谈岩土工程中的淤泥质软土地基处理技术

时间:2022-08-31 06:12:09

谈岩土工程中的淤泥质软土地基处理技术

摘要:本文作者结合工程实际,主要对淤泥质软土物理力学性质进行了分析,同时就淤泥质软土地基基础施工中的综合试桩及复合地基试验进行了论述,为今后类似地基岩土工程的设计需要提供依据和参考。

关键词:岩土工程;淤泥质软土;地基处理;试桩;复合地基试验

0 引言

地基处理是古老而又年轻的领域,许多现代的地基处理技术都可在古代找到它的雏形。自20 世纪80 年代中以来,在土木工程建设中遇到需要进行加固的不良地基越来越多,对地基也提出了越来越高的要求,地基处理己成为土木工程中最活跃的领域之一,地基处理在我国得到飞速发展。由于近些年来基建规模的不断扩大,在建筑、水利、交通和铁道等土木工程建设中,人们愈来愈多地遇到不

良地基问题,特别是高等级公路,通过水网地区时不可避免地会遇到过湿土和软弱地基。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,它们需要经过处理才能满足建筑构造物的要求。地基处理的目的就是提高软弱地基的强度,保证地基的稳定,降低软弱地基的压缩性,减少基础的沉降和不均匀沉降等等。

本文以某建筑工程场地为例,该建筑工程场地水系发达,场地内的水塘、水沟分布较多,地面标高均低于常年河流洪水位,上部地层均为第四系冲积物,沉积韵律较明显,具有明显的水平层理,地形开阔、平坦,地貌简单,局部具有斜层理,沉积的特征明显,自上而下地基土为粉质粘土、淤泥质粉质粘土等。该工程主要建筑物地基采用桩基方案,附属构筑物部分采用复合地基方案。

1 淤泥质软土成因、岩性及分布

淤泥质软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。因此,软土的地区差异性很大。大量的研究和实践表明,软土具有以下共性:①含水量较高、孔隙比较大。②具有触变特征。当原状软土受到扰动后,结构连接受到破坏,土的强度显著降低。③具有明显的流变性。④高压缩性。大部分压缩变形发生在垂直压力为100kPa 左右,作为地基时的沉降量很大。⑤低强度。⑥渗透性小。特别当含有水平夹砂层时更为显著。⑦不均匀性。作为地基则易产生不容许的差异沉降。

该场地的位置,处于一平原经河流冲积而形成的漫滩,属原古河道,主河道现已北移,在北移的过程中由于河道的截弯取直的作用形成了特殊的原始地貌,由于河流水位的变化及洪水季节性影响,使本区地质的岩性含有较多粉砂级颗粒。

2 淤泥质软土物理力学性质

淤泥质软土是淤泥和淤泥质土的统称。它是一种分布广泛的特殊岩土。其特征是含水性强,当其作为工程建筑地基时表现得非常软弱和不稳定,所以称为软土。因此在淤泥质软土发育地区进行工程活动时,常发生严重的工程地质灾害,主要表现是建筑物容易发生强烈的不均匀下沉,有时还因滑动变形造成地基或边坡失稳。用室内试验与原位测试结合的方法勘察场地,可判别地基土的特性。土层物理力学指标推荐值见表1。

3 综合试桩

经过综合试桩,对本淤泥质土层桩基的特性作结论如下:

3.1 在本淤泥质土层中,Φ800mm 旋挖灌注桩存在扩径现象,其充盈系数可在1.3 左右,施工时可通过泥浆指标的控制和局部采用长护筒的措施。

3.2 在本淤泥质土中,沉桩极为容易,但在沉桩过程中要监控桩身垂直度并予以调整,施工中应注意避免由于施工快及措施不当造成桩断裂与上拔等问题。

3.3 根据桩身内力测试及高应变拟合分析的桩侧极限摩阻力与《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)静探计算结果对比如表2。

4 复合地基试验

复合地基试验是因场地淤泥质土地基承载力无法满足附属构建筑物的要求而进行的,其勘探取样试验成果见表3。

4.1 水泥土桩体桩身完整,搅拌均匀,适于在场地复合地基加固中应用。

4.2 从室内试验、载荷试验、桩身芯样试验等结果来看,粉喷桩桩身强度明显高于深层搅拌桩,加固效果好。

4.3 施工工艺,粉喷桩与深层搅拌桩均宜采用二次喷浆四次搅拌(复搅),上面8m 采用三次喷浆六次搅拌。粉喷桩宜保证搅拌头搅拌一周时提升高度不超过16mm,深搅桩提升速度控制在0.5m/rain以下。

5 结语

通过对本场区淤泥质土全方位的勘探、测试及试验,提出了本场区淤泥质土岩土工程设计所需的各种参数,为基础设计提供了可靠依据。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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