段金明趙立芳
(1江西省嘉和工程咨詢監(jiān)理有限公司 江西 南昌 330009 2撫州市交通工程試驗(yàn)檢測中心 江西 撫州 344000)
淺析軟土地基處理方法及施工工藝
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(1江西省嘉和工程咨詢監(jiān)理有限公司 江西 南昌 330009 2撫州市交通工程試驗(yàn)檢測中心 江西 撫州 344000)
軟土地基具有天然空隙率大和天然含水量高的特點(diǎn),通常存在于沿海區(qū)域和內(nèi)陸平原的沿湖地帶。由于軟土地基的特殊性,我們?cè)谑┕さ倪^程中就要充分考慮到它所存在的優(yōu)缺點(diǎn),以免對(duì)工程帶來不必要的麻煩及缺陷。本文就將對(duì)軟土地基的一些特點(diǎn)和在施工過程中所要避免的一些問題進(jìn)行詳細(xì)的論述,也為現(xiàn)在或?qū)硇枰獙?duì)軟土地基進(jìn)行了解的工程師們做一個(gè)參考。
軟土地基;處理方法;施工工藝
軟土一般情況下都是以灰色為主,它的特點(diǎn)主要是天然含水量很大,且空隙率也較大,通常都在1.0以上,抗剪強(qiáng)度比較弱,壓縮性強(qiáng),擾動(dòng)性差,固結(jié)時(shí)間比較長。目前,軟土在建筑工程方面,尤其是在公路的建設(shè)方面是必不可免的,一定要解決的問題。如果我們不了解軟土的特性,不去解決此類問題,那么我們將會(huì)遇到很大的麻煩。因?yàn)檐浲恋母吆亢透呖障堵?,那么在施工的過程中,那么軟土所建成的工程很容易塌陷。危險(xiǎn)性系數(shù)很高。根據(jù)我國的“十二五”計(jì)劃,我國要求要將我國的公路達(dá)到萬里以上,而高速公路也同樣需要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。那么就避免不了要經(jīng)過一些軟土區(qū)域的地帶,所以施工人員一定要了解并采取一定的措施,對(duì)軟土進(jìn)行處理,以達(dá)到符合施工的要求。一般情況下其處理方法為地基處理一般有:1、換土墊層法 2、振密、擠密法 3、排水固結(jié)法 4、置換法 5、加筋法6、膠結(jié)法 7、冷、熱處理法,7種方法。
軟土地基通常存在沿海區(qū)域,例如環(huán)渤海流域、長三角洲、東南沿海區(qū)域、珠三角和西南沿海這些沿海港口就存在著大量的軟土,而我國的內(nèi)陸平原靠近長江流域和黃河流域同樣的道理也存在豐富的軟土,包括一些盆地地區(qū)。通常情況下將一些軟粘性土質(zhì),淤泥土質(zhì),以及一些濕陷性黃土基質(zhì)都屬于軟土范圍內(nèi)。因?yàn)檐浲恋母吆亢透呖障堵?,那么在施工的過程中,那么軟土所建成的工程很容易塌陷。危險(xiǎn)性系數(shù)很高。
軟土在建筑工程方面,若不謹(jǐn)慎處理將會(huì)帶來很大的危害。因?yàn)檐浲恋幕|(zhì)強(qiáng)度很低,壓縮性能比較好,容易造成嚴(yán)重的沉降量,所以很容易出現(xiàn)沉陷、塌方等這樣的現(xiàn)象。倘若在修建橋梁或者公路,那么根據(jù)軟土的特性,即使當(dāng)時(shí)建好了橋梁或者修好了公路,漸漸所形成的塌陷,尤其橋梁很容易造成安全事故,危險(xiǎn)系數(shù)特別大。
一般情況下,建筑的地基最好選擇原始所存在的地基,這樣非常簡便快捷,實(shí)用性很強(qiáng)。但是若是碰上軟土地基,就要進(jìn)行一定的處理,通常軟土地基的上覆還可以使用,穩(wěn)固性也比較好,但是若上覆比較薄,要謹(jǐn)防對(duì)其進(jìn)行攪動(dòng),干擾其穩(wěn)固性。若是遇上一些雜填、充填等的建筑垃圾,若是穩(wěn)固性不錯(cuò),均勻度和密度都符合要求,那么是可以考慮將其作為地基的或者持力層。但是若是一些有機(jī)垃圾,或者在逐漸形成的有機(jī)淤泥,在未經(jīng)處理的情況下,是不能夠作為地基使用的。以軟土為例,軟土本身所帶有的特性,是不能夠作為地基的,現(xiàn)在我們一一進(jìn)行分析。
1)高含水量和高孔隙性:軟土的天然含水量一般都很高,而且通過研究發(fā)現(xiàn)天然含水量與天然孔隙比呈線性變化關(guān)系;
2)壓縮性高:軟土的壓縮性很高,因其空隙率比較大,而壓縮性和空隙率呈現(xiàn)正比關(guān)系;
3)抗剪強(qiáng)度低:軟土的抗剪強(qiáng)度小可能與其排水固結(jié)的條件存在密切關(guān)系;
4)較顯著的觸變性和蠕變形。
依據(jù)以上分析,通常要對(duì)軟土做如下處理:降低空隙率和壓縮性,使其抗剪強(qiáng)度增強(qiáng),以增加其穩(wěn)固性。
4.1 換土墊層法
當(dāng)軟土地基的上表層比較軟弱時(shí),不足以用來當(dāng)作持力層。那么這個(gè)時(shí)候可以將軟土地基的上表層鏟除,換上水泥,粗砂等等可以使地基很穩(wěn)固的物質(zhì)。在換土墊層的過程中,要注意其應(yīng)用方法,目的都是使地基層的密度性,均勻性更好,穩(wěn)固性更好。在鏟除表層的過程中,要注意把邊緣上和內(nèi)部的一些有機(jī)垃圾清理干凈,將基底鏟平,再進(jìn)行換土墊層。
分層填筑法:將軟土地基鏟平之后,處理好,并使其成為坡度為2%的橫坡,將基底碾壓牢固之后,將已選好的填充材料根據(jù)相應(yīng)的施工工藝進(jìn)行分層碾壓。一般情況下,每層的厚度為25cm。
攤鋪整平法:將軟土地基鏟平并將垃圾清理干凈,使其退坡成坡度為2%-3%,然后用推土機(jī)將其第一次的鏟平,然后第二次用刮平機(jī)將其鏟平。將其攤鋪整平壓實(shí)之后即可。此法主要要求填充物碾實(shí)之后的均勻性,密度性都要好,以達(dá)到其可以作為地基的穩(wěn)固性要求。
灑水晾曬法:通常情況下,所用的填充物都是些粗砂之類的,但是其含水量與其壓實(shí)之后的密度和均勻度也密切相關(guān)。有研究顯示含水量和壓實(shí)度存在一定的關(guān)聯(lián),當(dāng)含水量達(dá)到最佳時(shí),其壓實(shí)度也同樣會(huì)達(dá)到最佳。當(dāng)用選擇好符合要求的填充物壓實(shí)之后,用灑水車對(duì)地基灑水,灑水量也要根據(jù)填充物的特性,通常是使其含水量在-2%到+3%之間,往往可以達(dá)到最佳。
4.2 排水固結(jié)法
排水固結(jié)法是指采用頂壓處理,電滲方法和降低地下水位來達(dá)到土層固結(jié)的目的。排水固結(jié)法顧名思義就是通過排水的方式,使松軟的、空隙率高的土層均勻性尤其是密度加強(qiáng),這樣會(huì)使得其承載能力變強(qiáng)。目前,最常用的方法的預(yù)壓法,是提前預(yù)先在地基中放置粗砂、袋裝粗砂或排水板等,目的是加快水的排出。排水固結(jié)法也可以利用排水的不同工藝,使得排水后避免僅是局部排水。排水固結(jié)法是處理軟土基質(zhì)的常用方法。
4.3 擠密樁法
當(dāng)施工過程中如果遇到孔多的地基,且孔中出現(xiàn)一些灰、石、沙等雜物存在于孔中,這時(shí)可以采用加樁擠密法。這種方法可以使用較大的樁體,施加壓力使地基壓實(shí)。我們?cè)谑┕み^程中應(yīng)用最多的是沙樁法和石灰樁法。沙樁法是向多孔的地基中灌沙,然后壓實(shí)。而我們?cè)趬簩?shí)的過程中,很可能擠壓出液體。所以通常改用石灰樁法,因?yàn)槭也粌H可以填充孔內(nèi),還可以吸收擠壓出來的液體,這樣可以使地基更加牢固,可以很好的改善原來地基質(zhì)地的特點(diǎn)和性質(zhì),容易達(dá)到施工所需要的質(zhì)地,提升其強(qiáng)度,使其抗壓能力增強(qiáng)。
4.4 振沖法
所謂振沖法是指振沖碎石樁加固軟濕地質(zhì),通過機(jī)械轉(zhuǎn)孔或者水力沖孔用碎石充填,然后再將碎石用壓力壓實(shí)并振密,這就是所謂的碎石振沖法。此法是一種經(jīng)濟(jì),方便,快捷的方法,也是一種很常見的加固方法。振沖法可以用起重機(jī)吊起振沖器,或者用電振沖器合并高壓水力沖法,將振沖和高壓相結(jié)合,更好的達(dá)到地基的密實(shí)度。不過振沖法所用到的木樁要經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算,包括它的一些,長寬、橫截面等等規(guī)格,嚴(yán)格按照施工工藝的標(biāo)準(zhǔn)。振沖樁的填料的規(guī)格也要經(jīng)過嚴(yán)密的篩選。在施工工藝中,振沖法是一個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,且效果很明顯的一個(gè)方法,尤其對(duì)濕軟地基很適用。
綜上所述,我們?cè)谔幚碥浲恋鼗鶗r(shí),一定要根據(jù)實(shí)際情況,考察其到底為何種質(zhì)地,因軟土也分很多種類,軟粘性土質(zhì),淤泥土質(zhì),以及一些濕陷性黃土基質(zhì)都屬于軟土范圍內(nèi)。針對(duì)不同的種類,采用不同的施工工藝,對(duì)軟土地基進(jìn)行合適的處理。
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