浅谈岩土工程勘察软弱层的划分及处理方法

2016-03-21 08:22:15李鹏
地球 2016年3期
关键词:垫层岩土受力

■ 李鹏

(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院云南昆明650000)

浅谈岩土工程勘察软弱层的划分及处理方法

■李鹏

(中国有色金属工业昆明勘察设计研究院云南昆明650000)

在工程建设中,岩土工程勘察作为基础性环节,需要对地层结构、力学性质、空间变化规律等方面进行详细勘察,从而为治理措施的实施提供重要的数据支持。在岩土工程勘察中,尤其是软弱层,如果在划分或处理方面出现疏漏,就等于为工程建设项目的质量安全埋下了不定时炸弹,建筑开裂、倾斜、倒塌都是可以预见的结果。为此,对软弱层划分和处理,在岩土工程勘察和项目施工中变得更加重要。

岩土工程勘察软弱层处理方法

0 前言

岩土工程勘察工作中,勘察成果的准确性对于建筑工程的稳定性和安全性有着重要意义。通过岩土工程勘察,查明地层分层的合理性,从而加以利用,并对不合理分层进行治理,从而为建筑工程项目的顺利施工奠基。在地层分层中,软弱层是重要的不合理分层现象,软弱层的存在,使得地基持力层下层小于上层持力层的承载力特征值,随着深度的增加,下层承载力就会变得更小。为了有效保证施工质量,避免工程事故,应该通过合理的岩土勘察方法,及时查明施工地点的结构特征和物理力学性质。

1 软弱层的划分

1.1野外记录

在岩土工程勘察的野外工作实践中,为了有效规范外业编录,应该按照钻孔所显示的地层顺序,对地层进行描述,一般按照由上至下的顺序。如果地层厚度超过0.5m,就应该对其进行单独描述。而对于出露厚度低于0.5m的薄层,应该重点描述厚度、位置和状态,这样的做法,能够有效避免其他孔位厚度较大的情况,在编录过程中,孔厚度较小的层位,也要进行描述,以免重要数据的丢失。对于厚度不足0.1m的标志层位和软弱层位,也应该进行全面描述。

1.2室内整理

室内整理工作主要建立在对钻孔的检查和整理之后,为了保证岩土分层的合理性和科学性,必须综合考虑工程地质测绘资料、室内试验与原位测试的成果,确保室内整理工作的顺利进行。

在岩土分层过程中,需要对其采用“两级单元”模式,用一级单元表示不同地质年代的岩土层与不同地质成因的岩土层,然后在一级单元之下,按照岩土层的岩性、状态、空间分布等特点划分二级单元[1]。一级单元和二级单元需要分别用不同的编号对岩层进行标注,而软弱层的划分,通常会在二级单元得到体现,在编号时,需要注意空间分布和覆盖关系。

2 软弱层的处理方法

2.1浅层软弱层的处理

换填垫层法是浅层软弱层常用的处理方法,与此同时,根据不同的浅层软弱层特点,压实地基和夯实地基的方法也十分有效。通过换填垫层法的实施,需要对处理厚度进行综合考量,以超过3m为宜,在实践中,常用的垫层材料主要包括砂石、灰土、粉质粘土、矿渣等,具体材料种类的确定,需要综合考虑软弱层的实际。垫层厚度的影响因素包括置换软弱土层的深度和下土层的承载力。垫层厚度应该满足pz+pcz≤faz,垫层底面的附加压力值用pz表示,通过公式计算,确定最佳的垫层厚度[2]。而垫层底面宽度的确定,需要以基础底面应力扩散为前提和基础,随着垫层顶部每侧宽度的增加,底部受力情况也会发生变化,为此,边缘超出部分应该控制在300mm以内,从垫层底部开始,由下往上,应该设置放坡。垫层的压实标准应该根据压实系数确定,而静载试验决定着承载力。

关于浅层软弱层的处理,在实践中,天然地基不能满足对建筑物的支撑,建筑物的安全性受到损害,如果对桩基进行修复,造价大,工期长,适合采用换填垫层法对软弱层进行处理。通过对材料的合理配置,能够有效改善软弱层的现状。为了确保处理方法的顺利实施,首先应该做好勘察工作,将天然地基的具体情况弄清楚,确保天然地基不能满足设计要求,综合考虑软弱层厚度小,适用于换填垫层法。首先,应该将影响地基受力情况的软弱层清除干净,然后根据建筑地基处理技术规范的指导,进行施工,并利用静载试验验证软弱层处理效果。

2.2受力层软弱层的处理

如果软弱层位置深入地层,处于主要受力层的范围,在对软弱层进行处理时,应该通过预压法、桩基础和复合地基的方法加以解决。由于预压法在实践应用中需要花费更多的时间,而桩基础法容易造成造价的提高,为此,在实践中,工作人员更倾向于采取复合地基法处理受力层软弱层问题。主要的处理方法有:振冲碎石桩、夯实水泥土桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩、灰土挤密桩、水泥粉煤灰碎石桩等复合地基,具体需要采取哪种方法,还需要结合施工地点的实际情况,做到具体问题具体分析,切忌以偏概全[3]。

为了有效改善受力层软弱层问题,应该对岩土工程进行勘察,将持力层的结构全面掌控,找出持力层不能满足设计要求的原因。不同的岩土性质,其力学指标存在明显差异。在充分掌握数据基础之后,需要根据设计要求,进行改善。如果继续采用换填垫层法,可能会出现pz+pcz≤faz得不到满足的情况,为此,可以通过复合地基法加以处理,并通过静载试验查看处理效果。

3 结语

随着经济的发展,人们生活水平的提高,人们对于建筑质量的要求越来越高,在建筑工程施工中,地基的稳定性与建筑工程项目的安全息息相关,而在工程建设中,岩土工程勘察是不可忽视的基础性环节,为了有效保证建筑工程质量,在岩土工程勘察实践中,应该加强对软弱层的划分,并针对软弱层的问题,采取针对性的处理措施,有效提高软弱层的处理效果,改善软弱层的受力结构,提高地基的稳定性。

[1]朱党生,刘宾.浅谈岩土工程勘察软弱层的划分及处理方法[J].价值工程, 2014,33(25):150-151.

[2]汤光威.岩土工程勘察软弱层的划分及处理方法研究[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(35):3836-3837.

[3]周豪.软弱层的划分在岩土工程勘察工作中的应用及处理分析[J].建筑工程技术与设计,2014,(32):840-840,841.

TB16[文献码]B

1000-405X(2016)-3-345-1

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