浅谈市政软弱地基的处理方法

摘要:在市政工程建设中,软弱地基作为一种不良地基,如何经济合理地进行处理,是市政工程的一大课程。文章提出软弱基地的定义和多种处理方法。

Abstract: In municipal engineering construction, weak foundation as a bad foundation, how to treat it by a economic and reasonable way, is a course of municipal engineering. This paper puts forward the definition and processing methods of weak base.

关键词:市政;软弱地基;处理方法

Key words: municipal;weak foundation;processing methods

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0075-01

0引言

随着城市建设的不断扩展,市政的改扩建工程也与日俱增。但是旧城地基得土质较为复杂,软弱地基经常遇到。软弱地基若处理不当,则会造成地基沉降不均匀,不仅导致建筑物的不可用,也给开发商造成经济上的浪费,造成社会资源的极大浪费。因此,对软弱地基有更好的认识和不断研究经济合理的处理方法对市政工程有重要的意义。

1认识软弱地基

1.1 软弱基地的定义我国《建筑地基基础设计规范》(GB 50007 2002)中规定,软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。它是指基本上未受过地形及地质变动,未受过荷载及地震动力等物理作用或土颗粒间的化学作用的软粘土、有机质土、饱和松砂和淤泥质土等地层构成的地基。

1.2 软弱地基的特点与判断标准软弱地基的软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性。软土的判别应符合下列要求:第一、外观以灰色为主的细粒土;第二、天然含水量大于或等于液限;第三、天然孔隙比大于或等于1.0。而我国软土的主要分布区,按工程性质结合自然地质地理环境,可划分为三个地区,即沿秦岭走向向东至连云港以北的海边一线,作为Ⅰ、Ⅱ地区的界线; 沿苗岭、南岭走向向东至莆田的海边一线,作为Ⅱ、Ⅲ地区的界线[1]。

2处理方法

2.1 换土垫层是处理市政软弱地基的最主要方法之一,又名换填法该方法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理,如淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土及暗沟、暗塘等。通俗地讲就是把底面下的软弱土换掉,另外用中(粗)砂,级配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤渣(均是无侵蚀性的低压缩性的散体材料)代替。一些地基比较薄时,可全部挖掉替代。“偷梁换柱”般、“脱胎换骨”般创造出具有承载力的持力层。使用砂石、灰土、素土、石屑或煤渣替代软土层不但提高地基得承载力,减少沉降量,也可以起到加速软弱土层的排水固结以土地的冻胀。需换层被砂垫层或砂石垫层代替时,其垫层厚度是根据作用在垫层底面处土的自重应力和附加应力之和应不大于软弱土层的容许承载力,以及周围水文地质条件来确定。砂垫层深度一般为0.5-2.5米,不宜大于3米。而垫层宽度则根据垫层侧面土的容许承载力来确定。一方面,如果宽度不足,四周土又比较软弱的话,垫层就可能被压溃,使基础沉降增大。另一方面,如果垫层侧面土质较好的话,垫层的顶部与底部可以等宽,其宽度从基础两边齐放出20-30cm;如果侧面土质较的话,要增加垫层底部的宽度。

R ≥200(kPa)时,B1=B+(0-0.36)Z

120≤R≤200kPa时,B1=B+(0.36-1.0)Z

R≤120 kPa 时,B1=B+(1.6-2.0)Z

式中:R为垫层侧面土的容许承载力(kPa);B为基础宽度(米);B1为垫层底部的宽度(米);Z为垫层厚度(米)。换土垫层能就地取材,施工简便,不需特殊的机械设备,既能缩短工期,又能降低造价,能有效地解决中小型市政工程的地基问题,故得到普遍应用。

2.2 砂石桩法也是处理市政软弱地基的方法之一该方法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,对这些粘性大的饱和软土地基,由于渗透性小,在加固过程中不能排出很多水分,故挤密效果不大,但是可以先往土中打入桩管成孔,然后在孔内填入砾石、砂、石灰,灰土等捣实而成,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。

2.3 高压喷射注浆法也是处理市政软弱地基的方法之一该法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基,提高地基的承载力和降低压缩性。对于流动地下水的饱和松散砂土等地基,不宜用于处理泥炭土、等塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。当地基的天然含水量小于30%、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用此法[2]。

2.4 灌浆法也是处理市政软弱地基的方法之一该方法适用于卵石、(中)粗砂和有裂隙的岩石,如果是粘性土,则用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或水泥砂浆。其方法是用钻机成孔,将注浆管放入孔中需要灌浆的深度,钻孔四周顶部封死。启动压力泵,将搅拌均匀的水泥浆或水泥砂浆压入土的孔隙和岩石的裂隙中,同时挤出土中的自由水。水泥浆凝固后,土体与岩石裂隙胶结成整体。

2.5 土的压密法也是处理市政软弱地基的方法之一,也称强夯法或夯实法,适用于处理砂土、碎石土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基[3]。利用压路机、推土机、羊足碾将土压密,提高土的强度和不透水性,宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。只有在土最优含水量的条件下,才能得到有效的夯实效果。由于这种方法缺少机械设备,在施工中很少采用。

2.6 深层搅拌桩也是处理市政软弱地基的方法之一,有时也称水泥搅拌桩广州番禺南沙地区的饱和软土属高含水分、高压缩性、低强度的超软弱粘土,其他的数据资料表明南沙地基属于典型的软弱地基,广州市政于水管道中的地基加固时,运用水泥搅拌桩,效果显著。利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和,使软弱地基硬结起来,提高其强度。该方法用于处理软基后可成桩、墙等。南沙区所加固的水管道是1620mm的pccp,单根管重约10吨,双管线,基坑开挖宽度7米,需埋深约3.5米,因此以深层搅拌桩的处理方法对抗软弱地基的侵蚀性非常合适。

3总结

目前针对市政软弱地基的不同结构和类型,应该选择与之适应的处理方法,只有对存在软土地基的场地地质详细勘察,查清场地地形地貌以及水文地质情况,精心设计,反复研究,根据不同的工程性质和地质特征,比对方案,采取最佳地基处理办法,才能设计出安全、合理、经济的建筑物和构筑物基础。

参考文献:

[1]高建.浅谈软弱地基的处理[J].科技信息,2009,31:636.

[2]柴常峰.浅谈软弱地基处理方法的选择[J].工程技术,2008,23(1):76-78.

[3]哈燕,侯新意,哈大忠. 对软弱地基处理的研究[J].甘肃科技,2007,23(1):179-180.