软土对地基基础设计的影响分析

时间:2022-08-27 11:42:07

软土对地基基础设计的影响分析

摘要:软土在太湖冲积平原、滨海平原和长江三角洲广泛分布,江苏苏南地区也分布有较厚软土,其对工程建设存在极大的危害性,如处理不当,会引起建(构)筑物过大变形、不均匀沉降、房屋开裂、结构失稳,安全系数降低。本文结合工程实践,探讨苏州地区软土对地基基础设计的影响。

关键词:软土地基;勘察;地基处理;基础设计

Abstract: Soft soil in alluvial plain of Taihu, the coastal plain and the Yangtze River Delta is widely distributed in South of Jiangsu, Jiangsu is also the distribution of thick soft soil, the engineering construction has great harmfulness, if processing is undeserved, can cause the building (structure) to build large deformation, non-uniform settlement, housing cracks, structure stability, safety factor is reduced. This paper combines with the engineering practice of soft soil in Suzhou area, on the foundation design influence.

Key words: soft soil; investigation; foundation treatment; foundation design

中图分类号: TU471.8 文献标识码:A文章编号:

近几年,经济的发展带动了城乡一体化建设迅速发展,由政府统一规划、农民自己建造的别墅安置小区纷纷建成,很多乡镇大面积建造各式各样的小洋楼别墅群。在追求速度、经济、适用的高效发展观前提下,由于农民老百姓没有建造技术和经验,早期建设的部分房屋往往忽略了软土对建筑物的危害,未采取相应的处理措施,导致房屋建成后未来几年内出现沉降过大、不均匀沉降或墙体开裂等现象。

1工程案例及原因分析

案例一:在某安置小区,有几幢已建样板别墅楼,长12米,宽约10米,单柱最大轴力约1000KN,采用条形基础,埋深1.0米,底部为砂石垫层作为地基持力层。就在建筑竣工两个月后发现,别墅楼已产生不均匀沉降,最大沉降达180mm,发生倾斜,相邻两栋别墅因应力叠加而向内侧倾斜,底部墙体间距为2米,屋檐间距仅有0.8米,明显不利于安全居住。后续建造的别墅楼只得改为桩基础方案,桩基打穿15.0米的软土层,置于良好桩端持力层上,后期观测至今发现沉降很小。

结合已有勘探报告分析研究,案例一该场地位于太湖冲积平原,浅部淤积有较厚的淤泥质粉质粘土层,其内部夹有泥炭,属典型软土,该土层的工程特性为含水率大,孔隙比大,压缩性高,承载力极低,触变性强,扰动后呈潜流动状。该房屋在软土地基上采用浅基础人工地基方案,即换填以砂石垫层,厚度1.0米,虽然砂石垫层强度达到承载建筑物的能力,但因其下卧层为淤泥质粉质粘土,为典型的软土,在上部附加压力的作用下,房屋产生沉降过大,再者,房屋建造间距过小,相邻建筑物间基底附加应力相互叠加,造成相邻建筑物间内侧沉降过大,外侧沉降小,导致两幢建筑物向中间倾斜。

表一:场地土体物理性质指标

根据分析结果表明,设计人员对该地区软土的工程特性不了解,采用了不恰当的基础形式,忽略了相邻建筑物间基底附加应力叠加作用,以及该软土厚度不均匀性。

2软土的工程特性

软土地基给工程上带来的事故、缺陷很多,要减少软土地基的危害,工程技术人员熟悉软土的特性就显得非常重要。所谓软土是在静水或缓慢的流水环境中沉积形成的饱和软弱粘性土。软土是指天然孔隙比大于或等于1.0、天然含水量大于液限、具有高压缩性、低强度,高灵敏度、低透水性和高流变性,且在较大地震力作用下可能出现震陷的细粒土,如淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土。

3处理措施及设计对策

拟建场地岩土工程勘察评价很重要,如若勘探点布置过少,或只借鉴相邻建筑物的地质资料,对建筑场地没有进行认真勘察评价,提出的地质勘察报告不能真实反映场地条件,勘察资料不准确,结论不正确、建议不合理,就会给结构设计人员造成误导。如软土或持力层埋藏深度没有勘探准确,会使新建的建筑物和构筑物发生严重下陷、倾斜或开裂。

一般岩土工程勘察主要了解工程区的地形地貌特征、微地貌类型,地层成因类型、产状与分布概况,不良地质现象概况,地下水类型和分布概况,区域稳定性和历史地震背景和震情,分析评价岩土物理力学性质,在综合分析的基础上提出技术可行、经济合理的基础方案。

设计人员只有认真研究地质资料,以合格的勘探数据为准,才能保证设计出切实可行的基础方案。

认真研究、多方论证,确定最佳地基处理和基础设计方案。软土的存在对工程基础设计提出了更高的要求。软土地基承载力低,压缩性大的特点,不易满足建筑物和构筑物地基设计要求,需进行地基处理。根据多年一些浅基础工程建设实践经验,一般可以采取以下简单易行、经济效益较高的软土处理方法。

(1).换填法

此方法适用于浅层软土地基及不均匀地基的处理。当软土层埋深在4m以内时,可采用挖除软土层,换填以砂土、灰土、粗砂、砾石、片石、卵石等办法进行地基换填处理,提高软土地基强度,一般换填的厚度根据计算确定,选料严格控制级配良好,分层铺填厚度可取0.2~0.3米,分层碾压或夯实,经检验合格后方可回填下一层。

(2). 地基加固处理及桩基法

当软土层较厚,难以大面积进行深处理时,可采用打桩的办法进行加固处理。当软土层厚度小于6m时,宜打砂桩或石灰桩,并在上部增设褥垫层,通过吸水和排水来挤密软土,使其孔隙比小于1,以达到一般地基要求;当软土层厚度大于8m以上时,宜打预制桩或灌注桩至硬土层,设承载桩台;当软土层厚度在25m以上,并且下部无良好桩端持力层时,宜考虑采用摩擦类型桩的办法,挤密软土层并靠摩擦力承载。

4结语

没有牢靠的基础,建(构)筑物的安全使用就无从谈起。软土地基的存在影响着基础设计的形式,具体采用何种地基处理方案或基础形式,与软土埋深、层厚有关,与良好地基持力层埋藏深度有关,只有对存在软土地基的场地进行详细的地质勘察,查清场地地质条件,地形、地貌以及水文地质情况,精心设计,反复研究,认真进行沉降和稳定性验算,根据不同的工程性质和地质特征,比对多种方案,采取最佳处置办法,才能设计出安全、合理、经济的建(构)筑物基础。

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