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浅谈软土地基及处理方法

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【摘要】: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。

软土地基的处理质量是保证建筑物建成后安全、高效运营的关键,也直接影响到地基的基础承栽力。

处理方法有:表层处理法、强夯法、静力排水固结法、反压护道法,桩基法

不同的软土地基应该结合工程实际采取有效经济的处理办法。

【关键词】:软土地基处理主要类型 危害有机质空隙比路基工程 地基承载力影响 使用性能 抗剪强度工程质量 含水量 地基土

中图分类号: TU471.8 文献标识码: A 文章编号:

一 、软土地基的辨认

在确定软土时要查明软土及与之共同存在的一般土层的成因、类别、范围、物理力学性质和必要的化学性质,以便采取经济有效的处理措施。既可降低造价,又能确保质量、缩短工期。对本路段的主要软基取样并进行了试验分析,根据实验检测数据分析可得出以下规律:

1.1 土质的影响 一般天然细粒土的天然密度在1. 60~1. 75 g/ cm 3 之间,而水又是不可压缩的,密度远小于土的天然密度,所以对于同样的土质,含水量的增加必然导致土体干密度的减小,这也就意味着作为路基填料时其压实度的降低,这对地基成型后的强度和稳定性有重要的影响。

1.2 液塑限的影响 由以上结果分析,液塑限对软基的断定并非必然的联系,只要含水量控制得当,在透水性较好的砂砾料紧缺地段,用高液限土作路基填料也可取得很好的效果。

1.3 孔隙比的影响 孔隙比与含水量有较大的关系在实际使用中荷兰轻型触探仪对较深软土的适应性并不太好,很典型的软基,若深度超过1.5m,荷兰触探仪就处于失效状态,因为软泥对探杆的吸附作用已经成为不可忽略的因素。

二、软土地基处理原则

我国软土多分布在江河湖海等处,但也在丘陵低洼和山区谷地赋存。由于其成因类型不同,厚度不一,性质各异,因此不能一律对待,首先应查明各地区特点和地质、土质条件,有针对性的进行有效对策,作出合理的处理。

1、软土地区的地质情况首先要弄清楚,工程地质条件复杂,还应进行工程地质分区,以便按分区不同在区别地予以处理。在勘察设计时如地质工作做的不够深,在施工时一旦发现,可作些补充勘察及勘探工作,对地质情况作进一步了解。

2、设计方案要经济又要合理切合当地实际情况。

3、所用材料数量要够、质量要保证;施工机械数量、规格、性能均要满足要求。

如能树立质量第一的思想,严格将上述几项工作做好,应该说软土路基施工,可以达到安全、优质的目的。

三、软土地基处理的基本方法

1表层处理法(1)表层排水法。

表层排水法是在路基填筑前,在地面开挖水沟,以排除地表水,同时降低地基表层的含水量,确保施工机械的作业条件,为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用,常用透水性良好的砂砾回填。

水沟布设应全面考虑地形与土质情况,使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m,深0.5m―1.0m。路堤填筑前,宜用砂砾回填成盲沟,若埋设孔管,必须用良好的过滤材料保护。

(2)垫层法。

垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6m―1.0m的砂垫层或土工布等化学物质(具体厚度视路堤高度、软土层厚度及压缩性而定,太厚施工困难,太薄效果差)作为软土层固结所需要的上部排水层,以加速沉降的发展,缩短固结过程的方法。砂垫层可作为路堤内的地下排水层,以降低堤内水位,改善施工时重型机械的作业条件。

采用砂垫层,砂宜采用中砂及粗砂,要求级配良好。颗粒的不均匀系数不大于5,且含量不宜超过3%―5%。砂垫层一般用自卸汽车及推土机配合摊铺,摊铺应均匀,注意不要有很大的集中载荷作用。当路堤为粉土类土,透水性不好时,路堤坡脚附近砂垫层被路堤覆盖,可能会阻碍侧向排水,必须注意做好砂垫层端部的处理。

(3)稳固剂表层处治法。

稳固剂表层处治法是用生石灰、熟石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料,掺人软弱的表层地基土中,改善地基的压缩性和强度特性,保证机械作业条件,提高路堤填土的稳定及压实效果

2预压排水固结法预压排水固结法地对天然地基,或先在地基中设置砂井、排水板等竖向排水体,然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载,或是在建筑物建造以前,在场地先行加载预压,使土整体的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。

预压排水固结法可以解决以下两个问题:

(1)沉降问题:使地基沉降在加载预压期间,即修筑路面之前沉降大部分或基本完成,路面在使用期间不致产生不利的沉降和沉降差。

(2)稳定问题:排水固结法加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性,公路是条带状荷载,在横断方向受力面积较小,稳定问题尤为重要。

3反压护道法 反压护道法是在路提两侧真筑一定宽度的护道,使路堤下的淤泥或泥炭向两侧隆起的趋势得到平衡,以提高路堤在施工中的滑动破坏安全系数,达到路堤稳定的目的。

反压护道法加固路基的特点是不需要特殊的机具设备和材料,施工简易,但占地较多、用土量较,后期沉降大,养护工作量大。一般适用于非耕作区、取土方便的地区和路堤高度不大于(5/3―2)倍极限高度路段的软土处理,对泥沼不宜采用。

4碎石(砂桩)桩对地基承载力和变形要求比较高的建筑先可以采用碎石桩(砂桩)进行处理,碎石桩(砂桩)增加了地基密实度和抗剪强度,使地基土密室均匀,在软土中使用碎石桩(砂桩),一般挤密作用不明显,主要是靠置换。对于饱和的软塑――流塑的地基土,经过处理后,必须经过预压后才能达到良好的效果。在施工工艺选择上,采用振冲法施工(湿法),设计时要充分考虑场地因素和泥浆排放因素。

对软土地基的处理对策很多,但不管采用何种方法,处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求,从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。

5 排水砂垫层。

排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加,促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水,要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6~1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用,在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟,通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外,保持路基的稳定。

四、 现有软土地基处理方法存在的问题

(1)未能因地制宜合理选用处理方法。

在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性。例如饱和软粘土地基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地质条件和地基加固原理,因地制宜合理选用处理方法特别重要。

(2)不能正确评价每种地基处理方法的适用性。

人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围,但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围,对这种情况施工单位更应注意。

(3)施工单位素质差影响地基处理质量。

先分析施工单位素质存在的问题。前些年,地基处理施工队伍的快速膨胀,造成绝大多数施工队伍缺乏必要的技术培训,熟练技术工人缺乏是普遍现象。除此之外,还存在偷工减料现象。其它地基处理方或轻或重也存在类似问题。

五、 结束语

我国各地区的环境,土质皆有不同。前辈们的工程实践经验很宝贵,值得我们借鉴软土地基有极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。

参考文献

1陈杆义,公路工程中软土地基处理[J],黑龙江交通科技,2008

2郭 良, 浅谈古离线二级公路软土地基的处治方法[J].2009