摘要:所谓特殊土,指的是与一般土而言其工程性质有显著差异的土类,具体表现为有独特的物理力学性质以及工程性质,同时其物质构成及结构构造也有特殊性。我国土地辽阔,在不同的区域由于气候、自然条件、地理地质及人类生活的影响,形成了各种各样的特殊土,但起分布又有一定的规律性,有着较为明显的地域性。在我国,常见的特殊土包括软土、红黏土、膨胀土、冻土及湿陷黄泥土等,它们的工程性质差异很大,对工程的影响和危害也很大,本文以常见的软土为研究对象,探讨了起地基处理技术。
关键词:道路工程;软土地基;处理方法
软土地基是工程建设中常见的地基形态,一般由淤泥和其他的高压缩性的土质组成。施工不当就会引起塌陷,甚至局部受到明显的破坏。基于这一情况,更加需要施工人员重视工程建设,采取合适的施工技术进行处理。在解决问题时,应该了解软土地基的实际情况。例如透水性差的特点,应该加大处理力度,将更多的精力放在排水的问题上,以避免沉降现象的发生。
1软土的工程特性
软土的工程特性如下:(1)触变性:软土的触变性,主要是指当软土在受到外界作用发生振动后,其连接结构就发生了破坏,使软土的强度很快减低,或者使土变为稀释状态。常用灵敏度来衡量触变性的大小。对于软土地基而言,触变性越大,在受到振动载荷后,更容易产生侧向位移、沉降或者内陷。(2)流变性:软土的流变性主要反映了其剪切变形,对于软土而言,除排水固结可能造成变形外,弱起收到剪切力,也可以产生变形,这就是软土的流变性。软土的流变性与建筑物地基的沉降有着较大的关系,对于堤岸、码头等工程的稳定性不利。(3)高压缩性:高压缩性反映了软土的压缩性能,一般而言,软土在受到100kpa左右的垂直压力时,就可能发生压缩变形,因此软土的高压缩性表现为建筑物的沉降量大。(4)低强度:因为软土的触变性、流变性及高压缩性等特性,所以其地基强度很低,不排水剪切强度大都超过25kpa。(5)低透水性:低透水性是软土的又一工程特性,其非常弱的透水性能不利于建筑物地基的排水固结,因此也会造成沉降持续的时间更长。此外,在开始加载载荷时,常会出现较高的孔隙水压力,也会对地基在强度产生影响。(6)不均匀性:因沉降环境的不同使得软土层中的层理良好,在层中局部分布着不均匀但较密实的颗粒或砂层,但其在分布上存在差异,因此作为地基,还是容易出现差异沉降。
2道路工程软土地基处理方法
2.1置换法
(1)置换填土
对于置换方法来说,由于土方量较大,故对于这种方法一般适用于软基,上部的软弱土厚度较小,一般不超过3米,将上部的软弱土挖除之后,选用风化弱、坚硬程度好、不易风化的岩石进行换填处理,值得注意的是,对路基来说,换填时应该注意树根等腐植物、冬季施工时,应避免回填冻胀土,并应该注意骨料的渗透性,应分层回填,分层碾压。
(2)抛石挤淤法
这种方法适用于范围较大,深度不大的饱和性软弱土中,一般这种土的压缩性高,渗透性差,透水率差,并且应该考虑材料的来源问题,这种效果主要是改善原有的排水不畅条件,并且通过添加石料,改良原土体的物理性质,改变原有的流动性和粘稠度,在一定程度上,打开排水通道,提高一定的地基承载力。
(3)土工织物加固地基
这种方法为柔性改良,其将上部荷载传递体下部地基,并可通过吸附地下水等措施进行排水,在一定程度上提高地基承载力,并应该注意分层进行处理,上部的荷载通过土工织物进行下部扩散。属于一种改良措施。
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2.2排水固结法
袋装沙井是加载预压法的一种,袋装沙井主要是将渗透性较好的岩土体装入沙袋内,然后装入坑中,主要处理于软土地基,其吸附作用可以打开排水通道,通过渗透、蒸发排泄地下水,袋装沙井既有大直径沙井的作用,保证连续性,避免缩径。另外,该方法节省原材料,费用较低,施工效率快,是处理软土地基的较好方法。沙垫层、塑料排水板也是加载预压法的一种,通过预压,天然地基在预压的作用下,压密、固结,地基产生变形,地基土强度提高,而但天然地基土的渗透性较小时候,通过减小渗透路径,采用设置竖向、横向的排水通道,故有上述手段。
2.3灌注桩施工技术
灌注桩施工时,具有很多不同之处。例如钻孔方式不同,包括人工和机器钻孔为主,方式主要根据施工地区的土质和设备来决定,例如在黏土中进行桩基础施工,应该采用人工钻孔进行施工,在一般土壤中应该采用钻孔机。同时还要对工程的实际需求进行考虑,例如根据有关标准和规定,桩基础一定要在规定的时间完成施工,这样就要对不同钻孔技术进行充分考虑,并且采用的方法还要与工程实际需求相适应,只有这样才能被人们接受和认可。
2.4复合地基处理法
(1)深层搅拌法
深层搅拌法是通过深层搅拌机,沿水泥或者石灰和地基土原位搅拌呈圆柱状,格栅状或者连续墙水泥土增强体,形成复合地基以提高地基承载力,减少沉降,深层搅拌法分为干法和湿法等,适用于承载力小于120kpa的粘性土,粉土等软土地基,在处理泥炭土或者地下水具有腐蚀性等,需要进行试验确定。在一定程度上,可以作为止水帷幕。另外,需要注意的是,该方法一定要穿透软弱土层,因为部分应力通过桩体向下传递,如果下部仍为软土,可导致整体下沉,满足不了加固要求。
(2)砂石、碎石桩(或矿渣等松散粗颗粒材料)
砂石、碎石桩(或矿渣等松散粗颗粒材料)都是一种地基处理的置换方法,通过强夯或者沉管等方法设置密实的砂桩、碎石桩,这种由碎石桩和桩间土共同作用的处理体形成复合地基,共同受力,提高了地基承载力,而竖向的砂石体形成了一个竖向的排水通道,减少了渗透路径,这种方法加固周期短,见效快,对工期紧张的项目十分有利。选料要求尽量选用风化弱,骨料含量高,坚硬程度高的、含泥料低的碎石骨料。并应适当考虑碎石级配。
2.5强夯和强夯碎石置换
强夯是利用夯锤自由下落产生冲击能和震动反复夯机地基土,从而提高地基承载力,主要破坏原有土体结构,高能冲剪打开土体排水通道。主要适用于碎石土、砂土等,在沿海地区,尤其适合骨料含量大的素、杂填土。值得注意的是,对于某些次生矿物,在地下水位较高的情况下,粘土矿物具有吸水膨胀的特性。强夯作用力下,填土内孔隙水无法即时排出,孔隙水压力增大,土体工程性质变差,部分夯坑周边发生隆起现象。同时由于强夯的作用,在夯坑内引起应力集中,在超孔隙水压力作用下,孔隙水逐渐向坑内汇积。故应注意相应的排水措施。勘察过程中,应该根据地质资料,确定软弱土的埋深,确定强夯影响深度大于软弱土深度,并确定其不应对强夯效果造成影响。
总之,路软土地基处理方法各具特色,然而它们处理软基的目的都是相同的,是为更好的进行沉降处理和稳定处理。在软基处理方法选择过程时,为了经验知识不足,从而造成选择方法不够妥当,甚至错选处理方法,为此应该对软基处理方法进行分类解析。
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论文作者:吴奇峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/14
标签:地基论文; 工程论文; 方法论文; 土地论文; 碎石论文; 压缩性论文; 孔隙论文; 《基层建设》2017年第8期论文;