閆志強(qiáng)
摘 要:在工程建設(shè)過程中,軟土地基施工是一個(gè)重要組成部分,施工的安全與穩(wěn)定是軟土地基體現(xiàn)力學(xué)性質(zhì)以及提升承載能力的一個(gè)關(guān)鍵結(jié)果,為了盡最大限度的減少出現(xiàn)的壓縮變形情況,并且增加抗滑與穩(wěn)定能力,需要對(duì)工程施工過程中的軟土地基施工處理進(jìn)行研究和分析。
關(guān)鍵詞:工程施工;軟土地基;處理
中圖分類號(hào):TV871 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
伴隨國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市腳步的加快,建設(shè)用地也越來越大。很多工程項(xiàng)目如雨后春筍般發(fā)展起來,但是工程質(zhì)量已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)注的熱點(diǎn)話題。軟土地基在工程師工程的要點(diǎn)需要特別注意,才能提升工程的穩(wěn)定性和安全性,促進(jìn)施工的高效發(fā)展。
一、對(duì)軟土地基的介紹
在工程建設(shè)中,地基分為兩種形式,一種是軟土地基,一種是硬土地基,一些比較軟且較粘的地基,基本是在淤泥以及與淤泥相似的土壤上進(jìn)行地基的夯實(shí)工作,這種工程要比一般的地基工程處理辦法更加復(fù)雜,因此對(duì)于軟土地基的處理需要先對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行了解。
(一)含水量高
在工程施工的軟土地基中,土質(zhì)基本是淤泥,或者淤泥性土質(zhì),軟土的天然空隙就要比其他土質(zhì)要大,一般天然空隙在1~2,天然含水量基本為w=50%~70%,在多數(shù)情況下,軟土地基的天然含水量比流動(dòng)狀態(tài)更高,所以在超過極限的狀態(tài)下,土壤的流動(dòng)更快。
(二)軟底地基的壓縮性能較高
軟土地基的土壤壓縮需要大于0.5MPa,這主要是因?yàn)樵谟倌嗟耐寥乐?,壓縮能力比較弱小,并且在凝固方面性能也比較差,在這種性質(zhì)的土壤中來施工就需要對(duì)土質(zhì)的壓縮性進(jìn)行提升,只有壓縮性符合高標(biāo)準(zhǔn)以及高強(qiáng)度才能保證地基的穩(wěn)定性,否則會(huì)造成整個(gè)建筑的沉降問題,以此給建筑帶來安全隱患。
(三)軟土地基的透水性和抗剪性
軟土地基中,含水量豐富是最大的特點(diǎn),但是因?yàn)檐浲猎谕杆苑矫姹容^弱,這樣提防工程軟土施工,一般軟土受到了比較高的承載作用力,軟土自身就會(huì)有比較高的空隙和壓力,由此對(duì)地基的穩(wěn)定造成影響??辜粜猿潭纫脖容^低。在堤防工程施工中,軟土在建筑的力度下,會(huì)有一定的承載能力,但是軟土排水性能差,含水量比較高,要提升軟土的強(qiáng)度就需要做好排水工作,以此提升軟土地基的載荷能力。軟土結(jié)構(gòu)如果沒有遭受到破壞,那么在某種程度上說它具有一定的抗剪能力。軟土如果受到施工行為的影響,這樣剪力能力就會(huì)下降,基于此,在工程建設(shè)過程中,需要考慮到處變流動(dòng)的軟土工程施工方式,并且考慮到地基液化等初級(jí)因素,然后在不破壞原有土質(zhì)的基礎(chǔ)上以此來保持軟土地基的穩(wěn)定性。
(四)軟土地基的靈敏度
軟土,特別是以下海岸沉淀下的軟土,在沒有受到工程施工的影響以前靈敏度不高,但是一旦受到擾動(dòng)以后,這種軟土的特性靈敏度就會(huì)在3-7之間徘徊,或許有更高的時(shí)候,靈敏度主要是指地基在水量不變的前提下,原來的土質(zhì)和重塑的土質(zhì)在無線抗壓條件下的強(qiáng)度出現(xiàn)不同的狀況。這樣來看,在較高靈敏度軟土地基上建設(shè)堤壩就應(yīng)該最大程度的避免對(duì)地基土質(zhì)的擾動(dòng)情況。軟土地基堤防被破壞的原因就是軟土地基在某一個(gè)面上的剪應(yīng)力與本身存在的抗剪強(qiáng)度有不符合的狀況,穩(wěn)定性和平衡性遭受到破壞。產(chǎn)生這種現(xiàn)象也有兩方面的原因,一方面是因?yàn)檐浲恋鼗募魬?yīng)力擴(kuò)大,例如,在工程施工過程中因?yàn)樘钔霖?fù)荷的不斷增加,一旦遇到雨量較大的天氣,土地的容積就會(huì)無線增大,由此產(chǎn)生一種滲流力量。另一方面,地基軟土自身的抗剪度大大縮小,例如,空隙水壓力的升高或者當(dāng)?shù)貧鉁氐鹊淖兓瘺]引起的軟土變化,產(chǎn)生干裂以及凍融和黏土現(xiàn)象。
二、堤防軟土地基施工的常用方法解析
(一)提升自身重量排擠淤泥的方法
利用逐漸提升自身重量的方法將具有流動(dòng)態(tài)勢的淤泥土質(zhì)向外排擠,并且在自身的重量之下,逐漸減少空隙之間的水分比例,以此來增加效應(yīng)力,提升地基剪力,這種方法就被叫做是堤身自重排擠淤泥法,利用此種方法的最大優(yōu)勢就是能夠減少工程成本的付出,并且適用于地基為流塑性淤泥以及淤泥質(zhì)土,但是所需工期比較長,要在較為寬裕的工程中進(jìn)行施工。
(二)淤泥墊層法
在工程軟土地基施工過程中,會(huì)用人工的方式回填手段解決一些軟土土質(zhì)缺陷問題。具體方式為,填砂、碎石以及建筑產(chǎn)生的廢料等等,要對(duì)地基部位的持力層進(jìn)行加固,以此確定地基內(nèi)部的透水性能,這種方式就被稱作是墊層方法,墊層法的主要優(yōu)勢在于可以使用一些工程廢料,做到環(huán)保節(jié)約循環(huán)利用的特點(diǎn),就地取材的方式工程造價(jià)比較低,并且工藝也較為簡單方便,適用于軟土地基的埋深較淺且整體開發(fā)量不是特別大的建筑工程中。
(三)拋擊塊石擠淤泥法
在淤泥質(zhì)土以及淤泥地基中,加入一定量的石頭,然后借助石頭的力量將此地區(qū)的淤泥最大量的排擠出去,以此達(dá)到加固地基的方法,這就是泡擊塊石擠淤泥法。在使用這個(gè)方法的過程中,所選擇的石料要堅(jiān)硬,不易受到風(fēng)吹以及雨淋的侵襲,尺寸控制在30cm~40cm為宜。在拋填石的過程中,拋填的方向需要根據(jù)軟土低層位置的下臥橫坡來決定,此種方式的施工技術(shù)比較簡單方便,而且利用的物料也不復(fù)雜,更可以利用工程中使用剩下的廢料,工程成本投入比較低,是軟土工程中一種常見的方法。
(四)振動(dòng)水沖洗法
振動(dòng)水沖洗法主要是利用混凝土中振搗器的工作原理,振沖器利用噴水口的方式并且借助振動(dòng)過程中產(chǎn)生的力量,在軟土地基中鉆出相應(yīng)的小孔,在空內(nèi)位置上添加一些碎石材料,再利用分層夯實(shí)以及分層振實(shí)的方法,夯實(shí)地基,這種方式叫做振動(dòng)水重法。但是此方式因?yàn)榇嬖跈C(jī)具以及其他方面的因素,并不可以用在特別軟的淤泥或者特別軟的淤泥土質(zhì)當(dāng)中。
(五)強(qiáng)夯法
在軟土地基加固過程中,強(qiáng)夯法就是利用較重的夯錘,在高出位置上砸向軟土地基。在使用強(qiáng)夯法以后,地基之間的空隙會(huì)有較為適當(dāng)?shù)膲嚎s,數(shù)量下降,并且利用強(qiáng)夯法在受力點(diǎn)的周圍因?yàn)橛泻诲N力量的作用,會(huì)有裂縫產(chǎn)生,這些裂縫給軟土體內(nèi)的流水提供了通道,對(duì)地基土體的穩(wěn)固有非常大的促進(jìn)作用。在夯實(shí)工作完成以后,土體如果再受到與軟土一樣的載荷力,那么壓縮變形情況就會(huì)比較少,由此承載能力得到提升。在我國的建筑工程中,使用強(qiáng)夯法更為適合河流沖擊地帶的軟土地基處理,特別是在海濱城市,有多種基層黃土、粉土以及泥炭地基,使用強(qiáng)夯法較為湊效。
(六)預(yù)壓砂井法
預(yù)壓砂井法主要是利用排水系統(tǒng)以及加壓系統(tǒng)的合力,對(duì)地基中存在的空隙水分進(jìn)行排除,排水砂井在堤防建筑中是較為常見的排水系統(tǒng)。在加壓系統(tǒng)中,常見的方式有降低地下水位、真空預(yù)壓以及堆載預(yù)壓等方式。并且,真空預(yù)壓這種方式在當(dāng)前的工作中較為常見,具體操作步驟是,第一,鋪設(shè)一層砂石作為墊層,隨后埋設(shè)垂直的排水管道,在管道中包裝不透氣的有密封作用的密封膜,然后利用透氣水管抽走水中的空氣,以此形成一種真空狀態(tài),進(jìn)而發(fā)揮出地基的應(yīng)力。在工程施工以前,可以在堤防地基的表層利用分級(jí)推土的辦法,讓軟土地基的土質(zhì)更為緊實(shí),保障軟土地基的質(zhì)地的堅(jiān)硬程度,不斷強(qiáng)化地基在施工與使用中的抗沉降能力,如果地基所承受的沉降量達(dá)到一定的極限時(shí),需要進(jìn)行卸載。施工現(xiàn)場,會(huì)按照工程實(shí)際選擇多種方法施工,這種混合型的操作可以提升不同項(xiàng)目的不同作用。例如,真空形式的聯(lián)合堆載預(yù)壓方法,這種方式在地基的加固時(shí)間上有較高的要求,并且抽取真空的范圍也是有限的,但是因?yàn)榻ㄖこ痰臅r(shí)期也比較長,如果工程竣工時(shí)間沒有太大的限制,此種方法用來處理軟土地基和淤泥較為合適。
結(jié)語
綜上所述,本文對(duì)堤防軟土地基的特點(diǎn)形式以及施工處理方法進(jìn)行了分析和研究,在此過程中要秉承一切從實(shí)際出發(fā),實(shí)事求是,具體問題具體分析的原則,根據(jù)不同的軟土問題使用不同的地基夯實(shí)或者排水方法,讓軟土地基也更加符合工程建筑操作,更加穩(wěn)固,促進(jìn)施工安全。
參考文獻(xiàn)
[1]王曉謀,袁懷宇,賈其軍,等.路堤下河灘相軟土地基變形研究[J].中國公路學(xué)報(bào),2013,16(02):22-26.
[2]郝玉龍,陳云敏,王軍,等.深厚軟土未打穿砂井超載預(yù)壓地基孔隙水壓力消散規(guī)律分析[J].中國公路學(xué)報(bào),2002,15(02):36-39.
[3]李倫竹,尹光志,許江,等.大型油罐軟土地基設(shè)計(jì)[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2014,26(08).
[4]譚希平.組合錘法地基處理技術(shù)在飽和軟土中的應(yīng)用與檢測分析[J].施工技術(shù),2014,43(07):67-71.
[5]于進(jìn)江,程謙恭,李成輝,等.超大面積深厚軟土樁-網(wǎng)復(fù)合地基現(xiàn)場試驗(yàn)研究[J].巖土力學(xué),2012,33(10).
[6]童仙敏.深基坑軟土地基地源熱泵直埋式換熱管施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2014,43(01):64-66.