段金明赵立芳
(1江西省嘉和工程咨询监理有限公司 江西 南昌 330009 2抚州市交通工程试验检测中心 江西 抚州 344000)
浅析软土地基处理方法及施工工艺
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(1江西省嘉和工程咨询监理有限公司 江西 南昌 330009 2抚州市交通工程试验检测中心 江西 抚州 344000)
软土地基具有天然空隙率大和天然含水量高的特点,通常存在于沿海区域和内陆平原的沿湖地带。由于软土地基的特殊性,我们在施工的过程中就要充分考虑到它所存在的优缺点,以免对工程带来不必要的麻烦及缺陷。本文就将对软土地基的一些特点和在施工过程中所要避免的一些问题进行详细的论述,也为现在或将来需要对软土地基进行了解的工程师们做一个参考。
软土地基;处理方法;施工工艺
软土一般情况下都是以灰色为主,它的特点主要是天然含水量很大,且空隙率也较大,通常都在1.0以上,抗剪强度比较弱,压缩性强,扰动性差,固结时间比较长。目前,软土在建筑工程方面,尤其是在公路的建设方面是必不可免的,一定要解决的问题。如果我们不了解软土的特性,不去解决此类问题,那么我们将会遇到很大的麻烦。因为软土的高含水量和高空隙率,那么在施工的过程中,那么软土所建成的工程很容易塌陷。危险性系数很高。根据我国的“十二五”计划,我国要求要将我国的公路达到万里以上,而高速公路也同样需要实现这一目标。那么就避免不了要经过一些软土区域的地带,所以施工人员一定要了解并采取一定的措施,对软土进行处理,以达到符合施工的要求。一般情况下其处理方法为地基处理一般有:1、换土垫层法 2、振密、挤密法 3、排水固结法 4、置换法 5、加筋法6、胶结法 7、冷、热处理法,7种方法。
软土地基通常存在沿海区域,例如环渤海流域、长三角洲、东南沿海区域、珠三角和西南沿海这些沿海港口就存在着大量的软土,而我国的内陆平原靠近长江流域和黄河流域同样的道理也存在丰富的软土,包括一些盆地地区。通常情况下将一些软粘性土质,淤泥土质,以及一些湿陷性黄土基质都属于软土范围内。因为软土的高含水量和高空隙率,那么在施工的过程中,那么软土所建成的工程很容易塌陷。危险性系数很高。
软土在建筑工程方面,若不谨慎处理将会带来很大的危害。因为软土的基质强度很低,压缩性能比较好,容易造成严重的沉降量,所以很容易出现沉陷、塌方等这样的现象。倘若在修建桥梁或者公路,那么根据软土的特性,即使当时建好了桥梁或者修好了公路,渐渐所形成的塌陷,尤其桥梁很容易造成安全事故,危险系数特别大。
一般情况下,建筑的地基最好选择原始所存在的地基,这样非常简便快捷,实用性很强。但是若是碰上软土地基,就要进行一定的处理,通常软土地基的上覆还可以使用,稳固性也比较好,但是若上覆比较薄,要谨防对其进行搅动,干扰其稳固性。若是遇上一些杂填、充填等的建筑垃圾,若是稳固性不错,均匀度和密度都符合要求,那么是可以考虑将其作为地基的或者持力层。但是若是一些有机垃圾,或者在逐渐形成的有机淤泥,在未经处理的情况下,是不能够作为地基使用的。以软土为例,软土本身所带有的特性,是不能够作为地基的,现在我们一一进行分析。
1)高含水量和高孔隙性:软土的天然含水量一般都很高,而且通过研究发现天然含水量与天然孔隙比呈线性变化关系;
2)压缩性高:软土的压缩性很高,因其空隙率比较大,而压缩性和空隙率呈现正比关系;
3)抗剪强度低:软土的抗剪强度小可能与其排水固结的条件存在密切关系;
4)较显著的触变性和蠕变形。
依据以上分析,通常要对软土做如下处理:降低空隙率和压缩性,使其抗剪强度增强,以增加其稳固性。
4.1 换土垫层法
当软土地基的上表层比较软弱时,不足以用来当作持力层。那么这个时候可以将软土地基的上表层铲除,换上水泥,粗砂等等可以使地基很稳固的物质。在换土垫层的过程中,要注意其应用方法,目的都是使地基层的密度性,均匀性更好,稳固性更好。在铲除表层的过程中,要注意把边缘上和内部的一些有机垃圾清理干净,将基底铲平,再进行换土垫层。
分层填筑法:将软土地基铲平之后,处理好,并使其成为坡度为2%的横坡,将基底碾压牢固之后,将已选好的填充材料根据相应的施工工艺进行分层碾压。一般情况下,每层的厚度为25cm。
摊铺整平法:将软土地基铲平并将垃圾清理干净,使其退坡成坡度为2%-3%,然后用推土机将其第一次的铲平,然后第二次用刮平机将其铲平。将其摊铺整平压实之后即可。此法主要要求填充物碾实之后的均匀性,密度性都要好,以达到其可以作为地基的稳固性要求。
洒水晾晒法:通常情况下,所用的填充物都是些粗砂之类的,但是其含水量与其压实之后的密度和均匀度也密切相关。有研究显示含水量和压实度存在一定的关联,当含水量达到最佳时,其压实度也同样会达到最佳。当用选择好符合要求的填充物压实之后,用洒水车对地基洒水,洒水量也要根据填充物的特性,通常是使其含水量在-2%到+3%之间,往往可以达到最佳。
4.2 排水固结法
排水固结法是指采用顶压处理,电渗方法和降低地下水位来达到土层固结的目的。排水固结法顾名思义就是通过排水的方式,使松软的、空隙率高的土层均匀性尤其是密度加强,这样会使得其承载能力变强。目前,最常用的方法的预压法,是提前预先在地基中放置粗砂、袋装粗砂或排水板等,目的是加快水的排出。排水固结法也可以利用排水的不同工艺,使得排水后避免仅是局部排水。排水固结法是处理软土基质的常用方法。
4.3 挤密桩法
当施工过程中如果遇到孔多的地基,且孔中出现一些灰、石、沙等杂物存在于孔中,这时可以采用加桩挤密法。这种方法可以使用较大的桩体,施加压力使地基压实。我们在施工过程中应用最多的是沙桩法和石灰桩法。沙桩法是向多孔的地基中灌沙,然后压实。而我们在压实的过程中,很可能挤压出液体。所以通常改用石灰桩法,因为石灰不仅可以填充孔内,还可以吸收挤压出来的液体,这样可以使地基更加牢固,可以很好的改善原来地基质地的特点和性质,容易达到施工所需要的质地,提升其强度,使其抗压能力增强。
4.4 振冲法
所谓振冲法是指振冲碎石桩加固软湿地质,通过机械转孔或者水力冲孔用碎石充填,然后再将碎石用压力压实并振密,这就是所谓的碎石振冲法。此法是一种经济,方便,快捷的方法,也是一种很常见的加固方法。振冲法可以用起重机吊起振冲器,或者用电振冲器合并高压水力冲法,将振冲和高压相结合,更好的达到地基的密实度。不过振冲法所用到的木桩要经过严格的计算,包括它的一些,长宽、横截面等等规格,严格按照施工工艺的标准。振冲桩的填料的规格也要经过严密的筛选。在施工工艺中,振冲法是一个经济实惠,且效果很明显的一个方法,尤其对湿软地基很适用。
综上所述,我们在处理软土地基时,一定要根据实际情况,考察其到底为何种质地,因软土也分很多种类,软粘性土质,淤泥土质,以及一些湿陷性黄土基质都属于软土范围内。针对不同的种类,采用不同的施工工艺,对软土地基进行合适的处理。
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[3]时和猛.浅谈软土地基处理方法[J].企业导报,2012
[4]张晓静.浅谈软土地基处理方法[J].中国科技博览,2011
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