第一篇:軟弱粘土地基處理方案的分析
軟弱粘土地基處理方案的分析
(河北省電力勘測設(shè)計研究院,河北石家莊050031)
[摘 要] 文章論述了滄州等地變電站設(shè)計過程中所遇到的軟土地基處理施工方案,對軟基加固方法進(jìn)行綜合評價,并提出了適合該區(qū)域軟基處理的最佳方案,從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計、保證建筑結(jié)構(gòu)的安全可靠、減小工程投資的目的。
關(guān)鍵詞:軟弱地基
處理方案
加固
1、前 言
就河北省南部電網(wǎng)而言,滄州等地變電站,屬于軟土地基。它是由海洋變陸地和陸地變海洋多次反復(fù)而成。其間黃河入海口由天津逐漸南遷,從黃河及其它河流上游攜帶大量泥沙,入海時沉積造陸,使陸地向海區(qū)延伸,構(gòu)成了這一特殊的復(fù)雜陸域。由大量工程地質(zhì)勘察資料證實,從地表至地下20 m 范圍內(nèi)均屬近代海陸交替互相沉積的軟弱土層,在-5 m~-15 m高程范圍內(nèi)多由淤泥質(zhì)土組成,其含水量高,孔隙比大,天然容重低,土質(zhì)很軟。本文就滄州等地變電站的軟土工程狀況,提出一個較全面的評估和介紹,并就軟基處理施工方案的選擇做出分析比較,以供參考。
2、軟土地基處理的方案選擇
習(xí)慣上,把淤泥、淤泥質(zhì)土以及天然強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性小的粘性土總稱為軟土。軟土地基處理的目的在于使低強(qiáng)度的土體達(dá)到穩(wěn)定,并滿足一定的沉降要求。在地基處理中,由于建筑物的種類很多。故需要進(jìn)行地基處理的因素很多,而地基處理的方法也很多,主要包括換填、預(yù)壓、擠密、固化及樁基礎(chǔ)等處理方法。地基處理方案的選擇,不但要考慮到地基的土質(zhì)及其變化情況,還要考慮建筑物的重要性、上部結(jié)構(gòu)形式、荷載分布情況、基礎(chǔ)類型、場地環(huán)境以及施工方法及周期等。所有的地基處理方法從總體上分為2類,即淺基處理與深基處理。由于使用天然地基是較為節(jié)省的方法,因此在決定對地基進(jìn)行處理之前,應(yīng)對上述諸多因素加以考慮,并優(yōu)先考慮選用能充分利用天然地基的處理方案,以降低造價。
對于較低層建筑,比如3、4層的變電站主控樓及綜合樓,盡管軟土地基的強(qiáng)度很低,地基承載力僅有60 kPa,仍可充分發(fā)揮其潛力,可選用淺基礎(chǔ)。提高該類地基強(qiáng)度的方法以墊層、預(yù)壓為首選。對8層以上的屋內(nèi)變電站來說,使用較多且效果較好當(dāng)屬樁基礎(chǔ),屬深基礎(chǔ)范疇。但是,對5~7層的配電樓基礎(chǔ)的選擇,則是人們爭論的焦點。另外,在處理方案確定之前,既要考慮建筑物自身的安全,還要從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)對工程進(jìn)行可行性評估。
2.1換填法
換填法也稱為墊層法,就是把地基上部一定范圍內(nèi)不符合要求的軟弱土挖去,換填強(qiáng)度較大,壓縮性較小的材料,如砂、碎石、礦渣或土等材料并加工夯實做成墊層,也有用灰土、素土等作為墊層的。
秦皇島五里臺變電站主控樓基坑進(jìn)行輕便觸探時,發(fā)現(xiàn)基坑的西端極軟,承載力不足40 kPa,據(jù)調(diào)查該區(qū)原是回填后的污水排放坑。當(dāng)時采用了將該處淤泥清凈,然后回填素土進(jìn)行夯實的做法。在清除過程中,發(fā)現(xiàn)該處淤泥分布在-1.5 m~-4.0 m范圍內(nèi),但由于場地十分狹小,不適于大開挖,經(jīng)計算決定挖至-3.0 m,改做砂墊層至-2.0 m處,又做素土墊層至基底,并對基礎(chǔ)稍做變更。該工程完工至今完好無恙。
位于天津大港的小王莊變電所,所址地區(qū)地層為第四系全新統(tǒng)濱海相沖積物,巖性以粉土和粘性土為主,表層為雜填土、粉質(zhì)粘土,下層為淤泥質(zhì)粉土,承載力為70 kPa,現(xiàn)場對各個生產(chǎn)建筑物包括配電室、中央控制室以及電氣設(shè)備所處位置、荷載進(jìn)行計算分析,對重要的設(shè)備基礎(chǔ)、各個生產(chǎn)建筑物以及對變形要求較高的設(shè)備基礎(chǔ)采用砂墊層處理,砂墊層采用中、粗砂填料,各基礎(chǔ)側(cè)壁也采用中砂分層回填,從而確保了設(shè)備的安全運行。
該方法的最大優(yōu)點就是簡便易行,但是挖除原地基軟弱土的深度小于3 m是可行的。如果挖土深度過大則不經(jīng)濟(jì)。在這種情況下考慮采用其他方法或是結(jié)合其他方法對軟土地基進(jìn)行處理是比較明智的。
回填材料多種多樣,也可用回收的工業(yè)廢渣。近年來,有些工程采用輕質(zhì)材料比如粉煤灰作為回填物,其特點在于“輕”。用這種材料可同時解決承載力及沉降問題。
2.2 預(yù)壓法
預(yù)壓法是在修造建筑物之前,用與設(shè)計相同或略大的荷載亦稱為預(yù)壓荷重如土、砂、石料等,也可利用大氣壓力作為預(yù)壓荷載,使地基強(qiáng)迫壓密沉陷,以提高地基的強(qiáng)度,減少建筑物的后期沉降量。待強(qiáng)度變形達(dá)到設(shè)計要求后,將預(yù)壓荷載搬走,而后在經(jīng)預(yù)壓過的地基上修建建筑物。如地質(zhì)條件適用,也可用布設(shè)砂井或降低地下水位的方法,使所得效果更佳。預(yù)壓法適用于軟弱的正常固結(jié)或輕度超固結(jié)的粉土、粘土或有機(jī)土地基。
加載預(yù)壓法為常用方法,值得提出的是真空井點預(yù)壓法。該法自五十年代提出后,由于密封、工藝設(shè)備問題沒有解決好,很長時間未能在工程中得到成功應(yīng)用,直到八十年代初才對該法的預(yù)壓機(jī)理及工程實踐進(jìn)行了深入研究,使之在生產(chǎn)中得以推廣應(yīng)用,我國沿海地區(qū)的港口碼頭軟基加固大多采用該法。但是,該方法加固軟基所需時間較長,按傳統(tǒng)的加固方式施工周期為4~5個月,又由于砂井阻力的存在,使得加固效果隨深度的增加而逐漸降低。為研究如何改善真空預(yù)壓效果而進(jìn)行的室內(nèi)模型實驗表明:負(fù)壓源下移后,可有效改善預(yù)壓效果,顯著縮短加固周期,并證實了在砂井底抽真空可有效減輕砂井阻力的影響。當(dāng)然,這一結(jié)論的得出還僅限于室內(nèi)模型實驗上。
2.3 擠密法
擠密顧名思義即為增加其密實度,用密實方法使基土的孔隙減小。在工程中常見的有重錘夯實法、強(qiáng)夯法、擠密砂柱法和碎石樁法。前兩者系沖擊功法,后兩者為振動功法。
重錘夯實法是利用起重機(jī)械將錘提到一定高度,然后自然落下,多次反復(fù)夯擊對地基進(jìn)行加固。傳統(tǒng)的重錘夯實法只適應(yīng)于軟基的淺層壓密,其加固效果遠(yuǎn)不如強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是一種快速加固軟基的方法,亦名動力固結(jié)法。是利用高沖擊功使基土產(chǎn)生液化或觸變后變密。
河北南部電網(wǎng)的兆通變電站就是使用的這種方法。此變電站地處滹沱河南岸的二級階地上,階地上部一、二土層為近代Q4沖洪積層,下部三層及以下為Q3沉積。所區(qū)7.0 m以上均為壓縮性較高的新近堆積非自重濕陷性黃土,-2.6~7.0 m一層輕亞粘土在7度地震時要發(fā)生液化,經(jīng)強(qiáng)夯后的振動測試分析報告得知:場地地基土可作為天然地基使用,各層土均可作為建筑物基礎(chǔ)的持力層。地基土強(qiáng)夯后,經(jīng)取80個厚狀土試樣浸水實驗,其相對濕陷系數(shù)均小于0.002,土的性質(zhì)已發(fā)生變化,濕陷性已被消除。7度地震時也不會發(fā)生液化。
由于強(qiáng)夯法在工程中要考慮噪音及震動影響,使得這種方法在應(yīng)用時受到很多限制,當(dāng)人們不得不選用擠密法時,往往將方案偏向于擠密砂樁或碎石樁。但是,長期的工程實踐表明,在沿海軟土地區(qū)采用碎石樁不僅不經(jīng)濟(jì),也沒有多大效果。秦皇島的涉外辦公樓采用碎石樁進(jìn)行地基處理,竣工數(shù)月后的檢測結(jié)果很不理想。樁身具有一定強(qiáng)度,而樁間土的強(qiáng)度仍停留在原來水平上,擠密效果無從談起。在對天津小王莊變電所附近區(qū)域地基處理的調(diào)研中得知:滄州某煉油廠設(shè)備裝置采用碎石樁基,樁距1 m,樁徑600 mm,樁長10 m,按梅花形布置。處理前原地基承載力為100~140 kPa,平均值125 kPa,處理后復(fù)合地基承載力為115~185 kPa,平均值150 kPa,承載力增長了20%,效果并不明顯。
擠密樁處理一般的5~7層屋內(nèi)配電裝置地基比較適宜,但由于土質(zhì)與場地環(huán)境等因素的制約,使得這些方法不能充分發(fā)揮其作用。有鑒于此,一種新技術(shù)“重錘沖擊建筑垃圾加固軟土地基技術(shù)”誕生了。這種技術(shù)采用重錘,將其提到一定高度使之自由落下,錘擊原地基,數(shù)擊后沖成一深達(dá)2 m左右的短孔,用鏟車向孔中拋填適量稍加粉碎的建筑垃圾,提錘并錘擊填料,將之擊入土中,擊數(shù)以能托住重錘為度。然后,再次填料、錘擊,直至添滿短孔形成一泡狀錘擊體為止。錘擊體在場區(qū)內(nèi)可按矩形、三角形、梅花形布置。按一定順序完成各錘擊體后,地基便得到加固,可使上部荷載均勻傳至處理后的地基上,使錘擊體與土共同作用,形成復(fù)合地基。日前,該法已在滄州、衡水、保定、天津大港等地區(qū)廣泛應(yīng)用。采用該技術(shù)處理的地基承載力提高50%~100%。經(jīng)觀測,建筑物的沉降與沉降差均符合規(guī)范要求。該項技術(shù)具有施工快、費用低、低振動及效果好等特點。對處理5~7層屋內(nèi)配電裝置軟基來說不失為一推薦方案。由于施工過程中充分利用了建筑垃圾,既解決了城市污染問題,又解決了建筑物推薦承載力不足的問題,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
2.4 固化法
利用化學(xué)溶液或膠結(jié)劑,采用灌入或拌合加固技術(shù)可達(dá)到土固化之目的。其主要加固原理是土粒間增加粘結(jié)力,膠結(jié)材料(如水泥、水玻璃、丙烯酸氨或紙漿液等)充填于孔隙體中。用這些方法加固的地基具有高強(qiáng)度和低透水性。其主要方法有壓力灌漿法、旋噴法及深層攪拌法。
在滄州地區(qū)的軟基處理中粉體噴射攪拌樁(簡稱粉噴樁)法被廣泛應(yīng)用。該法是以生石灰粉或者水泥粉等粉體材料作加固料,用空壓機(jī)作風(fēng)源,使加固料呈霧狀噴入地基內(nèi)部,用特制的攪拌鉆頭使之與原位的地基土進(jìn)行強(qiáng)制性攪拌,使軟土與加固料發(fā)生物理—化學(xué)反應(yīng),硬結(jié)后形成一種具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的柱狀加固體。但是,采用該項技術(shù)必須保證將原位地基土攪拌均勻,否則將嚴(yán)重影響軟基加固效果。另外,若地基中有不明障礙物,如較大直徑的石塊、未清除干凈的建筑基腳及地下設(shè)有地道等,則不適宜采用該法,采用該技術(shù)進(jìn)行軟基加固,成功的實例很多,但失敗的教訓(xùn)也不少。最近,由中國建筑科學(xué)研究院所倡導(dǎo)的石灰—粉煤灰樁及水泥—粉煤灰—碎石樁施工技術(shù)也已得到應(yīng)用,并積累了大量成功經(jīng)驗。
2.5 樁基礎(chǔ)
樁基礎(chǔ)是由基樁和連接于樁頂?shù)某信_共同組成。對于8層以上的屋內(nèi)變電站來說,無疑采用樁基礎(chǔ)是行之有效的方法。它由埋設(shè)在地基中多根細(xì)長具有一定剛性的結(jié)構(gòu)物(統(tǒng)稱樁群)和把樁群聯(lián)合起來共同工作的承臺2個部分組成,通過它們與地基土的相互作用,把樁基礎(chǔ)所承擔(dān)的荷載傳給基土。在建筑物荷載巨大,地基軟弱土層深厚的情況下使用樁基礎(chǔ),常常是一種既經(jīng)濟(jì)合理又安全可靠的方法。
樁的種類很多,通常簡單分為預(yù)制樁和灌注樁(也可按其傳遞荷載的方式分為摩擦樁和端承樁)。預(yù)制樁常見的有混凝土樁、木質(zhì)樁、鋼樁及預(yù)應(yīng)力混凝土樁。預(yù)制樁屬于排土樁,其施工方式分打入、靜壓、沖入及震入等,由于預(yù)制樁的施工過程伴有較大的噪音和震動,故在建筑物密集區(qū)極少應(yīng)用。灌注樁又可分為鉆孔、挖孔及沉拔管式灌注樁,由于滄州等地變電站地下水位較高,一般只采用水下鉆孔及沉拔管式灌注樁。沉拔管式灌注樁具有許多優(yōu)點,但其致命的弱點是極易造成縮頸,盡管有些地區(qū)采用“復(fù)打”工藝,因有關(guān)指標(biāo)及工藝技術(shù)難以控制,故不宜采用。近年來,秦皇島、黃驊一帶的高層樓基大多采用水下鉆孔灌注樁,又由于采用了孔底壓力注漿新技術(shù),解決了灌注樁在軟弱基層可能產(chǎn)生縮頸或斷樁以及孔底虛土難以清除干凈致使樁的端承力不能發(fā)揮的兩大難題,給鉆孔灌注樁法注入了新的生命力。1991年做滄州某煉油廠配電樓設(shè)計過程中了解到該廠18層住宅樓即采用了該技術(shù),樁合格率達(dá)到100%。
3、結(jié) 語
以上所述為地處滄州等地變電站軟基處理的概述,就目前狀況而言,對5~7層屋內(nèi)配電樓地基處理采用較多的仍屬重錘夯實法。目前應(yīng)對該種方式的加固機(jī)理、計算理論以及動力特性等進(jìn)行深入研究。
參考文獻(xiàn)
[1]建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-91)[S]. [2]建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)[S].
[3]地基處理技術(shù)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1996. [4]軟土地基加固[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1990.
第二篇:軟粘土地基處理方案的分析
摘 要:文章論述了滄州等地變電站設(shè)計過程中所遇到的軟土地基處理施工方案,對軟基加固方法進(jìn)行綜合評價,并提出了適合該區(qū)域軟基處理的最佳方案,從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計、保證建筑結(jié)構(gòu)的安全可靠、減小工程投資的目的。
關(guān)鍵詞:軟弱地基;處理方案;加固
1前言
就河北省南部電網(wǎng)而言,滄州等地變電站,屬于軟土地基。它是由海洋變陸地和陸地變海洋多次反復(fù)而成。其間黃河入海口由天津逐漸南遷,從黃河及其它河流上游攜帶大量泥沙,入海時沉積造陸,使陸地向海區(qū)延伸,構(gòu)成了這一特殊的復(fù)雜陸域。由大量工程地質(zhì)勘察資料證實,從地表至地下20 m 范圍內(nèi)均屬近代海陸交替互相沉積的軟弱土層,在-5 m~-15 m高程范圍內(nèi)多由淤泥質(zhì)土組成,其含水量高,孔隙比大,天然容重低,土質(zhì)很軟。本文就滄州等地變電站的軟土工程狀況,提出一個較全面的評估和介紹,并就軟基處理施工方案的選擇做出分析比較,以供參考。
2軟土地基處理的方案選擇
習(xí)慣上,把淤泥、淤泥質(zhì)土以及天然強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性小的粘性土總稱為軟土。軟土地基處理的目的在于使低強(qiáng)下載更多經(jīng)典案例,請登錄中國檢測網(wǎng)004km.cn
度的土體達(dá)到穩(wěn)定,并滿足一定的沉降要求。在地基處理中,由于建筑物的種類很多。故需要進(jìn)行地基處理的因素很多,而地基處理的方法也很多,主要包括換填、預(yù)壓、擠密、固化及樁基礎(chǔ)等處理方法。地基處理方案的選擇,不但要考慮到地基的土質(zhì)及其變化情況,還要考慮建筑物的重要性、上部結(jié)構(gòu)形式、荷載分布情況、基礎(chǔ)類型、場地環(huán)境以及施工方法及周期等。所有的地基處理方法從總體上分為
2類,即淺基處理與深基處理。由于使用天然地基是較為節(jié)省的方法,因此在決定對地基進(jìn)行處理之前,應(yīng)對上述諸多因素加以考慮,并優(yōu)先考慮選用能充分利用天然地基的處理方案,以降低造價。
對于較低層建筑,比如3、4層的變電站主控樓及綜合樓,盡管軟土地基的強(qiáng)度很低,地基承載力僅有60 kPa,仍可充分發(fā)揮其潛力,可選用淺基礎(chǔ)。提高該類地基強(qiáng)度的方法以墊層、預(yù)壓為首選。對8層以上的屋內(nèi)變電站來說,使用較多且效果較好當(dāng)屬樁基礎(chǔ),屬深基礎(chǔ)范疇。但是,對5~7層的配電樓基礎(chǔ)的選擇,則是人們爭論的焦點。另外,在處理方案確定之前,既要考慮建筑物自身的安全,還要從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)對工程進(jìn)行可行性評估。
2.1換填法
換填法也稱為墊層法,就是把地基上部一定范圍內(nèi)不符下載更多經(jīng)典案例,請登錄中國檢測網(wǎng)004km.cn
合要求的軟弱土挖去,換填強(qiáng)度較大,壓縮性較小的材料,如砂、碎石、礦渣或土等材料并加工夯實做成墊層,也有用灰土、素土等作為墊層的。
秦皇島五里臺變電站主控樓基坑進(jìn)行輕便觸探時,發(fā)現(xiàn)基坑的西端極軟,承載力不足40 kPa,據(jù)調(diào)查該區(qū)原是回填后的污水排放坑。當(dāng)時采用了將該處淤泥清凈,然后回填素土進(jìn)行夯實的做法。在清除過程中,發(fā)現(xiàn)該處淤泥分布在-1.5 m~-4.0 m范圍內(nèi),但由于場地十分狹小,不適于大開挖,經(jīng)計算決定挖至-3.0 m,改做砂墊層至-2.0 m處,又做素土墊層至基底,并對基礎(chǔ)稍做變更。該工程完工至今完好無恙。
位于天津大港的小王莊變電所,所址地區(qū)地層為第四系全新統(tǒng)濱海相沖積物,巖性以粉土和粘性土為主,表層為雜填土、粉質(zhì)粘土,下層為淤泥質(zhì)粉土,承載力為70 kPa,現(xiàn)場對各個生產(chǎn)建筑物包括配電室、中央控制室以及電氣設(shè)備所處位置、荷載進(jìn)行計算分析,對重要的設(shè)備基礎(chǔ)、各個生產(chǎn)建筑物以及對變形要求較高的設(shè)備基礎(chǔ)采用砂墊層處理,砂墊層采用中、粗砂填料,各基礎(chǔ)側(cè)壁也采用中砂分層回填,從而確保了設(shè)備的安全運行。
該方法的最大優(yōu)點就是簡便易行,但是挖除原地基軟弱土的深度小于3 m是可行的。如果挖土深度過大則不經(jīng)濟(jì)。在這種情況下考慮采用其他方法或是結(jié)合其他方法對軟土地基進(jìn)行下載更多經(jīng)典案例,請登錄中國檢測網(wǎng)004km.cn
處理是比較明智的。
回填材料多種多樣,也可用回收的工業(yè)廢渣。近年來,有些工程采用輕質(zhì)材料比如粉煤灰作為回填物,其特點在于“輕”。用這種材料可同時解決承載力及沉降問題。
2.2預(yù)壓法
預(yù)壓法是在修造建筑物之前,用與設(shè)計相同或略大的荷載亦稱為預(yù)壓荷重如土、砂、石料等,也可利用大氣壓力作為預(yù)壓荷載,使地基強(qiáng)迫壓密沉陷,以提高地基的強(qiáng)度,減少建筑物的后期沉降量。待強(qiáng)度變形達(dá)到設(shè)計要求后,將預(yù)壓荷載搬走,而后在經(jīng)預(yù)壓過的地基上修建建筑物。如地質(zhì)條件適用,也可用布設(shè)砂井或降低地下水位的方法,使所得效果更佳。預(yù)壓法適用于軟弱的正常固結(jié)或輕度超固結(jié)的粉土、粘土或有機(jī)土地基。
加載預(yù)壓法為常用方法,值得提出的是真空井點預(yù)壓法。該法自五十年代提出后,由于密封、工藝設(shè)備問題沒有解決好,很長時間未能在工程中得到成功應(yīng)用,直到八十年代初才對該法的預(yù)壓機(jī)理及工程實踐進(jìn)行了深入研究,使之在生產(chǎn)中得以推廣應(yīng)用,我國沿海地區(qū)的港口碼頭軟基加固大多采用該法。但是,該方法加固軟基所需時間較長,按傳統(tǒng)的加固方式施工周期為4~5個月,又由于砂井阻力的存在,使得加固效果隨深度的增加而逐漸降低。為研究如何改善真空預(yù)壓效果而進(jìn)行的室內(nèi)模型實驗表明:負(fù)壓源下移后,可有效改善預(yù)壓效果,顯著縮短加下載更多經(jīng)典案例,請登錄中國檢測網(wǎng)004km.cn
固周期,并證實了在砂井底抽真空可有效減輕砂井阻力的影響。當(dāng)然,這一結(jié)
論的得出還僅限于室內(nèi)模型實驗上。 2.3擠密法
擠密顧名思義即為增加其密實度,用密實方法使基土的孔隙減小。在工程中常見的有重錘夯實法、強(qiáng)夯法、擠密砂柱法和碎石樁法。前兩者系沖擊功法,后兩者為振動功法。
重錘夯實法是利用起重機(jī)械將錘提到一定高度,然后自然落下,多次反復(fù)夯擊對地基進(jìn)行加固。傳統(tǒng)的重錘夯實法只適應(yīng)于軟基的淺層壓密,其加固效果遠(yuǎn)不如強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是一種快速加固軟基的方法,亦名動力固結(jié)法。是利用高沖擊功使基土產(chǎn)生液化或觸變后變密。
河北南部電網(wǎng)的兆通變電站就是使用的這種方法。此變電站地處滹沱河南岸的二級階地上,階地上部一、二土層為近代Q4沖洪積層,下部三層及以下為Q3沉積。所區(qū)7.0 m以上均為壓縮性較高的新近堆積非自重濕陷性黃土,-2.6~7.0 m一層輕亞粘土在7度地震時要發(fā)生液化,經(jīng)強(qiáng)夯后的振動測試分析報告得知:場地地基土可作為天然地基使用,各層土均可作為建筑物基礎(chǔ)的持力層。地基土強(qiáng)夯后,經(jīng)取80個厚狀土試樣浸水實驗,其相對濕陷系數(shù)均小于0.002,土的性質(zhì)已發(fā)生變化,濕陷性已被消除。7度地震時也不會發(fā)生液化。
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由于強(qiáng)夯法在工程中要考慮噪音及震動影響,使得這種方法在應(yīng)用時受到很多限制,當(dāng)人們不得不選用擠密法時,往往將方案偏向于擠密砂樁或碎石樁。但是,長期的工程實踐表明,在沿海軟土地區(qū)采用碎石樁不僅不經(jīng)濟(jì),也沒有多大效果。秦皇島的涉外辦公樓采用碎石樁進(jìn)行地基處理,竣工數(shù)月后的檢測結(jié)果很不理想。樁身具有一定強(qiáng)度,而樁間土的強(qiáng)度仍停留在原來水平上,擠密效果無從談起。在對天津小王莊變電所附近區(qū)域地基處理的調(diào)研中得知:滄州某煉油廠設(shè)備裝置采用碎石樁基,樁距1 m,樁徑600 mm,樁長10 m,按梅花形布置。處理前原地基承載力為100~140 kPa,平均值125 kPa,處理后復(fù)合地基承載力為115~
185 kPa,平均值150 kPa,承載力增長了20%,效果并不明顯。
擠密樁處理一般的5~7層屋內(nèi)配電裝置地基比較適宜,但由于土質(zhì)與場地環(huán)境等因素的制約,使得這些方法不能充分發(fā)揮其作用。有鑒于此,一種新技術(shù)“重錘沖擊建筑垃圾加固軟土地基技術(shù)”誕生了。這種技術(shù)采用重錘,將其提到一定高度使之自由落下,錘擊原地基,數(shù)擊后沖成一深達(dá)2 m左右的短孔,用鏟車向孔中拋填適量稍加粉碎的建筑垃圾,提錘并錘擊填料,將之擊入土中,擊數(shù)以能托住重錘為度。然后,再次填料、錘擊,直至添滿短孔形成一泡狀錘擊體為止。錘擊體在場區(qū)內(nèi)可按矩下載更多經(jīng)典案例,請登錄中國檢測網(wǎng)004km.cn
形、三角形、梅花形布置。按一定順序完成各錘擊體后,地基便得到加固,可使上部荷載均勻傳至處理后的地基上,使錘擊體與土共同作
用,形成復(fù)合地基。日前,該法已在滄州、衡水、保定、天津大港等地區(qū)廣泛應(yīng)用。采用該技術(shù)處理的地基承載力提高50%~100%。經(jīng)觀測,建筑物的沉降與沉降差均符合規(guī)范要求。該項技術(shù)具有施工快、費用低、低振動及效果好等特點。對處理5~7層屋內(nèi)配電裝置軟基來說不失為一推薦方案。由于施工過程中充分利用了建筑垃圾,既解決了城市污染問題,又解決了建筑物推薦承載力不足的問題,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
2.4固化法
利用化學(xué)溶液或膠結(jié)劑,采用灌入或拌合加固技術(shù)可達(dá)到土固化之目的。其主要加固原理是土粒間增加粘結(jié)力,膠結(jié)材料(如水泥、水玻璃、丙烯酸氨或紙漿液等)充填于孔隙體中。用這些方法加固的地基具有高強(qiáng)度和低透水性。其主要方法有壓力灌漿法、旋噴法及深層攪拌法。
在滄州地區(qū)的軟基處理中粉體噴射攪拌樁(簡稱粉噴樁)法被廣泛應(yīng)用。該法是以生石灰粉或者水泥粉等粉體材料作加固料,用空壓機(jī)作風(fēng)源,使加固料呈霧狀噴入地基內(nèi)部,用特制的攪拌鉆頭使之與原位的地基土進(jìn)行強(qiáng)制性攪拌,使軟土與加下載更多經(jīng)典案例,請登錄中國檢測網(wǎng)004km.cn
固料發(fā)生物理—化學(xué)反應(yīng),硬結(jié)后形成一種具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的柱狀加固體。但是,采用該項技術(shù)必須保證將原位地基土攪拌均勻,否則將嚴(yán)重影響軟基加固效果。另外,若地基中有不明障礙物,如較大直徑的石塊、未清除干凈的建筑基腳及地下設(shè)有地道等,則不適宜采用該法,采用該技術(shù)進(jìn)行軟基加固,成功的實例很多,但失敗的教訓(xùn)也不少。最近,由中國建筑科學(xué)研究院所倡導(dǎo)的石灰—粉煤灰樁及水泥—粉煤灰—碎石樁施工技術(shù)也已得到應(yīng)用,并積累了大量成功經(jīng)驗。
2.5樁基礎(chǔ)
樁基礎(chǔ)是由基樁和連接于樁頂?shù)某信_共同組成。對于8層以上的屋內(nèi)變電站來說,無疑采用樁基礎(chǔ)是行之有效的方法。它由埋設(shè)在地基中多根細(xì)長具有一定剛性的結(jié)構(gòu)物(統(tǒng)稱樁群)和把樁群聯(lián)合起來共同工作的承臺2個部分組成,通過它們與地基土的相互作用,把樁基礎(chǔ)所承擔(dān)的荷載傳給基土。在建筑物荷載巨大,地基軟弱土層深厚的情況下使用樁基礎(chǔ),常常是一種既經(jīng)濟(jì)合理又安全可靠的方法。
樁的種類很多,通常簡單分為預(yù)制樁和灌注樁(也可按其傳遞荷載的方式分為摩擦樁和端承樁)。預(yù)制樁常見的有混凝土樁、木質(zhì)樁、鋼樁及預(yù)應(yīng)力混凝土樁。預(yù)制樁屬于排土樁,其施工方式分打入、靜壓、沖入及震入等,由于預(yù)制樁的施工過程伴有較大的噪音和震動,故在建筑物密集區(qū)極少應(yīng)用。灌注樁又下載更多經(jīng)典案例,請登錄中國檢測網(wǎng)004km.cn
可分為鉆孔、挖孔及沉拔管式灌注樁,由于滄州等地變電站地下水位較高,一般只采用水下鉆孔及沉拔管式灌注樁。沉拔管式灌注樁具有許多優(yōu)點,但其致命的弱點是極易造成縮頸,盡管有些地區(qū)采用“復(fù)打”工藝,因有關(guān)指標(biāo)及工藝技術(shù)難以控制,故不宜采用。近年來,秦皇島、黃驊一帶的高層樓基大多采用水下鉆孔灌注樁,又由于采用了孔底壓力注漿新技術(shù),解決了灌注樁在軟弱基層可能產(chǎn)生縮頸或斷樁以及孔底虛土難以清除干凈致使樁的端承力不能發(fā)揮的兩大難題,給鉆孔灌注樁法注入了新的生命力。1991年做滄州某煉油廠配電樓設(shè)計過程中了解到該廠18層住宅樓即采用了該技術(shù),樁合格率達(dá)到100%。
3結(jié)語
以上所述為地處滄州等地變電站軟基處理的概述,就目前狀況而言,對5~7層屋內(nèi)配電樓地基處理采用較多的仍屬重錘夯實法。目前應(yīng)對該種方式的加固機(jī)理、計算理論以及動力特性等進(jìn)行深入研究。
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第三篇:淺談軟弱地基處理方法研究進(jìn)展
淺談軟弱地基處理方法研究進(jìn)展
[論文關(guān)鍵詞]軟弱地基;處理方法
[論文摘要]地基處理的研究一直是土木工程的一個熱點,常用的軟弱地基處理方法分四大類,應(yīng)綜合考慮選擇合理經(jīng)濟(jì)的方法。
我國《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2002)中規(guī)定,軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。它是指基本上未受過地形及地質(zhì)變動,未受過荷載及地震動力等物理作用或土顆粒間的化學(xué)作用的軟粘土、有機(jī)質(zhì)土、飽和松砂和淤泥質(zhì)土等地層構(gòu)成的地基。
1.軟弱地基加固處理方法
軟弱地基的加固處理[1],按其原理和作法的不同,可分為以下四類:
1.1排水固結(jié)法
排水固結(jié)法又稱預(yù)壓法,其包括堆載預(yù)壓法、超載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、真空與堆載聯(lián)合作用法、降低地下水位法和電滲法等多種方法;通過在預(yù)壓荷載作用下使軟粘土地基土體中孔隙水排出,土體發(fā)生固結(jié),土中孔隙體積減小,土體強(qiáng)度提高,達(dá)到減少地基施工后沉降和提高地基承載力的目的。
1.2振密、擠密法
振密、擠密法有表層原位壓實法、強(qiáng)夯法、振沖密實法、擠密密實法、爆破擠密法和土樁、灰土樁等多種方法;采用一定措施,通過振動和擠密使深層土密實,使地基土孔隙比減小,強(qiáng)度提高。
1.3置換及拌入法
置換及拌入法有換填墊層法、振沖置換法、高壓噴射漿法、深層攪拌法、褥墊法等多種方法;采用砂、碎石等材料置換軟弱土地基中部分軟弱土體或在部分軟弱土地基中摻入水泥、石灰或砂漿等形成加固體,與未被加固部分的土體一起形成復(fù)合地基,從而達(dá)到提高地基承載力減少沉降量的目的。
1.4加筋法
加筋法有加筋土法、錨固法、樹根樁法、低強(qiáng)度砼樁復(fù)
合地基法、鋼筋砼樁復(fù)合地基法等多種方法。通過在土層埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等達(dá)到提高地基承載力,減小沉降,維持建筑物穩(wěn)定。
以上方法的原理、適用范圍及工程實例可參考殷宗澤、龔曉南主編的《地基處理工程實例》[2]一書。
2.軟弱地基處理方法的選擇
在地基處理中,我們要遵循的原則是:技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量[3]。可根據(jù)以下條件進(jìn)行選擇:
2.1地質(zhì)條件
不同的方法適用于不同的地質(zhì)條件,可參看規(guī)范。
2.2設(shè)計施工條件
設(shè)計時應(yīng)考慮工期及用料情況:工期不宜安排得太緊;時間充分,施工時地基穩(wěn)定性好,遺留問題少。工程用料要求就地取材。施工時應(yīng)采用科學(xué)的管理方法。
2.3場地環(huán)境條件
要考慮施工時對周圍環(huán)境的影響。如:新填土?xí)D壓原有道路、房屋,產(chǎn)生側(cè)向位移或附加沉降;用砂樁、砂井時,施工有噪聲,靠近居民點會擾民;采用降低水位法時,要考慮引起周圍地基的下沉和對周圍居民用水的影響故應(yīng)預(yù)先調(diào)查或做隔水墻,并考慮施工后注水復(fù)原的問題;采用填土堆載時要有大量的土料運進(jìn)運出工地,會影響交通和環(huán)境衛(wèi)生;打石灰樁、灌注藥物或采用電滲排水時,會污染周圍地下水,應(yīng)慎重對待。
2.4結(jié)構(gòu)物條件
要考慮結(jié)構(gòu)物的等級、結(jié)構(gòu)體系、斷面形狀、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素對所選擇加固方法的影響,特別是有地下結(jié)構(gòu)物(地下室、涵洞、地鐵等),或者結(jié)構(gòu)物高低不同、沉降不均時,應(yīng)當(dāng)特別注意。
3.地基處理技術(shù)的創(chuàng)新
近幾年來,世界各地因地制宜的發(fā)展了許多新的地基處理方法。
3.1。添摻外加劑方面[4]
以前的地基處理方法大多從機(jī)械設(shè)備著手,從而建立某種工法,而從材料入手提高地基處理質(zhì)量和效果的較少。高性能土壤固化劑土壤混合后,特別是與高含水量和富含有機(jī)
質(zhì)的淤泥發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng),形成相互連接的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而提高固化土的強(qiáng)度,減少地基變形。通過室內(nèi)實驗和現(xiàn)場試驗證明,用高性能土壤固化劑作地基處理特別是對軟弱地基的處理很有效,比普通水泥加固效果好的多,此項技術(shù)在國外應(yīng)用已相當(dāng)普遍已有很成熟的研究機(jī)構(gòu)和公司,但在國內(nèi)尚屬起步階段。
3.2綜合應(yīng)用水平方面
重視多種地基處理方法的綜合應(yīng)用可取得較好的社會經(jīng)濟(jì)效益。
真空預(yù)壓法與高壓噴射注漿法結(jié)合可使真空預(yù)壓應(yīng)用于水平滲透性較大的土層,而高壓噴射注漿法與灌漿相結(jié)合使糾偏加固技術(shù)提高到一個新的水平[5]。
單用動力固結(jié)法(俗稱強(qiáng)夯法)處理飽和軟粘土地基時卻極易產(chǎn)生“橡皮土”現(xiàn)象,難以達(dá)到預(yù)期效果。為此,巖土工程界將強(qiáng)夯法和排水固結(jié)法結(jié)合起來,開創(chuàng)了“動力排水固結(jié)法”這項新技術(shù)[6]。
3.3.可持續(xù)發(fā)展方面
我國《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79—2002已經(jīng)將粉煤灰正式列為換填墊層法可采用的一種墊層材料。
渣土樁又稱“孔內(nèi)深層夯擴(kuò)擠密樁”,是一種新型地基處理方法,其充分利用建筑垃圾,變廢為寶,施工現(xiàn)場干凈無污染。
地基處理技術(shù)還被用于防止有害物滲出液污染地下水以及防止其他已被污染區(qū)域地下水的流動造成污染擴(kuò)散。近期出現(xiàn)的處理新技術(shù)是讓被污染的地下水通過含有將地下水中有害物變性、吸收及降解的鐵屑或碳顆粒的活性截水墻PRB使地下水得到凈化[7]。
4.結(jié)語
我國地基處理技術(shù)發(fā)展很快,但還有許多方面需進(jìn)一步研究:
(1)發(fā)展現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)的研究。
(2)發(fā)展測試技術(shù)的研究
(3)促進(jìn)地基處理理論方面的進(jìn)一步發(fā)展。
(4)完善工法的質(zhì)量檢驗手段。
(5)發(fā)展地基處理新技術(shù),提高地基處理技術(shù)的綜合應(yīng)用水平的研究。
(6)要因地制宜合理選用處理方法。正確評價各種地基處理方法的適用性。
(7)研制新機(jī)械新材料,提高施工工藝,實現(xiàn)信息化施工的研究。
(8)深化施工管理體制改革,重視專業(yè)施工隊伍建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
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[4]於春強(qiáng),鄭爾康高性能土壤固化劑及在地基處理中的應(yīng)用[J]第九屆土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會議論文集2003
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[6]雷學(xué)文,白世偉,孟慶山,王吉利動力排水固結(jié)法加固飽和軟粘土地基試驗研究[J]施工技術(shù)2004
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第四篇:軟弱地基處理方法選擇探討
馮曉滿 2014-2-28 17:23:16 軟弱地基處理方法選擇探討 開始寫 2500字
軟弱地基處理方法選擇探討
摘要:本文首先闡述了軟弱土的特征和軟弱地基土處理的目的及原則,然后探討了軟弱地基處理常見方法,最后結(jié)合工程實例進(jìn)行了研究,供參考。關(guān)鍵詞:軟弱土;地基處理;方法 軟弱土的特征
軟弱土系指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土。由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基,其工程特性如下:
a.含水量較高,孔隙比較大。根據(jù)統(tǒng)計,軟土的含水量一般為 35% ~80%,孔隙比為 1 ~2。
b.壓縮性較高。軟土的壓縮系數(shù) α1-2在 0.5 ~1.5MPa-1之間,有些高達(dá) 4. 5 MPa-1,且其壓縮性往往隨著液限的增大而增加。
c.抗剪強(qiáng)度很低。天然不排水軟土的抗剪強(qiáng)度一般小于 20kPa。其變化范圍約在 5 ~25kPa。
d.滲透性較差。軟土的滲透系數(shù)一般在 i × 10-5~i × 10-7mm / s(i = 1,2…,9)之間。因此軟土層在自重或荷載作用下達(dá)到完全固結(jié)所需的時間很長。
e.具有顯著的結(jié)構(gòu)性。特別是濱海相的軟土,一旦受到擾動(振動、攪拌或搓揉等),其結(jié)構(gòu)受到破壞,土的強(qiáng)度顯著降低,甚至呈流動狀態(tài)。軟土受到擾動后強(qiáng)度降低的特性可用靈敏度表示。我國東南沿海軟土的靈敏度約為 3 ~9cm/s,屬高靈敏土或極靈敏土。
f.具有明顯的流變性。軟土在不變的剪應(yīng)力的作用下,將連續(xù)產(chǎn)生緩慢的剪切變形,并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減。在固結(jié)沉降完成之后,軟土還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。
軟土具有強(qiáng)度低、壓縮性較高和滲透性較差等特性,必須重視地基的變形和穩(wěn)定問題,如果不作任何處理,一般不能承受較大的建筑物荷載。軟弱地基土處理的目的和原則 2.1 地基處理的目的
地基處理的目的主要是改善地基的工程性質(zhì),包括改善地基土的變形特性和滲透性,提高其抗剪強(qiáng)度等。
2.2 地基處理的原則 地基處理有許多方法,各種方法都有各自的特點和作用機(jī)理。沒有哪一種方法是萬能的,對于每一個工程都必須進(jìn)行綜合考慮,通過幾種可能采用的地基處理方案的比較,選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工可行的方案,既可以是單一的地基處理方法,也可以是多種地基處理方法的綜合。軟弱地基處理方法淺析
目前軟弱地基處理方法主要有以下幾類。3.1 換土墊層 a.主要方法:素土墊層、砂墊層、碎石墊層。
b.原理及作用:挖去淺層土,換用比較好的土料,以提高持力層的承載力,減少部分沉降量,并消除或部分消除土的濕陷性、脹縮性及防止土的凍脹作用,改善土的可液化性能。
c.適用范圍:適用于處理淺層軟弱土地基、濕陷性黃土地基、膨脹土地基、季節(jié)性凍土地基。
3.2 碾壓夯實
a.主要方法:機(jī)械碾壓法、振動壓實法、重錘夯實法、強(qiáng)夯法。
b.原理及作用:通過機(jī)械碾壓或夯擊壓實土的表層,而強(qiáng)夯法則利用強(qiáng)大的夯擊功迫使深層土液化和動力固結(jié)而密實。提高地基土的強(qiáng)度,減少部分沉降量,消除或部分消除黃土的濕陷性,改善土的可液化性。
c.適用范圍:一般適用于砂土及含水量不高的黏性土。強(qiáng)夯法應(yīng)注意其振動對附近建筑物的影響。
3.3 排水固結(jié)法
a.主要方法:堆載擠壓法、砂井堆載預(yù)壓法、排水板法、井點降水預(yù)壓法、真空預(yù)壓法。
b.原理及作用:通過改善地基的排水條件和施加預(yù)壓荷載,加速地基的固結(jié)和強(qiáng)度增長,提高地基的穩(wěn)定性,并使沉降提前完成。
c.適用范圍:適用于處理厚度較大的飽和軟土層,但需要具體預(yù)壓條件(時間),對于厚的泥炭層則要慎重。
3.4 振動擠密
a.主要方法:砂樁擠密法、土樁擠密法、灰土樁擠密法、生石灰擠密法、振沖法。b.原理及作用:通過擠密或振動使深層土密實,并在振動擠密過程中回填砂、礫石等形成砂樁或碎石樁,與樁間土一起組成復(fù)合地基,從而提高地基承載力,減小沉降量。
c.適用范圍:適用于處理砂土、粉砂或部分黏土顆粒含量不高的黏性土。3.5 化學(xué)加固
a.主要方法:硅化法、旋噴法、堿液加固法、水泥灌漿法、深層攪拌法。
b.原理及作用:通過注入化學(xué)漿液將土粒膠結(jié),或通過化學(xué)作用或機(jī)械拌和等方法改善土的性質(zhì),提高地基承載力。
c.適用范圍:適用于處理砂土、黏性土、濕陷性黃土等地基,特別適用于工作事故處理。工程實例 4.1 工程概況
某工程區(qū)域位于青東 5 區(qū)塊內(nèi),萊州灣西近岸海區(qū),灣內(nèi)灘涂廣闊,其中潮灘和海灘面積為811.73km2,巖灘 0.46km2,灣內(nèi)大部分水深在 10m 以內(nèi),屬于典型的灘海油田。青東 5 區(qū)塊 1 號人工島距廣利港直線距離 24.4km,距東營防潮大堤約 8.2km。
青東 5 區(qū)塊 1 號島呈矩形布置,長邊東南向,短邊東北向,有效面積為 150m × 90m。平均水深為 4m,海底高程約為 -3.5m。島面設(shè)計高程為 3.8m,竣工時頂高程為 4.0m,預(yù)留沉降為 20cm。人工島四周設(shè)擋浪墻,擋浪墻設(shè)計頂高程為 5.0m,竣工時頂高程為5.2m,預(yù)留沉降為 20cm。
4.2 場地地貌和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件 擬建人工島地貌主要是海、陸相交替沉積的濱海水下三角洲,地勢整體緩慢向海中傾斜,平均海拔高程約為 -3.5m,地面坡度約為 0.64。
擬建工程所在地泥面以下至 9m 左右地層組成以淤泥質(zhì)軟土為主,間夾薄層粉土。在勘察揭露深度內(nèi),場地地層均由第四紀(jì)近沉積土和一般沉積土構(gòu)成。4.3 地基處理方案比選 結(jié)合本工程地質(zhì)條件差、工程特征及建設(shè)工期短的情況,根據(jù)各種地基處理方式的特點,進(jìn)行了方案的比選,本工程擬采用碎石樁及塑料排水板共同進(jìn)行地基處理:
(1)島體四周采用碎石樁加固。碎石樁法是指在地基中設(shè)置由碎石組成的豎向樁體,設(shè)置碎石樁后樁體與樁間土形成復(fù)合地基,對地基土起置換作用,以提高地基承載力和減少沉降,從而達(dá)到地基處理的目的。(2)島體下采用塑料排水板進(jìn)行地基處理。為了有效地對本工程的深厚軟土地基進(jìn)行處理,加快地基土固結(jié),提高軟弱土的承載能力,采用排水固結(jié)法進(jìn)行加固。
從已完成碎石樁情況看采用碎石樁處理的海里軟弱地基達(dá)到了預(yù)期效果,具體效果有待于地基處理工程完成,及人工島完工后進(jìn)一步檢驗、論證。
參考文獻(xiàn): JTJ 246-2004 港口工程碎石樁復(fù)合地基設(shè)計與施工規(guī)范[S]. 2 JS 206-1-2009 水運工程塑料排水板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程[S]
第五篇:軟弱地基的處理方法畢業(yè)論文完整版
軟弱地基的處理方法
四川農(nóng)業(yè)大學(xué)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院 建筑工程技術(shù) 專業(yè) 朱天賜
摘要:
在我國建筑工程的建設(shè)中,經(jīng)常需要對軟弱地基進(jìn)行處理。本文分析了軟弱地基形成的原因,并針對軟弱地基的實際情況,提出了一些處理的方法,從而有利于減輕軟弱地基對工程建設(shè)的影響,提高工程的質(zhì)量,獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
關(guān)鍵詞:軟弱地基 處理方法 結(jié)構(gòu)設(shè)計
0 引言
隨著我國建筑工程項目的不斷增多,軟弱地基的處理變的越來越重要,軟弱地基處理的好壞,不僅關(guān)系到工程建設(shè)的速度,而且關(guān)系到工程建設(shè)的質(zhì)量,因此提高軟弱地基處理方法具有重要的價值和意義。
軟弱地基形成的原因
軟弱地基是由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、沖填土或者其它高壓縮性土層形成的地基,這些地基基本上很少受到地質(zhì)變動或者地形的影響,也從沒有受到過地震、荷載等物理作用的影響,更沒有受到土顆粒間化學(xué)作用的影響。軟弱地基是一種不良的地基,其穩(wěn)定性非常的差、強(qiáng)度較低、壓縮性較高、容易出現(xiàn)液化,沉降量也很大。因此在工程的建設(shè)過程中,要充分考慮地基的變形和穩(wěn)定等問題。在軟弱地基上建設(shè)的工程,由于其地基強(qiáng)度不夠和變形,往往不能滿足工程的質(zhì)量,所以要采用一定的措施,對軟弱地基進(jìn)行處理,從而提高地基的穩(wěn)定性,減少地基的沉降和不均勻下降。
軟弱地基的處理方法
軟弱地基的處理的方法主要包括為:換填墊層法、預(yù)壓法、擠密法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法、灌漿法、強(qiáng)夯法、加筋法等。①換填墊層法。該方法是用物理力學(xué)性質(zhì)較好的巖土材料置換天然地基中的部分或全部軟土層,并分層夯實成低壓縮性的地基持力層,地基持力層有利于防止地基的凍脹,有利于提高地基的承載能力,也有利于加速軟土的排水固結(jié),同時也有利于減少地基的沉降量。②預(yù)壓法。預(yù)壓法有兩種分類方法,一種是堆載預(yù)壓法,另外一種是砂井預(yù)壓法。此種方法有利于利用外載作用,提高軟土的排水固結(jié),增強(qiáng)它的抗剪強(qiáng)度和能力。由于預(yù)壓目的不同,需要采用不同的預(yù)壓方式。如果利用預(yù)先荷載加壓,能夠減少建筑物的沉降量;如果利用建筑物本身的荷載分級加荷進(jìn)行預(yù)壓,能夠增加地基強(qiáng)度和提高地基的承載能力。砂井預(yù)壓法是在軟土層中按一定距離設(shè)置砂井來改變軟土層的排水邊界條件,該方法可以加速軟土的固結(jié),縮短預(yù)壓時間。該方法是在通過在軟土層中按一定的距離設(shè)置砂井,通過設(shè)置的砂井來改變軟土層的排水條件,排水條件的提高有利于加速軟土的固結(jié),有利于減少預(yù)壓的時間。③擠密法。該方法是通過望土中打入樁管成孔,并把填入孔中的礫石等材料搗實。此種方法主要針對的是含砂粒、瓦屑的雜填土等較多的松散土地基,對于粘性大的飽和軟土地基不太合適。④深層攪拌法。該方法通過水泥、石灰等建筑材料的固化劑,運用深層攪拌機(jī)械對各種材料進(jìn)行攪拌,使得固化物和軟土攪拌均勻,從而產(chǎn)生一系列的物理或者化學(xué)反應(yīng),這樣就能夠使得軟土強(qiáng)度大大高于天然強(qiáng)度,其壓縮性、滲水性比天然軟土大大降低。該方法適合于各種成因的軟土層,尤其是對于厚度較大的飽和軟黏土。⑤高壓噴射注漿法。該方法是使用較大的壓力,把水泥漿液從管路中噴射而出,該方法能夠通過切割破壞土體,并能和土拌和均勻,并產(chǎn)生部分的置換作用,通過自然凝固后成為拌和樁體,并與地基形成良好的復(fù)合地基。⑥灌漿法。該方法通過運用鉆機(jī)成孔,根據(jù)需要灌漿的合適的深度,把注漿管慢慢放入孔中,并使得鉆孔的周圍和頂部用東西封死,然后開始啟動壓力泵,往孔隙和巖石的間隙中注入攪拌均勻的水泥漿。⑦強(qiáng)夯法。該方法能夠通過較大的壓力和沖力對地基產(chǎn)生很大的作用,從而使得地基得到加固,使得的土的壓縮性進(jìn)一步縮小,增大了地基的強(qiáng)度,使得地基的抗液化的能力得到加強(qiáng),大大降低和消除黃土的是濕陷性。同時,該方法有利于使得土層均勻,預(yù)防以后出現(xiàn)的差異沉降。⑧加筋法。該方法是運用強(qiáng)度較大的條帶、纖維等土工聚合物埋入土層中,它有利于增加地基的承載力,降低或者消除地基的沉降量,提高建筑物的穩(wěn)定能力。對于強(qiáng)度較大的土工合成材料,使得地基能夠承受更大的抗拉力,減少地基的斷裂的可能,使得地基的整體性和剛度得到進(jìn)一步增強(qiáng),增強(qiáng)地基的承載能力,改善地基土體的應(yīng)力場和應(yīng)變場。該方法適合于各種軟土地基和各種高填土等。軟弱地基局部處理
在工程建設(shè)中,需要經(jīng)常對地基作局部的加固處理,這樣可以保證工程的質(zhì)量,縮短工程建設(shè)的進(jìn)度。在對軟弱地基作局部處理時,要首先查明局部地基異常的原因和范圍,然后根據(jù)軟弱地基的實際情況,適用各種軟弱地基處理方法,使得建筑物的各個部位的沉降量趨于一致,從而較少地基的不均勻沉降。①松土的處理。當(dāng)遇到范圍較小的松土坑時,可以先將松軟土挖掉至老土,然后用壓縮性相近的材料回填,當(dāng)天然土為砂土?xí)r,用砂或級配砂石回填,回填時應(yīng)分層灑水,夯實或用平板振搗器振密,每層厚度不大于20cm,同時根據(jù)土的性質(zhì)和范圍的不同,采用不同比例的灰土分成夯實。應(yīng)通過配置適當(dāng)?shù)匿摻钐岣叩鼗喜康膭偠饶芰?。②磚井和土井的處理。如果磚井在基槽的中央,這時的內(nèi)填土已經(jīng)變得很密實,當(dāng)出現(xiàn)這種情況時,應(yīng)把井的磚圈放低到槽低下面1米的位置,同時用合適比例的灰土夯實到槽低,當(dāng)井的直徑大于1.5米以后,這時采用提高上部結(jié)構(gòu)的剛度,并運用鋼筋做墻內(nèi)的地基,使得地基梁跨越磚井,對于井在基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)角處的情形,一方面應(yīng)對基礎(chǔ)進(jìn)行必要的加固處理,另一方面采用拆除回填的方法進(jìn)行合適的處理。③局部范圍內(nèi)硬土處理。對于樁基周圍有部分過分堅硬的土質(zhì)時,要對這些東西進(jìn)行局部的處理,這就需要挖掉舊的墻基、老灰土、大樹根等等,這樣就能減少地基的不均勻下降,也能有效避免建筑物建成之后的開裂,從而保證建筑物的質(zhì)量。④管道處理。對于槽底附近的上下水管道,要采取其它的措施,防止出現(xiàn)漏水情況,避免出現(xiàn)水侵濕地基,使得地基出現(xiàn)不均勻的沉降。對于在槽底下方出現(xiàn)管道的情況,要把管道進(jìn)行清除,或者將基礎(chǔ)局部落低,使得管道穿過基礎(chǔ)墻,同時也要防止建筑物下沉,從而對管道形成破壞漏水,造成地基的不均勻沉降,影響建筑物的質(zhì)量問題。⑤橡皮土的處理。對于地基的土質(zhì)出現(xiàn)粘性土的時候,這種土一般含有較多的水分,對這部分進(jìn)行夯排以后,就會形成所謂的橡皮土,因此,對于這樣的情況,要采用其它辦法先進(jìn)行處理,比如進(jìn)行晾槽或者使用白灰沫等辦法,使得土的含水量得到有效的降低,對于出現(xiàn)的地基顫動情況,應(yīng)把這些土進(jìn)行全部的挖除,并填入相應(yīng)部分的砂土,從而消除地基顫動情況。4 建筑設(shè)計處理措施
在對各種軟弱地基處理的同時,可以通過對建筑物設(shè)計進(jìn)行有效的處理,來減少建筑物的不均勻沉降,這樣即能節(jié)約工程建設(shè)的成本,又保證了工程建設(shè)的質(zhì)量。在不改變建筑物使用要求的前提下,建筑物的設(shè)計要盡量簡單,對于復(fù)雜的建筑物,應(yīng)根據(jù)建筑物的實際情況,可以把建筑物進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭澐?,從而形成各個較好的單元,對于建筑物的差異大的情況,可以把建筑物的距離離開一定的距離。如果拉開一定距離的兩個單元需要進(jìn)行連接時,可以采用自由沉降連接,或者運用其它措施進(jìn)行處理。通過增強(qiáng)建筑物剛度和強(qiáng)度,增加建筑物對地基不均勻變形的調(diào)整能力。在開挖基槽時,如果發(fā)現(xiàn)有淤泥或淤泥質(zhì)土?xí)r,不要擾動其原狀結(jié)構(gòu)。在建筑建設(shè)過程中,可根據(jù)具體的情況,優(yōu)先先蓋建筑物的重點部分,通過對各部分進(jìn)行有效的調(diào)整,降低建筑物的沉降差異。5 總結(jié)
通過對軟弱地基的處理,改良各種不良地基,使得滿足各種大型和高程建筑的需要。在軟弱地基處理的時候,要結(jié)合擬建區(qū)域內(nèi)地基土的組成及力學(xué)性質(zhì)等實際情況,采用不同的地基處理方法,保證工程建設(shè)的質(zhì)量,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。參考文獻(xiàn): [1]黃紹銘,高大釗.軟土地基與地下工程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.[2]葉書麟,葉觀寶.地基處理與托換技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.[3]顧曉魯,錢鴻縉,劉惠珊等.地基與基礎(chǔ)[M].北京.中國建筑工業(yè)出版社.2003.[4]馬小峰.淺談軟土地基處理方法[J].山西建筑,2008.[5]楊峰.軟弱地基處理方法的運用[J].工程建設(shè)與檔案,2003.結(jié)束語
非常感謝在我作此文章時給我?guī)椭凸膭畹耐瑢W(xué),他們讓我認(rèn)識到互幫互助共同進(jìn)步永遠(yuǎn)比一個人努力有用,只有多問多想、去其糟粕取其精華才能離真理更近,不得不說中間的寫作過程是漫長是艱辛的,有時候會有言窮詞盡的感覺,總得要很長的詞段語句才將本意道得清說得明,但是經(jīng)過多次整理后終于達(dá)到了現(xiàn)在的效果,當(dāng)然還要感謝我的指導(dǎo)老師,在我初步完成論文之后給我指出了文章需要改進(jìn)的地方,還提出了一些很有見地的意見。
這篇論文讓我學(xué)會的不僅是建筑的專業(yè)知識,更是人生的奮斗知識,也許經(jīng)過自己的努力最后還是會有些漏洞和缺點,但我不會挫敗自己的信心,我將認(rèn)真吸取每一次的不足,以此為動力在今后的學(xué)習(xí)和工作中努力求實、不斷進(jìn)取、勇于創(chuàng)新。