摘要:本文是作者近几年工作经验总结的,主要的结合中邦上海城岩土工程勘察报告浅谈软土地基处理方案的比选。
关键词:岩土工程;勘察报告;软土地基;处理方案
前沿
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、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。
南通地区处长江三角洲平原新三角洲平原区,成陆时间较短,在启东和通州湾区皆大量分布淤泥或淤泥质土。软土地基处理就是我们南通工程地质人员在工程技术上必须要处理的部分。
对于软土地基处理,我们南通人积累了丰富的经验,应用比较成熟的方法一般是换填垫层法和水泥土搅拌桩(干法),以及这两年在启东地区逐渐兴起的微型桩加固方案。
我在南通启东中邦上海城项目过程中,就充分利用这三种复合地基处理方案各自的优点,进行比选,对不同地段采用不同的施工方法和施工工艺,在工程时间、经济效用上服务业主,为业主节约了成本,服务了社会。
在启东中邦上海城别墅区所在的地块中,表层皆为正常固结、中高灵敏度的软土,软土的深度范围从2.0m到11.0m,最弱的区域为淤泥,承载力仅为50kPa,较强处承载力可达70kPa,且部分区域的软土深度变化较快,坡度可达30%,控制均匀沉降也比较困难。本项目别墅的单柱荷载为1450kN,基础深度大部分落于深度1.0m左右,用软土作天然地基远远不能达到要求。
换填法又称换土法。所谓换土法是指将地基范围内的软土清除,用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。在建筑工程施工中,一般采用的是开挖换填天然砂砾和中砂的混合物,即在一定范围内,把影响地基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除,用固定砂石配比的换填物进行换置,采用分层填筑、分层压实、分层检测压实度的方法施工。从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。在换填过程中,对于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配也应充分考虑,最好做试验检测,避免无法压实而引起沉降,换填之后也应做承载力检测,达到设计要求后方可施行下道工序的施工。
但是换填法的局限性也很明显,处理深度不深,考虑经济效用,本区域处理的最大深度范围大约1.5m;处理后达到的承载力也有限,对于本工程部分区域采用的砂石7:3换填垫层方案,换填后的地基基础,承载力基本达到了110kPa~120kPa。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆换填还受到各单位施工工艺不同的限制,处理后的地基基础很难十分均匀,因此地基基础只能按不均匀地基设计,增加了工程造价。
对于本工程区域的东南部A01-B02区域,软土的深度大约在2.0m到2.4m,换填垫层的最大深度约1.5m,且业主急需加快本区域的工程进度,采用桩基方案不满足时间效用要求(检测时间须大于28天),故本人推荐换填垫层法方案,要求施工方严格按照施工规范分层填筑,分层压实,且为满足业主对时间上的要求,本公司采用复合地基静载荷试验和轻型触探试验相比对的方法进行检测,分层检测之后承载力均大于110kPa,且最高承载力不超过130kPa,既为业主节省了时间成本,也为业主创造了巨大的经济效益。
水泥土搅拌桩是用于加固饱和软黏土低地基的一种方法,它利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所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。本区域一般采用干法,能较多吸收处理土中较多的水分,对处理本区域含水量较高的淤泥质土有很好的效果,且水泥土搅拌桩的检测方法较为成熟,本地区的应用程度也非常高,积累了大量的实际工程经验。
在本工程最北部的C02区域,淤泥质土的深度虽然达到了11m,但在中部5.0到7.0m深度范围淤泥质土的中段,出现了ps>2.0MPa的粉土夹层,本区域的地基处理,我在报告中就建议了水泥土搅拌桩方案,采用该夹层为桩端主要受力层控制总体沉降。对于换土法方案,由于不能做到整体淤泥质土全部换填,在控制整体沉降方面有风险和难度,故不建议采用。
但对于本工程东北部的C01-C02区域,软土的深度在30m范围内从2.0m急剧加深至11.0m,对于本区域,换填垫层显然达不到均匀沉降的要求,若采用水泥土搅拌桩方案进行处理,处理的深度达到10m多,且主要受搅拌桩本身强度的限制,按照当地的经验,水泥土搅拌桩的fcu一般只能达到1.6MPa,Φ500的水泥土搅拌桩单桩荷载最多只可达78kN,经济效益不明显。
对于该片区域,我建议采用微型桩加固方案。微型桩加固方案的优缺点非常明显,首先具有一般的预制桩基优点,桩身质量可靠,沉桩施工时质量控制点、隐蔽验收环节相对较少,工期短,沉降易控制,承载力易于检测;且相对于一般的桩基方案,可发挥周边土的承载力作用,降低用桩数量和桩径,节约成本。但是缺点是检测周期较长,周边土的承载力发挥较少。对于本工程该区域,可采用边长250mm的方桩,桩底达到淤泥质土下部的硬持力层,桩与基础可不整体连接,设置150mm的褥垫层。面积置换率m=0.04,复合地基承载力约130kPa,满足了业主控制工程质量和节约成本的双重要求。
对于软土地基的处理,规范中还列举了诸多成熟的方法,这就要求我们岩土人在以后工作中多加学习国内外先进的技术,丰富自身的工程经验应用到以后的地基处理中,在工作中中不断的学习,服务社会。
参考文献
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论文作者:刘波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/3
标签:承载力论文; 地基论文; 区域论文; 淤泥论文; 方案论文; 深度论文; 启东论文; 《防护工程》2018年第35期论文;