浅论在施工中对湿陷性黄土的基础处理论文_宋长龙1,宋积明2

浅论在施工中对湿陷性黄土的基础处理论文_宋长龙1,宋积明2

摘要:青海省多处地处湿陷性黄土地段,黄土结构松散,压缩性大,湿陷性强,具有强烈自重湿陷性,给施工带来了诸多不便。 多年来结合施工实践,总结了一些黄土地基处理方法,效果明显。如用人工浸水方法处理湿陷性黄土地基;或将具湿陷性部分地基换垫灰土垫层;或采用各种桩基础穿越湿陷性土层等,这些方法起到了有益的作用。本人就湿陷性黄土的基础处理粗浅的谈一下自己的认识。

关键词:湿陷性;黄土;基础处理

1 黄土地基处理方法

1.1土垫层及灰土垫层:

土垫层是在地基面上,将原土翻夯一定厚度或换垫力学性质较好的土层。灰土垫层是换一定厚度的石灰和黄土(或黏土)的配合土。常用3:7灰土或2:8灰土,土垫层及灰土层的厚度应视原状地基土的性质和建筑物的类别根据计算确定。在一般情况下土垫层的厚度多在两米左右,灰土垫层的厚度都多在一米以内。夯实质量要求土垫层干容重不小于1.6克/cm3、灰土垫层1.5/cm3以上,施工中应使土、灰过筛,均匀洒水、充分拌和。最佳含水量通过试验确定压实方法一般采用震动式压路机分层碾压或蛙式大夯机分层夯实。

对土垫层小于1米厚时一般不应考虑其对地基允许承载力的提高系数,只有厚度大于1米时,可以通过试验测定后适当提高,但一般不超过原地基承载力的20%。由于灰土层的承载力较高且防渗抗冻性较好。

1.2桩基础:

按支撑形式分为支承桩 ,摩擦桩及混合桩;按施工方法分为打入桩及现浇桩,打入桩分为木桩、素混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩等。打入桩因为制作要求较高,运输及夯打均较困难而且长桩施工难度更大,故在使用上受到一定的限制。现浇混凝土桩长可根据需要设置,具有较大的支承力,这种抗力主要是 桩体的粗糙表面与土层间产生的摩阻力,由于施工操的方便性而应用较广泛。素混凝土#桩穿过湿陷性或高压缩性黄土将桩脚直接座落在非湿陷性土层(或砂砾层)上是消除黄土地基湿陷性危害的一种有效办法。

1.3改善地基土的结构及性质:

有物理机械的、化学的、物理化学及水理的,但它们的基本作用都是改变地基的松散结构为密实结构,变湿陷性为非湿陷性,因此它们均适用于处理自重湿陷性黄土地基,对非湿陷性黄土地基效果并不显著,目前应有的有下述预浸水法:

采用预浸水法将大厚度的自重湿陷性黄土的湿陷消除在工程建设之前,预浸水法操作简便,费用低,处理范围广,深度大,同时对陷穴、鼠洞、暗逢、墓坑等又可及时发现及时处理,但它也有一定缺点;如工期长,耗水量大,浸水后原土承载力有所降低等,

采用预浸水法处理自重湿陷性黄土地基时,尚须注意下述问题:

a.浸水基坑大小的确定:

自重湿陷性是湿陷性土体浸水后因结构改变而产生的自身沉陷。

产生自重湿陷的条件,除了饱和土体的自重压力大于土的湿陷起始压力外,浸湿土体自重尚须大于周界土层的阻力。当浸水面积过小,浸湿土体的自重不能克服其周界阻力时,因此浸水基坑必须具有足够大的尺寸,以保证沉陷过程充分完成,浸水基坑的最小边长可用下述公式确定。

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当基坑为方形时:

a=4t\Y

式中:a__基坑的最小边长(米)

T-地基土体的竖向饱和抗剪强度

T=p.tgo+c

式中:p__单位土体的自重压力(吨/米2),p=Yn

n--为湿陷性土层厚度(米)

Y--为地基土在饱和时(G=0.85)的容重(吨/米3)

o--地基土在饱和时的内摩擦角度(度)

c--地基土在饱和时的凝聚力(吨/米2)

当基坑为圆形:

D1=4T/Y

D1为圆形坑槽的直径,既产生自重湿陷的起始尺寸。其他符号意义同前。

一般认为:浸水基坑的最小边长或直径为该湿陷性土层厚度的1--1.5倍时才能完成浸水沉陷。

b.浸泡及待干时间的确定:

预浸水所需要的浸泡时间,与地基土的湿陷敏感性和地质条件有关。如果地基的湿陷敏感性强,渗透性大,湿陷就完成快,自重湿陷性黄土大多具较强的湿陷敏感性,其主要湿陷量(即占总湿陷量的70%-80%)是在浸水开始后的10-30天内产生的,其余湿陷量将在浸水后期缓慢完成。因此有人认为浸泡时间可按照产生主要湿陷量的时间而定,即不少于30天。对于湿陷性土层厚度小于10米的地基,浸泡时间持续30~35天即可。但在工程时间中就工程建筑物而言,不应只考虑只要湿陷量或湿陷性土层厚度,还应考虑湿陷系数及其湿陷速率,自重湿陷总量及地基图的工程地质结构。按此计算主要湿陷量将大于49-56cm,剩余湿陷量仍有14-21cm之多,对建筑物的安全仍有补课护士的危害性,一般重要建筑物地基土的浸泡时间应以不小于60天为宜,为争取工期,还可结合堆载预压法。改善地基土的密实状态。

关于加速湿陷完成,目前还可采用砂蕊孔、桩及控制水平渗透等方法,

一般浸水后地基的含水量达到30%以上,之后由于自由水的下渗及地表蒸发,含水量迅速降低。在西宁地区待干35-40天后含水量为22-27%,待干160-180天后含水量可降至16-24%,基本上接近地基土的最佳含水量;一般应在停水半年后施工。

c.消除二次湿陷及外荷湿陷的措施:

经验证明:预浸水处理后的地基土上部5米内土层,再次浸水后在外荷作用下,仍具有湿陷性有试验表明在0.2MPa压力下,外荷相对湿陷系数大于0.02,这是由于浸水自重湿陷后上部土体孔隙率较大之故。为了解决这个问题,多采用设置土垫层或灰土垫层,土桩挤密等方法,提高上部地基承载力或将荷重传递到5米一下的土层上,不以上部土层作为持力层。

d.预浸水后的基地强度:

湿陷性黄土地基浸水后5米一下的干容重一般提高0.1克/厘米3左右,孔隙比减小0.12以上。在0.2MPa压力下相对湿陷系数多在0.01一下,基本消除了湿陷性,可以按非湿陷性地基处理。

e.关于耗水量:

保证大量供水是预浸水处理地基的重要环节,为此应在浸泡前考虑好供水源,设置好供水设置。

一般浸泡开始后,前十天的耗水量最大,平均日耗水量可达0.36-0.47吨/米2,以后渐渐减少到每日0.12-0.08吨/米2.浸泡30天的总耗水量一般为4.9-5.5吨/米2,浸泡60天的总耗水量一般为6-9吨/米2。

2 湿陷性黄土地基评价的几个问题

便捷和灵活实效的特点,在化工企业污水处理中的运用也非常广泛。此外,生物好氧法多与厌氧法协调使用,进而极大提高了污水处理质量。

3.8电—生物藕合法

石油化工原料中一些苯类、酚类和烃类自身很难利用生物法降解,因此,目前经过研究已经开发出电—生物藕合技术。其原理是:首先利用电催化将污水中难降解的有机物进行氧化或还原反应,从而转化生成有机分子,最后利用生物法将易于降解的有机物进行彻底消除,最终达到污水的排放指标。

结束语

对石油化工污水的处理,不仅关系到企业的发展,更关系到我国整体的环境建设。企业要合理的提升污水的处理技术,污染越严重的污水,在处理过程中要越细腻,采用高级氧化技术深入的对废弃污水警醒研究利用,合理的改善污水的整体有毒性。同时,在水资源匮乏的当代,企业要对水资源做到合理的循环利用,严格遵守不浪费原则,通过基础层面问题的改善来提升企业的整体发展水平。

参考文献

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[3]李丹,俞磊,陆祺.关于石油化工污水处理技术的现状及其发展趋势[J].化工管理,2014,32(22):270.

[4]韦浩.石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].化工管理,2014,32(17):273.

论文作者:宋长龙1,宋积明2

论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期

论文发表时间:2017/11/23

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