第一篇:淺談水利工程中地基勘察處理技術(shù)
淺談水利工程中地基勘察處理技術(shù)
摘要:我國(guó)地勢(shì)復(fù)雜,但大體呈現(xiàn)東高西低的地形走向,由于地勢(shì)高低不平,形成極大的落差,從而形成豐富的、可以運(yùn)用的水利資源。為運(yùn)用這些水利資源而進(jìn)行的工程建設(shè)就是水利工程。對(duì)于任何一個(gè)工程建設(shè)來(lái)說(shuō),地基的建設(shè)至關(guān)重要,因?yàn)橐粋€(gè)地基的建設(shè)關(guān)系到一個(gè)工程的質(zhì)量的好壞,同樣對(duì)于水利工程的建設(shè)來(lái)貨也是一樣。地基勘察處理技術(shù)是地基建設(shè)中的一個(gè)重要技術(shù),本文就地基勘察處理技術(shù)進(jìn)行一定的分析理解。
關(guān)鍵詞:水利工程 地基 地基勘察處理技術(shù)
水利工程作為一項(xiàng)工程項(xiàng)目,其目的是要合理的運(yùn)用與調(diào)控水資源,使其能夠更好的運(yùn)用與分配,以防止洪澇,干旱等自然災(zāi)害的發(fā)生。水利工程按照目的和發(fā)揮的作用不同大體可分為環(huán)境水利工程、農(nóng)田水利工程,發(fā)電水利工程以及常見(jiàn)的防洪水利工程等一系列的水利工程。在水利工程建設(shè)過(guò)程中,地基的勘察是十分重要的。所謂地基主要是指位于工程物下方的巖體以及土體,其目的是用來(lái)支撐上方的工程物。地基可以按照形成的形式分為人工地基和天然地基:人工地基。人工地基主要是指需要經(jīng)過(guò)人工的處理和加工后才能完成負(fù)荷支撐作用的天然地基;天然地基。天然地基主要是指沒(méi)有經(jīng)過(guò)人工處理加工的,本身就具有支撐上部建筑物的能力的巖體以及土體。
1.換土墊層法。
1.1換土墊層法的含義
所謂換土墊層法是指通過(guò)挖出地基中固有的土層,換填入一定的土層,比如可以填入碎石,砂石等來(lái)加固地基。換土墊層法是在建筑物下的土層較軟、支撐能力較弱時(shí)的前提下采用的。
1.2換土墊層法的分類(lèi)
換土墊層法可分為砂石地基和灰土地基。第一:當(dāng)?shù)鼗翆訛檐浶酝習(xí)r,常選擇用砂石地基。值得注意的是,砂石的挑選要格外注意,不能含有冰渣,草屑等雜物。第二:當(dāng)?shù)鼗翆訛轲ば酝習(xí)r,一般采用灰土地基。同樣值得注意的是,灰土必須為已熟的石灰,并同上述砂石一樣,不能夾雜有冰渣等雜物。
2.碎石樁法。
2.1碎石樁法的含義。所謂碎石樁法是指通過(guò)一個(gè)能產(chǎn)生振動(dòng)作用的振動(dòng)器,在土層中釘入管子,并通過(guò)管子將砂石與碎石填入土中,從而形成一個(gè)樁體,從而提高地基的支撐能力。值得注意的是,碎石樁法常用于黃土和粘性土的地基加固。
2.2碎石樁法的分類(lèi)。
碎石樁法按照施工技術(shù)可分為錘擊沉管成樁法、振動(dòng)沉管成樁法以及沖擊成孔成樁法。
3高壓噴射注漿法。
3.1高壓噴射注漿法的含義
所謂高壓噴射注漿法是將注漿管固定在鉆好孔的位置上,通過(guò)高壓噴射設(shè)備形成一股高壓射流,與土層充分融合,使得土層變得堅(jiān)硬,以此來(lái)提高地基的支撐能力。高壓噴射注漿法根據(jù)采用的噴嘴形式不同,可分為定向噴射注漿法,旋
轉(zhuǎn)噴射注漿法以及搖擺噴射注漿法。
3.2高壓噴射注漿法的優(yōu)點(diǎn)
高壓噴射注漿法不同于其他地基勘察處理技術(shù),應(yīng)用的時(shí)間范圍較為廣泛,由于其原材料屬常見(jiàn)品,價(jià)格低廉,簡(jiǎn)單易做。更重要的是,高壓噴射注漿法通過(guò)高壓設(shè)備進(jìn)行工作,產(chǎn)生的噪聲污染和生態(tài)污染與其他地基勘察處理技術(shù)比較起來(lái)都相對(duì)較少,從而被廣大施工企業(yè)和個(gè)人認(rèn)可并廣泛應(yīng)用。
4.深層攪拌法
4.1深層攪拌法的含義
所謂深層攪拌是指利用特殊的固化劑與地基土層混合,通過(guò)固化劑的一系列化學(xué)變化使得地基土層在固化劑的作用下變的堅(jiān)硬穩(wěn)定,形成復(fù)合地基以提高地基的支撐能力。值得注意的是,深層攪拌法通常是在地下1米到3米之間的地基進(jìn)行工作。
4.2固化劑的材料分類(lèi)
第一類(lèi):石灰類(lèi),第二類(lèi):化學(xué)材料類(lèi),第三類(lèi):水泥類(lèi)。
4.3深層攪拌法的運(yùn)用發(fā)展
在我國(guó)古代,主要是使用石灰類(lèi)混合形成復(fù)合地基從而加固地基。之后以化學(xué)材料類(lèi)作為固化劑材料成為深層攪拌法的主要的固化劑選材。
5.石灰樁法
5.1石灰樁法的含義
所謂石灰樁法是指通過(guò)生石灰的物理作用,通過(guò)鉆孔技術(shù),將生石灰填入孔中,形成一個(gè)有良好支撐能力的石灰樁。石灰樁法一般用于粘性土等地基。
6.重錘夯實(shí)法
6.1重錘夯實(shí)法的含義
所謂重錘夯實(shí)法是指通過(guò)錘子自由下落的重力形成的動(dòng)能來(lái)對(duì)土層進(jìn)行沖擊以使得土層變硬。重錘夯實(shí)法一般用于非飽和的地基土層,但是當(dāng)土層處于飽和土?xí)r,下落的沖擊能不能有效的將土層中的水?dāng)D壓出去,從而不能形成建一個(gè)堅(jiān)硬的土層。
6.2重錘夯實(shí)法的種類(lèi)
重錘夯實(shí)法一般分為表層夯實(shí)法和強(qiáng)力夯實(shí)法。
第一,表層夯實(shí)法是指重錘夯實(shí)法在淺土層的應(yīng)用。由于是對(duì)淺土層的加固沖擊,所以錘子質(zhì)量較小,自由下落形成的動(dòng)能也較小,對(duì)土層夯實(shí)能力較小。表層夯實(shí)法常用于我國(guó)華北和西北的較淺的黃土土層。
第二,強(qiáng)力夯實(shí)法可以簡(jiǎn)稱(chēng)為強(qiáng)夯法。強(qiáng)力夯實(shí)法作為重錘夯實(shí)法的一種,擁有重錘夯實(shí)法所具有的共性,同時(shí)又擁有自己的特性。強(qiáng)力夯實(shí)法的錘子質(zhì)量較重,且下落高度高,所具有的沖擊能要強(qiáng)于一般的重錘夯實(shí)法。重錘夯實(shí)法不適合用于飽和土,但是強(qiáng)力夯實(shí)法對(duì)于飽和土,可以取得重錘夯實(shí)法不可能取得的效果,強(qiáng)力夯實(shí)法憑借其強(qiáng)大的沖擊能,擠壓土層,使得土層密度發(fā)生變化,從而變硬變密。但是強(qiáng)力夯實(shí)法因?yàn)槠溴N子質(zhì)量較大,下落高度較高,所以其技能的運(yùn)作產(chǎn)生的噪聲較大,容易對(duì)施工地方周?chē)木用竦娜粘I町a(chǎn)生較大的影響。
表層夯實(shí)法和強(qiáng)力夯實(shí)法的不同主要主要有兩點(diǎn)。
第一,區(qū)別是在于加固的土層不同,前者加固的是淺土層,后者加固的則是深土層。
第二,區(qū)別是在于兩者的錘子質(zhì)量不同,下落高度不同。后者的錘子質(zhì)量和
下落高度都明顯強(qiáng)于前者。
7.土和灰土擠密樁法
7.1土和灰土擠密樁法的含義
所謂土和灰土擠密樁法是指通過(guò)成孔技術(shù)在地基中成孔,并填入土或灰土以求擠壓地基。
7.2土和灰土擠密樁法的使用地區(qū)
土和灰土擠密樁法的使用地區(qū)和重錘夯實(shí)法一樣,都是在我國(guó)的華北和西北等地,唯一不同的就是重錘夯實(shí)法常用于淺性黃土,而土和灰土擠密裝法則用于深層的黃土。
8.排水固結(jié)法
8.1排水固結(jié)法的含義
所謂排水固結(jié)法主要是指通過(guò)排水裝備將地基中多余的水排出,地基土變緊變密,從而提高地基的強(qiáng)度。排水固結(jié)法常用于軟粘土層的排水。
8.2排水固結(jié)法的種類(lèi)
排水固結(jié)法一般可分為堆載預(yù)壓法,真空預(yù)壓法和沙井法。
第一,堆載預(yù)壓法是指以減輕建筑物對(duì)地基的壓迫沉降,通過(guò)在地基上堆放土石從而預(yù)先使得地基沉降,之后再撤除這些堆放物進(jìn)行工程建造。
第二,真空預(yù)壓法是指通過(guò)抽氣泵對(duì)鋪設(shè)薄膜的沙井進(jìn)行抽氣使得沙井內(nèi)部進(jìn)入真空狀態(tài)。從而使得多余的水分得以排出。
第二,沙井法通常是為輔助堆載預(yù)壓法而使用。沙井法是在地基中掘設(shè)沙井,使得土層中的水可以自沙井而流出。
地基是任何一項(xiàng)工程建設(shè)中最基本的建設(shè)項(xiàng)目,地基勘察處理技術(shù)是水利工程建設(shè)中的一項(xiàng)最基本的技術(shù)項(xiàng)目,因?yàn)榈鼗慕ǔ申P(guān)系到整個(gè)水利工程的建成。施工單位和個(gè)人只有在了解地基建設(shè)條件的基礎(chǔ)上才可以選擇正確的地基勘察處理技術(shù),才能為整個(gè)水利工程奠定良好的基礎(chǔ)。在今后的日子里,施工單位以及個(gè)人要積極思考地基勘察處理技術(shù),努力使地基勘察處理技術(shù)有新的突破和發(fā)展,這樣才能更好的去建設(shè)水利工程,更好的服務(wù)人類(lèi)。
參考文獻(xiàn):
[1]葛振寬.建筑工程中的地基勘察及地基處理技術(shù)探討 [J].現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊),2012(06).[2]宋立志.淺談建筑工程對(duì)軟土地基的勘察及處理技術(shù)[J].城市建筑,2013(02).[3]張美元.淺談建筑工程中的地基勘察及地基處理技術(shù)[J].商品與質(zhì)量,2009(12).[4]沈豐泉.淺談建筑工程中的地基勘察及地基處理技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(09).
第二篇:地基處理技術(shù)論文 。。。
淺談地基處理技術(shù)
摘要:在我國(guó)建筑工程的建設(shè)中,經(jīng)常需要對(duì)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(duì)軟弱地基的實(shí)際情況,提出了一些處理的方法,從而有于減輕軟弱地基對(duì)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(huì)效益。
關(guān)鍵詞:軟弱地基 處理方法 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一、引言
隨著我國(guó)建筑工程項(xiàng)目的不斷增多,軟弱地基的處理變的越來(lái)越重要,軟弱地基處理的好壞,不僅關(guān)系到工程建筑的速度,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(jià)值和意義。
二、正文
2.1 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他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(dòng)或者地形的影響,也沒(méi)有受到過(guò)地震、荷載等物理作用的影響,更沒(méi)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(guò)程中,要充分考慮地基的變形和穩(wěn)定等問(wèn)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(mǎn)足工程的質(zhì)量,所以要采用一定的措施,對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理,從而提高地基的穩(wěn)定性,減少地基的沉降的不均勻下降。2.2 軟弱地基的處理方法(1)、軟土地基深層攪拌加固法
據(jù)報(bào)道,冶金工業(yè)部建筑研究總院開(kāi)發(fā)的軟土地基深層攪拌加固法,是利用水泥作為加固劑,用特別的深層攪拌機(jī)械,在地基深部就地將軟粘土與水泥漿強(qiáng)制拌和,使軟粘土硬結(jié)成具有一定強(qiáng)度的水泥加固土(復(fù)合地基),從而提高地基強(qiáng)度。
這種方法的主要技術(shù)特點(diǎn)是:充分利用了軟土,避免了大量挖掘軟土和遠(yuǎn)距離棄土;對(duì)軟土地基加固效果顯著,加固后即可投入使用,并可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)狀況靈活采用柱狀、壁狀、格柵狀等加固形式;地基加固過(guò)程中對(duì)周?chē)浲翢o(wú)擾動(dòng),不會(huì)造成軟土側(cè)向擠出;施工中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、無(wú)污染;施工機(jī)具簡(jiǎn)單,便于制造和推廣使用;適合我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件。
這項(xiàng)技術(shù)的主要性能指標(biāo)為:一次加固面積0.71平方米,最大加固深度20米,加固每立方米軟土水泥耗量120~180公斤,所需時(shí)間12分鐘;當(dāng)水泥摻量為7~15%時(shí),可在短時(shí)間內(nèi)將軟土強(qiáng)度提高數(shù)十倍到上百倍,使之成為承載力高、變形小、遇水穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)地基。深層攪拌法適用于加
固淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高的粘土、粉土等地基。加固后形成的復(fù)合地基可作為興建多層建筑物、中型工業(yè)廠房及設(shè)備基礎(chǔ)的良好地基,同時(shí)還可用作地下?lián)跬翗?gòu)筑物。(2)、軟土地基分層注漿加固法
軟土地基分層注漿加固法是上海市隧道工程公司隧道施工技術(shù)研究所,主要針對(duì)上海地區(qū)軟土的特點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)的技術(shù)成果。據(jù)報(bào)道,軟土地基分層注漿加固法,主要是依靠壓力的作用使?jié){液均勻地劈入土體,形成交叉的網(wǎng)絡(luò),再注入化學(xué)漿液充填縫隙,使土體形成一種復(fù)合體,從而達(dá)到加固的目的。
分層注漿加固技術(shù)成果配套,它解決了在軟土條件下如何控制流量、壓力和注漿量等參數(shù),做到以最佳的比例達(dá)到預(yù)期的目的;形成了一整套施工工藝,研制了專(zhuān)門(mén)的注漿設(shè)備,應(yīng)用電腦技術(shù)對(duì)注漿的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè),并研制了配套的注漿材料。
該項(xiàng)技術(shù)適用于盾構(gòu)法軟土隧道的施工,地鐵鏡框式車(chē)站的施工,城市中房屋密集地區(qū)地下工程的基礎(chǔ)開(kāi)挖,以及機(jī)場(chǎng)的停機(jī)坪、滑行道的基礎(chǔ)處理等。數(shù)年來(lái)推廣應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù),已為建設(shè)單位和國(guó)家節(jié)省了2000余萬(wàn)元。工程實(shí)踐證明,軟土地基分層注漿加固技術(shù),不僅可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益,而且既可保證施工安全,提高工程質(zhì)量,又可控制地面沉降,保護(hù)重要建筑物和城市地下管線(xiàn),其社會(huì)效益也
頗為顯著。
(3)、用壓密注漿法處理軟弱地基
據(jù)報(bào)道,1995年2月,合肥古井大酒店基坑開(kāi)挖證明,安徽地礦局第一水文隊(duì)?wèi)?yīng)用壓密注漿新技術(shù),在面積為1500平方米、開(kāi)挖深度達(dá)14米的基坑周?chē)┕?、防水、抗?jié)B、加固工程,取得了圓滿(mǎn)成功。
合肥古井大酒店建筑設(shè)計(jì)地面22層、地下2層。地基所處位置原來(lái)是古河道,有兩層流砂層,地下水水量十分豐富,地下1.7米即見(jiàn)地下水。地基周?chē)泻戏适?條主要交通干道和許多建筑物。如果按常規(guī)施工方法處理地基,采用人工開(kāi)挖,積水用水泵大量排水,不僅地基周?chē)茐拇?,土方量大,造成人力、物力、?cái)力的巨大消耗和浪費(fèi),而且還有可能造成主要交通干線(xiàn)和建筑物塌陷,施工更是無(wú)法進(jìn)行。
該隊(duì)提出采用壓密注漿新技術(shù)解決地基防水、抗?jié)B、加固的難題。經(jīng)過(guò)兩個(gè)月施工,打了800余個(gè)鉆孔,鉆孔深度達(dá)23米。利用高壓把水泥漿液灌入地基充填空隙,擠密土體,形成圍幕,從而不僅加固了土體,防止了滲水、塌陷的發(fā)生,而且沒(méi)有影響周?chē)ㄖ锏恼J褂煤桶踩=?jīng)開(kāi)挖地基驗(yàn)收表明,工程質(zhì)量?jī)?yōu)秀。
(4)、用建筑垃圾夯擴(kuò)超短異型樁處理軟弱地基
據(jù)報(bào)道,為加快建筑領(lǐng)域科技成果推廣應(yīng)用速度,建設(shè)
部科技發(fā)展促進(jìn)中心、中國(guó)專(zhuān)利技術(shù)開(kāi)發(fā)公司等單位,于1998年8月,聯(lián)合推廣用建筑垃圾夯擴(kuò)超短異型樁施工技術(shù)。
據(jù)介紹,這項(xiàng)技術(shù)已通過(guò)建設(shè)部組織的科技成果鑒定,并被列為該部當(dāng)年科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目,被中國(guó)專(zhuān)利局列為專(zhuān)利技術(shù)推廣示范工程項(xiàng)目。
用建筑垃圾夯擴(kuò)超短異型樁施工技術(shù),是針對(duì)軟土地基和松散填土地基的特點(diǎn),研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種地基加固處理新技術(shù)。它充分利用天然地表硬層和淺部較好土層,避軟就硬,以建筑垃圾為填料,采用特殊的施工工藝和專(zhuān)利施工工具,在地表及地下數(shù)米范圍內(nèi),夯擴(kuò)成階梯狀人造持力層,從而使地基得以加固。
這項(xiàng)新技術(shù)適用于工業(yè)與民用建筑,對(duì)平房改造、安居工程的多層住宅建設(shè)尤其適用。此外,還適用于市政工程、中小型水利工程的地基加固。它可節(jié)約建筑材料60%以上,節(jié)約基礎(chǔ)投資15%~30%;并且由于充分利用建筑垃圾,環(huán)境效益顯著。
(5)、軟弱地基小口徑攪拌樁攪拌固化法
如何在粉煤灰、流砂土等軟弱地基上興建一般工業(yè)與民用建筑物?據(jù)報(bào)道,安徽省淮北礦業(yè)(集團(tuán))公司勘探工程處與設(shè)計(jì)處,采用的新技術(shù)是:利用水泥漿等作為固化劑,通過(guò)小口徑攪拌樁攪拌,在不同深度就地將粉煤灰與固化劑強(qiáng)制攪拌,使軟弱地基硬化,從而提高地基承載力。
這種新技術(shù)可在粉煤灰、流砂土等軟弱地基上使用。采用這種方法加固后的地基,一般可興建單層工業(yè)廠房或5層以下民用建筑物。該公司曾經(jīng)在由粉煤灰充填的某煤礦塌陷區(qū)內(nèi)興建了一座廠房。該廠方已使用了兩年多,狀況良好。經(jīng)有關(guān)部門(mén)測(cè)試,該建筑物完全滿(mǎn)足國(guó)家建設(shè)部門(mén)有關(guān)規(guī)定的要求。
(6)、游泳池底板斷裂軟弱地基處理
據(jù)報(bào)道,廣東省開(kāi)平市金山公園游泳池建于1983年,工程造價(jià)60余萬(wàn)元。由于設(shè)計(jì)和施工不當(dāng),建成后不久,游泳池深水區(qū)中部底板產(chǎn)生一條橫貫池寬的斷裂縫,鋼筋混凝土底板產(chǎn)生4個(gè)洞穴。向池中放水時(shí),水從洞穴處漏掉;把水抽干清洗池區(qū)時(shí),又從裂縫、洞穴處涌出地下水并發(fā)生涌沙。幾經(jīng)修補(bǔ),均未成功。游泳池被閑置10年之久。
廣東地礦局探礦工藝研究隊(duì),采用疏水孔降低地下水位,用帷幕灌漿孔堵截山溝地下水,然后在深水區(qū)池底施工壓密灌漿孔,共施工136個(gè)壓密灌漿孔,壓灌水泥53噸。施工半個(gè)月后,即開(kāi)池放水,迎接游泳愛(ài)好者。經(jīng)過(guò)兩次抽干池水清洗池底表明,治理效果十分理想。(7)、軟土地基粉體噴射攪拌加固
據(jù)報(bào)道,1992年9月,在湖北省地礦局召開(kāi)的評(píng)審會(huì)上,專(zhuān)家認(rèn)為,由湖北省第4地質(zhì)大隊(duì)完成的、粉體噴射攪拌加固軟土地基的應(yīng)用研究,具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。從1987年底
開(kāi)始,他們?cè)谖錆h地區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)性生產(chǎn),逐漸顯示出粉體噴射攪拌技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。1989年下半年,這項(xiàng)技術(shù)推廣到了上海地區(qū),并向長(zhǎng)江三角洲廣闊地帶輻射。通過(guò)3年生產(chǎn)應(yīng)用和1年應(yīng)用研究,先后在武漢、鄭州、上海等地,用這一方法施工了23項(xiàng)工程,質(zhì)量良好。3年來(lái),湖北4隊(duì)用此方法,施工軟土地基處理工程的總產(chǎn)值超過(guò)了100萬(wàn)元,利潤(rùn)保持在15~18%。
(8)、國(guó)外四種地基加固方法
據(jù)報(bào)道,1993年9月,俄羅斯刊文介紹了幾種行之有效的地基加固方法,為工程師們選用地基加固方法提供了思路。
①、粘土灌漿法
把粘土泥漿壓入地基空隙。它可以填塞極小的縫隙。但是,僅限于干燥巖層使用。②、硅酸鈉漿和氯化鈣漿壓入法
把管壁上有許多孔的金屬管打入地基,然后通過(guò)金屬管把硅酸鈉漿和氯化鈣漿壓入地基中;進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后,地基中的細(xì)小空隙被防水的硅酸鈉凝膠堵住。該法適用于砂質(zhì)地基。
③、合成樹(shù)脂灌注法
適用于各種工程地基的加固。采用管式灌漿器灌入合成樹(shù)脂。可在狹窄的空間施工,也可在50米深的地下加固地
基,使地基堅(jiān)固程度大幅度提高。④、水泥支柱噴射法
往井中放入旋轉(zhuǎn)鉆桿,鉆桿頭部裝有噴射器和研磨器,水柱從鉆桿中噴出,切割、軟化土層,研磨器將土磨碎。鉆桿邊磨邊鉆到達(dá)目的深度后,垂直噴射器停工,兩個(gè)水平噴射器同時(shí)啟動(dòng),在400個(gè)大氣壓力下注入水泥漿。撤出鉆桿后,地下形成直徑為80厘米的水泥柱,起到加固地基的作用。
2.3 建筑設(shè)計(jì)處理措施
在對(duì)各種軟弱地基處理的同時(shí),可以通過(guò)對(duì)建筑物設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的處理,來(lái)減少建筑物的不均勻沉降,這樣既能節(jié)約工程建設(shè)的成本,又保證了工程建設(shè)的質(zhì)量,對(duì)于復(fù)雜的建筑物,應(yīng)根據(jù)建筑物的實(shí)際情況,可以吧建筑物進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭澐?,從而形成各個(gè)較好的單元,對(duì)于建筑物的差異大的情況,可以把建筑物的距離離開(kāi)一定的距離。如果拉開(kāi)一定距離的兩個(gè)單元需要進(jìn)行連接時(shí),可以采用自由沉降連接,或者運(yùn)用其他措施進(jìn)行處理。通過(guò)增強(qiáng)建筑物剛度和強(qiáng)度,增加建筑物對(duì)地基不均勻變形的調(diào)動(dòng)能力。在開(kāi)挖基槽時(shí),如果發(fā)現(xiàn)有淤泥或淤泥質(zhì)土?xí)r,不要擾動(dòng)其原狀結(jié)構(gòu)。在建筑建設(shè)過(guò)程中,可根據(jù)具體的情況,優(yōu)先先蓋建筑物的重點(diǎn)部分,通過(guò)對(duì)各部分進(jìn)行有效的調(diào)整,降低建筑物的沉降差異。
三、總結(jié)
通過(guò)對(duì)軟弱地基的處理,改良各種不良地基,使得滿(mǎn)足各種大型和高程建筑的需要。在軟弱地基處理的時(shí)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(shí)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(huì)效益。
四、參考文獻(xiàn)
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來(lái)源:中國(guó)論文下載中心 [ 10-05-28 08:30:00 ] 作者:史心靈 楊良 編輯:studa090420
摘 要:介紹了目前我國(guó)建設(shè)工程中所采用地基處理方法,并對(duì)建筑工程中地基處理方法做了進(jìn)一步介紹與探討。
關(guān)鍵詞:地基問(wèn)題;地基處理;方法;地基承載力
前言
我國(guó)地域遼闊,地質(zhì)復(fù)雜,土的種類(lèi)繁多。需要處理的地基大多為軟弱土和不良土;軟粘土、雜填土、充填土、濕陷性黃土、泥炭土、膨脹土、多年凍土、巖溶和土洞等。隨著我國(guó)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,新建工程越來(lái)越多地遇到不良地基。而上部結(jié)構(gòu)荷載日益增大,變形要求更嚴(yán),相應(yīng)地對(duì)地基要求也越高,因此地基處理的要求也就越來(lái)越迫切和廣泛。建筑物的地基問(wèn)題可包括:(1)強(qiáng)度及穩(wěn)定性問(wèn)題;2)壓縮及不均勻沉降問(wèn)題;(3)滲漏、潛蝕及管涌;(4)動(dòng)荷作用下的土體液化等四個(gè)方面。當(dāng)建筑物的天然地基存在上述四類(lèi)問(wèn)題之一或其中的幾個(gè)時(shí),則必須對(duì)地基進(jìn)行人工處理,以保證建筑物的安全與正常使用。
地基處理
地基處理是一項(xiàng)歷史悠久的工程技術(shù)。追溯到很久以前,人類(lèi)就已懂得對(duì)天然地基進(jìn)行人工處理,例如我國(guó)兩千年前就采用在軟土中夯入碎石等壓密土層的方法。隨著現(xiàn)代建筑事業(yè)對(duì)地基處理的要求日益增高,許多新的地基處理技術(shù)也得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,如近年來(lái)發(fā)展的強(qiáng)夯法、振沖法、真空預(yù)壓法、高壓噴射注漿法以及加筋法等已廣泛用于工程實(shí)踐。地基處理技術(shù)的研究和推廣已成為土木工程中一項(xiàng)重要的課題。
地基處理就是按照上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基的要求,對(duì)地基進(jìn)行必要的加固或改良,提高地基土地的承載力,保證地基穩(wěn)定,減少房屋的沉降或不均勻沉降,消失陷性黃土的失陷性,提高抗液化能力等,常用的人工地基處理方法有換土墊層法,重錘表層夯實(shí),強(qiáng)夯法,振沖法,注漿法,深層攪拌,化學(xué)加固等方法。地基處理的對(duì)象是軟地基和不良地基。地基處理的目的是:提高地基的強(qiáng)度以保證地基的穩(wěn)定性;降低地基的壓縮性,減少地基的沉降和不均勻沉降;加強(qiáng)地基固結(jié)過(guò)程,提早完成沉降;防止地震時(shí)液化和震陷等。
地基處理方法及步驟
2.1地基處理方法的確定按下列步驟進(jìn)行。
2.1.1根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、荷載大小及使用要求,結(jié)合地形地貌、地層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)條件、地下水特征、環(huán)境情況和對(duì)鄰近建筑物影響等因素,初步選定幾種可供考慮的地基處理方法。
2.1.2對(duì)初步選定的各種地基處理方法,分別從加固原理、適用范圍、預(yù)期效果、材料來(lái)源及消耗、機(jī)具條件、施工進(jìn)度和對(duì)環(huán)境的影響等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和對(duì)比選擇最佳的地基處理方法,必要時(shí)可選擇兩種或多種地基處理措施組成的綜合處理方法。
2.1.3對(duì)已選的地基處理方法,必須根據(jù)建筑物安全等級(jí)和場(chǎng)地復(fù)雜程度,在有代表性 的場(chǎng)地上進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和試驗(yàn)性施工,并進(jìn)行必要的測(cè)試,以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和處理效果。如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)找出原因并采取改進(jìn)措施和修改設(shè)計(jì)。
2.1.4經(jīng)地基處理后的地基承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值乘以綜合修正系統(tǒng)確定。地基處理技術(shù)人員應(yīng)掌握所承擔(dān)的地基處理目的,加固原理,技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。施工中應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)控制和監(jiān)測(cè),并做好施工記錄,在出現(xiàn)異常情況時(shí),必須及時(shí)同有關(guān)部門(mén)妥善解決。
2.2地基處理途徑。進(jìn)行地基處理時(shí),必須結(jié)合具體情況,慎重選擇,必要時(shí)應(yīng)作方案比較,以找出最佳途徑。
2.2.1碾壓與夯實(shí)。建筑物地基表面的松散填土、雜填土或其它軟土層,往往需壓實(shí)后才能作為地基的持力層。
我國(guó)民間常用的夯蛾或蛙夯因夯擊功能小,影響深度淺,通常只用于平整基槽或局部壓實(shí)。因此當(dāng)要求壓實(shí)影響深度較大時(shí),通常需采用具有較大壓實(shí)功能的機(jī)械碾壓、振動(dòng)壓實(shí)、重錘夯實(shí)甚至強(qiáng)夯等方法進(jìn)行處理。強(qiáng)夯有一種利用夯擊產(chǎn)生的振動(dòng)波來(lái)處理地基的新技術(shù),目前已廣泛用于工程實(shí)踐,并取得了良好的效果。
2.2.2機(jī)械碾壓法。機(jī)械碾壓法是一種采用平碾、羊足碾、壓路機(jī)、推土機(jī)及其它壓實(shí)機(jī)械來(lái)太實(shí)松軟土層的方法,常用于大面積填土的壓實(shí)和雜填土地基的處理,碾壓后地基土的承載力主要取決于土地的性質(zhì)、施工機(jī)具和施工質(zhì)量,一般應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定
2.2.3振動(dòng)壓實(shí)法。振動(dòng)壓實(shí)法是一種在地基表層施加振動(dòng)把淺層松散土振實(shí)的方法,其主要用于處理砂土、爐渣、碎石等無(wú)粘性土為主的填土。
2.2.4重錘夯實(shí)法。重錘夯實(shí)法是利用重機(jī)械將夯錘提高到一定高度,然后使錘自由落下,反復(fù)夯打,在地基表層形成一層較為均勻的硬殼層,從而提高地基表面層的強(qiáng)度,可用于處理離地下水位0.8m以上稍濕的雜填土、粘性土、砂性土、濕陷性黃土和分層填土等地基,但不宜用于有效深度內(nèi)存在有軟粘土層的地基。
2.2.5強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法地基加固施工技術(shù)由20世紀(jì)70年代法國(guó)工程師梅那首先創(chuàng)用,通過(guò)起重機(jī)械將大噸位夯錘起吊到6~30m高度后,自由落下,給地基土以強(qiáng)大的沖擊能量的夯擊,使土中出現(xiàn)沖擊波和很大的沖擊壓力,迫使土層空隙壓縮,土體局部液化,在夯擊點(diǎn)周?chē)a(chǎn)生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和氣體逸出,使土粒重新排列,經(jīng)時(shí)效壓密達(dá)到固結(jié),從而提高地基承載力,承低其壓縮性并減少或消除土體濕陷性的一種有效的地基處理方法。
實(shí)踐證明,經(jīng)強(qiáng)夯處理的地基,其承載力可提高2~5倍,壓縮性可降低200%~500%。影響深度在10m以上。一般可用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土和粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土地基,還可在不深的水中夯實(shí)地基。由于強(qiáng)夯效果好,速度快,節(jié)省材料且用廣泛,在界受到廣泛的重視。強(qiáng)夯法的缺點(diǎn)是施工時(shí)噪音和振動(dòng)大,且對(duì)鄰近建筑物影響大,因而不宜在人口稠密的城市中使用。
2.2.6換土墊層。換土墊層法(亦稱(chēng)換填法或開(kāi)挖置換法)是將天然軟弱土層挖去或部分挖去,分層回填強(qiáng)度較高,壓縮性較低且無(wú)腐蝕性的砂石、素土、灰土、工業(yè)廢料等材料,壓(夯)實(shí)后作為地基墊層(持力層)。實(shí)踐證明,換土墊層法可有效地處理某些荷載不大的建筑物地基問(wèn)題,如一般的三、四層房屋、路堤、油罐和水閘等地基??捎糜谟倌?、淤泥質(zhì)土、濕限性黃土、膨脹土、素填土、雜填土、季節(jié)性?xún)鐾恋鼗约鞍禍稀堤恋鹊臏\層處理。
結(jié)語(yǔ):地基處理是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作,合理的方案還需要落實(shí)到技術(shù)措施和施工質(zhì)量的保證上,才能獲得地基處理預(yù)期的效果,這不但要求認(rèn)真制訂技術(shù)措施的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保證施工質(zhì)量,還要進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)、試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與控制,監(jiān)視地基加固動(dòng)態(tài)變化,控制地基的穩(wěn)定性和變形的發(fā)展,檢驗(yàn)加固的效果,確保地基方案順利的實(shí)施。
隨著具有中國(guó)特色的社會(huì)主義現(xiàn)代化的發(fā)展,規(guī)模宏大的工業(yè)與民用建筑、水利工程、環(huán)境工程、港口工程、高速鐵路、高速公路、機(jī)場(chǎng)跑道、大型油罐基礎(chǔ)工程等的興建,不可避免的在不良的地基場(chǎng)地上建造,而且對(duì)地基質(zhì)量的要求也將越來(lái)越高,現(xiàn)有的地基處理技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需求。地基處理技術(shù)將在在原有的基礎(chǔ)上有所改善,原來(lái)笨重的工人夯實(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)行的機(jī)械操作,甚至發(fā)展為用化學(xué)藥品來(lái)處理地基。舊事物在短時(shí)間內(nèi)被新事物的發(fā)展所取代是社會(huì)發(fā)展的需要,同樣,地基處理技術(shù)也是如此。由此可見(jiàn)地基處理技術(shù)的發(fā)展前景是遠(yuǎn)大和美好的,地基處理的新技術(shù)、新工藝也將不斷涌現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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第三篇:軟土地基處理技術(shù)
軟土地基處理技術(shù)
摘要:軟土地基的處理質(zhì)量是保證建筑物安全、高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵,也直接影響到地基的基礎(chǔ)承栽力。目前在國(guó)內(nèi)較為常用的地基處理方法有:墊層法、強(qiáng)夯法、和灰土擠密樁、石灰樁、砂樁、碎石樁、深層攪拌法和高壓旋噴注漿法等。不同的軟土地基應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際采取有效經(jīng)濟(jì)的處理辦法。關(guān)鍵詞:軟土地基處理 主要類(lèi)型 危害 地基承載力 地基土 變形
一、緒論
1、什么是軟土
研究工程的軟土地基處理,首先我們需要去了解什么是軟土。具體該如何定義軟土,各行業(yè)部門(mén)如建筑、鐵路、公路等,根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)和習(xí)慣,給出的定義或判定條件不盡相同。
例如,在建筑工程中認(rèn)為:軟(弱)土是指淤泥、淤泥質(zhì)土、充填土、雜填土或其他高壓縮性土。其中淤泥是在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積并經(jīng)生物化學(xué)作用而形成,為天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土;天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5、但大于或等于1.0的粘性土或粉土稱(chēng)為淤泥質(zhì)土。[1] 此外公路工程中認(rèn)為:軟土為天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑到流塑狀的粘性土,如淤泥、淤泥質(zhì)土,以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等。淤泥和淤泥質(zhì)土的特征解釋為,在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積,經(jīng)生物化學(xué)作用而形成的飽和粘性土,含有機(jī)質(zhì),天然含水量大于液限。當(dāng)孔隙比大于1.5時(shí)稱(chēng)為淤泥;天然孔隙比小于1.5而大于1.0時(shí)稱(chēng)為淤 泥質(zhì)土。當(dāng)土的燒失量大于5%時(shí),稱(chēng)有機(jī)質(zhì)土;大于60%時(shí)稱(chēng)為泥炭。[2] 關(guān)于軟土定義,除以上所述的兩點(diǎn)觀點(diǎn)外還有一些,但大同小異。總而言之,工程界通??谡Z(yǔ)稱(chēng)呼的軟土指天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低的土。
一般而言,軟土是指近代水下沉積的飽和粘性土,是淤泥、淤泥質(zhì)粘土、泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等一類(lèi)土體的簡(jiǎn)稱(chēng)。軟土廣泛分布在我國(guó)沿海內(nèi)陸平原或間盆地。不同地域軟土的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)各不相同,但都具有基本相同的物理力學(xué)特征:天然含水量高、天然孔隙比大、滲透系數(shù)小、壓縮性高、強(qiáng)度低,可呈靈敏性結(jié)構(gòu)。如果軟土作為工程建筑的地基,由于其承載力低、往往就會(huì)產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉降。所以當(dāng)一個(gè)工程在遇到地基土為軟土?xí)r,如何做到正確且經(jīng)濟(jì)的處理就顯得尤為重要。
2、軟土地基的特性
軟土的性質(zhì)與地基土的成層構(gòu)造、沉積年代、成因類(lèi)型有密切關(guān)系。不同年代和成因的軟土,其物理性質(zhì)指標(biāo)盡管可能相近,但作為地基,工程性質(zhì)卻可能相差很大,其大概特點(diǎn)總結(jié)如下:
1.含水量較高。因?yàn)檐浲恋某煞种饕怯烧惩亮=M和粉土粒組組成,并含少量的有機(jī)質(zhì)。粘粒的礦物萬(wàn)分之二為蒙脫石、高嶺石和伊利石。這些礦物晶粒很細(xì),呈薄片狀,表面帶負(fù)電荷,它與周?chē)橘|(zhì)的水和陽(yáng)離子相互作用,形成偶極水分子,并吸附于表面形成水膜,在不同的地質(zhì)環(huán)境下沉積形成各種絮狀結(jié)構(gòu)。因此這類(lèi)土的含水量比較高。
2.透水性差。軟土的滲透系數(shù)一般在1×10-6~1×10-8cm/s之間,所以在荷載作用下固結(jié)速度很慢。當(dāng)?shù)鼗杏袡C(jī)質(zhì)含量較大時(shí),土中可能產(chǎn)生氣泡,堵塞滲流通道而降低其滲透性。所以在軟土層上的建筑物基礎(chǔ)的沉降拖延很長(zhǎng)時(shí)間才能穩(wěn)定,同樣在荷載作用下地基土的強(qiáng)度增長(zhǎng)也是很緩慢的。
3.壓縮性較高。一般正常固結(jié)的軟土層的壓縮系數(shù)約為0.5~1.5Mpa-1,最大可達(dá)到4.5Mpa-1;壓縮指數(shù)約為0.35~0.75。天然狀態(tài)的軟土層大多數(shù)屬于正常固結(jié)狀態(tài),但也有部分是屬于超固結(jié)狀態(tài),近代海岸灘涂沉積為欠固結(jié)狀態(tài)。欠固結(jié)狀態(tài)土在荷重作用下產(chǎn) 1 生較大沉降。超固結(jié)狀態(tài)土,當(dāng)應(yīng)力未超過(guò)先期固結(jié)壓力時(shí),地基的沉降很小。
4.流變性強(qiáng)。在荷載的作用下,軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形,并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減,在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。
3、軟土地基的危害
軟土地基的危害是承載力低,變形大,特別是不均勻變形大,而且變形穩(wěn)定時(shí)間很長(zhǎng),幾年甚至幾十年。往往造成建筑物沉降大且不均勻,造成建筑物開(kāi)裂,傾斜等。
例1:2009年6月27日上海閔行區(qū)“蓮花河畔景苑”一在建13層住宅樓于清晨連根“臥倒”的事件。事后專(zhuān)家分析,最有可能是地基出現(xiàn)問(wèn)題,因?yàn)樯徎ê优暇霸匪诘膮^(qū)域?qū)儆谏虾A魃潮容^嚴(yán)重的區(qū)域,其地基是屬于我們常說(shuō)的軟土地基,如果地基不經(jīng)過(guò)加固處理,很容易引起房屋傾斜。專(zhuān)家認(rèn)為由于是對(duì)土芯取樣出現(xiàn)問(wèn)題,導(dǎo)致設(shè)計(jì)存在偏差;或者是打樁不深、水泥標(biāo)號(hào)等存在問(wèn)題。因?yàn)榈貥兜乃嘤懈邩?biāo)要求,如果沒(méi)有達(dá)到會(huì)發(fā)生斷裂。
例2:2010年8月,福建正得房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司開(kāi)發(fā)的格林蘭景3號(hào)樓地基塌陷一事,以及各地不斷傳來(lái)的“樓薄薄”、“樓脆脆”、“樓歪歪”等新聞,如此多的房屋出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,已經(jīng)讓老百姓不寒而栗。
例3:2004年4月4日下午4點(diǎn)左右,福建羅長(zhǎng)高速公路馬尾到琯頭段長(zhǎng)柄高架橋往北500米處發(fā)生大面積塌方,塌方路段長(zhǎng)度約70米,塌陷落差達(dá)15米左右。陷下去的公路上有一輛小轎車(chē)。駕駛員心有余悸地告訴記者,當(dāng)時(shí)的感覺(jué)就像乘電梯往下掉,所幸人車(chē)都沒(méi)有受損。據(jù)福建省高速公路公司負(fù)責(zé)人介紹,造成事故的主要原因是路基軟、土質(zhì)差,淤泥又深又厚,雨季來(lái)臨使地下淤泥產(chǎn)生流動(dòng)。
根據(jù)以上三個(gè)例子可見(jiàn),工程中軟土地基處理的重要性和必要性。
二、軟土地基處理目的和意義以及發(fā)展現(xiàn)狀和存在問(wèn)題
1、軟土地基處理的目的和意義
意義:眾所周知,地基與建(構(gòu))筑物的關(guān)系極為密切,建(構(gòu))筑物的安全與正常使用,地基基礎(chǔ)起著非常重要的作用。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),世界各國(guó)各種土建,水利、交通等類(lèi)的工程事故中,因地基問(wèn)題造成的工程事故的比例最大。軟基處理恰當(dāng)與否,關(guān)系到整個(gè)工程質(zhì)量、投資和進(jìn)度,其重要性已越來(lái)越多的被人們所認(rèn)識(shí)。
目的是:利用換填、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對(duì)地基土進(jìn)行加固,2 用以改良地基土的工程特性。
1、提高地基的抗剪強(qiáng)度
2、降低地基的壓縮性
3、改善地基的透水特性
4、改善地基的動(dòng)力特性
5、改善特殊土的不良地質(zhì)特性
2、軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題 2.1發(fā)展現(xiàn)狀
近40年來(lái),國(guó)外的地基處理技術(shù)發(fā)展的十分迅速,老方法得到改進(jìn),新方法不斷涌現(xiàn)。在20世紀(jì)60年代中期,從如何提高土的抗拉性質(zhì)這一思路上,發(fā)展到土的加筋法;從如何有利于土的排水和排水固結(jié)這一基本觀點(diǎn)出發(fā),發(fā)展到了土工合成材料、砂井預(yù)壓和塑料排水帶;從如何進(jìn)行深層密實(shí)處理的方法考慮,采用加大擊實(shí)工的措施,發(fā)展到了強(qiáng)夯法和振動(dòng)水沖法等。另外,國(guó)外現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,對(duì)地基工程提供了強(qiáng)大的生產(chǎn)手段,如能制造重達(dá)幾十噸的強(qiáng)夯起重機(jī)械;潛水電機(jī)的出現(xiàn),帶來(lái)了振動(dòng)水沖法中振動(dòng)器等施工機(jī)械;真空泵的問(wèn)世,建立真空預(yù)壓法,生產(chǎn)了大于20MPa氣壓的空氣壓縮機(jī),從而產(chǎn)生了高壓噴射注漿法。通過(guò)不斷的發(fā)展使得如今對(duì)軟土地基處理變得更加簡(jiǎn)單快捷。
2.2現(xiàn)有軟土地基處理方法所存在的問(wèn)題
為什么在世界各國(guó)各種土建,水利、交通等類(lèi)的工程事故中地基問(wèn)題造成的工程事故的比例最大,現(xiàn)有的處理方法中存在哪些問(wèn)題?
(1)未能因地制宜合理選用處理方法。在合理選用地基處理方法方面有時(shí)存在一定的盲目性。例如飽和軟粘土地基不適宜采用振密、擠密法加固。根據(jù)工程地質(zhì)條件和地基加固原理,因地制宜合理選用處理方法特別重要。在這方面,現(xiàn)在的問(wèn)題是對(duì)幾個(gè)技術(shù)上可行方案進(jìn)行比較、優(yōu)化不夠。采用的不是較好的方法,更不是最好的方法。有時(shí)工程問(wèn)題是解決了,但造價(jià)高和工期長(zhǎng)。
(2)不能正確評(píng)價(jià)每種地基處理方法的適用性。人人都承認(rèn)每種地基處理方法都有一定的適用范圍,但遇到具體問(wèn)題就會(huì)盲目擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,對(duì)這種情況施工單位更應(yīng)注意。
(3)施工單位素質(zhì)差影響地基處理質(zhì)量。這方面最典型的例子是攪拌樁施工。幾年前上海市建委發(fā)文禁用粉噴深層攪拌法,接著不少地區(qū)也采取類(lèi)似措施。深層攪拌法不能滿(mǎn)足地基處理要求并不是深層攪拌法工法本身不成熟,也不是深層攪拌法加固地基設(shè)計(jì)方法不對(duì)。影響施工質(zhì)量主要是施工單位素質(zhì)和施工機(jī)械兩方面問(wèn)題。先分析施工單位素質(zhì)存在的問(wèn)題。前些年,地基處理施工隊(duì)伍的快速膨脹,造成絕大多數(shù)施工隊(duì)伍缺乏必要的技術(shù)培訓(xùn),熟練技術(shù)工人缺乏是普遍現(xiàn)象。除此之外,還存在偷工減料現(xiàn)象。其它地基處理方或輕或重也存在類(lèi)似問(wèn)題。
(4)施工機(jī)械簡(jiǎn)陋影響地基處理水平和質(zhì)量。近二十幾年來(lái),我國(guó)地基處理施工機(jī)械發(fā)展很快,許多已形成系列化產(chǎn)品。但應(yīng)看到與我國(guó)工程建設(shè)需要相比較,差距還很大。還以深層攪拌法為例,不能很好保證施工質(zhì)量不僅與施工單位素質(zhì)有關(guān),也與目前應(yīng)用的施工機(jī)械水平有關(guān)。簡(jiǎn)陋的機(jī)械要保持穩(wěn)定良好的施工質(zhì)量是困難的。
(5)地基處理理論落后于實(shí)踐。從實(shí)踐一理論一再實(shí)踐的角度看,實(shí)踐先于理論是一般規(guī)律,對(duì)土木工程更是如此。但重視理論研究,用理論指導(dǎo)實(shí)踐也是很重要的。對(duì)地基處理各種工法及一般理論缺乏深入系統(tǒng)的研究也是發(fā)展中存在的問(wèn)題之一。
(6)不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段。完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段是保證施工質(zhì)量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段。
三、簡(jiǎn)要介紹常用的軟土地基處理方法及其原理
隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步以及新的加固技術(shù)、新型材料的不斷研發(fā),使得軟土地基處理技術(shù)日趨完善。(1)換土墊層法
換土墊層法的原理是:將基礎(chǔ)底面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土或不良土挖去,以質(zhì)地堅(jiān)硬、強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、壓縮性較小、具有抗侵蝕性的砂、礫、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填,并同時(shí)以人工或機(jī)械方法分層壓、夯、振動(dòng),使之達(dá)到要求的密實(shí)度,形成良好的人工地基。墊層能有效擴(kuò)散基底壓力,提高地基承載力、減少沉降、加速軟弱土層的排水固結(jié)、防止凍脹、消除膨脹土的脹縮作用等。適用于各種軟弱土及山地不良地基的淺層處理。使用的主要材料:砂、礫石、石渣、粉煤灰、礦渣等。使用的主要機(jī)械設(shè)備:人工挖土或機(jī)械挖土、墊層材料運(yùn)輸、壓實(shí)或夯實(shí)機(jī)械。
(2)擠淤置換法
擠淤置換法的原理是:依靠換填材料的自重以及借助于其他外力,如壓載、振動(dòng)、爆炸、強(qiáng)夯或卸荷等,使軟弱層遭受破壞后被強(qiáng)制擠出而進(jìn)行的換填處理。適用于厚度較小的淤泥地基。
(3)強(qiáng)夯置換法
強(qiáng)夯置換法是一種普遍運(yùn)用的方法,其原理是采用邊填碎石邊強(qiáng)夯的強(qiáng)夯置換法在地基中形成碎石墩體,由碎石墩、墩間土以及碎石墊層形成復(fù)合地基,以提高地基承載力、減少沉降。適用于人工填土、砂土、粘性土和黃土、淤泥和淤泥土地基。使用的主要材料:碎石、礦渣等。使用的主要機(jī)械設(shè)備:夯錘、起重設(shè)備、脫鉤裝置及運(yùn)輸裝卸機(jī)械。
(4)碎石樁(置換)法
原理是在軟粘土地基中采用沉管法或其它方法設(shè)置密實(shí)的砂樁或碎石樁,以置換同體積的粘性土形成砂石樁復(fù)合地基,以提高地基承載力。同時(shí)砂石樁還可以同砂井一樣起排水作用,以加速地基土固結(jié)。適用于軟粘土地基。使用的主要材料:砂或碎石、礫石。使用的主要機(jī)械設(shè)備:打樁機(jī)。
(5)振沖置換法
振沖置換法的原理是利用振沖器在高壓水流作用下邊振邊沖在地基中成孔,在孔內(nèi)填入碎石、卵石等粗粒料且振密成碎石樁。碎石樁與樁土間形成復(fù)合地基,以提高承載力,減小沉降。適用于不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。使用的主要材料:碎石、礫石。使用的主要機(jī)械設(shè)備:振沖器、起重機(jī)或施工專(zhuān)用平臺(tái)和水泵。
(6)加載預(yù)壓法
原理是在建造建筑物之前,天然地基在預(yù)壓荷載作用下壓密、固結(jié),地基產(chǎn)生變形,地基土強(qiáng)度提高,卸去預(yù)壓荷載后再建造建筑物,完工后沉降小,地基承載力也得到提高。堆載預(yù)壓有時(shí)也利用建筑物自重進(jìn)行。當(dāng)天然地基土滲透性較小時(shí),為了縮短土體排水固結(jié)的排水距離,加速土體固結(jié),在地基中設(shè)置豎向排水通道,常用形式有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。當(dāng)采用豎向排水通道時(shí),也分別稱(chēng)為袋裝井法、袋裝砂井法或塑料排水帶法等。[7]適用于軟粘土、粉土、雜填土、沖填土、泥炭土地基等。使用的主要材料:堆載用料可用土石方或其他填料;墊層材料用滲透系數(shù)大于10-3 m/s、含泥量小于3%、級(jí)配較好的中粗砂;豎向排水通道之砂井法需用同墊層材料要求相同的砂,袋裝砂井法還需聚丙烯機(jī)織土工物,塑料排水帶法需塑料排水帶。使用的主要機(jī)械設(shè)備:堆載用料的運(yùn)輸、裝卸機(jī)械,也可用人工運(yùn)輸,靜壓沉管機(jī)械、錘擊沉管機(jī)械,動(dòng)力螺旋鉆機(jī),袋裝砂井專(zhuān)用打設(shè)機(jī),塑料排水帶插板機(jī)。
(7)降低地下水位法
原理是通過(guò)降低地下水位,改變地基土受力狀態(tài),其效果如堆載預(yù)壓,使地基土固結(jié)。在基坑開(kāi)挖圍護(hù)設(shè)計(jì)中可減小作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力。適用于砂性土或透水性較好的軟粘土層。
4(8)石灰樁法
原理是通過(guò)機(jī)械或人工成孔,在軟弱地基中填入生石灰或生石灰塊加其他摻合料,通過(guò)石灰的吸水膨脹、放熱以及離子交換作用改善樁周土的物理力學(xué)性質(zhì),并形成石灰樁復(fù)合地基,可提高地基承載力、減少沉降。適用于雜填土、軟粘土地基。使用的主要材料:生石灰。使用的主要機(jī)械設(shè)備:打樁機(jī)或洛陽(yáng)鏟成孔。
(9)深層攪拌法
原理是利用深層攪拌機(jī)將水泥或石灰和地基土原位攪拌形成圓柱狀、格柵狀或連續(xù)墻水泥土增強(qiáng)體,形成復(fù)合地基以提高地基承載力,減小沉降。深層攪拌法分為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法兩種,也可用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高、地基承載力不大于120KPa的粘性土、粉土等軟土地基。用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時(shí)宜通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。使用的主要材料:水泥。使用的主要機(jī)械設(shè)備:深層攪拌機(jī),按攪拌軸分為單軸和雙軸兩種,按噴射方式分為漿液噴射和粉體噴射兩種。配套設(shè)備:漿液噴射主要有灰漿攪拌機(jī)、灰漿泵,粉體噴射主要有粉體發(fā)送器、空氣壓縮機(jī)以及計(jì)量器等。
(10)高壓旋噴注漿法
原理是利用鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)預(yù)定位置,然后用20Mpa左右的漿液或水的高壓流沖切土體,形成水泥土增強(qiáng)體。有單管法、二重管法、三重管法。在噴射漿液的同時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)、提升形成定噴、擺噴和旋噴??尚纬蓮?fù)合地基以提高承載力,減少沉降,也常用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。當(dāng)土中含有較多的大塊石,或有機(jī)質(zhì)含量較高時(shí)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。使用的主要材料:水泥。使用的主要機(jī)械設(shè)備:鉆機(jī)、高壓泵、泥漿泵、空氣壓縮機(jī)、注漿管、噴嘴、流量計(jì)、輸漿管、制漿機(jī)等。
以上論述的幾種軟土地基處理方法,僅僅是眾多處理方法中較具代表性的,在各個(gè)不同的工程建設(shè)過(guò)程中,建設(shè)人員要針對(duì)不同的地質(zhì)條件、技術(shù)條件、設(shè)備條件、資金力度等因地制宜的采用一種最為經(jīng)濟(jì)合理,施工方便的地基處理技術(shù)。本文將要重點(diǎn)介紹的噴粉樁加固地基處理技術(shù),就是一種具有加固工藝合理、施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、成本低廉、進(jìn)度快、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、工期短、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)的處理技術(shù)。
四、噴粉樁加固地基的處理方法
1、噴粉樁加固地基處理技術(shù)的概述
粉噴樁是粉體噴射深層攪拌樁加固軟土技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)。國(guó)外定名為DJM工法(Dry Jet Mixing Method)噴粉樁最早是由瑞典和日本于20世紀(jì)60年代后期提出的加固地基的技術(shù)工藝。80年代初,國(guó)內(nèi)開(kāi)始研究,1984年7月在廣東省云浮硫鐵礦鐵路專(zhuān)用線(xiàn)上用石灰攪拌樁加固單孔4.5m蓋板箱涵軟土地基獲得成功,1985年4月通過(guò)鐵道部部級(jí)技術(shù)鑒定。此后,很多設(shè)計(jì)單位將噴粉樁技術(shù)進(jìn)行了推廣應(yīng)用,特別是地下水位較高的地區(qū)。
2、該技術(shù)的工作原理
通過(guò)噴射攪拌機(jī)將粉狀加固料如水泥、石灰粉等用壓縮空氣噴入地基深部憑借攪拌機(jī)的回轉(zhuǎn)鉆頭葉片使加固料與原位軟土混合就地?cái)嚢栊纬删哂姓w性、水穩(wěn)性及一定強(qiáng)度的樁體。樁體中的加固料與軟土產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)使軟土硬結(jié)從而使樁體與樁間土一起組成復(fù)合地基起到加固地基的目的。
2.1噴粉樁所采用固化劑的分類(lèi)
當(dāng)前在實(shí)際工程中噴粉樁所用的固化劑主要是水泥或石灰兩鐘,噴拌成水泥土樁或石灰土樁。
采用水泥作為固化劑時(shí),水泥的水化與其在混凝土中的變化機(jī)理不同,混凝土的硬化是水泥在粗骨料中進(jìn)行,而水泥土硬化是水泥在具有活性的粘土介質(zhì)中進(jìn)行,作用緩慢而復(fù) 5 雜。采用生石灰作固化劑時(shí),石灰在土層中吸水、膨脹、發(fā)熱和進(jìn)行復(fù)雜的離子交換,土微粒凝聚、火山灰、碳酸鈣、固結(jié)等一系列物理化學(xué)反應(yīng),生成復(fù)雜的化合物,這些化合物在水和空氣中逐漸硬化、使土粒得到牢固結(jié)合和加強(qiáng),促使周邊土體固結(jié),從而形成較高強(qiáng)度的石灰土。
3、噴粉樁處理的特性
噴粉樁是由水泥或石灰作固化劑而形成的灰土樁,因?yàn)樗炔荒軗饺敫邚?qiáng)度的粗石骨料,也不能通過(guò)用配置鋼筋的方法來(lái)提高自身的承載力,所以噴粉樁僅考慮豎直荷載的作用,不象砼樁那樣,承受豎向力的同時(shí)還能承受水平力。噴粉樁自身性質(zhì)介于剛性樁(鋼筋混凝土灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、木樁、鋼管樁等)與柔性樁(碎石樁、砂樁、土樁等)之間的一種樁型,它的剛度、抗壓強(qiáng)度和抗側(cè)向壓力作用均小于剛性樁而大于柔性樁。由于噴粉樁所用的固化劑是在鉆孔過(guò)程中、通過(guò)鉆桿噴入土層中的,樁載面中心的鉆桿占去一定的空間,鉆頭葉片距端頭越近攪拌力矩越大,使灰土攪拌愈均勻;因此樁身截面的強(qiáng)度是不均勻的,中心軸處強(qiáng)度最低,沿截面經(jīng)向由中心軸向外邊緣強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),在噴粉樁施工過(guò)程中應(yīng)空桿復(fù)鉆一次,以便提高混合土的均勻性是非常必要的。噴粉樁的軸向應(yīng)力分布是不均勻的,從樁頂自上而下軸向力逐漸減小,最大軸向力位于樁頂3-5倍樁徑范圍內(nèi),再往下軸向力收斂很快,所以,噴粉樁的破壞機(jī)理是,以淺層樁向縱向壓縮變形增長(zhǎng),外荷載繼續(xù)增加,樁向達(dá)到抗裂極限狀態(tài),而使樁體失去傳力功能。
4、噴粉樁在工程施工中的應(yīng)用
1、提高基礎(chǔ)地耐力:噴粉樁適用于加固軟土地基,增強(qiáng)軟土地基的承載力,使之提高建筑物的基礎(chǔ)地耐力。
2、加固軟土邊坡:當(dāng)此次工程進(jìn)行建筑物基坑開(kāi)挖時(shí),我們遇到地面寬度不夠使放坡受到限制,開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定性不夠等問(wèn)題。由于噴粉樁可用于加固軟土邊坡,所以采用單個(gè)噴粉樁互相搭接而形成豎壁狀墻體作護(hù)岸結(jié)構(gòu),這樣比起砼連續(xù)墻、預(yù)制鋼筋砼樁、鋼板樁等護(hù)岸方案,不但施工簡(jiǎn)便,而且經(jīng)濟(jì)效益可觀。
3、基坑的施工:采用水泥作固化劑制成的噴粉樁,由于水泥與原位土混合后,原位土變成較密實(shí)的水泥土,大大降低軟土的滲透系數(shù),可有效地起到阻水作用,避免坑壁流砂發(fā)生。同時(shí),由于噴粉樁下端入土深度校長(zhǎng),切斷了地下水的滲透途徑,使得基坑降水漏斗變陡,減小了由于降水量大對(duì)周?chē)h(huán)境的危害,從而使基坑排水作業(yè)簡(jiǎn)便化,有利于基坑的施工。
具有的優(yōu)點(diǎn):
加固工藝合理、施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、成本低廉、進(jìn)度快、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、工期短、占地面積小、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、對(duì)周?chē)ㄖ餆o(wú)影響、加固效果好等,更引人注意的還有:
(1)可以直接在含有地下水的地層中施工成型。
(2)雖然負(fù)溫下固化料與土的反應(yīng)減弱,但溫度回升后,反應(yīng)可繼續(xù)進(jìn)行,故在地溫為-10℃以上的情況下進(jìn)行施工,毫不影響樁的質(zhì)量。
(3)施工過(guò)程中只向土層中噴射固化料干粉,無(wú)需向地層中注入附加水分,不但減少了施工污染,而且使固化料能充分吸收軟土中的水分,從而增強(qiáng)加固效果。
(4)施工原料除原位軟土外,僅摻入少量固化劑,因此施工工藝簡(jiǎn)單,施工成本低。
5噴粉樁施工程序:
1、平整場(chǎng)地,整套設(shè)備根據(jù)實(shí)際地形安裝就位。
2、噴粉樁機(jī)自動(dòng)縱橫向移動(dòng),鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位。
3、啟動(dòng)攪拌機(jī),鉆頭正向旋轉(zhuǎn),實(shí)施鉆進(jìn)作業(yè)。為了不至堵塞鉆頭上的噴射口,鉆進(jìn)過(guò)程中不噴固化料,只噴射壓縮空氣,即確保順利鉆進(jìn),又減小負(fù)載扭矩。隨著鉆進(jìn),使 6 被加固的軟土體在原位受到攪動(dòng)。
4、鉆至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高后停鉆。
5、再次啟動(dòng)攪拌機(jī),反向旋轉(zhuǎn)提升鉆頭,同時(shí)打開(kāi)發(fā)送器前面的控制閥,按需要量向被攪動(dòng)的疏松土體中噴射固化料——水泥粉(或石灰粉),邊提升邊噴射邊攪拌,盡量達(dá)到攪拌均勻,使軟土與固化料充分混合,噴射量與控制閥的開(kāi)放大小成正比,與鉆頭的提升速度成反比。
6、當(dāng)鉆頭提升至高出樁頂40cm~50cm時(shí),發(fā)送器停止向孔內(nèi)噴射粉料,樁柱已形成,將鉆頭提出地面。
7、為了確保固化劑與土體充分混合或感到某一根樁噴粉質(zhì)量欠佳時(shí),對(duì)原孔應(yīng)復(fù)鉆一次,以達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。
8、實(shí)踐證明:在噴粉過(guò)程中,當(dāng)鉆頭提升到最后階段時(shí)應(yīng)注意控制,使鉆頭距地表面≥50cm時(shí)停止噴粉,不然粉體被帶出地面而向空中飛散污染環(huán)境。
6.1噴粉樁施工程序圖
a.鉆機(jī)定位 b.噴氣鉆井 c.終孔停鉆 d.噴粉提升 e.成樁、鉆頭提至地面
1.噴鉆機(jī) 2.鉆架 3.鉆桿 4.鉆頭 5.鉆孔 6.成樁
結(jié)束語(yǔ):
軟土地基有極大的危害性,如果不處理或處理不當(dāng),就會(huì)造成地基失穩(wěn),使構(gòu)造物沉降過(guò)大或不均勻沉降,對(duì)構(gòu)造物造成不同程度的危害。軟土地基的處理方法很多,但是結(jié)合實(shí)際情況,我國(guó)各地區(qū)的環(huán)境,土質(zhì)皆有不同。前輩們的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很寶貴,值得我們借鑒,但在實(shí)際工程中需要我們勇于探索,力求用最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的施工方法完成任務(wù)。
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第四篇:地基處理
軟土地基處理技術(shù)
摘要
近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,多高層建筑蓬勃發(fā)展,大量建筑不可避免的會(huì)建在一些軟土地層,然而由于軟土地基具有孔隙密度比大、天然含水量高、壓縮性強(qiáng)、承載能力低等特點(diǎn),使得在地基填土和建筑自重作用下,會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降、承載力和穩(wěn)定性、滲流等地基問(wèn)題。當(dāng)天然地基不能滿(mǎn)足建筑物要求時(shí),需要采用各種地基處理措施,形成人工地基以滿(mǎn)足建筑物對(duì)地基的各種要求,保證其安全與正常使用。本文介紹了地基處理方法及分類(lèi)以及軟弱地基處理的方法及選擇?,F(xiàn)實(shí)中應(yīng)結(jié)合實(shí)際,選出最優(yōu)的處理方案。
一、引言
基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體?;A(chǔ)把建筑物豎向體系傳來(lái)的荷載傳給地基。從平面上可見(jiàn),豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點(diǎn),或分布成線(xiàn)形,但作為最終支承機(jī)構(gòu)的地基,提供的是一種分布的承載能力。
如果地基的承載能力足夠,則基礎(chǔ)的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。但有時(shí)由于土或荷載的條件,需要采用滿(mǎn)鋪的伐形基礎(chǔ)。伐形基礎(chǔ)有擴(kuò)大地基接觸面的優(yōu)點(diǎn),但與獨(dú)立基礎(chǔ)相比,它的造價(jià)通常要高的多,因此只在必要時(shí)才使用。不論哪一種情況,基礎(chǔ)的概念都是把集中荷載分散到地基上,使荷載不超過(guò)地基的長(zhǎng)期承載力。因此,分散的程度與地基的承載能力成反比。有時(shí),柱子可以直接支承在下面的方形基礎(chǔ)上,墻則支承在沿墻長(zhǎng)度方向布置的條形基礎(chǔ)上。當(dāng)建筑物只有幾層高時(shí),只需要把墻下的條形基礎(chǔ)和柱下的方形基礎(chǔ)結(jié)合使用,就常常足以把荷載傳給地基。這些單獨(dú)基礎(chǔ)可用基礎(chǔ)梁連接起來(lái),以加強(qiáng)基礎(chǔ)抵抗地震的能力。只是在地基非常軟弱,或者建筑物比較高的情況下,才需要采用伐形基礎(chǔ)。多數(shù)建筑物的豎向結(jié)構(gòu),墻、柱都可以用各自的基礎(chǔ)分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設(shè)拱式或預(yù)應(yīng)力梁式的基礎(chǔ)連接構(gòu)件,這樣可以比獨(dú)立基礎(chǔ)更均勻地分布荷載。
如果地基承載力不足,就可以判定為軟弱地基,就必須采取措施對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理。軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。在建筑地基的局部范圍內(nèi)有高壓縮性土層時(shí),應(yīng)按局部軟弱土層考慮??辈鞎r(shí),應(yīng)查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況,根據(jù)擬采用的地基處理方法提供相應(yīng)參數(shù)。沖填土尚應(yīng)了解排水固結(jié)條件。雜填土應(yīng)查明堆積歷史,明確自重下穩(wěn)定性、濕陷性等基本因素。
在初步計(jì)算時(shí),最好先計(jì)算房屋結(jié)構(gòu)的大致重量,并假設(shè)它均勻的分布在全部面積上,從而等到平均的荷載值,可以和地基本身的承載力相比較。如果地基的容許承載力大于4倍的平均荷載值,則用單獨(dú)基礎(chǔ)可能比伐形基礎(chǔ)更經(jīng)濟(jì);如果地基的容許承載力小于2倍的平均荷載值,那么建造滿(mǎn)鋪在全部面積上的伐形基礎(chǔ)可能更經(jīng)濟(jì)。如果介于二者之間,則用樁基或沉井基礎(chǔ)。
二、地基處理的目的及其處理對(duì)象
當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度穩(wěn)定性不足或壓縮性很大, 不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí),可以針對(duì)不同情況對(duì)地基進(jìn)行處理。處理的目的是增加地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、減少地基變形等。地基處理的對(duì)象包括軟弱地基與不良地基兩方面,軟弱地基是指在地表下相當(dāng)深度范圍內(nèi)存在的軟弱土,包括淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土及飽和松散粉細(xì)砂與粉土。這類(lèi)土的工程特性為壓縮性高、強(qiáng)度低、通常很難滿(mǎn)足地基承載力和變形要求。而不良地基包括施陷性黃土地基、膨脹土地基、泥炭土地基、山區(qū)地基及巖溶與土洞地基等。
三、地基的處理方法分類(lèi)
利用軟弱土層作為持力層時(shí),可按下列規(guī)定執(zhí)行:1)淤泥和淤泥質(zhì)土,宜利用其上覆較好土層作為持力層,當(dāng)上覆土層較薄,應(yīng)采取避免施工時(shí)對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土擾動(dòng)的措施;2)沖填土、建筑垃圾和性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料,當(dāng)均勻性和密實(shí)度較好時(shí),均可利用作為持力層;3)對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對(duì)基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不宜作為持力層。局部軟弱土層以及暗塘、暗溝等,可采用基礎(chǔ)梁、換土、樁基或其他方法處理。在選擇地基處 理方法時(shí),應(yīng)綜合考慮場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑物對(duì)地基要求、建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型和基礎(chǔ)型式、周?chē)h(huán)境條件、材料供應(yīng)情況、施工條件等因素,經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較分析后擇優(yōu)采用。
地基處理設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)和地基的共同作用,必要時(shí)應(yīng)采取有效措施,加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度,以增加建筑物對(duì)地基不均勻變形的適應(yīng)能力。對(duì)已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí),選擇代表性場(chǎng)地進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),并進(jìn)行必要的測(cè)試,以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和加固效果,同時(shí)為施工質(zhì)量檢驗(yàn)提供相關(guān)依據(jù)。
經(jīng)處理后的地基,當(dāng)按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深而需要對(duì)地基承載力特征值進(jìn)行修正時(shí),基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)取零,基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)取1.0;在受力范圍內(nèi)仍存在軟弱下臥層時(shí),應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層的地基承載力。對(duì)受較大水平荷載或建造在斜坡上的建筑物或構(gòu)筑物,以及鋼油罐、堆料場(chǎng)等,地基處理后應(yīng)進(jìn)行地基穩(wěn)定性計(jì)算。結(jié)構(gòu)工程師需根據(jù)有關(guān)規(guī)范分別提供用于地基承載力驗(yàn)算和地基變形驗(yàn)算的荷載值;根據(jù)建筑物荷載差異大小、建筑物之間的聯(lián)系方法、施工順序等,按有關(guān)規(guī)范和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)對(duì)地基變形允許值合理提出設(shè)計(jì)要求。地基處理后,建筑物的地基變形應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的要求,并在施工期間進(jìn)行沉降觀測(cè),必要時(shí)尚應(yīng)在使用期間繼續(xù)觀測(cè),用以評(píng)價(jià)地基加固效果和作為使用維護(hù)依據(jù)。復(fù)合地基設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足建筑物承載力和變形要求。地基土為欠固結(jié)土、膨脹土、濕陷性黃土、可液化土等特殊土?xí)r,設(shè)計(jì)要綜合考慮土體的特殊性質(zhì),選用適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)體和施工工藝。復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定,或采用增強(qiáng)體的載荷試驗(yàn)結(jié)果和其周邊土的承載力特征值結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定。
常用的地基處理方法有:換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、夯實(shí)水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴(kuò)樁法、單液硅化法和堿液法等。
1、換填墊層法 適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。其主要作用是提高地基承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結(jié),防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。
2、強(qiáng)夯法
適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土,軟-流塑的粘性土等地基上對(duì)變形控制不嚴(yán)的工程,在設(shè)計(jì)前必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法主要用來(lái)提高土的強(qiáng)度,減少壓縮性,改善土體抵抗振動(dòng)液化能力和消除土的濕陷性。對(duì)飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。
3、砂石樁法
適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地基,提高地基的承載力和降低壓縮性,也可用于處理可液化地基。對(duì)飽和粘土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理,使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基,加速軟土的排水固結(jié),提高地基承載力。
4、振沖法
分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱(chēng)為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基,應(yīng)在施工前通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來(lái)提高地基承載力,減少地基沉降量,還可用來(lái)提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強(qiáng)度。
5、水泥土攪拌法
分為漿液深層攪拌法(簡(jiǎn)稱(chēng)濕法)和粉體噴攪法(簡(jiǎn)稱(chēng)干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無(wú)流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)大于25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機(jī)質(zhì)含量較高的地基。若需采用時(shí)必須通過(guò)試驗(yàn) 確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗奶烊缓啃∮?0%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4時(shí)不宜采用于法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。
6、高壓噴射注漿法
適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大粒徑塊石、大量植物根莖或較高的有機(jī)質(zhì)時(shí),應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。對(duì)地下水流速度過(guò)大、噴射漿液無(wú)法在注漿套管周?chē)痰惹闆r不宜采用。高壓旋噴樁的處理深度較大,除地基加固外,也可作為深基坑或大壩的止水帷幕,目前最大處理深度已超過(guò)30m。
7、預(yù)壓法
適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土等飽和粘性土地基。按預(yù)壓方法分為堆載預(yù)壓法及真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預(yù)壓和天然地基堆載預(yù)壓。當(dāng)軟土層厚度小于4m時(shí),可采用天然地基堆載預(yù)壓法處理,當(dāng)軟土層厚度超過(guò)4m時(shí),應(yīng)采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預(yù)壓法處理。對(duì)真空預(yù)壓工程,必須在地基內(nèi)設(shè)置排水豎井。預(yù)壓法主要用來(lái)解決地基的沉降及穩(wěn)定問(wèn)題。
8、夯實(shí)水泥土樁法
適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價(jià)低、施工文明、造價(jià)容易控制,目前在北京、河北等地的舊城區(qū)危改小區(qū)工程中得到不少成功的應(yīng)用。
9、水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)法
適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性?;A(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層,保證樁、土共同承擔(dān)荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨(dú)立基礎(chǔ)、箱基、筏基,可用來(lái)提高地基承載力和減少變形。對(duì)可液化地基,可采用碎石樁和水泥粉煤灰碎石樁多樁型復(fù)合地基,達(dá)到消除地基土的液化和提高承載力的目的。
10、石灰樁法
適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí),可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強(qiáng)度。該法不適用于地下水下的砂類(lèi)土。
11、灰土擠密樁法和土擠密樁法
適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,可處理的深度為5~15m。當(dāng)用來(lái)消除地基土的濕陷性時(shí),宜采用土擠密樁法;當(dāng)用來(lái)提高地基土的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)定性時(shí),宜采用灰土擠密樁法;當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時(shí),不宜采用這種方法。灰土擠密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同,土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。
12、柱錘沖擴(kuò)樁法
適用于處理雜填土、粉土、粘性土、素填土和黃土等地基,對(duì)地下水位以下的飽和松軟土層,應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。地基處理深度不宜超過(guò)6m。
13、單液硅化法和堿液法
適用于處理地下水位以上滲透系數(shù)為0.1~2m/d的濕陷性黃土等地基。在自重濕陷性黃土場(chǎng)地,對(duì)Ⅱ級(jí)濕陷性地基,應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定堿液法的適用性。在確定地基處理方案時(shí),宜選取不同的多種方法進(jìn)行比選。對(duì)復(fù)合地基而言,方案選擇是針對(duì)不同土性、設(shè)計(jì)要求的承載力提高幅質(zhì)、選取適宜的成樁工藝和增強(qiáng)體材料。
四、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、沖填土或者其他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(dòng)或者地形的影響,也從沒(méi)有受到過(guò)地震、荷載等物理作用的影響,更沒(méi)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(guò)程中,要充分考慮地基的變形和穩(wěn)定等問(wèn)題。在軟弱地基上建設(shè)的工程,由于其他基強(qiáng)度不夠和變形,往往不能滿(mǎn)足工程的質(zhì)量,所以要采用一定的措施,對(duì)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。
五、軟弱地基處理方法的選擇
地基處理設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)和地基的共同作用,必要時(shí)應(yīng)采取有效措施,加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度,以增加建筑物對(duì)地基不均勻變形的適應(yīng)能力。對(duì)已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí),選擇代表性場(chǎng)地進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),并進(jìn)行必要的測(cè)試,以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和加固效果,同時(shí)為施工質(zhì)量檢驗(yàn)提供相關(guān)依據(jù)。
地基處理工程要做到確保工程質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)的原則??筛鶕?jù)下列條件進(jìn)行選擇:
1、地質(zhì)條件:查明巖土的性質(zhì)、成因類(lèi)型、地質(zhì)年代、厚度和分布范圍。對(duì)于巖層,還應(yīng)查明風(fēng)化程度及地層的接觸關(guān)系,調(diào)查天然地基的地質(zhì)構(gòu)造,查明水文及工程地質(zhì)條件,確定有無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象:如滑坡,崩塌、巖溶、土洞、沖溝、泥石流、岸邊沖刷及地震等。
2、設(shè)計(jì)施工條件:設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮工期及用料情況:工期不宜安排得太緊應(yīng)該時(shí)間充分在施工工期緊迫,時(shí)間有限的情況下,除個(gè)別路堤在不影響總體施工的情況下,可適當(dāng)?shù)牟蛔鞯鼗幚怼蛄夯A(chǔ)處,可用多種方案進(jìn)行優(yōu)選,選擇最合適經(jīng)濟(jì)的方案,同時(shí)選用有資質(zhì)有大型先進(jìn)設(shè)備的建設(shè)單位以保證施工的質(zhì)量和安全性。施工時(shí)地基穩(wěn)定性一定要好,而且對(duì)于工程遺留問(wèn)題一定要少。工程用料要求就地取材。施工時(shí)應(yīng)采用科學(xué)的管理方法。
3、場(chǎng)地環(huán)境條件:首先要弄清楚軟土地區(qū)的水文地質(zhì)情況,由于軟土地基的復(fù)雜性,用于強(qiáng)度計(jì)算的土工參數(shù),無(wú)論從測(cè)定方法中還是測(cè)定過(guò)程中都存在 諸多的不確定性,理論上也無(wú)法達(dá)到完善。所以勘察人員要考察地質(zhì)資料,實(shí)地進(jìn)行多元勘探。工程地質(zhì)條件復(fù)雜,還應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū),做到勘探詳細(xì)化。在勘察設(shè)計(jì)時(shí)如地質(zhì)工作做的不詳細(xì),在施工時(shí)如有不能實(shí)施或?qū)嵤┪kU(xiǎn)性高,必須進(jìn)行補(bǔ)充勘察及勘探工作,對(duì)地質(zhì)情況作進(jìn)一步了解之后在作出修改方案。還要考慮施工時(shí)對(duì)周?chē)h(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(shí),施工有噪聲,靠近居民點(diǎn)會(huì)擾民;采用降低水位法時(shí),要考慮引起周?chē)鼗南鲁梁蛯?duì)周?chē)用裼盟挠绊懝蕬?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(wèn)題;采用填土堆載時(shí)要有大量的土料運(yùn)進(jìn)運(yùn)出工地,會(huì)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(shí),會(huì)污染周?chē)叵滤瑧?yīng)慎重對(duì)待。
六、總結(jié)
我國(guó)地域遼闊,工程地質(zhì)條件千變?nèi)f化,公路穿越軟土地區(qū)是經(jīng)常發(fā)生的事情。軟土地基的危害性很大,如果在公路施工過(guò)程中處理不當(dāng)或干脆不處理,或者因?yàn)楣ぷ髦械募?xì)小疏溜,往往會(huì)給建筑物的正常使用留下隱患,一旦發(fā)生問(wèn)題再進(jìn)行處理,便直接造成經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)形象的負(fù)面影響。因此根據(jù)不同施工條件選用合適的方法處理軟土地基,可以有效的防止或解決出現(xiàn)的問(wèn)題,保證工程的順利完成,減少財(cái)務(wù)支出,避免更大的事故或破壞情況發(fā)生。軟土地基的處理方法很多,每種處理方法都有一定的試用范圍、局域性、優(yōu)缺點(diǎn)。沒(méi)有一種方法是萬(wàn)能的。要根據(jù)具體的工程情況,因地制宜確定適合的地基處理方法。
第五篇:地基處理
地基處理論文
地基處理在高速公路中的應(yīng)用
[摘要] 軟土地基是指分布在濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、壓縮性大、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土軟弱地基。淤泥、淤泥制土、高壓縮性飽和粘性土和粉土等均屬于軟土。軟弱地基處理的優(yōu)劣,關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量。合理的軟弱地基處理、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以減輕和消除軟弱地基對(duì)上部建筑物的不利影響。[關(guān)鍵詞] 高速公路 軟基處理方法
0.前言
1.在建筑工程和土木工程中,經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基,地基中常見(jiàn)的軟土,一般是指處于軟塑或者流塑狀態(tài)下的粘性土,習(xí)慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘性土總稱(chēng)為軟土。它具有天然含水率高(一般天然含水量在34% 一72%之間)、孔隙比較大(孔隙比在0.9~1.0之間)、壓縮系數(shù)高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、透水性差,并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質(zhì)性質(zhì),工程地質(zhì)條件較差,地基承載力低,不易滿(mǎn)足建筑物地基設(shè)計(jì)要求,故需進(jìn)行處理。
軟土主要由水流緩慢淤積而成,形成年代一般比較長(zhǎng)遠(yuǎn),沉積厚度一般較深。在漫長(zhǎng)的沉積過(guò)程中,由于植物的生長(zhǎng)與腐爛,在軟土中有時(shí)加有少量的腐泥或泥炭層。我國(guó)軟土基本上分為兩大類(lèi)別:第一類(lèi)是屬于海洋沿岸的淤積:第二類(lèi)是內(nèi)陸、山區(qū)以及河、湖甕地和山前谷地的淤積.本地區(qū)即屬于第二類(lèi)的河床、河漫灘相.一般厚度不超過(guò)2O米,成層情況不均勻,以淤泥及軟粘土為主,含砂與泥炭夾層。在軟土地基上修筑公路,特別是填筑高度相對(duì)較高、填筑材料自重較大時(shí),如果對(duì)軟土地基不加處理或處理不當(dāng),往往會(huì)產(chǎn)生路基失穩(wěn)或過(guò)量沉降的問(wèn)題,造成公路、橋梁不能正常使用,甚至?xí)l(fā)生交通事故.因此必須對(duì)土地基的處理給予充分的重視。而在公路改擴(kuò)建工程中,除對(duì)加寬部位的軟土地基加強(qiáng)處理外,還要依據(jù)改擴(kuò)建后的行車(chē)荷載和交通量的變化情況,檢查分析舊路部位是否存在地基處理不到位等問(wèn)題,必要時(shí)進(jìn)行加強(qiáng)。路基處理原則與注意事項(xiàng)
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2.1 處理的一般原則
(1)即盡早用堆載預(yù)壓不作深層處理軟基的方法,這種以自然沉降逐漸達(dá)到地基穩(wěn)定,是一種最經(jīng)濟(jì)也簡(jiǎn)單的方法。但由于我國(guó)公路基本建設(shè)的程序不能盡早拔款、征地、從容施工,而一旦工程項(xiàng)目付諸實(shí)施時(shí),又往往限于工期,一
般情況用自然沉降法將難以實(shí)現(xiàn)。
(2)即在施工工期緊迫,時(shí)間有限的情況下,除非個(gè)別低路堤地段高度在臨界高度以下,可不作地基處理。橋梁采用基礎(chǔ)處,其余軟土都需采用不同方法處理,只不過(guò)可用多種方案進(jìn)行優(yōu)選。2.2 勘察、設(shè)計(jì)和施工
設(shè)計(jì)。如采用機(jī)械施工,在確定砂墊層厚度時(shí),應(yīng)考慮機(jī)械的重量,輪胎對(duì)地面接觸壓力,偏心程度及軟土地基表層強(qiáng)度等。在極軟地基上,僅用砂墊層來(lái)確保大型施工機(jī)械的通行,往往需要較厚的砂墊層,是不經(jīng)濟(jì)的,所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。填土面積大且排水距離長(zhǎng),預(yù)計(jì)有多處地下水滲出時(shí),若僅用山砂作砂墊層,不能獲得充分排水效果,應(yīng)采用設(shè)置盲溝,砂墊層內(nèi)的排水距離宜短不宜長(zhǎng)。施工。砂墊層施工時(shí)應(yīng)設(shè)放樣板,攤鋪?zhàn)鳂I(yè)一般采用自卸汽車(chē)與推土機(jī)聯(lián)合操作,要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時(shí),其坡腳附近的砂墊層一旦被土復(fù)蓋,就有可能妨礙側(cè)向排水,因此對(duì)砂墊層的端部要妥善處理。如能樹(shù)立質(zhì)量第一的思想,嚴(yán)格做好工作,應(yīng)該說(shuō)軟土路基施工,可以達(dá)到安全、優(yōu)質(zhì)的目的。2.3 軟土路基的處理方法
(1)處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結(jié),多用各種不同長(zhǎng)度和間距的袋裝砂井(直徑7—10 cm)或塑料排水板(寬10 cm,厚4.5~6.0)與砂墊層(厚3O一80 cm)相結(jié)合,雖然這些方法是一般的,但卻是有效的經(jīng)濟(jì)的。為了加快固結(jié)而且可提高地基承載力,也可用直徑3O~50 em或更小一些的砂樁或碎石樁,但造價(jià)比上述常用。
3.軟土路基處理方法
進(jìn)行軟土路基處理.要分別對(duì)待.有針對(duì)性地采取措施。首先要搞好前期勘察設(shè)計(jì)工作。根據(jù)軟土巖性特征和物理力學(xué)指標(biāo),通過(guò)對(duì)比分析。選擇合適的軟土路基處理方案。常用的軟土路基處理方法有以下幾種:
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3.1換填法
就是將地基軟弱層的全部或部分換填強(qiáng)度較高、透水性好的材料可以提高地基承載力降低沉降量。在軟土厚度不大于3m,工期較緊、優(yōu)質(zhì)材料來(lái)源充足時(shí).利用透水性材料進(jìn)行置換填土可降低壓縮性,提高承載力,提高抗剪強(qiáng)度,減少沉降量,改善動(dòng)力特性,加速土層的排水固結(jié)。換填材料為砂礫、片石、開(kāi)山石等滲水性材料。同時(shí)還應(yīng)注意度和設(shè)置位置。3.2拋石擠淤
這是強(qiáng)迫換土的一種形式,它不必抽水挖淤,施工簡(jiǎn)便。拋石擠淤應(yīng)采用不易風(fēng)化的石料,片石大小隨泥炭稠度而定。對(duì)于容易流動(dòng)的泥炭或淤泥,片石可稍小些,但不宜小于3Ocm,且小于30cm粒徑含量不得超過(guò)20%。當(dāng)軟土地層平坦時(shí),拋投應(yīng)沿路中線(xiàn)向前拋填,再漸次向兩側(cè)擴(kuò)展,使泥沼或軟土向兩側(cè)擠出。軟土地層橫坡陡于1:10時(shí),應(yīng)自高側(cè)向低側(cè)拋投,并在低側(cè)邊部多拋投,使低側(cè)邊部約有2m寬的平臺(tái)頂面。片石拋出軟土面后,應(yīng)用較小石塊填塞墊平,用重型機(jī)械碾壓緊密,然后在其上設(shè)反濾層,再行填土。3.3砂墊層或砂礫墊層
砂墊層為設(shè)置在路堤填土與軟土地基之間的透水性墊層,可起排水的作用,可保證填土荷載作用下地基中孔隙水的順利排出,從而加快了地基的固結(jié)。砂墊層材料宜采用潔凈中、粗砂,含泥量不應(yīng)大于5%,并應(yīng)將其中的植物、雜質(zhì)除凈。也可采用天然級(jí)配砂礫料,其最大粒徑不應(yīng)大于5cm,礫石強(qiáng)度不低于四級(jí)(即洛杉磯法磨耗率小于6o%)。攤鋪后適當(dāng)灑水,分層壓實(shí),壓實(shí)厚度宜為15~20em。如采用砂礫石,應(yīng)無(wú)粗細(xì)粒料分離現(xiàn)象。砂墊層寬度應(yīng)寬出路基邊腳0.5~1.0m,兩側(cè)端以片石護(hù)腳或采用其他方式防護(hù),以免砂料流失。3.4攪拌樁法
運(yùn)用這類(lèi)方法。就是在軟上地基上中滲入水泥、石灰等,用粉噴、攪拌等方法使之與上體充分混合和固化:或把一些能固化的化學(xué)漿液(水泥漿、水玻璃、氯化鈣溶液等)注入地基上孔隙,以改善地基上的物理學(xué)性質(zhì),達(dá)到加固目的。因此又統(tǒng)稱(chēng)為化學(xué)加固法。所用化學(xué)加固材料可分為粉體類(lèi)(水泥、石灰粉)、漿液類(lèi)(水泥漿及其他化學(xué)漿液)。這此需要加固的類(lèi)型有攪拌樁法(粉體噴射攪拌樁、水泥漿攪拌樁、高壓旋噴樁統(tǒng)稱(chēng)深層攪拌樁)及膠結(jié)法(硅化法、水泥灌注法)
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兩類(lèi)。
3.5反壓護(hù)道法
當(dāng)軟土和沼澤土較厚.路堤高度不超過(guò)極限高度的2倍時(shí),在路堤兩側(cè)填筑適當(dāng)厚度和寬度的護(hù)道.在護(hù)道附加荷載的作用下-保持路基土的平衡,增加抗滑力矩肪止路堤的滑動(dòng)破壞。特點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單、費(fèi)用較低,但施工用地較大。為解決軟土路基的沉降和穩(wěn)定問(wèn)題.以上治理方法可單獨(dú)使用,也可采用2種以上方法結(jié)合使用’從而加速排水固結(jié)及增加地基強(qiáng)度同時(shí),也應(yīng)注意避免所選措施問(wèn)的相互干擾。2.6排水固結(jié)法
排水固結(jié)法是根據(jù)固結(jié)理論在軟土中設(shè)置排水通道.通過(guò)加壓排水促使固結(jié)沉降,提高抗剪強(qiáng)度。常用的方法有砂墊層、碎石墊層、砂井、袋裝砂井、塑料排水板、降水預(yù)壓、真空預(yù)壓、加載預(yù)壓法等。此法通過(guò)在土層中埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等.以提高路基承載力、減小沉降和維持建筑物的穩(wěn)定。
3.7土工合成材料加筋路堤
用變形小、老化慢的土工合成材料作為路堤的加筋體,可以減少路堤填筑后的地基不均勻沉降,又可以提高地基承載能力,同時(shí)也不影響排水,故可提高路基的整體性和穩(wěn)定性。土工合成材料應(yīng)具有質(zhì)量輕、整體連續(xù)性好、抗拉強(qiáng)度較高、抗腐蝕性和抗微生物侵蝕性好、施工方便等優(yōu)點(diǎn);非織型的土工纖維應(yīng)具備當(dāng)量孔隙直徑小、滲透性好、質(zhì)地柔軟、能與土很好結(jié)合的性質(zhì)。應(yīng)根據(jù)出廠單位提供的幅寬、質(zhì)量、厚度、抗拉強(qiáng)度、頂破強(qiáng)度和滲透系數(shù)等測(cè)試數(shù)據(jù),選用滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的土工合成材料。土工合成材料在存放以及施工鋪設(shè)過(guò)程中應(yīng)盡量避免長(zhǎng)時(shí)間暴露或暴曬,以免其性能劣化。土工合成材料加筋路堤施工時(shí)應(yīng)符合以下規(guī)定:
(1)應(yīng)在平整好的下承層上按路堤底寬斷面鋪設(shè),攤鋪時(shí)應(yīng)拉直平順,緊貼下承層,不致出現(xiàn)扭曲、折皺、重疊。在斜坡上攤鋪時(shí),應(yīng)保持一定松緊度(可用u型釘控制)。
(2)鋪設(shè)土工聚合物,應(yīng)在路堤每邊各留足夠的錨固長(zhǎng)度,回折在壓實(shí)的填料面上,平整順適,外側(cè)用土覆蓋,以免人為破壞。錨固長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
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(3)應(yīng)保證土工合成材料的整體性,當(dāng)采用搭接法連接時(shí),搭接長(zhǎng)度宜為30~90cm;采用縫接法時(shí),縫接寬度應(yīng)不小于5cm;采用粘接法時(shí),粘接寬度不應(yīng)小于5cm,粘合長(zhǎng)度應(yīng)不低于土工合成材料的抗拉強(qiáng)度。
(4)現(xiàn)場(chǎng)施工中發(fā)現(xiàn)土工合成材料有破損時(shí)必須立即修補(bǔ)好。雙層土工合成材料上、下層接縫應(yīng)交替錯(cuò)開(kāi),錯(cuò)開(kāi)長(zhǎng)度不應(yīng)小于0.5m。
結(jié)語(yǔ)
公路軟土地基有極大的危害性。如果不處理或處理不當(dāng).就會(huì)造成地基失穩(wěn)。使構(gòu)造物沉降過(guò)大或產(chǎn)生不均勻沉降。對(duì)構(gòu)造物造成不同程度的危害。同時(shí),由于軟土地基成因類(lèi)型不同、厚度不
一、性質(zhì)各異,因此在施工過(guò)程中不能一律對(duì)待應(yīng)首先查明地質(zhì)特點(diǎn)和土質(zhì)條件。對(duì)每一個(gè)道路工程具體分析,從路基條件、處理要求、施工工藝工程費(fèi)用以及材料、機(jī)具來(lái)源等各方面進(jìn)行綜合考慮??筛鶕?jù)工程具體情況,對(duì)幾種路基處理方法進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及施工進(jìn)度等比較.通過(guò)比較分析可以采用一種路基處理方法或由2種以上的路基處理方法組成的綜合處理方案;同時(shí)在確定路基處理方法時(shí),還要注意節(jié)約能源,注意保護(hù)環(huán)境。避免因路基處理對(duì)地面水和地下水產(chǎn)生污染,以及振動(dòng)噪音對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生不良影響等。
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