王红英
【摘 要】文章结合基本建设项目工程的实施,就软弱土地基的性质特点/处理方法进行了阐述。
【關键词】软弱土;地基
?软弱土地基是由软弱土组成的地基。软弱土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土。
1、软弱土的特性
软弱土的物理特性大部分是饱和的,含有机质,天然含水量大于液限,孔隙比大于1。当天然孔隙比大于1.5时,称为淤泥;天然孔隙大于1小于1.5时,则称为淤泥质土。这类土的抗剪强度很低,压缩性较高,渗透性很小,并具有结构性,是软弱土的主要土类,通称软土,一般具有下列工程特性;
1.1含水量较高,孔隙比较大。一般含水量为35%到80%,孔隙比1到2。软土的高含水量和大孔隙比不但反映土中的矿物成分与介质相互作用的性质,同时也反映软土的抗剪强度和压缩性的大小,含水量愈大,土的抗剪强度愈小,压缩性愈大。
1.2抗剪强度很低。
1.3压缩性较高。
1.4渗透性很小。
1.5具有明显的结构性。
1.6具有明显的流变性。
根据上述软土的特点,以软土作为建筑物的地基是十分不利的。
2、软弱土的不足之处
2.1由于软土强度很低,天然地基上浅基础的承载力基本值一般为50—80kPa,这就不能承受较大的建筑物荷载,否则就可能出现地基的局部破坏乃至整体滑动;在开挖较深的基坑时,就可能出现基坑的隆起和坑壁的失稳现象。
2.2由于软土的压缩性较高,建筑物基础的沉降和不均匀沉降是比较大的,对于一般四层至七层的砌体承重结构房屋,最终沉降约为0.2—0.5m,对于荷载较大的构筑物基础的沉降一般达0.5?m以上,有些达到2?m以上。如果建筑物各部位荷载差异较大,体型又比较复杂,那就要产生较大的不均匀沉降。沉降和不均匀沉降过大将引起建筑物基础标高的降低,影响建筑物的使用条件,或者造成倾斜、开裂破坏。
2.3由于渗透性很小,固结速率很慢,沉降延续的时间很长,使建筑物内部设备的安装和与外部的连接带来很多困难。同时,软土的强度增长比较缓慢,长期处于软弱状态,影响地基加固的效果。
2.4由于软土具有比较高的灵敏度,若在地基施工中产生振动、挤压和搅拌等作用,就可能引起软土结构的破坏,降低软土的强度。因此,在软土地基上建造建筑物,则要求对软土地基进行处理。地基处理的目的主要是改善地基土的工程性质,达到满足建筑物对地基稳定和变形要求,包括改善地基土的变形特性和渗透性,提高其抗剪强度和抗液化能力,消除其他不利影响。
3、软弱土的推广前景
尽管软弱土有很多的缺陷,但有很多重要工程还是不得不在软弱土地基上兴建,工程实践的要求推动了软弱土地基处理技术的快速发展,地基处理的途径愈来愈多,旧方法不断改进完善,新方法不断涌现。根据地基处理方法的原理,基本分为以下几类处理方法:
3.1碾压及夯实
3.1.1处理方法:重锤夯实,机械碾压,振动压实,强夯(动力固结)。
3.1.2原理及作用:利用压实原理,通过机械碾压夯击,把表层地基土压实;强夯则利用强大的夯击能,在地基中产生强烈的冲击波和动应力,迫使土动力固结密实。
3.1.3适用范围:碎石土、砂土、粉土、低饱和度的粘性土,杂填土等,对饱和粘性土应慎重采用。
3.2换土垫层
3.2.1处理方法:砂石垫层,素土垫层,灰土垫层,矿渣垫层。
3.2.2原理及作用:以砂石、素土、灰土和矿渣等强度较高的材料,置换地基表层软弱土,提高持力层的承载力,扩散应力,减少沉降量。
3.2.3适用范围:处理暗沟、暗塘等软弱土地基。
3.3排水固结
3.3.1处理方法:天然地基预压,砂井预压,塑料排水带预压,真空预压,降水预压。
3.3.2原理及作用:在地基中增设竖向排水体,加速地基的固结和强度增长,提高地基的稳定性;加速沉降发展,使基础沉降提前完成。
3.3.3适用范围:处理饱和软弱土层;对于渗透性极低的泥炭土,必须慎重对待。
3.4振密挤密
3.4.1处理方法:振冲挤密,灰土挤密桩,砂桩,石灰桩,爆破挤密。
3.4.2原理及作用:采用一定的技术措施,通过振动或挤密,使土体的孔隙减少,强度提高;必要时,在振动挤密的过程中,回填砂、砾石、灰土、素土等,与地基土组成复合地基,从而提高地基的承载力,减少沉降量。
3.4.3适用范围:处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土。
3.5置换及拌入
3.5.1处理方法:振冲置换,深层搅拌,高压喷射注浆,石灰桩。
3.5.2原理及作用:采用专门的技术措施,以砂、碎石等置换软弱土地基中部分软弱土,或在部分软弱土地基中掺入水泥,石灰或砂等形成固体,与未处理部分土组成复合地基,从而提高地基承载力,减少沉降量。
3.5.3适用范围:粘性土、冲填性、粉砂。细砂等。振冲置换法对于不排水剪强度cu<20kPa时慎用。
3.6加筋
3.6.1处理方法:土工合成材料加筋,锚固,树根桩,加筋土。
3.6.2原理及作用:在地基和土体中埋设强度较大的土工合成材料、钢片等加筋材料,使地基和土体能承受抗拉力,防止断裂,保持整体性,提高刚度,改变地基土体的应力场和应变场,从而提高地基的承载力,改善变形特性。
3.6.3适用范围:软弱土地基、填土及陡坡填土、砂土。
3.7其它
3.7.1处理方法:灌浆,冻结,托换技术,纠偏技术。
3.7.2原理及作用:通过独特的技术措施处理软弱土地基。
3.7.3适用范围:根据现场情况而定。