固结有效，所以，对这类土采用排水固结预压法的效果较差。Bjerrum认为：在荷载作用下，地基土层的主固结沉降占总沉降的60%以上，砂井的排水固结才能获得良好的效果，反之，则效果不良。
5.2.3.10 石灰桩法
指采用机械或人工方法在地基中成孔，然后灌入生石灰或按一定比例加入粉煤灰、炉渣、火山灰等掺和料及少量外加剂的生石灰混合料，并进行振密或夯实而形成的石灰桩桩体，该桩体与经过改良后的桩周土共同承担上部建筑物载荷。属于复合地基中的低黏结强度的柔性桩。
1. 石灰桩的分类
（1）块灰灌入法（石灰桩法）——采用钢套管成孔，在孔内灌入新鲜生石灰块，或在石灰块中掺入适量的水硬性掺和料粉煤灰和火山灰，配合比一般为8∶2或7∶3。在拔管的同时进行振密和挤密。利用生石灰吸取桩周土体中水分进行水化反应，此时生石灰的吸水、膨胀、发热及离子交换作用，使桩四周土体的含水量降低、孔隙减小，土体挤密和桩体硬化。
（2）粉灰搅拌法（石灰柱法）——粉体喷射搅拌法中的一种。原料为石灰粉，通过特制的搅拌机械将石灰粉加固料与原位软土搅拌均匀，促使软土硬结，形成石灰（土）桩。
（3）石灰浆压力喷注法——采用压力将石灰浆喷于地基土的孔隙内或者预先钻好的孔内，使石灰浆在地基中扩散和硬结 。
2. 加固机理
置换作用：由于石灰桩桩体具有桩间土更大的强度（抗压强度一般0.5～1 MPa），通过这种置换作用，形成复合地基，从而达到提高地基承载力和减小沉降的目的。吸水、升温使桩间土强度提高：软黏土的含水量一般为40%～80%，1 kg生石灰的消化反应要吸收0.8～0.9 kg的水，同时在理论上将放出1 172 kJ的热量。我国加掺和料的石灰桩，桩内温度最高到200～400 °C。桩间土的温度升高滞后于桩体，在正常情况下，桩间土的温度最高可达40～50 °C，其土体产生一定的气化脱水。吸水和升温脱水，从而使土体含水量下降，土体产生固结，孔隙减小，土体颗粒靠拢挤密，加固区的地下水位也有一定的下降。桩间土的抗剪强度得到提高。
胶凝、离子交换和钙化作用使桩周土强度提高：石灰桩与桩间土之间能够产生离子交换。生石灰吸水生成的Ca(OH)2一部分与土中二氧化硅和氧化铝发生反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等。水化物对土体颗粒起胶结作用，使土聚集体积增大，并趋于紧密。加固土体黏粒含量减少，说明颗粒胶结根本上变了土的结构，石灰桩体与四周土体接触处形成硬壳体，提高了土的强度。且随着龄期增加，强度也会逐渐提高。
挤密作用：
（1）成桩挤密作用——石灰桩施工时是由振动钢管下沉成孔，使桩间土产生挤压和排土作用，其挤密效果与土质、上覆压力及地下水状况等有密切关联。一般地基土的渗透性愈大，打桩挤密效果越好；挤密效果地下水位以上比以下的要好。
（2）膨胀挤密作用——石灰桩在成孔后贯入生石灰便吸水膨胀，使桩间土收到强大的挤压力，这对地下水位以下软黏土的挤密起主导作用。测试结果表明：根据生石灰质量高低，在自然状态下熟化后其体积可增加1.5～3.5倍，即体膨胀系数为1.5～3.5。
3. 石灰桩成孔方法
包括人工挖孔成桩、冲击法成桩、螺旋钻进法成桩、沉管法成桩、爆扩法成桩五种施工工艺。
（1）缩径或坍孔：石灰桩应打一孔填一孔，若土质较差，夯填速度较慢，宜采用间隔打法，以免因振动、挤压，造成相邻桩孔出现颈缩或坍孔。控制拔管速度，一般为0.8～1.0 m/min。
（2）生石灰失效影响挤密：石灰桩不宜雨期施工。现场存料不得超过2 d，应随运随施工。桩位按梅花形布置。出现软心应重复灌注石灰或加打砂桩。供应新鲜石灰，不得受潮，保证投料量150～160 kg/m。适当控制加荷时间，应使石灰桩达到1个月左右的硬化期。
（3）漏钻、漏填灰、漏夯、欠夯、桩体松：施工中应加强质量监控，每次填灰厚度、落锤高度、锤击数要符合规定，以防止出现漏钻、漏填灰、漏夯、欠夯、桩体松等质量事故。
5.2.3.11 水泥土搅拌桩法
水泥土搅拌桩是一种用于加固饱和黏土地基的常用软基处理技术，它是将水泥作为固化剂，与软土在地基深处强制搅拌，由固化剂和软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结成一定强度的水泥加固体，从而能够提高地基土承载力和增大变形模量。
湿法——湿法常称为浆喷搅拌法，将一定配比的水泥浆注入土中搅拌成桩，国内于1977年由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院研制，1978年生产出第一台深层搅拌机，并于1980年在上海宝山钢铁总厂软基加固中获得成功。该工艺利用水泥浆做固化剂，通过特制的深层搅拌机谢，在加固深度内就地将软土和水泥浆充分拌和，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和足够强度的水泥土的一种地基处理方法。
干法——干法常称为粉体喷射搅拌法，于1974年日本研制出另一类分体搅拌桩，即DJM法（Dry Jet Mixing 工法），自1983年铁四院应用该技术首先成功地用于铁路涵洞软土地基加固以来，经过多年的试验、研究和工程实践，国内粉体喷搅法已在港口、石油化工、市政和工业与民用建筑工程中得到大量应用，并取得了良好的技术经济效果。该工艺利用压缩空气通过固化材料供给机的特殊装置，携带着粉体固化材料，经过高压软管和搅拌轴输送到搅拌叶片的喷嘴喷出，借助搅拌叶片旋转，在叶片的背面产生空隙，安装在叶片背面的喷嘴将压缩空气连同粉体固化材料一起喷出，喷出的混合气体在空隙中压力急剧降低，促使固化材料就地粘附在旋转产生空隙的土中，旋转到半周，另一搅拌叶片把土与粉体固化材料搅拌混合在一起。与此同时，这只叶片背后的喷嘴将混合气体喷出，这样周而复始地搅拌、喷射、提升，与固化材料分离后的空气传递到搅拌轴的周围，上升到地面释放。
由于使用的固化剂为干燥雾状粉体，不再向地基土中注入附加水分，它能充分吸收软土中的水，对含水量高的软土加固效果尤为显著，较其他加固方法输入的固化剂要少得多，不会出现地表隆起现象。同时，水泥粉等粉体加固料是通过专用设备，用压缩空气将粉体喷入地基土中，再通过机械的强制性搅拌将其与软土充分混合，使软土硬结，形成具有整体性较强、水稳性较好、有一定强度的桩体，起到加固地基的作用。这种地基处理方法在施工过程中无振动、无污染，对周围环境无不良影响，近二十年来，在国内外得到了广泛的应用。
干法和湿法相比较，具有如下特点：
使用的干燥状态的固化材料可以吸收软土地基中的水分，对加固含水量高的软土、极软土以及泥炭化土地基效果更为显著。
固化材料全面地被喷射到靠搅拌叶片旋转过程中产生的空隙中，同时又靠土的水分把它粘附到孔隙内部，随着搅拌叶片的搅拌，固化剂均匀地分布在土中，不会产生不均匀散乱现象，有利于提高地基土的加固强度。
与浆喷深层搅拌或高压旋喷相比，输入地基土中的固化材料要少得多，无浆液排出，地面无隆起现象。同时固化材料是干燥状态的0.5 mm以下的粉状体，如水泥、生石灰、消石灰等，材料来源广泛，并可使用两种以上的混合材料。因此，对地基土加固适应性强，不同的土质要求都可以找出与之相适应的固化材料，其适应的工程对象较广。
固化材料从施工现场的供给机的贮仓一直到喷入地基土中，成为连贯的密闭系统，中途不会发生粉尘外溢、污染环境的现象。
湿法水泥配比较直观，材料的量化较容易，有利于质量控制。适用范围：水泥土搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。冬季施工时，应注意负温对处理效果的影响。
5.2.3.12 低强度混凝土桩复合地基法
低强度混凝土常用水泥、石子及其他掺合料（如砂、粉煤灰、石灰等）制成，强度一般处在5～15 MPa范围。低强度混凝土桩介于碎石桩和钢筋混凝土桩之间。与碎石桩相比，低强度混凝土桩桩身具有一定的刚度，不属于散体材料桩。其桩体承载力取决于桩侧摩擦力和桩端端承力之和或桩体材料强度。当桩间土不能提供较大侧限力时，低强度混凝土桩复合地基承载力高于碎石桩复合地基。与钢筋混凝土桩相比，桩体强度和刚度比一般混凝土桩小得多。这样有利于充分发挥桩体材料的潜力，降低地基处理费用。低强度混凝土桩常采用地方材料，因地制宜配制低强度混凝土。因此，低强度混凝土桩复合地基法具有良好的发展前景。
CFG桩加固软弱地基主要有两种作用：桩体作用和挤密作用。
1. 桩体的排水作用
CFG桩在处理饱和粉土和砂土地基的施工中，由于沉桩过程中的沉降和拔管的振动作用（螺旋转成孔振动作用小些），会使土体内产生较大的超静孔隙水压力。刚刚施工完的CFG桩将是一个良好的排水通道，特别是在较好透水层上面还有透水性差的土层覆盖时，这种排水作用更加明显，孔隙水沿着刚完工的桩体向上排出，直至CFG桩体结硬为止。这种排水过程可延续几个小时。这样的排水现象不会影响桩体的强度，反而对减小因孔压消散太慢引起地面隆起和增加桩间土的密实度大为有利。
2. 震动挤密作用
CFG桩施工利用震动沉管法施工，由于其震动作用，将会对桩间土产生扰动和挤密，特别是对高灵敏度土体，会使其结构强度丧失，强度降低。成桩结束后，随着恢复期的增长，结构强度逐渐恢复，新的结构强度的形成，桩间土的承载力有所提高。
5.2.3.13 高压喷射注浆法
高压喷射注浆法于20世纪60年代后期创始于日本，利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压设备使浆液或水以20 MPa左右的高压流从喷嘴中喷射而出，冲击破坏土体，同时钻杆以一定速度渐渐向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个固结体。固结体的形状和喷射流移动方向有关。一般分为旋转喷射（旋喷）、定向喷射（定喷）和摆动喷射（摆喷）三种型式。
主要适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大粒径块石，坚硬黏性土、大量植物根茎或有过多的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用程度。对于地下水流速度过大，浆液无法在注浆管周围凝固的情况，对无填充物的岩溶地段，永冻土以及对水泥有严重腐蚀的地基，均不宜采用高压喷射注浆法。
旋喷法施工时，喷嘴一面喷射一面旋转并提升，固结体呈圆柱状。主要用于加固地基，提高地基土的抗剪强度，改善土的变形性质；也可组成闭合的帷幕，用于截阻地下水流和治理流砂。旋喷法施工后，在地基中形成的圆柱体称为旋喷柱。
定喷法施工时喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向固定不变，固结体形如板状或壁状。
摆喷法施工时喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向呈较小角度来回摇动，固结体形如较厚的墙板状，定喷及摆喷两种方法通常用于基坑防渗、改善地基土的水流性质和稳定边坡等工程。
水泥与土拌和后，首先产生铝酸三钙水化物和氢氧化钙，它们可溶于水，但溶解度不高，很快就达到饱和，这种化学反应连续不断地进行，就析出一种胶质物体。这种胶质物体有一部分混在水中悬浮，后来就包围在水泥微粒的表面，形成一层胶凝薄膜。所产生的硅酸二钙水化物几乎不溶于水，只能以无定形体的胶质包围在水泥微粒的表层，另一部分渗入水中。由水泥各种成分所生成的胶凝膜，逐渐发展起来成为胶凝体，此时表现为水泥的初凝状态，开始有胶黏的性质。伺候，水泥各成分在不缺水、不干涸的情况下，继续不断的按上述水化程序发展、增强和扩大，从而产生以下现象：
胶凝体增大并吸收水分，使凝固加速、结合更密。
由于微晶（结晶核）的产生进而生出结晶体，结晶体与胶凝体相互包围渗透并达到一种稳定状态，这就是硬化的开始
水化作用继续深入到水泥微粒内部，使未水化部分再参加以上的化学反应，直到完全没有水分以及胶质凝固和结晶充盈为止。但无论水化时间持续多久，很难将水泥微粒内核全部水化完，所以水化过程是一个长时间的不完全的过程。 高压水喷射流性质：高压水喷射流是通过高压发生设备，使它获得巨大能量后，从一定形状的喷嘴，用一种特定的流体运动方式，以很高的速度连续喷射出来的能量高度集中的一股液流。
高压喷射注浆所用的喷射流有四种：
① 单喷射流为单一的高压水泥浆喷射流；② 二重管喷射流为高压浆液喷射流与其外部环绕的压缩空气喷射流，组成为复合式高压喷射流；③ 三重管喷射流由高压水喷射流与其外部环绕的压缩空气喷射流组成，亦为复合式高压喷射流；④ 多重管喷射流为高压水喷射流。尽管每一种喷射流破坏土体的效果不同，但其构造可划分为单液高压喷射流和水（浆）、气同轴喷射流两种类型。