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摘要:科技的发展,促进软土地基处理技术也在不断发展。软土地基具有不均匀沉降、结构不稳定、承载力低等特性,对岩土工程的危害性非常强,在岩土工程的实施过程中,如果存在软土地基的情况时,就非常容易导致地基沉降、建筑物墙体裂缝等,对岩土工程以及建构筑物的使用寿命都造成了严重的威胁。本文就岩土工程中软土地基处理技术的应用展开探讨。
关键词:岩土工程;软土地基;处理技术;应用
引言
因为地质结构中存在软弱土层,岩土工程实施过程中面对的地基处理问题复杂多变。必须提高相关的地基处理技术,做好处理措施,才能够保证建构筑物基础的稳定性,从而有效地控制不均匀沉降等病害的发生。除此之外,提高软土地基的处理技术水平,也能够提高岩土工程实施的工程质量及安全。随着建构筑物规模的增大,提高软土地基处理技术水平,才能够满足工程行业的实际需求,有效解决一些突出问题。
1软土概述
我国幅员辽阔,在岩土工程施工中经常会碰到软土地基,软土主要是由天然含水量较大、压缩性较高、承载及抗剪能力较低的淤泥、淤泥质土、泥炭质土及泥潭组成。软土具有典型的海绵状和蜂窝状结构,这是造成软土孔隙比大、含水率高、透水性小、压缩性大、强度低的主要原因之一,由于软土内含有孔隙,所以软土的可压缩性比较强,并且有较高的灵敏度,组织不够稳定。软土的分布情况特别复杂,而且不同地区的软土的物理性质也有较大的差异。
2软土地基的工程特性
2.1含水量高
土的抗剪强度和压缩性受到软土含水量高及孔隙率大的影响,软土的含水量越大,则对土的抗剪强度和压缩性的影响越大。天然含水量越大,地基承载力越小。空隙率较大,软土相对比较松软。
2.2抗剪强度低
岩土施工中,影响软土地基抗剪切能力的因素主要有排水固结情况以及载荷的速度,软土的粘聚力直接受软土抗剪强度的影响,抗剪切能力越差则粘聚力越小,在排水的情况下,软土固结度随着抗剪能力的降低而降低。
2.3压缩性高
地基土的液限系数和天然含水量与它的压缩系数成正相关,显而言之,软土的液限系数和天然含水量都相对较高。所以软土压缩性高。所以这也是沿海滩涂地区欠固结软土会发生持续性固结沉降的原因。
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2.4渗透性小
岩土工程当中,软土地基的软土层具有较小的渗透系数,会直接影响到软土固结的状态。在一定的压力作用之下,软土固结速度受到严重影响,所以软土地基的强度较低。除此之外,在软土当中含有大量的有机物质,在一定的作用之下,会形成气泡,那么就会占据软土的位置,从而在很大程度上降低软土的渗透性。除此之外,在软土层当中会普遍存在细沙以及粉沙,也对渗透性形成影响。
3软土地基处理技术在岩土工程中的应用分析
3.1夯实处理技术
砂土、碎石土都是软土地基的主要成分,它们有较低的饱和度,不稳定性很高,因此在岩土工程的软土地基处理时一般都要用到夯实处理技术。夯实处理技术的原理是把大型物理机械作用到地基上,通过多次碾压或夯实,改变表层土的紧密程度,而且因为是多次的碾压,软土地基上就被持续作用了较大的压应力,这样会使地基的土壤被固结,从而有效的提高了地基的强度。在运用夯实处理技术时,必须要用特定的工具来进行,而且工艺条件较为苛刻,比如用锤子进行夯实处理时,锤子打下去的高度等等必须要进行严格的控制,夯实的时候是依靠夯锤自身重力进行工作的,冲击力度直接由高度和夯锤自重决定,夯实的次数也对夯实的效果有显著影响。一般来说,夯实处理技术的工作范围是一定的,过深与过浅效果会有很大差别。同时,夯实处理技术需要软土含有一定水分,但是也不是说水分越多越好,工程分析有一个最佳含水量,只有软土层达到最佳含水量时,夯实处理的效果才会最明显。
3.2换填处理技术
换填处理技术是岩土工程软土地基处理中最常用的处理方式,换填处理技术的主要施工方式是在进行施工时,需要确保铺设的砂石垫层与原有的地基保持在同一高度,并且要在施工中保持先深后浅的原则。在砂石垫层的铺设过程中,要铺设一层砂石垫层,并且进行一定的夯实,提升垫层的承载力。另外,换填处理技术中的砂石材料选择和均匀性都必须要严格的遵守施工标准,确保垫层中的砂石含泥量在5%以下,并且土质的颗粒在规定数字之间。对岩土工程中的软土地基处理,在选择换填处理技术时,首先要进行开挖施工,将软土层挖出,换为砂石、矿渣、灰土等高强度的材料,再通过对这些材料进行夯实来提升地基的承载能力,从而清除软土地基对岩土工程的危害。
3.3固化处理技术
在应用固化处理技术的过程当中,涉及到使用一些专业的化学溶液,这样才能够提高软土地基的稳定性和承受压力的能力。除了使用的化学溶液之外,也会使用胶结剂等。除此之外,应该充分地应用灌入的方式或者拌合的方式来使用这种技术,这样能够在很大程度上促进化学溶液或胶结剂在土层当中充分地与软土地基的有关物质相接触融合,从而产生物理反应以及化学反应,形成明显的加固效果。使用这种固化处理技术的原理,就是将不同的胶结材料应用到软土的孔隙当中与软土反应胶结固话,这样能够形成良好的填充效果。从而有效提高软土颗粒之间的粘合程度,通常使用的胶结材料有纸浆液以及水泥,有时候还会用用到水玻璃。使用该技术最终目标应该提高软土的抗压力能力,并且有效提高软土的强度。通过充分应用这种固化处理技术,能够促进软土地基具有较高强度,与此同时,降低渗水性能,从而避免相关问题的频频发生。使用不同的方式应用固化处理技术,其中包括深层搅拌法、压力灌浆法以及旋喷法。在实际应用过程当中,深层搅拌桩法应用的非常广泛。使用的材料包括石灰粉以及水泥粉。这些粉体材料在一定作用之下,会改变自身的形态,这样在高压下,喷到软土地基当中,同时应用相关的机械设备进行搅拌,这些材料能够与软土地基有着更高的融合程度,随后产生物理作用以及化学作用,促进地基发生固化硬结的反应,从而有效提高软土地基的稳定性和强度。
3.4排水固结法
排水固结法可以通过改善地基排水条件和利用化学溶液、胶结剂等化学物质的化学性质等这两种方法来完成。为实现岩土工程软土地基加固的目的,向软土地基中灌入或拌和加固化学溶液或胶结剂从而使二者融合。在孔隙体中用水泥、纸浆液和水玻璃等胶结材料进行充填是固结法的应用原理。具备较好黏结度的土颗粒能够提高地基强度和降低其渗水性。真空预压、旋喷法、降水预压、电渗排水、堆载预压、压力灌浆法和深层搅拌法等都是排水固结法。
3.5振实挤密处理技术
填土、松砂、粉尘以及湿陷黄土等都是振实紧密处理技术所使用的软土地基类型。对土体的孔隙进行振密或者挤密处理是振实紧密处理技术的主要工作原理。孔隙的减少和粘合能够达到提高地基强度的目的。为增加软体地基的构成从而达到提高地基荷载承受能力的目的,可以回填砾石和灰土形成复合地基。软土地基处理使用振实挤密处理技术的范围五米到二十米的地基处理。
结语
综上所述,近年来,随着我国建筑行业的迅速发展,人们对相应的施工技术要求也越来越高。在此过程中,地基处理是必须经历的一个建设步骤,其质量情况与建筑工程的稳定性息息相关。由于地基条件不同,施工人员需要根据施工现场情况,选择合适的地基处理技术,确保承载力和强度与施工要求相符。
参考文献:
[1]杨峰.论建筑工程项目中岩土工程软土地基处理技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(30).
[2]张曦文.岩土工程中软土地基处理技术的应用解析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(1).
论文作者:赵小苏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/1
标签:土地论文; 地基论文; 技术论文; 夯实论文; 岩土工程论文; 含水量论文; 强度论文; 《防护工程》2018年第35期论文;