首页 > 范文大全 > 正文

关于软土地基处理方法的探讨

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了一篇关于软土地基处理方法的探讨范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

摘要:地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分,但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否,不仅直接影响建筑物的造价,而且直接影响建筑物的安危,即它关系到整个工程的质量、投资和进度,因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。

关键词:软土地基软土特性 处理方法探讨

软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积,以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。软土是一种呈软塑到流塑状态,其外观以灰色为主的细土粒,如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土,以及其他 高压缩性饱和黏性土、粉土等。其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。

一、 软土地基的特性

1 、孔隙比和天然含水量大

我国软土的天然孔隙比一般e=1~2之间,淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50~70%,一般大于液限,高的可达200%。

2、压缩性高

我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般大于0.5MPa-1,建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降,尤其是沉降的不均性,会造成建筑物的开裂和损坏。

3 、透水性弱

软土含水量大,可是透水性却很小,渗透系数k≤1(mm/d),由于透水性如此微小,土体受荷载作用后,往往呈现很高的孔隙水压力,影响地基的压密固结。

4 、抗剪强度低

软土通常呈软塑~流塑状态,在外部荷载作用下,抗剪性能极差,根据部分资料统计。我国软土无侧限抗剪强度一般小于30 kN/cm2(当于0.3kg/cm2),不排水剪时,其内摩擦角∮几乎等于零,抗剪强度仅取决于凝聚力C,C

5、灵敏度高

软粘土上尤其是海洋沉积的软粘土,在结构未破坏时具有一定的抗剪强度,但一经扰动,抗剪强度将显著降低。软粘土受到振动后强度降低的特性可用灵敏度(在含水量不变的条件下,原状土与重塑土无侧限抗压强度之比)来表示,软粘土的灵敏度一般在3~4之间,也有更高的情况。因此,在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土,其固结情况和力学性质较好,含粘粒较多的冲填土往往强度较低,压缩性较高,具有欠固结性。

杂填土大多由建筑垃圾,生活垃圾和工业废料堆填而成,因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的杂填上,腐殖质含量较高,强度较低,压强性较大。以工业残渣为主的杂填上,可能含有水化物,遇水后容易发生膨胀和崩解,使填土强度降低。

二、地基处理的目的

地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,用以改良地基土的工程特性。

(1)提高地基的抗剪强度

(2)降低地基的压缩性

(3)改善地基的透水特性

(4)改善地基的动力特性

(5)改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。

三、软地基的处理方法探讨

利用软弱土层作为持力层时,可按下列规定执行:①淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆较好土层作为持力层,当上覆土层较薄,应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施;②冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和密实度较好时,均可利用作为持力层;③对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等,可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。常用的地基处理方法有:换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法等。

1、换填垫层法。适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。

2 、强夯法。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软―流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。

3 、振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力,减少地基沉降量,还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。

4、水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。

5、灌浆加固法。(1)围封灌浆土体排水规律的认识在进行过数次灌浆后.通过劈裂进入土体内的浆液凝固后体积产生收缩,凝结的浆脉与基土界面问透水性远大于地基软土。形成纵横交错的排水通道,土体中排出的和浆液凝固析出的水体袷透水通道进入灌浆外管,从管口排出。排出的水体压力水头可超出地面数米。流量达每小时数10升。由于这一现象的存在,在淤泥或淤泥质软土中进行围封灌浆有时可不必另专设排水孔。根据这一认识,在5万立方米的油罐地基灌浆加固时未设排水孔,施工时所有的灌浆孔均出现滴冒水现象,施工结束十数天后逐渐消失。(2)浆液。围封后灌浆使用的浆液以粗、稠为好,一般以灌浆泵的能力为限。灌注浆液多采用水泥浆并掺加部分粉煤灰(可为湿排原浆灰)等掺加料。水泥浆液掺加较多的粉煤灰后,凝结体的强度会大幅度降低,灌浆加固后浆脉在土体中的骨架作用随之降低,浆液凝固析出的水体随之增加,有可能给灌浆效果带来不利的影响。但是这种浆液的造价低廉,而且形成的浆脉强度终究还是远大于软土地基强度,通过对基土的多次大量灌注,以基土强度的大幅度提高来弥补浆脉的强度降低影响,仍可达到地基加固目的要求。基于这种指导思想,在5万立方米的油罐地基灌浆加固施工中,水泥与粉煤灰比例曾试验性的用到1:2,并未发现有任何不良后果。(3)孔隙水压力对建筑物沉降的影响问题。根据研究和实铡资料证明,在一般情况下,孔压上升时建筑物上抬;孔压下降,建筑物下沉.但当孔隙水压力上升达到上浮自重应力后,继续灌浆将不会使建筑物抬升,反而出现沉降情况,待孔隙水压力得到一定消散后(一般停1~2d),继续灌浆才能获得正常施工效果,对软牯土中大量灌浆出现的这一现象可能是在高孔隙水压力下。土体的有效应力减小,土体产生侧向滑移的结果,其原因及其后果尚需进一步研究。对围封后进行灌浆比较一致的意见是采取适当工程措施。加速排放基土中析出的水体,控制孔隙水压力的增长,灌浆期间孔隙水压力的变化情况可作为灌浆加固效果的间接衡量标准。

四、总结

由于地基存在的问题往往相互联系和相互影响,且不同地区地质条件不一样。除土质条件外,不同的构造物对地基有各种不同的要求。单一的处理方法,由于受工期、资金等多方面限制,往往难以解决问题,若采取单一方法,则短期内难见成效;若采用复合的方法(如可针对项目特点,将本文各种方法综合利用,同时借助软土结构模型),综合发挥几种方法的各自优势,问题就不难解决。在软土地基处理过程中,在采用复合的方法时,应采用综合评价的方法提出最合理的、最经济的处理方法。

一般来说,对于软土地基工程,为保证项目的有效性,必须保证有不同的方案,而不同方案中,工期长短、造价多少、技术成熟性等方面有不同的优缺点,同时还包括着很多不确定的因素。综合处理方法就是利用对各种方案的定量分析和定性分析,根据不同工程确定的合理指标体系,对方案中相互矛盾的综合因素进行比较,找出规律性的东西,做出正确的判断。从而达到满足基底强度、承载力以及水稳定性要求,减少软土地基对建筑物的损害,提高工程质量,降低工程造价,带来显著的综合效益。

参考文献:

[1]李远文.合评价法在软土地基处理方案比选中的应用.高新技术企业.2008.

[2]李如敏.浅层软土地基处理新技术的探讨.北方交通.2007.

[3]孔思丽.工程地质学[M].重庆.重庆大学出版社.2001

[4]肖红旗.软土地基的处理方法及综合应用.公路与汽运.2005.

[5]叶书麟.地基处理与托换技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1992.5152518.