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摘要:软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。这种地基天然含水量过大,承载力低,在荷载作用下易产生滑动或固结沉降。软土地基有极大的危害性,在我国软土地基有着广泛分布。本文结合工程實践,对几种软土地基常用的处理方法进行说明。
关键词:建筑工程;软土地基;处理方法
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
1引言
软土是淤泥和淤泥质土的总称。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。
2软土工程特点
软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩饱和粘性土、粉土等,其抗剪强度低,固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。软土的工程特点:
一是含水量较高,孔隙比为1~2,孔隙比大。
二是抗剪强度很低。改善软土强度特性的一项有效途径是加速软土层的固结速率。
三是高压缩性。一般止常固结的软土的压缩系数约为a1-2=0.5~1.5Mpa-1最大可达。1-2=4.5 Mpa-1;压缩指数约为Cc=0.35~0.75
四是低渗透性软土的渗透系数一般约为1x10-6~1x10-8cm/s
五是结构性明显。软土一般为絮状结构,一旦受到扰动,土的强度显著降低,甚至呈流动状态。因此,在软土层中进行地基处理和基坑开挖,若不注意避免扰动土的结构,就会加剧土体变形,降低地基土的强度,影响地基处理效果
六是流变性。当有荷载作用时,剪应力使软土产生缓慢的剪切变形,其抗剪强度的衰减,在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降_
3 软土地基常用的处理方法
3.1换填加固法
换填加固,顾名思义,就是将原来的软土地基在一定深度和一定范围内的软土挖出,换填成强度高、抗压缩、稳定性好的材料,主要包括砂、碎石、石灰等建筑材料。通过换填加固,一定程度上改变了原有地基的组成,可使其达到建筑施工的标准。换填加固法的软土地基处理方式,需要有以下几点需要注意:一是选用的换填材料要根据施工地实际的情况进行选择,选择的换填材料要符合相关规定和建筑物的要求,这样才可保证软土地基加固的实施是合理有效的。二是换填加固过程中,要逐层换填加固,逐层压实,用机械碾压等方法使之达到建筑要求的压实度。三是换填的深度和面积要经过正确的计算,保证换填工作的正确进行。换填时应先去除地基中的一些垃圾或杂物,基底要平整干净,再将经过试验合格的换填材料和计算确定的技术参数进行换填。换填加固法可直接有效的解决软土地基承载能力弱的主要问题,在各种大型建筑工程中应用广泛。
3.2强夯法加固软土地基
重锤夯实加固法也是在软土地基的处理中常用的方法,工程实践也证明,强夯法加固软土地基,尤其是大面积的软土地基,是一种行之有效的软土地基加固办法,值得进一步的研究和推广应用。强夯法一般是指工人通过卷扬机将重达 3 吨的重锤吊起到一定高度,一般为六米到九米,重锤由上向下坠落,而产生了一个强大的冲击力,利用这个冲击力来夯实地基。多次的,高强度的冲击,巨大的能量可有效的加固地基。重锤夯实法的主要注意事项有:锤子的重量、起落的距离、夯实的时间间隔和夯实的遍数等。
夯实法中比较难以控制的一个参数就是:有效加固深度。有效加固深度,目前还没有权威的表达,其意思是指在重锤强夯加固中,不同的地质环境、重锤重量、起落高度、锤击次数与建筑施工对地基加固的最终要求之间的关系,是指导重击夯实工作的参数标准的计算方法,公式。影响有效加固深度主要有以下几个因素:
(1)夯击能的大小。夯击能,简单来说既是指重锤落地时所产生的冲击力的大小,受重锤大小和起落高度、夯击次数、间隔等的影响。设置合理的夯击能大小,可以有效的排出软土地基中的水分,减少夯击的次数,大大提高软体地基加固工作的效率。到底选择多大的夯击能来使用,受多种因素的影响,是一个复杂的技术难题,我们可根据经验和可靠的公式进行计算,保证夯击的有效进行,缩短工期。
(2)施工地的土质条件。不同的土质条件在受到重锤冲击时所受到的影响不同,这就直接关系到加固的结果。不同的土质要选用不同的夯击方案,需要在实际施工中具体分析。土质的密度,含水量等都影响着夯击的效果,夯击的进行要以此为依据,否则可能效率低下甚至起到不好的效果。
(3)重锤的锤底面积。捶底面积的大小,决定了重锤落地与地面的接触面积和所产生的冲击力的大小。锤底面积过大,贯穿力小,加固深度小,加固力度不够。锤底面积过小,贯穿力大,压力大,容易陷入太深影响起落。合理的锤底面积,应根据现场条件来决定,一般控制在 25~40 千帕压力之间最为合理。
3.3深层水泥搅拌桩法
淤泥和砂土土地的基本处理方法就是深层水泥搅拌桩法,指利用深层搅拌机在地基深处将软土与水泥、石灰等固化剂强制搅拌,使其结合度提高,从而改善软土地基的承载能力。在深层水泥搅拌桩处理中,所选用的水泥等材料在质量上一定要严格按照实际工作中地基加固所需的要求。此外,水泥搅拌桩机械要做好稳定和安全工作,根据现场平面图测量好地面标高和各项数据,确定桩位。搅拌桩机械在开工前,要做好施工机械的安全和各项指标检测,避免在施工中出现错误。深层搅拌法的施工工艺流程如下图 1 所示:
3.4深层石灰搅拌桩法
深层石灰搅拌桩法,是利用石灰与土搅拌后所发生的一系列物理和化学反应来加强软土地基的强度,根据实际地质的不同所产生的加固效果也不同。深层石灰搅拌桩法的材料主要就是生石灰和高炉煤灰,可以有效的吸收软土地基中的过多水分,施工要按照从四周到中间的顺序原则,施工过程中要避免石灰搅拌桩被地表或附近的水渗透而过多吸收水分失去原有效果。
3.5软土地基加固的其它方法
以上几种软土地基的加固方法,是在现实工作中比较常用的几种办法,此外,还有塑料排水板法、挤密桩法、排水固结法、排水砂垫层等,还有化学加固法、桩基法、沉井法、侧向约束法、反压护道法、冷热处理法、胶结法、振冲地基加固、碎石桩挤密加固地基、砂桩加固地基、水泥煤灰碎石桩、塑料板排水加固、石灰粉煤灰(火山灰、钢渣或黏土)桩等软基处理方法等。不同方法的使用,需要建筑施工者根据现场条件进行选择和组合,从而起到加固软土地基,保证建筑施工顺利进行的目的。
结语
软土地基的勘察及处理取决于对软土地基有效的数据分析。根据现场地质的实际条件,来选择合适软土地基勘察技术和加固处理技术,才能达到合理、经济、高效的目的,处理好软土地基以保证建筑工程的顺利进行。
参考文献:
[1]徐绪程.浅议软土勘察中关键指标的分析评价[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(02).
[2]罗友弟.岩土工程勘察工作中容易出现的几个问题[J].中国科技信息, 2010(03).
[3]尹志钢.软土地基处理技术分析及其应用[J].山西建筑,2010(05).
关键词:建筑工程;软土地基;处理方法
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
1引言
软土是淤泥和淤泥质土的总称。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。
2软土工程特点
软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载能力低的一种软塑到流塑状态的粘性土。如淤泥、淤泥质土以及其它高压缩饱和粘性土、粉土等,其抗剪强度低,固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。软土的工程特点:
一是含水量较高,孔隙比为1~2,孔隙比大。
二是抗剪强度很低。改善软土强度特性的一项有效途径是加速软土层的固结速率。
三是高压缩性。一般止常固结的软土的压缩系数约为a1-2=0.5~1.5Mpa-1最大可达。1-2=4.5 Mpa-1;压缩指数约为Cc=0.35~0.75
四是低渗透性软土的渗透系数一般约为1x10-6~1x10-8cm/s
五是结构性明显。软土一般为絮状结构,一旦受到扰动,土的强度显著降低,甚至呈流动状态。因此,在软土层中进行地基处理和基坑开挖,若不注意避免扰动土的结构,就会加剧土体变形,降低地基土的强度,影响地基处理效果
六是流变性。当有荷载作用时,剪应力使软土产生缓慢的剪切变形,其抗剪强度的衰减,在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降_
3 软土地基常用的处理方法
3.1换填加固法
换填加固,顾名思义,就是将原来的软土地基在一定深度和一定范围内的软土挖出,换填成强度高、抗压缩、稳定性好的材料,主要包括砂、碎石、石灰等建筑材料。通过换填加固,一定程度上改变了原有地基的组成,可使其达到建筑施工的标准。换填加固法的软土地基处理方式,需要有以下几点需要注意:一是选用的换填材料要根据施工地实际的情况进行选择,选择的换填材料要符合相关规定和建筑物的要求,这样才可保证软土地基加固的实施是合理有效的。二是换填加固过程中,要逐层换填加固,逐层压实,用机械碾压等方法使之达到建筑要求的压实度。三是换填的深度和面积要经过正确的计算,保证换填工作的正确进行。换填时应先去除地基中的一些垃圾或杂物,基底要平整干净,再将经过试验合格的换填材料和计算确定的技术参数进行换填。换填加固法可直接有效的解决软土地基承载能力弱的主要问题,在各种大型建筑工程中应用广泛。
3.2强夯法加固软土地基
重锤夯实加固法也是在软土地基的处理中常用的方法,工程实践也证明,强夯法加固软土地基,尤其是大面积的软土地基,是一种行之有效的软土地基加固办法,值得进一步的研究和推广应用。强夯法一般是指工人通过卷扬机将重达 3 吨的重锤吊起到一定高度,一般为六米到九米,重锤由上向下坠落,而产生了一个强大的冲击力,利用这个冲击力来夯实地基。多次的,高强度的冲击,巨大的能量可有效的加固地基。重锤夯实法的主要注意事项有:锤子的重量、起落的距离、夯实的时间间隔和夯实的遍数等。
夯实法中比较难以控制的一个参数就是:有效加固深度。有效加固深度,目前还没有权威的表达,其意思是指在重锤强夯加固中,不同的地质环境、重锤重量、起落高度、锤击次数与建筑施工对地基加固的最终要求之间的关系,是指导重击夯实工作的参数标准的计算方法,公式。影响有效加固深度主要有以下几个因素:
(1)夯击能的大小。夯击能,简单来说既是指重锤落地时所产生的冲击力的大小,受重锤大小和起落高度、夯击次数、间隔等的影响。设置合理的夯击能大小,可以有效的排出软土地基中的水分,减少夯击的次数,大大提高软体地基加固工作的效率。到底选择多大的夯击能来使用,受多种因素的影响,是一个复杂的技术难题,我们可根据经验和可靠的公式进行计算,保证夯击的有效进行,缩短工期。
(2)施工地的土质条件。不同的土质条件在受到重锤冲击时所受到的影响不同,这就直接关系到加固的结果。不同的土质要选用不同的夯击方案,需要在实际施工中具体分析。土质的密度,含水量等都影响着夯击的效果,夯击的进行要以此为依据,否则可能效率低下甚至起到不好的效果。
(3)重锤的锤底面积。捶底面积的大小,决定了重锤落地与地面的接触面积和所产生的冲击力的大小。锤底面积过大,贯穿力小,加固深度小,加固力度不够。锤底面积过小,贯穿力大,压力大,容易陷入太深影响起落。合理的锤底面积,应根据现场条件来决定,一般控制在 25~40 千帕压力之间最为合理。
3.3深层水泥搅拌桩法
淤泥和砂土土地的基本处理方法就是深层水泥搅拌桩法,指利用深层搅拌机在地基深处将软土与水泥、石灰等固化剂强制搅拌,使其结合度提高,从而改善软土地基的承载能力。在深层水泥搅拌桩处理中,所选用的水泥等材料在质量上一定要严格按照实际工作中地基加固所需的要求。此外,水泥搅拌桩机械要做好稳定和安全工作,根据现场平面图测量好地面标高和各项数据,确定桩位。搅拌桩机械在开工前,要做好施工机械的安全和各项指标检测,避免在施工中出现错误。深层搅拌法的施工工艺流程如下图 1 所示:
3.4深层石灰搅拌桩法
深层石灰搅拌桩法,是利用石灰与土搅拌后所发生的一系列物理和化学反应来加强软土地基的强度,根据实际地质的不同所产生的加固效果也不同。深层石灰搅拌桩法的材料主要就是生石灰和高炉煤灰,可以有效的吸收软土地基中的过多水分,施工要按照从四周到中间的顺序原则,施工过程中要避免石灰搅拌桩被地表或附近的水渗透而过多吸收水分失去原有效果。
3.5软土地基加固的其它方法
以上几种软土地基的加固方法,是在现实工作中比较常用的几种办法,此外,还有塑料排水板法、挤密桩法、排水固结法、排水砂垫层等,还有化学加固法、桩基法、沉井法、侧向约束法、反压护道法、冷热处理法、胶结法、振冲地基加固、碎石桩挤密加固地基、砂桩加固地基、水泥煤灰碎石桩、塑料板排水加固、石灰粉煤灰(火山灰、钢渣或黏土)桩等软基处理方法等。不同方法的使用,需要建筑施工者根据现场条件进行选择和组合,从而起到加固软土地基,保证建筑施工顺利进行的目的。
结语
软土地基的勘察及处理取决于对软土地基有效的数据分析。根据现场地质的实际条件,来选择合适软土地基勘察技术和加固处理技术,才能达到合理、经济、高效的目的,处理好软土地基以保证建筑工程的顺利进行。
参考文献:
[1]徐绪程.浅议软土勘察中关键指标的分析评价[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(02).
[2]罗友弟.岩土工程勘察工作中容易出现的几个问题[J].中国科技信息, 2010(03).
[3]尹志钢.软土地基处理技术分析及其应用[J].山西建筑,2010(05).