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摘要:本文基于我国目前的软土地基管理技术,总结软土地基是施工特点和困难,分析当前我国在软土地基施工管理中的不足,提出进一步加强软土地及施工管理的方法,提高整体土木工程的施工质量,促进我国基础设施的建设。
关键词:软土地基;施工管理;土木工程
前言
土木工程主要解决的是工程的安全问题,使节构能够预防各种自然灾害和人为损害以及使用过程中的损耗及压力。其主要就是对于材料的良好运用,把各种材料发挥出相应的作用。软土地基无论是在公路桥梁中,还是在市政建设中,都有着很重要的作用,所以做好软土地基的管理工作,对于整体的土木工程来说,都至关重要。
一、软土地基特点
软土是一种细沙粒,土层结构非常复杂,压缩性较高,含水量大,承载力比较差,大部分是湖泊、海滨等沉积下来的饱和粘土,软土地基就是由这些粉土或者是软土构成的。软土地基的强度和沉降是土木工程中的重要考量,关系到土木工程的使用寿命和安全[1]。软土工程主要有以下特性:触变性,没遭到破坏以前,软土是固态的,遭到破坏后,马上就会转变成流动状态;低透水性,软土的透水性很差,需要长时间的排水才能结固,所以在土木工程中沉降持续的时间特别长;压缩性,在高压力的影响下,压缩系数非常大,土木工程的沉降量也就非常之大;沉降速度快,土木工程之下,随着荷载的增加,软土地基的沉降速度也会加快,在相同条件下,荷载越重,沉降速度也就越快;不均匀性,软土是有细微颗粒组成的,结构非常复杂,土质的密度也就很不一样,土木工程的沉降程度也就不一样,差异过大,就会对土木工程造成很大破坏;流变性,软土瞬时强度高于长期强度,在剪应力的作用下,就会随着时间的延长而变形[2]。
二、软土地基施工管理
软土地基的施工管理分为施工前、施工中两个阶段。在施工前,要进行地质结构的改造。首先要探查土木工程现场的地质、结构、环境等各方面的调查,对软土地基进行加固处理。在加固过程中,要严格按照土木工程的施工设计,根据室内配比的实验和土工实验过程,选择水平增强体复合地基或者是竖向增强体复合地基,并规划好桩位。规划好后,要进行试桩,然后对单位喷粉量进行计算,加固优化软土地基的结构。当然,在施工前,一定要检验好施工材料是否符合质量标准[3]。
(一)施工技术管理
在软土地基施工中的管理主要是对于施工技术的管理。符合标准的软土地基一般可以分为两类,一种是对天然的地基全部进行改良,实行排水固结法、强夯法、原位压实法、换填法等;另一种是对地基进行处理,形成复合地基,由天然地基土体和复合地基形成,由插入或者置换材料与天然地基土体实现,如低强度复合地基法、树根桩复合地基等,也可以振冲挤密碎石桩复合地基。当前在土木工程的施工过程中,对于软土地基的加固方法主要分为排水固结、灌入固化物、置换、振密、挤密、加筋和冷热处理等。
1.软土地基改良技术
1.1排水固结管理
排水固结是指在一定的荷载作用下,使软土固结,以达到孔隙减少、强度提高的目的,虽然这种方法能够提高软土地基的承载能力,但是其工期一般较长,对于不同的地质结构也要进行不同的深层处理方式、预压方式,这些处理方法主要包括:加载预压技术、超载预压技术、真空预压技术、降低地下水位和电渗法等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些方法中,塑料排水方案因为投资少、深度大、减少沉降量等优点而被广泛运用;
1.2灌入固化物法
灌入固化物法是指向软土地基中灌入水泥、石灰,或者是其他的化学固化物,与软土共同形成负荷土体;振密挤密法是采用震动或者是挤压的形式,使土体进一步提高承载力,以达到减少沉降的目的。其处理办法有:表层原位压实法、冲振密实法、冲振成孔挤密碎石桩和干振成孔碎石桩等,这些方法对于软土地基的适用性要求较高,需要我们在施工过程中引起注意;
1.3置换法
置换法是使用力学性质比较好的岩土材料,把软土地基中的全部软弱土和不良土或部分软弱土和不良土进行置换,形成双层地基或者是复合地基,大大加强软土地基的承载能力,减少沉降。置换法有一定的局限性,就是只能对5m以下的土层进行置换,一般不会超过3m。主要包括换土垫层法、挤淤置换法等;
1.4土工织物法和冷热处理法
土工织物结合垫层加筋法,是指在软土地基中使用高强度,大模量的筋材,可以使钢筋混凝土、土工合成材料、低强混凝土等,主要包括加筋土木法、土钉墙法、低强度桩复合地基法等;冷热处理法是通过冻结、加热等改变土体的物理力学性质,包括冻结法、烧结法等。
2.软土地基处理方法比较
在软土地基施工管理中,我们要结合土木工程环境、类型以及地质结构进行各种方法的比较,选择适合的方法。爆破和抛石排淤方法属于新兴的加固处理方法,利用淤泥的张力令软土地基的结构得到改善,排除松散的土壤和淤泥土质,用强度比较高的材料进行填充。这种方法有较高的成本费用,并且要严格的技术要求,具有一定的危险性。在海塘土木工程中,软土地基的软弱土层厚度都比较大,有时甚至深达20几米,爆破性的施工方法将会加大工程量、降低实施效果[4]。在土层比较浅的地方,爆破排淤的方法还具有一定的可行性;抛石加固技术是把大块的石头抛出,利用石头的重力挤压淤泥。但是对于结构松散,含水较少的软土地基效果不大。在积水洼地地区可以大范围的使用;土工织物基础面加筋,通过堆石加荷后土层的自然结固,逐步提高软土地基表层的荷载应力影响范围中的抗压能力和土体结构,土工织物发挥的是抗拉作用,抵抗土木结构两边和软土地基的滑动力,但是这种方法地基的固结速度慢、深度小,施工时沉降释放少、施工后的沉降量大,容易因为受力不均匀而产生土木工程建筑物的倾斜;塑料排水板方法是通过向软土地基中打入垂直向排水的排水板,排除软土中的水分加快固结速度,结合面层的土木织物和碎石垫层的水平向排水通道将水分排除。这种方法可以提高地基是固结程度和强度,增强自身的稳定性,并将软土沉降在施工期的时候进行大量的释放,施工后的沉降量也将大大减少,防止土木工程的不均匀沉降。这种方法对于含水量高的软土结构具有很强的效果,含水量小的软土层将加大施工难度。
几种方法都各有特色,适用于不同的土木工程。我们在进行选择时,一定要结合具体情况。
(二)软土监测管理
对于软土地基施工的监测是软土工程中的重中之重。只有对软土地基的施工进行实时的监测,才能够发现在施工过程中的问题,及时进行调整。施工现场中,涉及人员、机械、环境等多方面的因素,只有通过实时检测,才能找到问题出现在什么地方。
结语:随着我国填海造地等工程的进行,海滨、桥梁等土木工程建设加大,提高软土地基的施工管理,特别是含水较多的软土施工管理就显得尤为重要,对于新技术、新方法的使用也会促进我国的施工建设。对于软土地基施工的管理,我们一定不能放松,以促进整体土木工程的施工质量。
参考文献:
[1]刘文斌.采用振冲碎石桩加固软土路堤的复合地基施工技术研究[D].天津大学,2006.
[2]何坤.建筑工程软土地基施工处理方法分析[A].《建筑科技与管理》组委会.2015年3月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:,2015:2.
论文作者:黄慧兴
论文发表刊物:《基层建设》2015年18期供稿
论文发表时间:2015/12/29
标签:土地论文; 土木工程论文; 地基论文; 方法论文; 结构论文; 土工论文; 土层论文; 《基层建设》2015年18期供稿论文;