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软土地质加固特点分析

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摘要:随着我国城市化的发展,各个方面资资源得以充分应用,土地资源也是得到了高度重视,在城市道路迅速发展、公路建筑各个方面日益更新换代的今天,软土地基的问题日益突出,也是不可避免的,尤其是东部沿海地区,由于经济发展迅速,对土地资源的迫切需要,填海造田所造成的软土问题也是不可忽视。包括建筑房屋地基、公路地基、桥梁等,本文就软土地质的特点和软土地质的加固进行分析,着重于桥梁软土的地基论述。

关键词:软土地质加固、桥梁地基、软土特点

软土的加固一直是土木建设工程中一个棘手的问题,我国传统软土加固基本上是不运用现代化技术的,最近日本工程技术人员发明了一种值得我国工程师深思的一种方法,这种新方法可以广发应用于公路,桥梁,房屋各个方面的建筑工程,他是吸取现代化技术与一身的先进方法。下面就简单的分析软土的特点和加固此种地质的几种方法。

一、软土地质的特点分析。

软土地质的定义是之强度过低,压缩量较高的软弱土层,由于含有丰富的有机物质,导致地质多松软土。空隙大的有机土、泥炭以及多数松散的沙土。而且地下水位较高,地质环境较为潮湿,容易发生地层沉降,不适合建设各种建筑,其分布也较为广泛,主要分布在我国沿海地区,南方多雨地区,气候条件湿润的地区。其主要特点有以下几个:

(一)天然含水量高。 我国对于天然空隙的比在>1.5时称为软土地质,天然水含量丰富是软土地质的主要特点。

(二)压缩性高。国家对于淤泥和与你图纸的压缩系数的规定是这样的:压缩系数在a1~2都大于0.5MPA—1的土质称为软土地质。一般这种地址不适合建造房屋、公路的大型工程,由于沉降不均,容易发生地基塌陷。会造成建筑物的损坏。

(三)抗剪强度低。抗剪强度指岩体、土体在剪切面上所能承受的极限或允许剪应力。对于软土地质而言,我国的软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2。

(四)固结时间长。一般来说,沉积时间较长的土层经历固结时间长,比较密实,压缩性较低,而趁机时间较短的土层固结时间短,比较松散,压缩性较高。我国东部大部分土地靠的是人工填海造田换来的,属于固结时间较短的软土地质。

二、 软土地基一般加固方法以及在桥梁建设中的应用。

我国虽然是面积比较大的国家,然而土地的有效人均占有量并不是很乐观,加上人口众多,才出现了沿海地区围湖造田,填海造田的现象。由于需求的出现,软土地基的加固方法也日渐成熟,目前。在我国处理软土地基的主要方法有以下几种:

(一)装载预压法以及在桥梁建设中的应用。

指在建筑施工前,在地基表面分级堆土或其他荷载,是地基土压实,沉降、固结,从而提供地基强度和减少建筑物建成后的沉降量。达到预定标准后在卸载,建造建筑物。该原理较为成熟,施工简单。

在建造桥梁的时候,也需要对桥梁的负荷进行预压测试。传统的预压法是用铁罐和严实的固体重物堆积在桥上进行实际压力测试。但由于这些堆积物不易找而且物体本身密度大,导致运输和移动难上加难。测试的成本也就高了。针对这种现象,预压水袋是目前新发明的产品。预压水袋的制作材料是高化学分子材料聚乙烯制成,可以将其折叠,用的时候装满水,用也来方便,造价也便宜。这是目前比较实用的方法。

(二)强夯法以及该方法在桥头地基处理中的应用。

强夯法 :指的是为提高软土地质的承载力,用重锤自一定的高度下落重击使土层迅速凝结的一种方法,种种方法很常见,也称为动力固结法。这种方法是利用起吊设备将重达20~40吨的重锤提至一定高度后自由落下,依靠强大的惯性冲击力务实土层。

在桥头地基处理过程中,强夯法是常用的方法,桥头跳车是桥梁设计中出现的通病之一,严重影响了行车的安全和舒适性。采用此种方法,可以延长桥梁的寿命,在桥头施工前应该按设计要求现场选点试夯,要确保地面受力均匀,达到预期效果。

(三)换填土层法。

当建筑地基下的持力层比较软弱,不能满足上层结构荷载对地基的要求时,常采用换填土层的方法,即所谓置换法,将基础以下的一定范围土层挖去,然后以强度较大的沙土,混凝土或者石灰石,并分层务实至设计要求的密实程度,作为地基坚实基础。按照材料的不同,可以有砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层和粉煤灰垫层。

这种方法也需要有些方面需要注意,大方面的填土产生,导致地基土的压缩变形量大、沉降延续时间较长,导致与边缘地质受力不均。也有可能垫层材料的不同导致冻胀程度不一样,应防止这一现象出现,所以在基础建设前应不少于三个月完成大面积的填土置换。

(四)土工合成材料加筋加固法以及在桥梁建筑过程中的应用。

这种方法是适用于沉降量不大的地质,它限制了软基和路基的侧向位移,增加了路基的侧向约束力,从而降低应力水平,加强土质的刚度和稳定性,提高了横向和纵向生的排水能力。在桥梁建设中,普通的桥当然没有这个必要,但对于高架桥,拉索桥这就显得更加重要,往往这种桥的过往车较多,那么桥的稳定性,坚实性就必须有保障。钢筋加固法不仅延长了这种桥的寿命,也为建筑设计师提供了大胆想象的空间。大桥的完美性与艺术性相结合起来。达到和谐的地步。

(五)反压护道法以及在桥梁建设过程中的作用。

反压护道是指为了防止软弱地质产生剪切、滑移,保证路基的稳定性,对积水路段和填土高度超过临界高度路段,在路的一侧或俩侧建筑起反压作用的具有一定宽度和厚度的土体。以提高路基的稳定性。软土地质反压护道法的施工应该遵循以下规则:

(1)路基填充的材料要符合设计的要求;

(2)反压护道法的施工应该与路堤的施工同时进行。

(3)反压护道压实度应该大大国家的标准。

在桥梁的建设过程中,通常不少的建筑师都不会往里这一点,大桥俩边的护体不仅起到保护大桥本身坚固的作用,也可以给行人安全的感觉。

(六)桥梁的深层振密法。

桥梁的地基如果是被松沙填充,若果不进行处理,在多次行车的负荷下,会产生很大的沉降量,影响正常的通车能力,而且还会受到外力的侵蚀,导致桥梁断裂或者桥梁突然倒塌,严重影响桥梁的质量。深层振密法能引起饱水沙层液化,以加大沙土密度。这种方法可以说是一个技术相当大的一种方法。

(七)水泥土搅拌桩法。

水泥土搅拌桩法师处理软土地基的宁一中实用方法,它是利用水泥和石灰等材料作为主要材料,通过特定的深层次搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂俩者进行强制搅拌,利用相互之间的物理作用,化学反应,使得软土地质凝结成具有整体性、稳定性和一定强度的地质。从而达到所需要的那种土质,提高承载力、增强坚实程度达到沉降量少的目的。这种地基地质应该属于混合型复合地质。它具有施工快速,设备容易启用,方便移动的特点。

在桥梁建设中,这种方法应用常见,石灰桩法就是其中的变形。石灰桩是人工或机械在地基中成孔,灌入生石灰经过搅拌形成桩柱体。这种方法也是现在大多数房屋建设的基本方法。

(八)旋喷法。

这种方法并不多见,它是利用钻孔机钻到指定的标高后,以高压射流通过钻杆下端的旋转喷射装置向周围浇筑浆液,加强浆液与土切割搅拌。

在桥梁建设施工过程中也不常用,与此相仿的另一种方法是通过深层搅拌加固饱和和软土地质的混合,经过一些列的物化反应是软土更加坚实,这与上一种方法相似。

(九)桥梁斜坡软土地基的处理方法。

对于桥梁设计来说,斜坡软土,是必须要考虑的重大因素,也必须有限考虑桥梁的方案,慎重选择设计方法。在斜坡软土地带施工要注意排水,且不可以轻易加以扰动。复合地基处置应该先考虑采用振冲碎石桩,挡护措施就是设置桩基托桥梁。

结语:我国的软土本身面积就多,而且分布广阔、种类繁多,加上近年来社会的发展,房地产发展过快,软土面积有进一步增加,各类软土地质的成因,土层描述、工程特性主要分布都有自己的特点。对不同种类的软土地质应该采取多样多的处理方法。

桥梁建设也是社会发展的标志,对于大多数建立在软土地质上的,倘若没有好的处理与解决办法,不仅桥梁本身的寿命受到限制,同时也关涉到社会的各个方面,交通安全是其中的一个重要因素之一,好的桥梁更是一种建设上的艺术。同时随着社会的发展,上面提到的方法也许远远不够,这就需要与时俱进的利用先进的技术。

文献来源:

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[2]胡晓鹏.软土地基的加固方法[N]建筑与工程. 2011年第5期

[3]软土地. 基坚固技术在地道桥长距离施工中的应用[N]桥梁.2006年8月

[4]王中国 . 某框构桥软土地基加固设计与施[J]科学技术. 2011(5)

[5]于新乐. 浅谈软土地基的特点与加固方法[J]工程技术.2012(10)

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