岩土工程中的淤泥质软土地基处理要点分析论文_马婧,李素娜

岩土工程中的淤泥质软土地基处理要点分析论文_马婧,李素娜

马婧 李素娜

内蒙古自治区巴彦淖尔市 河套学院 015000

摘要:我国地域广阔,地质条件复杂多样。随着经济的快速发展和城市化进程的不断深入,工程建设领域取得了巨大的发展成就。在许多工程项目的岩土工程施工中,经常遇到淤泥质软土地基,如果处理不当将直接影响工程的整体质量。本文结合当前的发展水平,简要分析了岩土工程中的淤泥质软土地基处理的若干要点,以供探讨。

关键词:工程;淤泥质软土;地基

一、淤泥质软土地基简介

淤泥质软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然细粒土。具有以下特点:

(一)含水量高、孔隙比大

淤泥质软土天然含水量在40%~70%之间,有的大于70%,天然容量在15~18kN/m3之间。由于其形成条件和土体颗粒组成的内在特性,软土土体颗粒之间空隙很大,天然空隙比通常大于1。

(二)杂质较多

淤泥质软土通常含有很多细颗粒及大量有机腐植质,颜色呈深灰色或暗绿色,有臭味。

(三)力学性能差

强度极低,压缩性大,大部分压缩变形发生在垂直压力为100kPa左右,作为地基时的沉降量很大。地基承载力低,强度增长缓慢,加荷后易变形且不均匀,变形速率大且稳定时间长,一些深厚的软土沉降持续数年甚至数十年之久。淤泥质软土具有亲水性,渗透性很差,土体中得水分大部分与固体颗粒形成结合水,内部水分很难排除。此外,具有触变性及流变性大的特点,作为地基则易产生不容许的差异沉降。

二、岩土工程中淤泥质软土地基的主要处理方法

2.1桩基法

桩基法主要适用于一些中小型的水工建筑物的淤泥质软土地基的处理,当这些工程地基中的淤泥质软土层较厚,进行大面积的处理较为困难时,可以通过打桩的方法来对岩土工程地基进行加固处理;当淤泥质软土较厚,进行深层次地基处理比较困难时通过打桩的方法对岩土工程地基的深处进行加固处理。在具体的实践运用过程中,当淤泥质软土地基的厚度在7~10m的范围内时,采用灌注桩加承载台的方式对其进行处理,其中灌注桩应该打至硬土持力层。

2.2灌浆法

灌浆法在对淤泥质软土地基进行加固的效果非常显著,其主要方法是通过液压、气压或者电化学的原理将具有固化性质的浆液注入到软土地基的介质或者建筑物和地基之间的缝隙中去。换土法。换土法主要在浅层处理施工中较为适用,比如对于位于浅层的淤泥质土、素填土、杂填土、湿陷性黄土、暗塘和淤泥结构等类型的土壤。优化结构法。优化结构法主要通过两种方式进行地基优化处理:选择自重较轻的结构,这其中以“U”形桥梁的优势最为显著,因为“U”形桥梁的桥台不仅能够减轻上部结构的自重,还具有基础埋深浅的特征,从而可以将基础埋置在淤泥质软土层之上的密实土层中,以此有效避开淤泥质软土层。由于具有上述有点,各类拱桥,比如钢架拱桥、肋拱桥和桁架拱桥等,

都在实际工程中被广泛应用。采用较薄的底板。对于规模较小的建筑工程,可以将其钢筋混凝土材质的地板尽量设计的比较薄,从而增大基础面积,减轻上部结构的集中压力。

2.3排水固结法

排水固结法能够对淤泥质软土层的稳定问题和沉降问题进行有效的解决,其具体运用过程是通过排水和加压两部分的系统来共同完成的,这其中的排水系统可以依据排水通道类型的不同分为塑料排水和砂井排水两种模式,两种模式是根据岩土工程地基的类型进行科学合理的选择的,当选择好排水体和排水方式后,地层自身的透水性和加压系统的辅助,由排水体将土层中的游动水集中排出,从而增加土层密实程度,提高其稳定性。

2.4加筋法

加筋法是通过在岩土工程地基的软弱出科学集中的加入一些增强其强度和稳定性的特殊材料,根据这些材料的不同,可以将加筋法分为土钉墙技术、加筋土技术和土工合成材料技术三类。

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三、岩土工程中淤泥质软土地基处理技术要点分析

3.1做好地质勘查工作

在工程建设前,一定要对工程建设区域的工程地质进行详细勘测。全面了解工程建设区域的地质条件,从而制定科学并且合理的施工技术方案。在工程基础施工前,施工技术人员必须要对软土地基的柔软度、稳定、变形等进行科学合理的计算过程。这样可以避免和减少工程基础施工中出现开裂、倾斜、位移、失稳和沉降等造成的安全、质量问题。

3.2置换处理技术要点分析

置换处理是指将基底不能满足设计要求的软土挖除,代以人工回填砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的土体作为持力层。该方法优点是可以就地取材、价格便宜、施工工艺比较简单。适用于软土埋深较浅、开挖方量不太大的基础施工。换填法要注意设计要求,避免超欠挖以免造成经济损失,同时换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基承载力特性,提高抗变形和稳定能力,施工时应注意坑边稳定,保证填料质量,填料应分层夯实,确保基础有较好的承载能力。

3.3化学加固处理技术要点分析

对于表层为粘性土时,在表层粘性土内渗入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰,熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌,除了降低土壤含水量、产生团粒效果外,对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结,使粘土成分发生质的变化,从而促进土体稳定。

3.4敷垫材料处理技术要点分析

对于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力,来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,以提高地基的支承能力。敷垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。

3.5深层搅拌技术的要点分析

深层搅拌技术其原理是利用水泥浆、石灰或其他材料作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂(水泥或石灰的浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基,从而达到提高地基的承载力和增大变形模量的目的。深层搅拌法的适用范围有:淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土和黏性土等地基。需要注意的是,当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,应通过试验确定其适用性。

3.6加筋技术的要点分析

该技术方法是指运用强度较大的条带、纤维等土工聚合物埋入土层中,利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力,使土与加筋材料形成整体,减少整体变形和增强整体稳定。它有利于增加地基的承载力,降低或者消除地基的沉降量,提高建筑物的稳定能力。对于强度较大的土工合成材料,使得地基能够承受更大的抗拉力,减少地基的断裂的可能,使得地基的整体性和刚度得到进一步增强,增强地基的承载能力,改善地基土体的应力场和应变场。该技术适合于各种软土地基和各种高填土等。

3.7灌浆技术的要点分析

利用气压、液压或电动化学原理,把具有充填、胶结性能的材料注入各种介质的缝隙和孔隙中,以增加其强度和密实度。通过钻孔,将压浆管放入到预定深度的土层,在较高的灌浆压力作用下,使浓浆克服土体的初始应力和抗拉强度,在土体内产生水力劈裂和置换作用,形成交叉的结石网格和较高强度的空间性刚性骨架。在水力劈裂过程中,土体中自由水和毛细水被排走,表面水被吸收,土体发生固化和化学硬化作用,使土体再次得以加固。

四、结束语

总之,淤泥质软土地基自身的物理力学性质及其引起的工程特性对岩土工程具有一定的危害性,在具体的设计和施工中,必须采取一定的处理方法对其进行加固处理,并且不同的淤泥质软土地基需要根据工程的实际情况选择最恰当的方法进行处理,从而满足工程真实的需求。目前我国在淤泥质软土地基的处理方法方面已经有了很大的进步和发展,但是为了顺应工程发展的需求,对岩土工程中的淤泥质软土地基的处理方法还要进行深入的研究,从而最大程度的保证工程的质量和安全。

参考文献:

[1]余洋.岩土工程中的淤泥质软土地基处理解决措施[J].建材与装饰,2017(12):215-216.

[2]骆以道.海积软土特性及地基沉降分析若干问题的研究[D].武汉大学,2012.

论文作者:马婧,李素娜

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/5

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