摘要:软土地基一般指由冲填土、杂填土、淤泥质土等构成的压缩层或者其他高压缩性土层所组成的地基,其存在不稳定性。软土地基拥有强度低、固结慢、变形大等特点,因而常使地基上工程出现裂缝、下沉,甚至是破坏。因此在软土地基上建造建筑物或施工,要求对软土地基进行处理,主要是使地基工程性质得到改善,满足建筑物对地基稳定和变形的要求,消除存在的不利影响。
关键词:工程地质;软土;地基处理
工程地基关系着建筑的稳固性,关系着工程的承载功能,地基出现问题使建筑在长期使用的过程中出现变形,影响建筑的使用寿命。在建筑地基勘察过程中,应该明确地掌握构成地基的要素,了解地基的性质以及地下水的分布情况,用准确可靠的勘察依据保证建筑的质量。地基的勘察与处理对于建筑十分重要,广泛应用于各类建筑中,对于城市规划、水利施工以及通道建设等也具有十分重要的意义。
一 软弱地基处理措施及适应范围
1、换填垫层处理法
当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换填垫层来处理软弱地基。换填垫层处理法是一种比较简单的浅层处理方法,在土层较薄(加固深度3~4m)及上部荷载力不太大的情况下,其方法是将地基底下一定范围内的软弱土挖去,并换填选用颗粒级配良好,且无腐蚀性的质地坚硬洁净的中(粗)砂、砾砂、碎石、灰土及黏性土等垫层材料。砂垫层的宽度要适当大于建筑物基础宽度(一般以 2m 左右为佳),以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用。按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土垫层等。此换填垫层优点为可就地取材、施工工艺条件成熟、施工方便简单快捷、造价低、缩短工期,又能使地基层持力、防止地基的冻胀,可迅速提高地基承载力。此法特别适用于湿陷性黄土地基的处理,也适用于大面积回填和中、小型工程的地基处理;工业废渣作为回填材料时要注意材料腐蚀性和放射性的影响以及和环境水的影响,符合条件时可用于道路、堆场、小型建筑的地基处理;加筋土垫层由于采用了加筋材料,进一步提高了垫层的承载力、降低了垫层的压缩性,还可以针对不同的工程要求,采用相应的加筋材料,起到防渗、隔水、防止水土流失等作用。填时应根据建筑体型、结构特点、荷载性质和地质条件,并结合施工机械设备与当地材料来源等综合分析,进行换填垫层的设计,选择换填材料和夯压施工方法。缺点为换填厚度越大,造价越高;不适合处理软土层较厚、埋深大的地基。
2、预压处理法
该方法有利于利用外载作用,提高软土的排水固结,增强它的抗剪强度和能力。预压包括以下方法,比如真空预压法、堆载加固预压法、超载力预压法、堆载与真空联合法、降低地下水位等多种方法。这种方法就是通过在预压荷载力的作用下使软黏土地基土体中的孔隙水排出,使土体发生固结,以达到减少沉降和提高地基承载力的目的。其措施分为以下几点:①堆载预压法;堆载预压法是利用外载重力作用,也就是在软弱地基上堆放重量大的物品,如大块石、土体等,并在预压荷载作用下使软弱土体压密和排水固结,地基受重压力产生变形,从而提高抗剪压强度,达到地基承载力要求。该方法要根据软弱土体的情况注意以下要求:确定堆载预压时间;确定合适的加载预压的物体;确定加载的数量、范围、速率;确定地基的固结程度、强度、抗滑稳定性和地基变形情况。②真空预压法;此方法是在软黏性土地基表层铺设一定量的砂垫体,并用土工薄膜覆盖且周围密封。再用高压真空泵对砂垫层抽气,使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出,使软土地基体达到固结度。
3、地基挤密处理法
借助机械、夯锤或爆破。往软土体中回填素土、灰土、石灰、砂、碎石等,与地基土组成复合地基使土的孔隙减少,强度提高;根据处理方法的不同,主要分振冲法、素土或灰土挤密桩法等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用土和灰土挤密桩实,该法适用于处理杂填土、碎石土、砂土、低饱和度粉土、粘性土以及湿陷性黄土等地基。使用振冲法密实是在振冲器的高频振动和高压水流的共同作用下,使松散砂土层地基密实,或在软弱土地基中成孔,然后回填碎石等粗粒料形成桩柱,并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。最初利用振冲器冲切下沉并振动使砂石密实,后来发展应用于粘性土地基,利用振冲成孔把粘土冲出,置换砂砾石并振密形成碎石桩体,与原地基共同作用,提高地基的承载力和改善变形性质。此措施适用于含砂粒、含各种杂填土及含砂量较多的松散土地基。但对黏性大或水分多的饱和软土地基,由于渗透性小,用挤密法处理,效果不太明显。
4、深层搅拌处理法
该方法适用于淤泥、淤泥质土和含水率较高的黏性土、粉土以及无流动地下水的饱和松散土等比较软弱地基,以水泥浆、石灰粉等建筑材料为固化剂,通过特制的是深层搅拌机械,在土层深处喷出水泥浆或石灰浆和软土强制拌合,使得固化物和软土搅拌均匀,从而产生一系列的物理或者化学反应,这样就能够使得软土强度大大高于天然强度,其压缩性、渗水性比天然软土大大降低。深层水泥搅拌法加固机理主要是水泥与软粘土混合后与土中水产生水化和分解作用,首先生成氢氧化钙和含水硅酸钙,两者均能迅速溶解于水,逐渐使土中水饱和形成胶体;同时由生成铝酸三钙,促进早凝增大强度。另一方面水泥颗粒表明重新露出,再与土中水作用形成水化物,并继续反应形成水泥土。水泥土的力学性质与水泥和外加剂的用量、种类,龄期,土的含水率,土质成分,搅拌的方法和时间等均有关系。深层水泥搅拌法具有设备简单、施工方便、造价低廉,物振动,无噪声,无泥浆废水污染等特点。缺点是施工工艺要求严格。
5、强夯处理法
利用重物对地面进行猛力拍打使地面平整牢固的方法叫做强夯法,在施工的时候利用该方法可以有效的提高地面的承受重物能力,避免在重物的压制下出现坍塌的现象。经强夯法处理的地基,其承载力可提高2~5倍,压缩性可降低2~10倍,加固影响深度可达10m以上,此法可广泛用于对杂填土、黏性土、碎石土、黏性土、湿陷性黄土等地基的加因。鉴于强夯法的诸多优点和使用后对地面造成的良好效果,可以在施工的时候对地基使用这种方法,通过对地基进行强夯,迅速的使地基硬化、夯实,为后续施工的进行提供便利。由于在对地面进行夯实的时候容易造成巨大的噪声污染和产生振动,如果在居民区附近进行夯实的话,就会影响居民的日常生活,因此在这些地区不应该使用这种方法。再进行夯实处理的时候需要按顺序进行,一层一层的进行夯实,在完成最后一层的夯实之后,就可以将夯实机留下来的坑填平。在这种操作步骤之下,容易造成夯坑上面的表层泥土比较松散,所以在夯实完成之后还应该进行一次强度较低的夯实工作。众多夯实例子表明,当进行夯实的时候,会造成强烈的振动,但是如果受震动影响的建筑物之间的距离保持在 10~15m 或者大于15m,一般都不会影响建筑物的结构。但是如果夯实周围有一些容易受到振动影响的建筑或者一些仪器之类的,必须对其进行相关的保护,可以通过挖一些隔振沟来避免这些问题的出现。大量的工程建设项目表明,在对松土进行夯实的时候,利用上述的方法加上一些辅助的措施,就会取得非常好的效果。
二、结束语
软土在当今各类施工项目的运用越来越多,但是要想真正的规避软土的一些不足之处,将其最大的工程优势发挥到极致,就需要有关单位认真科学仔细的对软土的地质工程性质进行研究分析和论证,制定出有效的软土地基等工程设施的处理方案,针对不同地质环境条件下的施工情况,有针对性的研究制订出软土地基路基的处理方法,及时的解决软土在工程建设中出现的问题,提高软土的工程使用效率,发挥其应有的工程地质价值,从而促进各类工程项目施工工作的顺利进行,实现各自目标经济利益。
三、参考文献:
[1]王志伟.浅析建筑工程地基勘察技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(2)
[2]张鑫,秦玉梁.建筑工程地基勘察及处理技术探讨[J].房地产导刊,2013,(5)
[3]杨涟.复杂岩溶地基处理实例[J].勘察科学技术,2017(5)
论文作者:王军军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
标签:地基论文; 预压论文; 夯实论文; 方法论文; 土地论文; 黏性论文; 软弱论文; 《基层建设》2019年第10期论文;