摘要:随着我国建筑工程项目的不断增多,软弱地基的处理变得越来越重要。处理好地基问题,不仅关系到所建工程是否安全可靠,而且关系所建工程投资大小;掌握各种地基处理技术,提高地基处理水平对保证工程质量,加快工程建设速度,节省工程建设投资具有特别重要的意义。
关键词:软弱地基;软弱地基;处理方法
一、软弱地基的危害
近几年,随着建筑规模的扩大,社会加强城市化发展的力度,为建筑工程提供发展空间。由于建筑工程的深入建设,促使建筑工程面临越来越多的软弱地基,直接对建筑工程造成地基影响,导致建筑工程无法达到预期设计的稳定性,降低建筑工程的安全程度。重点分析软弱地基对建筑工程造成的危害,如:(1)软弱地基的沉降影响,软弱地基内的土质构成,在承载压力时,表现出流动状态,导致建筑工程的实际施工,出现偏差,一旦没有做好软弱地基的处理工作,即会引发工程事故,同时造成大规模的经济损失,增加建筑工程的潜在风险,埋下安全隐患;(2)软弱地基内水分含量高,导致地基环境处于潮湿状态,软弱地基的渗透能力强,水分不易完全排除,直接影响到建筑工程的地基稳定,严重时还会造成地基位移、倾斜,甚至表现为沉降,软弱地基增加建筑工程的施工难度,延长地基处理的工程周期,着实造成工程压力,危害建筑工程的实质安全;(3)软弱地基的变形、低强度表现明显,必须保障变形、强度的综合优化,才可保障软弱地基的稳定性,如果软弱地基强度处理不足,不仅会影响到整体地基稳定,对建筑工程也会造成危害,干扰正常施工,无法体现建筑工程的安全能力。软弱地基的危害较为严重,主要是对建筑工程的安全、质量、稳定产生干扰,不能确保建筑施工的环境。
二、软弱地基处理措施的选择
对于软弱地基处理措施的选择应按照安全适用、经济合理以及技术先进可行的原则。根据笔者长期积累的工程实践经验对软弱地基处理措施选择有以下几点建议和看法:
(1)软弱地基中软土层不是很深,并且地基上部结构荷载不是很大情况下,根据施工设计要求对地基处理进行选择方法,通常这种地基不需要特殊处理,只需作简单的夯实即可。如果工程设计要求对该类地基进行处理,可采用换填法进行处理,即将地基下部不是很厚的软弱土层挖除,填入硬土材料夯实即可。
(2)在建筑工程地基施工中,如果地基的软土层比较厚,通过换填法无法满足工程设计要求时,需要考虑采用浆液灌注加固法、强夯法来处理。也可以采用垂直排水法在地基中设置砂井、塑料排水带来处理深层软弱地基,如果采用垂直排水法处理地基时也配合堆载预压法进行,地基处理效果更理想。
(3)如果工程施工工期紧张且对地基的沉降要求比较严格时可考虑采用喷粉或者喷浆形式的搅拌成桩的方式进行地基处理。
(4)在市政道路施工中,且工期要求不是很紧的情况下,可考虑选用堆载预压法对软弱路基进行处理,也可以采用旋喷桩的措施来加速软土的排水固结,提高地基强度,防止地基沉降。
(5)对于地理环境、地质环境比较复杂的软弱地基的处理,可结合多种软弱地基处理方法对地基进行处理,有效地弥补各种处理方法的不足和缺陷,达到最佳的地基处理效果。
三、软弱地基处理的基本方法
1、软弱地基排水固结的方法
排水固结法适用于处理厚度较大的饱和软土和冲填土地基,通过布置垂直排水井,改良地基排水条件,并采用加压、抽气、抽水、电渗等措施,加速土基排水固结以及提高整体强度,从而达到提高土基承载力,降低地基沉降的目的。排水固结法通常适用于处理由于软粘土地基造成的突击沉降以及承载力不足的问题,由于排水固结法可以促使软弱地基的沉降在加载预压期间完成,因而通过排水固结处理的软弱基础,建筑物在竣工投入使用后不会产生过大的沉降以及不均匀沉降,因而可以增加土的抗剪强度,提高软基的承载能力以及基础稳定性。排水固结法一般有堆载预压法、真空预压以及电渗排水法,排水固结法需要有预压的荷载以及时间条件。根据理论研究表明,粘性土固结所需时间与排水距离平方成正比,因此,增加土层排水途径,缩小排水距离,可以有效加速土层固结。
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2、软弱地基拌和的方法
拌和法主要包括高压喷射注浆法和深层搅拌法。前者是以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出,直接切割破坏土体的同时与土拌和并起部分置换作用。深层搅拌法是利用水泥浆体、水泥作为主固化剂,应用特制的深层搅拌机械将固化剂送入地基土中与土强制搅拌,形成水泥土的桩体,与原地基组成复合地基。后者主要用于加固饱和软粘土,固化剂的掺入量及搅拌均匀性和土的性质是影响水泥土桩(柱)性质以至复合地基强度和压缩性的主要因素。
3、换置性能好的岩土材料
置换法又叫换土法,挖出地基范围的软弱土层,再采用性质好的岩土,比如砂、砾、素土、石屑、碎石、灰土等置换软弱地基的软弱土层,并且要压实置换的土,达到建筑基地密实度的要求,实现了复合地基或双层地基,达到最终的目的。如果软弱地基的土层比较薄(H [5 m)或者是力学性能相对较好,上部承受的压力也不是很大,使用置换法不仅投资小、工艺简单而且缩短了工程的竣工时间。在建筑施工中,置换法是在浅层软弱地基中最常见的且经济效益比较高的处理方法.在施工中要根据建筑体形、荷载性质、岩土条件、机械设备、结构特点以及置换材料的来源和性质进行综合的分析。软弱地基在地基底部置换石屑、素土、碎石等,处理改善地基基底,这个置换法不仅缩短了施工时间而且取得明显的效果,质量也相当稳定。
4、软弱地基振密挤密的方法
1)砂石桩法
可选用振动成桩或锤击成桩等方法。桩径可采用300~800mm。适用于挤密松散砂土、粉土、素填土和杂填土等地基,提高地基的承载力和降低压缩性。也可用于处理可液化地基,置换饱和粘性土地基,主要不以变形控制的工程。使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。
2)灰土挤密桩法
选用振动沉管、锤击沉管或冲击等方法成孔,使素土向桩孔周围挤密,用石灰和土,按体积比2:8或3:7拌和均匀并填入桩孔内分层夯实后形成的桩。桩径可采用300~600mm。
适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理的深度为5~15m。用来提高地基土的承载力或增强其水稳定,当地基土的含水量大于23%、饱和度大于65%时,不宜采用这种方法。
5、压实软弱地基的方法
压实土层可的方法有:重锤夯压法、机械碾压法、强夯法以及振动压实法。压实原理是借助人工或机械的重力进行碾压夯击,把软弱地基土层压实,可以填土后分层进行压实。重锤夯压法是采用起重机械把夯锤提到合适的高度,让锤重重落下,一直重复起落运动可以压实软弱地基;机械碾压法是通过平碾、压路机、振动碾、羊足碾等碾压机械压实软弱地基土;强夯法是利用夯击强大的功能,使地基的动应力和冲击波强烈的反应,固结密实软弱土层。强夯法对砂土、粉土、碎石土、杂填土、饱和度比较低的粘等比较适用,但不适用于饱和度较高的粘性土。把地基表面松散的浅层土通过振动把土层振实的方法叫振动压实法;重锤夯压法和强夯法最大的区别是,强夯法锤的重量和重锤的高度比较大。压实法广泛适用于粉土、砂土、碎石土、杂填土、饱和度低的粘性土等,因地基土质和夯击强度的不同,对软弱地基加固有效的深度可以达到6~12m左右。
结语
我国在建筑工程方面的地基处理技术上虽然技术已经日益成熟,但是在实际的建筑工程施工过程中我们还会遇到许多难以解决的问题。因此我们要选择最优的方案,创造出更佳的效益,为我国建筑业的发展做出更大的贡献。
参考文献:
[1]熊双泉,彭建军.强夯法在地基处理工程中的运用[J].中国高新技术企业.2011(09)
[2]林涛.岩土工程中的淤泥质软土地基处理分析[J].价值工程.2011(11)
[3]陈红妹 李兰:《软弱土地基处理方法探究》,《科技创新与应用》,2012年18期
论文作者:张燕
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
标签:地基论文; 软弱论文; 土层论文; 建筑工程论文; 方法论文; 预压论文; 压实论文; 《基层建设》2018年第8期论文;