基础工程PPT(附动画)第六章 地基处参考课件
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6
地基的重要性
2、加拿大特朗斯康谷仓：
加拿大特朗斯康谷仓长59.44m，宽23.47m，高31.00m。 谷仓的基础为钢筋混凝土筏基，厚61cm，基础理深3.66m。谷 仓于1911年开始施工，1913年秋完工。谷仓自重20000t，相 当于装满谷物后满载总重量的42.5％。1913年9月起往谷仓装 谷物，仔细地装载，使谷物均匀分布。10月，当谷仓装了 31822m3谷物时，发现1小时内垂直沉降达30.5cm。结构物向 西倾斜，并在24小时内谷仓倾倒。谷仓西端下沉7.32m，东端 上抬1.52m。
分类 振冲置换法（用于处理不排水粘性土、粉 土、饱和黄土及人工填土）、振冲密实法（用于处 理砂土、人、粉土土基）。
机具设备：振冲器、起重机械、水泵及供水管道、 控制设备。
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20
地基局部处理及其他加固方法
地基局部处理
①松土坑：当坑的范围较小是，可将坑中松软的土挖除， 回填与天然而土压缩性相近的材料，分层夯实。
构造：厚度一般根据底面的自重应力与附加压应 力之和不大于同一标高处软弱土层的容许承载力 确定。
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材料要求：宜采用颗粒级配良好，质地坚硬的中砂、 粗砂、砾砂、碎石、石悄或基他工废料。
施工要点：先基底表面浮土、淤泥等杂物清除干净， 作好边坡处理。
底面宜铺设在同一标高上，如深度不同时，施工应 按先深后浅的程序进行。
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7
地基的重要性
主要原因：对谷仓地基土层事先未作勘察、试验与 研究，采用的设计荷载超过地基土的抗剪强度，导致 这一严重事故。是地基整体滑动强度破坏的典型工程 实例。
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8
由相邻建筑物引起的沉降破坏
地基与基础工程施工PPT课件
25
202授1/3/课9 ：XXX
水泥土搅拌桩
26
202授1/3/课9 ：XXX
冷热处理法
27
冻结法
28
202授1/3/课9 ：XXX
29
授课：XXX
刚才的发言，如 有不当之处请多指
正。谢谢大家！
2021/3/9
30
8
• 3.1.1局部地基处理：
▶1.松土坑（填土、墓穴、淤泥等）的处理 ▶2.土井、砖井的处理 ▶3.“橡皮土”的处理 ▶4.局部范围内硬土（或其他硬物）的处理
• 3.1.2 地基加固处理
•1.预压法 ♦a.堆载预压法 ♦b.砂井堆载预压法 ♦c.袋装砂井堆载预压法 ♦d.塑料排水板堆载预压法 ♦e.真空预压法
①上部结构：在地基处理设计中表现为荷载。 ②场地：工程建设直接占有并直接使用的有限面积的土
地。它具有宏观性。 ③基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构，具有承上
启下的作用。 ④地基：承托建筑物基础的那一部分场地或地层。
天然地基：基础直接建造在未经加固的天然土层。 人工地基：天然地基不能满足强度和变形的要求，必 须事先对地基进行加固处理后再建造基础。
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重锤夯实
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202授1/3/课9 ：XXX
强夯
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202授1/3/课9 ：XXX
❖ 二、软弱地基处理方法 •软弱地基的处理方法，按其原理和作法的不 同，可分为以下四类：
♦1、排水固结法 ♦2、振密、挤密法 ♦3、置换及拌入法 ♦4、加筋法
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202授1/3/课9 ：XXX
振冲挤密
20
202授1/3/课9 ：XXX
石家庄铁路职业技术学院
1
授课：XXX
基础工程-培训课件PPT(共 68张)
8.3.1 换土垫层法
垫层设计
垫层厚度z：根据垫层底 面自重压力与附加压力之 和小于或等于该处下卧土 层的承载力要求确定，即
pcz pz fz
条形基础：
矩形基础：
pz
b(p pc)
b2ztan
pz (b2ztb aln(p) (lp c2 )ztan)
0.5≤z≤3 m
水平向增强体复合地基
竖 向 增 强 体 复 合 地 基水 平 向 增 强 体 复 合 地 基
8.2.2 复合地基作用机理与破坏模式
作用机理 桩体作用 排水固结 挤密作用 加筋作用
破坏模式 刺入破坏 鼓胀破坏 整体剪切破坏 滑动破坏
8.2.3 复合地基的有关设计参数
面积置换率 m 定义：桩体截面积Ap与其承担的复合地基面积A之比
分类：砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层等。 适用土层 淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及
暗沟、暗塘等的不良地基的浅层处理。
8.3.1 换土垫层法
垫层的主要作用 提高地基承载力； 减少地基沉降量； 加速排水固结； 消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性； 防止土的冻胀作用； 改善土的抗液化性能。
行计算，找出最小安全系数，即可根据要求的安全系数计 算地基承载力。 地基土强度应分区计算：未加固区采用天然地基土的强度 指标，加固区土体强度指标可分别采用桩体和桩间土的强 度指标，也可采用复合土体综合强度指标。
8.2.4 复合地基承载力fspk确定
稳定分析法
按分别强度指标计算
psm p(1m )s
Eps mEp (1m)Es [1m(n1)]Es
8.2.4 复合地基承载力fspk确定
地基基础工程施工PPT课件
01 工作任务 土方工程施工
（2） 铲运机 铲运机是一种能够独立完成铲土、运土、卸土、填筑、整平的土方机械。 可在一 ～ 三类土中直接挖、运土， 常用于坡度在 20°以内的大面积土方挖、填、平整和压实，以及大型基坑、沟槽的开挖，路基和堤坝的填筑，不 适于砾石层、冻土地带及沼泽地区使用。 坚硬土开挖时要用推土机助铲或用松土机配合。 铲运机按行走机构可分为拖式铲运机和自行式铲运机两种。 自行式铲运机适用于运距 800 ～ 3 500 m 的大型 土方工程施工，以运距在 800 ～ 1 500 m 的范围内的生产效率最高；拖式铲运机适用于运距为 80 ～ 800 m 的土方 工程施工，而运距在 200 ～ 350 m 时效率最高。
01 工作任务 土方工程施工
② 反铲挖土机。 反铲挖土机的挖土特点是：后退向 下，强制切土。 其挖掘力比正铲小，能开挖停机面以下 的一 ～ 三类土（机械传动反铲只宜挖一 ～ 二类土）。 适用于一次开挖深度在 4 m 左右的基坑、基槽、管沟， 亦可用于地下水位较高的土方开挖；在深基坑开挖中， 依靠止水挡土结构或井点降水，反铲挖土机通过下坡道， 采用台阶式接力方式挖土也是常用方法。
⑤ 计算土方总量。 将挖方区（或填 方区）所有方格计算的土方量和边坡土 方量汇总，即得该场地挖方和填方的总 土方量。
01 工作任务 土方工程施工
01 工作任务 土方工程施工
（2） 断面法计算土方量 沿场地的纵向或相应方向取若干个相互平行的断面（可利用地形图定出或实地测量定出），将所取的每个断 面（包括边坡）划分成若干个三角形和梯形，对于某一断面，其中三角形和梯形的面积为：
01 工作任务 土方工程施工
2. 土的分类与鉴别 在土方工程施工中，土按开挖难易程度分为八类，一至四类为土，五至八类为岩石。
地基与基础第六章2 ppt课件
故以为假想墙背计算主动
土压力，但由于填土面和
墙背倾斜，假想的墙高应 为 hH，根据 AAE的
几何关系可得：
h' h cos cos
cos
b
2021/2/22
6
(二)成层填土：
2021/2/22
7
(三)墙后填土有地下 水．
作用在墙背上的侧压力有
土压力和水压力两部分，计算土
压力时假 设地下水位上下土的内
水平。
2021/2/22
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二、被动土压力
当墙受外力作用推向填土，直至土体沿某一破 裂面BC破坏时，土楔ABC向上滑动，并处于被动极 限平衡状态。此时土楔ABC在其自重W和反力R和E 的作用下平衡，R和E的方向都分别在BC和AB面法 线的上方。按上述求主动土压力同样的原理可求得被 动土压力的库伦公式为：
总之，对于计算主动土压力，各种理论的差别都不 大。
2021/2/22
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结束 谢谢！
Keep Connecting In The Future
2021/2/22
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静力平衡状态，用静力平衡条件，首先求出Ea 或Ep,需要时再计算出Pa或Pp及其分布形式。
2021/2/22
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（2）研究途径不同
朗肯理论再理论上比较严密，但应用不广， 只能得到简单边界条件的解答。 库仑理论时一种简化理论，但能适用于较为 复杂的各种实际边界条件应用广。
二、 适用范围不同（同学自己总结）
地基与基础第六章2 ppt课件
2021/2/22
1
第六章：挡土结构物上土压力计算
本次授课内容：
1、复习朗肯土压力基本理论 2、常见情况下的土压力计算方法 3、库仑土压力理论介绍 4、朗肯土压力理论与库仑土压力理论的 比较
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掺灰改性换土法是将原地膨胀土翻松，掺加一定比 例的石灰后，分层压实。经过一段时间的养护，可 以很好地消除或减小膨胀性，提高土体强度，降低 土中的含水量
通过抛石或夯击回填碎石置换淤泥达到加固地基的 目的，也可采用爆破挤淤置换
采用边填碎石边强夯的方法在地基中形成碎石墩体 ，由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基， 以提高承载力，减小沉降
第六章 地基处理 第六章 地基处理
1
6-1 概述 地基处理
第一节 概 述
第六章
人工地基：土木工程建设中，有时不可避免地遇到工程地质条件不良的软弱
土地基，不能满足建筑物要求，需要先经过人工处理加固，再建造基础，处理后 的地基称为人工地基。
地基处理的目的：是针对软土地基上建造建筑物可能产生的问题，采取人 工的方法改善地基土的工程性质，达到满足上部结构对地基稳定和变形的要求 。
适用范围
各种软弱土地 基
膨胀土地基
淤泥或淤泥质 黏土地基 粉砂土和软黏 土地基等
3
6-1 概述 地基处理 公路工程地基处理方法分类及其适用范围
第六章
表6-1
类别
方法
石灰桩法
置 换
气泡混合轻 质料填土法
EPS超轻质 料填土法
简要原理
通过机械或人工成孔，在软弱地基中填入生石灰块 或生石灰块加其他掺和料，通过石灰的吸水膨胀、 放热以及离子交换作用来改善桩与土的物理力学性 质，并形成石灰桩复合地基，可提高地基承载力， 减少沉降
气泡混合轻质料的重度为5-12kN/m3，具有较好的 强度和压缩性能，用作路堤填料可有效减小作用在 地基上的荷载，也可减小作用在挡土结构上的侧压 力
发泡聚苯乙烯（EPS）重度只有土的1/50-1/100,并 具有较好的强度和压缩性能，用作填料，可有效减 小作用在地基上的荷载和作用在挡土结构上的侧压 力，需要时也可置换部分地基土，以达到更好的效 果
往土中掺加高价金属盐类物质或有机阳离子化合物， 通过离子交换吸附，削弱蒙脱石晶内负电斥力和减薄 双电层的厚度，从而抑制蒙脱石晶内膨胀性和黏土微 粒之间膨胀性，达到改善土的吸水性质的目的
适用范围
基岩或砂、砂砾石、 黏性土地基
常用于可压缩性地基 、排水条件较好的黏 性土地基
膨胀土地基
7
6-1 概述
第六章
原理基本上与堆载预压法相同，不同之处是其 预压荷载大于设计使用荷载。超载预压不仅可 减少工后固结沉降，还可消除部分工后次固结 沉降
在软黏土地基中设置排水体系（同加载预压法 ），然后在上面形成一不透气层（覆盖不透气 密封膜，或其他措施），通过对排水体系进行 长时间不断抽气抽水，在地基中形成负压区， 而使软黏土地基产生排水固结，达到提高地基 承载力，减小工后沉降的目的，常与堆载预压 联合使用
地基处理
类别
方法
简要原理
表层原位压实 采用人工或机械夯实、碾压或振动，使土体密实。密
法
实范围较浅，常用于分层填筑
振 强夯法 密 、 挤 密
振冲密实法
采用质量为10~40t的夯锤从高处自由落下，地基土体 在强夯的冲击力和振动力作用下密实，可提高地基承 载力，减少沉降
一方面依靠振冲器的振动使饱和砂层发生液化，砂颗 粒重新排列，孔隙减小；另一方面依靠振冲器的水平 振动力，加回填料使砂层挤密，从而达到提高地基承 载力、减小沉降，并提高地基土体抗液化能力。振冲 密实法可加回填料也可不加回填料。加回填料，又称 为振冲挤密碎石桩法
适用范围
淤泥、淤泥质土、黏 性土和粉土等软土地 基，有机质含量较高 时应通过试验确定适 用性
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，当含有 较多的大块石，或地 下水流速较快，或有 机质含量较高时应通 过试验确定适用性
中砂、粗砂、砾石地 基
6
6-1 概述
第六章
地基处理
地基处理方法的分类
物理处理 置换 排水 挤密 加筋
化学处理
搅拌
灌浆
热学处理 热加固 冻结
2
6-1 概述
第六章
地基处理
公路工程地基处理方法分类及其适用范围
表6-1
类别
方法
换土垫层法
置 膨胀土掺灰 换 改性换土法
挤淤置换法 强夯置换法
简要原理
将软弱土或不良土开挖至一定深度，回填抗剪强度 较高、压缩性较小的材料，如砂、砾、石渣等，并 分层夯实，形成双层地基。垫层能有效扩散基底压 力，提高地基承载力、减少沉降
适用范围
杂填土、软黏 土地基
软弱地基上的 填方工程
软弱地基上的 填方工程
4
6-1 概述
第六章
类别
方法
加载预压 法
超载预压 法 排 水 固 结 真空联合 堆载预压 法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
降低地下 水位法
地基简要处原理 理
在地基中设置排水通道——砂垫层和竖向排水 系统（竖向排水系统通常有普通砂井、袋装砂 井、塑料排水带等），以缩小土体固结排水距 离，地基在建筑路堤荷载作用下排水固结，地 基承载力提高，工后沉降小
类别
化 学 加 固
方法 劈裂灌浆法
挤密灌浆法
有机大分子 溶液改良法
简要原理
在灌浆压力作用下，浆液克服地基土中初始应力和土 的抗拉强度，使地基土中原有的孔隙或裂隙扩张，用 浆液填充新形成的裂缝和孔隙，改善土体的物理力学 性质
在灌浆压力作用下，向土层中压入浓浆液，在地基土 中形成浆泡，挤压周围土体。通过压密和置换改善地 基性能。在灌浆过程中因浆液的挤压作用可产生辐射 状上抬力，引起地面隆起
高压喷射注 浆法
利用高压喷射专用机械，在地基中通过高压喷射流冲 切土体，用浆液置换部分土体，形成水泥土增强体。 按喷射流组成形式，高压喷射注浆法有单管法、二重 管法、三重管法。高压喷射注浆法可形成复合地基， 以提高承载力，减少沉降
渗入性灌浆 在灌浆压力作用下，将浆液灌入地基中以填充原有孔
法
隙，改善土体的物理力学性质
通过降低地下水位，改变地基土受力状态，其 效果如加载预压，使地基土产生排水固结，达 到加固目的
适用范围 软黏土、杂填土、 泥炭土地基等
同上
软黏土地基
砂性土或透水性较 好的软黏土层
5
6-1 概述
第六章
地基处理
类别
化 学 加 固
方法 深层搅拌法
简要原理
利用深层搅拌机将水泥浆或水泥粉和地基土原位搅拌 形成圆柱状、格栅状或连续墙式的水泥土增强体，形 成复合地基以提高地基承载力，减小沉降。也常用它 形成水泥土防渗帷幕。深层搅拌法分喷浆搅拌法和喷 粉搅拌法两种
适用范围 杂填土、疏松无粘性 土、非饱和黏性土、 湿陷性黄土等地基的 浅层处理 碎石土、砂土、低饱 和度的粉土与黏性土 、湿陷性黄土、杂填 土和素填土等地基
通过抛石或夯击回填碎石置换淤泥达到加固地基的 目的，也可采用爆破挤淤置换
采用边填碎石边强夯的方法在地基中形成碎石墩体 ，由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基， 以提高承载力，减小沉降
第六章 地基处理 第六章 地基处理
1
6-1 概述 地基处理
第一节 概 述
第六章
人工地基：土木工程建设中，有时不可避免地遇到工程地质条件不良的软弱
土地基，不能满足建筑物要求，需要先经过人工处理加固，再建造基础，处理后 的地基称为人工地基。
地基处理的目的：是针对软土地基上建造建筑物可能产生的问题，采取人 工的方法改善地基土的工程性质，达到满足上部结构对地基稳定和变形的要求 。
适用范围
各种软弱土地 基
膨胀土地基
淤泥或淤泥质 黏土地基 粉砂土和软黏 土地基等
3
6-1 概述 地基处理 公路工程地基处理方法分类及其适用范围
第六章
表6-1
类别
方法
石灰桩法
置 换
气泡混合轻 质料填土法
EPS超轻质 料填土法
简要原理
通过机械或人工成孔，在软弱地基中填入生石灰块 或生石灰块加其他掺和料，通过石灰的吸水膨胀、 放热以及离子交换作用来改善桩与土的物理力学性 质，并形成石灰桩复合地基，可提高地基承载力， 减少沉降
气泡混合轻质料的重度为5-12kN/m3，具有较好的 强度和压缩性能，用作路堤填料可有效减小作用在 地基上的荷载，也可减小作用在挡土结构上的侧压 力
发泡聚苯乙烯（EPS）重度只有土的1/50-1/100,并 具有较好的强度和压缩性能，用作填料，可有效减 小作用在地基上的荷载和作用在挡土结构上的侧压 力，需要时也可置换部分地基土，以达到更好的效 果
往土中掺加高价金属盐类物质或有机阳离子化合物， 通过离子交换吸附，削弱蒙脱石晶内负电斥力和减薄 双电层的厚度，从而抑制蒙脱石晶内膨胀性和黏土微 粒之间膨胀性，达到改善土的吸水性质的目的
适用范围
基岩或砂、砂砾石、 黏性土地基
常用于可压缩性地基 、排水条件较好的黏 性土地基
膨胀土地基
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6-1 概述
第六章
原理基本上与堆载预压法相同，不同之处是其 预压荷载大于设计使用荷载。超载预压不仅可 减少工后固结沉降，还可消除部分工后次固结 沉降
在软黏土地基中设置排水体系（同加载预压法 ），然后在上面形成一不透气层（覆盖不透气 密封膜，或其他措施），通过对排水体系进行 长时间不断抽气抽水，在地基中形成负压区， 而使软黏土地基产生排水固结，达到提高地基 承载力，减小工后沉降的目的，常与堆载预压 联合使用
地基处理
类别
方法
简要原理
表层原位压实 采用人工或机械夯实、碾压或振动，使土体密实。密
法
实范围较浅，常用于分层填筑
振 强夯法 密 、 挤 密
振冲密实法
采用质量为10~40t的夯锤从高处自由落下，地基土体 在强夯的冲击力和振动力作用下密实，可提高地基承 载力，减少沉降
一方面依靠振冲器的振动使饱和砂层发生液化，砂颗 粒重新排列，孔隙减小；另一方面依靠振冲器的水平 振动力，加回填料使砂层挤密，从而达到提高地基承 载力、减小沉降，并提高地基土体抗液化能力。振冲 密实法可加回填料也可不加回填料。加回填料，又称 为振冲挤密碎石桩法
适用范围
淤泥、淤泥质土、黏 性土和粉土等软土地 基，有机质含量较高 时应通过试验确定适 用性
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，当含有 较多的大块石，或地 下水流速较快，或有 机质含量较高时应通 过试验确定适用性
中砂、粗砂、砾石地 基
6
6-1 概述
第六章
地基处理
地基处理方法的分类
物理处理 置换 排水 挤密 加筋
化学处理
搅拌
灌浆
热学处理 热加固 冻结
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6-1 概述
第六章
地基处理
公路工程地基处理方法分类及其适用范围
表6-1
类别
方法
换土垫层法
置 膨胀土掺灰 换 改性换土法
挤淤置换法 强夯置换法
简要原理
将软弱土或不良土开挖至一定深度，回填抗剪强度 较高、压缩性较小的材料，如砂、砾、石渣等，并 分层夯实，形成双层地基。垫层能有效扩散基底压 力，提高地基承载力、减少沉降
适用范围
杂填土、软黏 土地基
软弱地基上的 填方工程
软弱地基上的 填方工程
4
6-1 概述
第六章
类别
方法
加载预压 法
超载预压 法 排 水 固 结 真空联合 堆载预压 法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
降低地下 水位法
地基简要处原理 理
在地基中设置排水通道——砂垫层和竖向排水 系统（竖向排水系统通常有普通砂井、袋装砂 井、塑料排水带等），以缩小土体固结排水距 离，地基在建筑路堤荷载作用下排水固结，地 基承载力提高，工后沉降小
类别
化 学 加 固
方法 劈裂灌浆法
挤密灌浆法
有机大分子 溶液改良法
简要原理
在灌浆压力作用下，浆液克服地基土中初始应力和土 的抗拉强度，使地基土中原有的孔隙或裂隙扩张，用 浆液填充新形成的裂缝和孔隙，改善土体的物理力学 性质
在灌浆压力作用下，向土层中压入浓浆液，在地基土 中形成浆泡，挤压周围土体。通过压密和置换改善地 基性能。在灌浆过程中因浆液的挤压作用可产生辐射 状上抬力，引起地面隆起
高压喷射注 浆法
利用高压喷射专用机械，在地基中通过高压喷射流冲 切土体，用浆液置换部分土体，形成水泥土增强体。 按喷射流组成形式，高压喷射注浆法有单管法、二重 管法、三重管法。高压喷射注浆法可形成复合地基， 以提高承载力，减少沉降
渗入性灌浆 在灌浆压力作用下，将浆液灌入地基中以填充原有孔
法
隙，改善土体的物理力学性质
通过降低地下水位，改变地基土受力状态，其 效果如加载预压，使地基土产生排水固结，达 到加固目的
适用范围 软黏土、杂填土、 泥炭土地基等
同上
软黏土地基
砂性土或透水性较 好的软黏土层
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6-1 概述
第六章
地基处理
类别
化 学 加 固
方法 深层搅拌法
简要原理
利用深层搅拌机将水泥浆或水泥粉和地基土原位搅拌 形成圆柱状、格栅状或连续墙式的水泥土增强体，形 成复合地基以提高地基承载力，减小沉降。也常用它 形成水泥土防渗帷幕。深层搅拌法分喷浆搅拌法和喷 粉搅拌法两种
适用范围 杂填土、疏松无粘性 土、非饱和黏性土、 湿陷性黄土等地基的 浅层处理 碎石土、砂土、低饱 和度的粉土与黏性土 、湿陷性黄土、杂填 土和素填土等地基