陈恩余
摘要:面对非常复杂的地质结构,有很多软土部分。因此,为了确保地面地基的稳定性,需要相关部门做好恰当的处理技术,采取良好的对策,有效地抑制沉降现象的发生。另外,通过加强岩土工程的软土地基处理技术,以保证岩土工程的质量达标,保证工程施工安全和和使用安全。为了满足整个项目的实际需要,有效地解决施工中的问题,还需要相关部门做好加固处理。
关键词:岩土工程;软土地基;处理技术
1引言
我国地形地貌比较复杂,大部分的沿海城市与地区存在淤泥质软土。在具体的工程建设过程中,往往会碰到软土地基,从建筑结构角度来分析,软土地基的稳定性比较差,需要通过加固硬结处理之后方可继续施工。想要更好的提升岩土工程施工质量,做好软土地基的处理工作特别重要。
2软土概述
在岩石工程过程中,软土地基的处理十分重要。目前施工中遇到的软土的土质为淤泥土质。在河流的沿岸我们可以常常看到这种土质,这种软土颜色呈现出一种灰色,密实性差,水分含量大。这一特性决定了软土具有较强的压缩性、低稳定性、非常小的压密系数。分布不规则,受环境的影响不同地区的软土物理性质也有很大的差别。在软土表面存在一定含量的负电荷,这也就导致其具有能够吸收周围的分子的特性,通过与其他性质的分子进行融合,就会形成独特的结构,其含水量相较于其他土质来说就显得十分的高。
3软土地基的特性
3.1含水量较大
对于一些靠近河流、湖泊等位置的工程项目,地基的含水量相较于其他地区会比较大,而对于一些降水量较大或常年雨水充沛的地区,由于大量水分渗入土层,也会使整个地基土层中的含水量较大。
3.2渗透性小
在岩石工程中,软土地基的渗水性差,直接影响软弱地盘的固化状态。在一定的压力下,软土地基的固结速度大大受到影响,软土地基的强度低。另外,软质土中有很多有机物,在某种作用下形成气泡,占据软土的位置,使软土地基的透水性显著降低。同时,软质土层有细小的沙和垫子,渗水性也受到影响。
3.3压缩性较高
据调查,土地基含水率与压缩系数,压缩性呈一定的正比关系,含水率越高,对压缩系数以及液限系数影响越大,系数越高,压缩性越高。通常情况之下,在沿海地区以及河流周围的土层,会形成欠固结软土,这样的土质会导致地面的沉降。
3.4抗剪强度低
软土的抗剪强度与排水固结条件有关。另外,抗剪强度也受荷载速度的影响。因此,需要保证摩擦角度的度数。在排水条件下提高抗剪强度很重要,同时提高粘合度。
4岩土工程软土地基处理过程中容易出现的问题
4.1不均匀沉降
软土层中的颗粒相对松散,加之土层含水量较大,若工程施工过程中没有对软土地基进行处理,会出现地基不均匀现象,从而严重影响建筑结构的安全性和施工质量,严重时会使整个工程结构面临倒塌或倾斜的危险,对居民的生命财产安全造成严重的威胁。
4.2荷载能力不足
由于软土颗粒之间的黏结力较弱,软土地基的承载力较小,无法承受外界荷载的作用。当外界荷载较大时,会导致软土地基产生较大的变形和沉降,从而引发软土地基上层的工程结构出现结构断裂,给人们的生命安全造成严重的影响。
4.3基础结构不稳定
使用搅拌机对软土地基进行震动搅拌时,软土土层中的絮状结构会受到破坏,导致软土地基的流动性增强,造成基础结构的不稳定性,对上部结构的稳定性带来严重的威胁。
5岩土工程中软土地基处理技术分析
5.1换填处理技术
在进行岩土工程当中的软土地基处理工作的过程当中,换填处理是最有效的处理技术之一。这种技术又叫垫层技术。这项技术在应用时,应该先将地基上的软土层挖出,采用其他材料进行下面填换工作,材料的特点是强度较高,但是压缩性较低,不能忽视夯实处理。可以使用碎石、石灰土和石渣,使替换材料能够发挥其实际作用,并有效地解决地基沉降的问题,有助于岩石工程的顺利进行。在软弱地盘基础使用的技术中,替换处理技术的优点是不能否认。但是也存在着缺点,对于深度有要求且经济成本高。
4.2夯实处理技术
在对软土地基进行处理的过程中,该处理方法是对软土地基表层进行压实处理或通过施工机械强大的夯击冲能,使软土地地基在强大的冲击力的作用下得到压实和固结。这种方法可以对软土地基的强度和稳定性进行提升,并减小软土层的压缩性。
4.3振实挤密处理技术
振实挤密处理技术相关人员应该注意软土的类型,只有杂填土、粉尘、松砂等材质的软土才能使振实挤密处理技术得到有效的使用。工作原理是软土体及表层的孔隙通过振实、挤密处理,使得孔隙不断地变小或者粘合。需要注意的是振实挤密技术与回填处理是密不可分的,回填材料的选择时砾石和灰土等,能够增加振实挤密处理技术的效果,形成复合地基,有效提高地基的承载能力。在岩土工程施工中,相关人员对软土地基处理的时,使用振实挤密技术能够对深度在5~20m之间的地基有着良好的处理效果。
4.4固化处理技术
固化处理技术是岩土工程软土地基处理技术中应用非常广泛的技术之一。固化处理主要是应用胶结剂(包括水泥、纸浆液或丙烯酸铰浆液等胶结材料)或化学溶液对软土地基进行固化处理,将胶结剂或化学溶液通过搅拌或灌入的方法,使其与软土充分融合,继而发生一系列物理或化学变化,使软土颗粒之间的黏结力得到增强,实现对土体进行加固处理的目的。经过固化处理后,可以使软土层的承载力和稳定性能得到明显的提升,同时削弱软土层的透水性。
软土层的固化处理方法还可以根据处理方法的不同分为粉体喷射搅拌桩、深层搅拌法、压力灌浆法、旋喷法等方法。在实际施工过程中,粉体喷射搅拌桩的应用比较广泛,主要是将水泥粉、生石灰粉、粉体材料等材料利用空压机制成雾状,使其快速渗入软土层中,然后经过钻头的快速搅拌,使加固材料和土体实现充分融合,保证搅拌的均匀性,经过一系列的化学和物理反应后,可以使软土层的土质固结,从而形成稳定性以及强度都较高的土层。
4.5砂垫层法
砂垫层法在软土地基处理中的应用比较广泛。该方法可以避免对原土层的扰动。对砂石垫层进行铺设的过程中,首先要确定砂石层的厚度,并按照分层铺设的原则进行施工,并及时进行压实施工,保证垫层的紧密性和密实度,达到施工要求后,还要在其上方铺设一层黏性土,防止地基中的水分返到建筑的基础结构中。施工前,需要对砂石的质量进行全面的检查和筛选,并对其进行充分搅拌后再进行铺设。其中,需要保证砂石的泥土含量小于5%,而砂石的颗粒粒径应在5~40mm。另外,应先对碎石或卵石垫层材料进行浇水处理。
4.6水泥粉煤灰碎石桩处理技术
水泥粉煤灰碎石桩也可以称为 CFC 桩,由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和,用各种成桩机械制成的具有一定强度的可变强度桩。由于桩体的强度和模量比桩间土大,在荷载的作用下,桩顶应力比桩间土表面应力大。桩体可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少桩间土承担的荷载,从而使地基承载力提高,变形减小,加之 CFG 桩不配筋,桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料,可以大大降低工程造价。
5结束语
总而言之,在岩土工程中,软土地基的处理工作是十分重要的,使相关人员和部门不能忽视的一个环节,上文中,主要介绍了一下,目前最为常见的几种技术,对于不同技术做出了一定的介绍。相关施工人员在施工中需要注意软土的特征,根据特征进行施工,有针对性的解决相关问题。充分应用软土地基的处理技术在一定程度上能够促进工程施工,减少施工难度,相信在不久的將来,,通过界内人士的努力能够不断的完善软土地基处理技术。不断的提高我国工程质量,为人们带来更好的生活。
参考文献
[1]杨帆.岩土工程中软土地基处理技术的应用解析[J].居业,2018(6):134+136.
[2]张曦文,兰正卿.解析岩土工程中软土地基处理技术的应用[J].江西建材,2014(18):56.
[3]张曦文.岩土工程中软土地基处理技术的应用解析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(1).
(作者单位:沈阳建达基业岩土工程有限公司)