软弱地基范文

时间:2023-03-13 02:42:08

软弱地基

软弱地基范文第1篇

【关键词】公路;软弱路基

路基在公路工程中起着十分重要的作用,路基质量的好坏直接影响着公路的使用寿命和使用性能以及公路使用者的使用效果。因此,保证公路路基的质量意义十分显著。公路路基分为一般路基和特殊路基。一般路基指的是修建在地表地质、水文等各种自然条件比较好的路基。特殊路基指的是修建在自然地理条件不太好或者容易受自然条件影响的的路基。特殊路基主要有湿黏土路基、软土路基、红黏土路基、膨胀土路基、黄土路基、盐渍土路基、、风积沙及沙漠路基、季节性冻土路基、滑坡段路基等等。而软土路基是公路路基设计与施工中最常遇到的特殊路基形式。

软土地基主要指的是以饱水的软弱粘性土沉积为主而压缩性高但天然强度较低、透水性小的软弱地基。这种地基广泛分布在我国的沿海平原、沿河河口三角洲以及沿湖地区。在软土上修筑地基如果不对软土进行适当地处理,则修筑的路基往往会引起修筑的路堤失稳或者沉降超过规范要求,从而影响公路地使用甚至严重地情况下还会造成公路的破坏从而缩短公路的使用寿命。工程实践证明,对于修筑软弱地区的路基,一定要对软弱地基进行认真地处理。

从土基的压缩性、强度、透水性、孔隙比以及其他指标地综合考虑,通常可以将软弱地基分为两大类:软土和泥沼。具体有分别可以分为:软土可以分为淤泥、淤泥质土、软黏性土;泥沼又分为泥炭和泥炭质土。

尽管形成软弱地基地因素不尽相同因而分为各种不同种类,但是它们都有着共同的特点,各种软土地基的特点如下:

(1)含水量高、孔隙比大。含水量30%~70%, 1.0≤孔隙比≤1.9,饱和度一般大于≥95%,35%≤液限≤60%,塑性指数13~30,天然重度15~191N/m3。

(2)渗水系数为10-8~10-7cm/s,因此透水性很差。

(3)压缩系数一般为0.005~0.02,压缩性高,是一种高压缩性土。

(4)快剪黏聚力在10kPa左右,快剪内摩擦角在0°~5°,识字班剪切强度35kPa,因此抗剪强度很低。

(5)具有触变性。一旦受到扰动,土的强度明显下降,甚至呈流动状态。

(6)显著的流变性。其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的40%~80%。

正是由于软土地基具有上述共同特征但同时每类软弱地基又有自己的特点,因而在外在荷载作用下,不同的软弱地基变形特征不同。因此,根据软弱地基在外在的荷载作用下的变形特征,软弱地基总沉降分为瞬间沉降、主固结沉降和次固结沉降三部分。瞬间沉降指的是外在荷载作用在软弱地基的瞬间地基发生的弹性变形;主固结沉降是饱水的软弱地基中的水分因为受到外在荷载作用而被排出地基从而造成地基下沉的变形,这种变形不可恢复属于非弹性变形;次固结沉降是在尽量保证施加在填筑路堤主骨架上的有效应力恒定的情况下,软弱地基整体随公路使用寿命而逐渐产生的一种沉降。对于软弱地基上修筑的路堤发生的各种沉降,除了受外在荷载作用造成的软弱地基的整体沉降,另外一个最重要地外在因素是填土速度不当造成软弱地基产生侧向的变形从而引起软弱地基的沉降。填土速度过快会使软弱地基发生局部的塑性变形,而适当的速度就能保证软弱地基的变形始终处在弹性变形范围内。所以,在实际施工过程中,一定要严格选择和控制填土的速度。

对软弱地基处理的施工技术多种多样,不同的处理方法也有各自的适用特点。软弱地基的处治方法主要有基底开挖换填、反压护道、抛石挤淤、爆破排淤、水平排水固结法、预压法、竖向排水固结法、水平增强体法、竖向增强体方法等。其中基底开挖换填法、反压护道法、抛石挤淤法以及水平固结法主要适用于浅层软弱地基,而其他几种处理方法适用于相对比较深的软弱地基。各种方法的原理如下:

(1)基底开挖换填法是指挖除软弱地基换填各项指标符合要求的路基填料。在基底开挖过程中要十分注意渗水处理和尽量避免雨天施工。

(2)反压护道法是指在路堤两侧填筑一定高度和宽度的护道,通过改善路堤荷载加强路堤的抗滑能力,确保路基的稳定性。

(3)抛石挤淤法是指通过向软弱地基底部投放片块石将底部的淤泥挤出软弱地基基底范围,从而提高路基的强度。该方法比较简单适用于常年积水或不易排水的软土。在施工中应特别注意投放片块石的顺序:先路堤中部后两侧。

(4)爆破挤淤法是指利用炸药爆炸时的张力扬弃淤泥或泥沼然后再回填的一种方法,施工工艺主要有两种:先填后爆和先爆后填。

(5)水平排水固结法是指在软弱土层顶面铺砂碎石等透水性垫层,从而排出软弱地基中的水。因此,水平排水固结法常用的垫层的材料有砂垫层、碎石垫层。

(6)预压法是指在软弱土基表面或内部加载,排出软弱地基中的水从而提高地基强度。预压法有堆载预压和真空预压两种,其中堆载预压是比较常用的一种预压方法,需要一定的时间,适用于对工期要求不急的项目,其加载方式又可分为超载预压和等载预压。

(7)竖向排水法是指在软弱地基中打入竖向排水体,缩短软弱地基中水分排出的路径,加速水分的排出,进而加快地基固结的速度。因此,竖向排水法通常与预压法、水平固结法结合使用。常用的竖向排水体有塑料排水板、砂井、袋装砂井。另外,碎石桩也可以作为一种竖向排水体。

(8)水平增强体法是指在软弱地基表层或内部铺设土工聚合物进行软弱地基处治的一种方法。常用的土工聚合物有土工格栅、土工格室等。这种方法可以避免发生路基的整体滑坡。

(9)竖向增强体法是指通过在软弱地基中打入与可以与原地基共同承受荷载并产生变形的材料从而提高软弱地基强度的一种方法。这种材料主要有粒料桩、加固土桩、混凝土桩、CFG桩等材料。

在公路路基施工过程中,路基的整体稳定性、强度、刚度等都必须符合规范要求,其中尤其对要求路基的整体稳定性。对于沉降量不符合使用要求的软弱地基一定要进行处理。在实际工程中,软弱地基的处理方法多种多样,一定要根据工程的实际情况有针对性地选择经济、适用的合理处理方法。

【参考文献】

[1]夏连学.路基路面工程.北京:人民交通出版社,1997.

软弱地基范文第2篇

【关键词】软弱地基几种处理方案;结构设计中应采取必要措施

1、软弱地基的工程特征及主要处理方法

(1)软弱土包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土,这类土的工程特性为天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、抗剪强度低等不利的工程性质,如何去保证在软弱地区修建的建筑物稳定性和正常使用一直以来都是一个重大的技术课题。

(2)目前软基处理的主要方法有: ①换填垫层法;②挤密法;③深层搅拌法;④灌浆法;⑤强夯法等。

换填垫层法。换填垫层法主要作用是提高地基的承载力。其方法是将基底下一定范围内的软弱土挖去,换填砂、碎石和素土等散体料,并分层夯实成低压缩性的地基持力层。

挤密法。挤密法即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。此法适用于含砂粒、瓦屑的杂填土及含砂量较多的松散土地基,对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。

深层搅拌法。此法通过特制的搅拌轴的轮叶,从地面开始破土搅拌至加固的深度,打开阀门将水泥浆或水泥粉由搅拌头注入地基中,用搅拌头强制搅拌均匀。

灌浆法。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。此法基本上不改变原状土的结构和体积,所用灌浆压力较小。适用于卵石、中、粗砂和有裂隙的岩石。如是粘性土,则用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或水泥砂浆。

强夯法。强夯法是将重锤起重到一定高度,然后自由下落,重复夯打,以加固地基,使强度提高,压缩性减小。此法一般适用于无粘性土,杂填土和半饱和土。

2、建筑结构设计中采用的措施

(1)增强结构整体刚度。建筑物常因功能的需要,使本身具有一定的刚度,一般工业及民用建筑刚度比较大的有两种,一种为绝对刚性,如钢筋混凝土筒仓,烟囱等;另一种为相对刚性,如多层砖石房屋,多层钢筋混凝土框架,它具有一定的刚度,可是它的强度较低,不能与它的刚度协调一致,其抗拉能力尤弱,因此碰到软土地基时应适当增加其关键部位的抗拉强度,这样有利于利用建筑物的刚度来调整建筑物部分不均匀沉降。此外在建筑物的相应部位可设置沉降缝以减少不均匀沉降。沉降缝设置的部位应在:①建筑物长高比过大的适当部位。②平面形状复杂建筑物的转折部位。③地基压缩性有明显不同处。④建筑结构类型不同处。⑤建筑物高度和荷载差异处。⑥分期建造房屋的交界处。⑦拟设置伸缩缝处。通过以上部位设置沉降缝可大大减少由于地基土软弱引起的不均匀沉降缝。

(2)注意相连建筑物的相互影响。建筑物荷载不仅使本建筑物下的土层产生压缩变形,在它以外一定范围内的土层,由于受到基础压力扩散的影响也将产生压缩变形,这种变形随着距离增加值逐渐减小,由于软土地基的压缩性很高,当两建筑物之间距离较近时,这类附加不均匀压缩变形甚大,常造成邻近建筑物的倾斜或损坏,若被影响建筑物的刚度强度较差时,危害主要表现为产生裂缝;当刚度强度较好时则表现为建筑物的倾斜。

软弱地基范文第3篇

关键词:软弱地基 处理 结构设计

中图分类号:TU47 文献标识码:A

1、软弱地基形成的原因

由杂填土、冲填土、淤泥质土、淤泥或者是其它高压缩性土层所形成的土层是软弱地基,这些地基基本上是很少受到地形或者是地质变形的影响,也从来没有受到过荷载,地震等物理作用的影响,更没有受到土颗粒间化学作用的影响。其强度比较低、容易出现液化、稳定性差、压缩性差、沉降量也非常的大。所以说,在工程建设的过程之中,要充分的考虑到地基的稳定以及变形等的一系列问题,在软弱地基上来建设的工程,因其地基的变形以及强度不足,通常会造成不能够充分的,满足其工程的质量。

2、软弱地基土的性质

软弱地基是指压缩层,主要有淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的,一般在静水或缓慢流水环境中沉积的,天然含水量大,压缩性高,承载力低的一种软塑到流塑状态的饱和粘性土。

2.1、软土具有絮凝结构,它具有触变性,当结构未被破坏时,具有一定的强度,一经扰动,土的结构强度被破坏,在施工特别注意不扰动淤泥或淤泥质土。

2.2、抗剪强度低。软土的抗剪强度与排水固接强度相关,在不排水剪切时,软土的内磨擦角接近于零。抗剪强度主要由内聚力决定,而内聚力值一般小于0.02MPa,经排水固结后,软土的抗剪强度便能提高,但由于透水性差,当应力改变时,孔隙水渗出过程相当缓慢,因此抗剪强度的增长也很缓慢。

2.3、透水性低压缩性高,在自重和处荷载作用下,软土的固结需要相当长的时间或是长期不能固结,影响了地基强度。

2.4、由于天然含水量高,孔隙比大,这就带来了软土地基变形特别大,强度低的缺点。

3、软弱地基处理方法

目前软基处理的主要方法有灌浆法、挤密法、换填垫层法、木桩法、深层搅拌法、加筋法、强夯法等等,下面就其中的几种地基处理方法进行剖析。

3.1、灌浆法

用钻机成孔,充分的将注浆管放入到孔之中需要灌浆的深度,钻孔四周顶部封死就是灌浆法。启动压力泵,再将搅拌均匀的水泥砂浆或是水泥浆压到岩石的裂隙以及土的孔隙之中,同时还得挤出土中的自由水。岩石与土体的裂隙胶结成一个整体。在此方法的挤出之上,不可以改变其原状土的体积与结构,所以说灌浆压力是比较小的,在粗砂、中、卵石以及有裂隙岩石大方面军比较适用。比如,是黏性土,就得用一个比较高的压力灌入到浓度较大的水泥砂浆或者是水泥浆。

3.2、挤密法

挤密法也就是首先往土中打入一个桩管成孔,然后再在孔之内填入灰土、砂、石灰以及砾石等等捣实而成的。此法比较适用于含砂量、砂粒以及瓦屑的杂填土较多的松散土地基,进而对粘性大的饱和软土地基,因其在加固的过程之中,不可以及时的排出很多水分,所以说,它的挤密效果也相对比较差。

3.3、换填垫层法

当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求,而软弱土层的厚度又不是很大时,将基础底面以下处理范围内的软弱土层的部分或全部挖去,然后分层换填强度较大的砂(碎石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰)或其他性能稳定、无侵蚀性等材料,并分层夯实成低压缩性的地基持力层。

3.4、排水固结法

有可以被称之为预压法,其包括了真空预压法、超载预压法、真空与堆载联合作用法、电渗法、降低地下水位法以及堆载预压法等等多种方法,假如我们要减少地基工后沉降和提高地基承载力的根本目的,我们就要通过在预压荷载的作用之下,使得软黏土地基土体中孔隙水排出,土体随之会发生固结,进而使得土中孔隙体积减小,从而其土体的强度也会随之加大。

3.5、深层搅拌法

利用水泥作为固化剂,并通过特殊的深层搅拌机械,在地基深处就水泥(浆液或粉体)以及软土来进行强制的搅拌之后,软土和水泥就会发生一系列物理以及化学的反应,导致其软土硬结改性。改性之后的软土强度将会出现该高于天然强度的现象。其渗水性以及压缩性要比天然软土降低很多。

3.6、加筋法

有低强度混凝土桩复合地基法、锚固法、加筋土法、钢筋混凝土桩复合地基法以及树根桩法等等的多种方法。进而通过在土层埋设强度较大的拉筋、受力杆件以及土工聚合物等等均达到提高地基的承载力,来维持建筑物稳定的最终目的。

3.7、强夯法

通过10t到40t的重锤和10 m到40 m的之间的落距,进而对地基土施加一个很大的冲击能,在地基土中所出现的动应力和冲击波可以有效地提高其地基土的强度、改善砂土的抗液化条件、降低土的压缩性以及消除湿陷性黄土的湿陷性等等就是强夯法。它是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法。此外,还可以提高土层的均匀程度,来在一定程度上来减少期间可能会出现的差异沉降。

4、软弱地基局部处理

在公路工程建设的过程之中,需要经常对地基作局部的加固处理,这样可以保证公路工程的质量,缩短工程建设的进度。在对软弱地基作局部处理时,要首先查明局部地基异常的原因和范围,然后根据软弱地基的实际情况,适用各种软弱地基处理方法,使得建筑物的各个部位的沉降量趋于一致,从而减少地基的不均匀沉降。

4.1、橡皮土的处理

对于地基的土质出现粘性土的时候,这种土通常会含有比较多的水分,对这部分在进行夯排之后,就会形成我们所说的橡皮土,因此,对于这样的情况,我们就要采取其它的办法来进行一个处理,我们就要采取比如使用白灰沫或者是进行晾槽等的办法,使得土的含水量可以充分的得到一个降低,对于出现地基的颤动现象,就应该把这些土要进行全部的挖除,并将其填入到一个相应部分的砂土之中,从而达到消除地基颤动情况的最终目的。

4.2、管道处理

对于槽底附近的上下水管道,我们就要采取其它的措施来有效地防止水侵湿地基现象的发生,就会使得地基发生不均匀沉降情况,对于在槽底的下方出现管道的现象,就要将管道之内的进行清除,或者是将基础的局部落低,就会使得管道穿过基础墙,同时还要防止建筑物的下沉现象,从而对管道形成破坏以及漏水的现象,进而影响到建筑物整体的质量。

4.3、局部范围内硬土处理

在桩基周围有部分过分坚硬的土质的时候,要对这些要及时的进行局部的处理,就很有必要对老灰土、旧的墙基以及大树根等等来进行挖除,这样一来,就可以减少地基的不均匀下降,也可以有效避免建筑物建成之后的开裂,从而达到保证建筑物质量的最终目的。

5、公路工程施工后的养护管理

5.1、公路养护生产管理

对其进行的控制、组织、计划以及与其紧密相关的各项管理工作的总称就是公路工程的养护生产管理。做好了公路养护的生产管理工作,将其过程之中的各大要素进行一个有机的结合。就形成了一个有机的养护管理体系,且在工期内完成了各项的施工任务。

5.2、公路养护技术管理

5.2.1、公路养护质量管理

这项工作一般是由各个级别的交通主管部门来负责的,县级公路应该成立一个质量控制以及监督的小组,制定出一个严格的奖惩制度,对于公路工程的养护工作就应该进行一个定期的评价与考核,从而可以有效地保障其日常的养护管理的质量。对于已经建成的公路路面的养护工作,就一昂该及时的采取预防性和经常性公路养护以及维修质量,从而有效地确保公路路面的强度以及抗滑的性能,有优良的平整度以及适度的横坡。

总之,公路工程的养护管理工作是一门复杂的综合性学科,只有将公路专业与管理专业两者有机的结合在一起,才能做好公路的养护管理工作,再加以结合过往的公路工程养护管理的实践经验,务必要严格的遵守“预防为主,防治结合”的养护方针,通过逐步积累的经验技术资料对养护管理的目标进行一个详细且科学的分析,进而就可以消除一切可能损害公路的因素,从而提高公路抗御灾害的能力,延长公路工程的使用寿命。

参考文献

[1]哈燕,侯新意,哈大忠.对软弱地基处理的研究[J].甘肃科技,2007,01:179-181+183.

[2]苑平永,王立姣,金瑛琳.软弱地基处理的施工方法[J].东北水利水电,2009,09:18-20+52.

[3]齐春龙.软弱地基处理剖析[J].山西建筑,2009,34:107-109.

[4]韩诚彬.浅析软弱地基处理[J].科技信息,2012,34:685.

软弱地基范文第4篇

【关键词】软弱土地基;地基处理

软弱土一般指抗剪强度较低、压缩性较高、渗透性较小的淤泥、淤泥质土、某些冲填土和杂填土以及其它高压缩性土层。主要受力层由软弱土组成的地基称为软弱土地基。

软弱土物理性质:一是含有很多细颗粒及大量有机腐植质;二是颜色深灰色或暗绿色,有臭味;三是一般天然含水量在40%~70%之间,有的大于70%,孔隙比>1.0,天然容量在15~18kN/m3之间。力学性质:强度极低,压缩性大,透水性差。工程特性:地基承载力低,强度增长缓慢,加荷后易变形且不均匀,变形速率大且稳定时间长,具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。

1 软弱地基加固处理方法

鉴于软弱土地基承载力低,压缩性大,透水性差,不易满足水工建筑物地基设计要求,故需进行处理,下面介绍软弱土地基几种处理方法。

1.1 桩基法

当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样,早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩,目前钢筋混凝土预制桩(钢筋混凝土桩和预应力管桩)由于具有较强承载力,投资省,质量有保证,施工速度快等特点,得到普遍运用。

软弱土层较厚地基处理还可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载台,灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩,但两种方法灌注桩还存在一些技术难题,一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题;二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。

1.2 换土垫层法

当淤土层厚度较簿时,也可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理,鉴于换砂不利于防渗,且工程造价较高,一般应就地取材,以换填泥土为宜。换土垫层法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基承载力特性,提高抗变形和稳定能力,施工时应注意坑边稳定,保证填料质量,填料应分层夯实。换土垫层法的主要作用是:提高浅基础下地基的承载力、减少沉降量和加速软土层的排水固结。实践证明:换土垫层可以有效地处理某些菏载不大的建筑物地基问题,例如:一般的三四层房屋、路堤、油罐和水闸的地基。

1.3 化学加固法

利用化学溶液或胶结剂,通过压力灌注或搅拌混合等措施,而将土粒胶结起来的地基处理方法称为化学加固法。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。化学加固法有高压旋喷法和电硅化法等。

高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩,提高闸基承载力,达到控制沉降的目的。这种方法用途较广,作为旋喷桩可以提高地基的承载力,作为连续墙则可防渗止水,此外,还应用于深基础的开挖,以便防止基坑隆起或减轻支撑的侧壁压力等。高压旋喷法对加固淤泥软土地基具有明显效果,如福建省龙海市某水闸由于淤泥软基不均匀,沉陷闸基沉降最大达到0.63m,加固时采用单管高压旋喷灌浆处理,每个闸墩上、下游侧和中间各设5个灌浆孔,沿闸墩轴线两侧布孔,灌注水泥浆,成桩直径0.5m,伸入闸基础10.5m,采用灌浆压力为20MPa,经过处理后闸基沉降基本得到控制。

利用硅酸钠(水玻璃)为主的混合溶液进行化学加固地基的方法称为硅化加固。该法是在透水性较大的土中,利用一定的压力将浆液通过一根下端带孔的管子注入土中,使土中的硅酸盐达到饱和程度。硅酸盐在土中分解时形成的凝胶转变为固态胶结物,把土粒胶结起来。硅化法的优点是加固作用快,工期短,亦可以用于处理已建成工程的隐蔽部分。但是这种方法所用的浆液价格太贵,一般只在特殊的工程中应用。

1.4 排水固结法

排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施,由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体,利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系,根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。下面介绍效益较高塑料排水板处理淤泥软基方法,插入软基排水板,当填筑基础及上部建筑物时,荷载作用软基,地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内,由砂层向两侧排出,从而提高基底承载力,塑料排水板要在砂垫层完成后施工,由测量人员测量出需处理范围,标出每根排水板具置,插板机对中调平,把排水板在钻头安放好,开动打桩机锤打钻杆,将地面上塑料排水板截断,并留有一定富余长度,在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。

1.5 碾压夯实法

一定含水量范围内的土通过碾压或夯实之后,可以提高其强度,降低其压缩性。碾压夯实法除了应用于整平基坑或对填土层夯实外,还应用于处理杂填土和地基表层的松散土。一般的夯实影响深度很浅,只能应用于整平基槽或对填土分层夯实。如果要求增大处理的影响深度,就必须具有较大的压实或击实能量,如采用重锤夯实、机械碾压和振动压实等方法。近年来夯实技术的发展突破了原来的压实机理,出现了强夯法。这一方法已在许多工程中应用,并取得了较好的结果。

2 软弱地基处理方法的选择

在地基处理中,我们要遵循的原则是:技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。可根据以下条件进行选择:

2.1 地质条件

不同的方法适用于不同的地质条件,可参看有关规范。

2.2 设计施工条件

设计时应考虑工期及用料情况:工期不宜安排得太紧;时间充分,施工时地基稳定性好,遗留问题少。工程用料要求就地取材。施工时应采用科学的管理方法。

2.3 场地环境条件

要考虑施工时对周围环境的影响。如:新填土会挤压原有道路、房屋,产生侧向位移或附加沉降;用砂桩、砂井时,施工有噪声,靠近居民点会扰民;采用降低水位法时,要考虑引起周围地基的下沉和对周围居民用水的影响故应预先调查或做隔水墙,并考虑施工后注水复原的问题;采用填土堆载时要有大量的土料运进运出工地,会影响交通和环境卫生;打石灰桩、灌注药物或采用电渗排水时,会污染周围地下水,应慎重对待。

2.4 结构物条件

要考虑结构物的等级、结构体系、断面形状、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素对所选择加固方法的影响,特别是有地下结构物(地下室、涵洞、地铁等),或者结构物高低不同、沉降不均时,应当特别注意。

3 结束语

以上介绍了较为常用的软弱土地基处理的几种方法和选择软弱土地基处理方法的原则。最后,本人认为设计人员不仅要选择好软弱土地基的处理方法,而且还要考虑其建筑物结构优化设计,尽量采用较为轻型结构,减轻上部重量,这样将会减少对软弱土地基处理的造价。

参考文献:

[1]林宗元.主编《岩土工程治理手册》.辽宁科学技术出版社,1993.

[2]华南工学院、南京工学院、浙江大学、湖南大学编《地基及基础》.中国建筑工业出版社,1981.

[3]徐军萍.著《浅析建筑物的特殊地基处理方法》.科技信息,2007(25).

软弱地基范文第5篇

【关键词】:软弱地基;软土;地基处理

软弱地基是一种强度低、稳定性差的不良地基。其高含水量、高孔隙率、易被压缩等缺点是造成建筑地基沉降的致命因素。所以,怎样恰当合理的处理软弱地基的致命缺陷,成为了困扰工程设计施工人员的难题。下面对建筑施工中常用的软弱地基处理技术进行逐一介绍。

一、排水固结法处理软弱地基

技术原理:在建造建筑物以前,通过抽取空气、增加压力、布设排水井以及电渗等技术手段,促使汗水量大的地基进行排水固结,达到固结沉降的目的,最终使得软弱地基的承载能力得以增强。

1、沙井法

此法是将若干排列有序的沙井布置在软弱土地基中,并在其上铺以砂沟或是砂垫层,使得地基排水的通道得以增多,排水的距离得以缩短。若在砂井的基础之上再辅以预压堆载,则地基排水固结和地基强度增长速度将进一步加快,此综合处理软弱地基的措施在施工界被称为砂井预压堆载法。此法主要被用于处理低透性软粘土地基。

2、预压堆载法

预压堆载法同样是为了实现软土地基的固结沉降和地基承载能力的提高,在建筑物基础施工以前,将与建筑物等重的重物预先堆载至欲施工场地,对地基进行堆载预压处理。若堆载重物的重量远大于建筑物的重量,我们通常称为超载预压。超载预压比普通预压技术好在能使软弱地基排水固结速度更快,节省施工时间。根据预压堆载中施以的排水方法的不同,预压堆载有可细分为砂井预压堆载、塑料排水板预压堆载、天然地基预压堆载。工程上,天然地基预压堆载技术通常被用在软弱地基厚度小于四米的基础施工中,而砂井和塑料排水板预压堆载技术由于能更快速的使地基排水固结,常被用于软弱地基厚度大于四米的地基施工中。

3、电渗法

此法是将通有直流电的金属电极置入待处理的地基土中,在地下形成强大的直流电场,水在电场力的作用下从阳极附近渗透到阴极附近,再用水泵等器械将汇集在阴极的水抽出,同时阻止水在阳极处得到补充,经此过程地下水位会有效地降低,地基土中的含水量也会大大减少。经过排水固结的软弱地基的强度和承载能力势必得到大幅度提高。工程实例证实,将电渗法和以上所介绍的预压堆载法结合使用,将更加迅速有效地解决饱和软粘土不良地基问题。

运用置换法改造软弱地基

1、夯挤置换技术

夯挤置换技术是将砂石或碎石放入到用夯锤或沉管在地基中夯出的夯坑或沉管中,将地基土向夯坑周围挤压,使得桩体与原有土体形成新的复合型地基。由于桩中填入了透水性好的碎石和砂石,形成了排水性良好的竖向通道,对软弱地基的排水也起到了很好的副作用。经过夯挤的土体向周围挤压,地面随之隆起,使得地基土中超静孔隙水压力升高,当超静孔隙水压力降下来后地基土承载能力也会相应的提高。

2、冲振置换技术

对于强度稍好的软粘土地基处理问题,我们可以运用冲振器械生成高速、高压水流,借助水流的冲振作用在软弱地基中形成孔洞,然后将卵石、碎石等填料分批分层填入孔洞中,使原有土体与该孔洞桩体形成新的复合地基。含有若干孔洞桩的新型复合地基的抗压性和承载力会得到大幅提高。

3、置换填土法

置换填土法是用工程性质较好的散体材料(如碎石、砂石、素土)将建筑地基以下一定范围内的软弱不良地基土替换,并运用作业机械对新填土进行分层夯实。软弱地基由于换填了工程性质良好的材料,必然使得地基沉降量减少,承载能力提高。此外事实证明,换填的散体材料有助于下部不良土体的排水固结作用,起到提高地基土强度、防止地基土冻胀的作用。

固化剂拌入法处理软弱地基

1、固化剂深层搅拌技术

固化剂深层搅拌技术主要被应用于处理饱和软粘土质地基。它是将水泥或水泥浆作为主固化剂,通过专门的机械将固化剂植入待处理地基土中与原有地基土进行强制拌和,经过一些列物理化学反应,形成水泥土的桩体,与原地基土组成复合地基。软弱地基土体的性质、掺入固化剂的量及掺和物搅拌的均匀性都影响着水泥土桩的强度以至关系到复合地基的强度和承载性能。所以,施工前务必弄清不良土的性质、设计好固化剂掺入量,保证施工安全有效进行。

2、高压旋喷桩技术

此技术是通过预打钻孔将装有特殊喷头的注浆管伸到待处理深度, 然后以高压浆液冲切软弱土体。同时,边喷射浆液边旋转提升注浆管, 使其浇筑成水泥土的圆柱体; 若只将喷嘴进行提升处理, 则会形成墙状水泥固结体, 它对增大地基承载能力, 降低地基沉降量以及形成防渗帷幕都有很大的帮助。此方法不仅具有使用范围广,机械设备简单等优点,它还具有很强的环保性。

加筋法加固软弱地基

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它是以化纤、塑料、合成橡胶等人工合成的聚合物为原料,制造成各种产品,置于土体表面、内部或土层之间,起到保护和加强土体的作用。通常工程上采用土工织物作为加筋,广泛应用于施工中。

加筋法是将抗拉压性好的拉筋、土工聚合物埋设在地基土中,来减少各种类型的软弱地基的沉降量、增强地基承载能力,从而达到保障建筑物的安全稳定的目的。对于一些缺土少石的地区,使用高强度的土工合成材料,能够使软弱不良地基承受更大的应力,大大增强了地基抗拉压刚度和地基的整体性。

五、碾压夯实法处理软弱地基

1、强夯法

工程中遇到大面积砂土、粘性土、杂填土、素填土等土质的地基处理是往往采用强夯法。顾名思义,强夯的意思就是强力夯实。强夯法是利用重夯锤的重力势将碎石或石块夯穿土层,使其在地基中形成桩。桩与原有软弱地基土形成的复合地基,起到了提高地基承载力的作用。强夯法具有施工质量高、速度快,经济适用等优点。但由于夯锤不断有高处落下敲击石块会发出巨大的噪音,所以此方法不适于市区等人口密集地施工。

2、重锤夯实法。

重锤夯实区别于强夯法之处是利用重锤自由下落所产生的强大夯击力来夯实地基表层,使原本软弱的地基表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。但施工前应注意先进性若干次试夯,以确定技术参数如:夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯击时应按一定的顺序;对于基底标高不同的地基应按由深及浅夯实。

3、机械表层碾压法

采用碾压机械或低能夯实机械对较为松软的地表土进行压实处理。此法适用于膨胀土地基、素填土地基、杂填土地基、季节性冻土型地基、湿陷行黄土地基、和浅层软弱不良地基的大面积基坑开挖和处理工程。也可对分层填筑土进行压实。当填筑土层或地表土层含水量较高时可采用分层铺垫石灰、水泥进行压实的方法,使土体得到加固。但此法只限于浅层的软弱地基处理。

【参考文献】

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[3] 马小峰.浅谈软土地基处理方法[J].山西建筑,2008.

[4] 谢海林,徐长林.不良地基土的处理与加固的方法及施工工艺[J].价值

软弱地基范文第6篇

叶吉,1957年6月生于江苏省江阴。先后毕业于中国地质大学土木工程专业、中国科技工程学院港口航道与海岸工程专业、工学学士;1976年进入交通部澄西船厂工作;1983年在江阴澄西机械施工处从事打桩队工作;1997年任江阴澄西机械施工处打桩队队长;2000年在江阴市华澄建筑安装工程有限公司历任机械施工队队长、打桩队队长、项目部经理等职。现为注册岩土高级工程师和国际特级职业经理人。

人有人性 土有土性

在地基处理方面,业内人士常说的一句话就是“神仙难降淤泥水”,由此说明淤泥质土的处理难度。地基中常见的软土,一般是指处于软塑料或者流塑状态下的黏性土,天然软土具有含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低的特点,还具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,这便是土的“性情”。在施工中,路基填土或桥涵构造物的最佳含水量很难把握,不易达到满足压实度值,而如果无法满足相应的密实度要求,一经使用荷载,往往会发生路基失稳、沉降不均、塌陷开裂等情况。尤其对淤泥土而言,业内长期采用“真空预压法”、“堆载预压法”,但以上方法往往会导致工期长、成本高,且由于大量使用塑料、化纤等材料而对土体产生二次污染。

参与过上海浦东机场第二及第三跑道、上海海港新城、上海虹桥机场第二跑道、上海洋山港陆域配套道路施工、天津中心渔港等市级、部级重点工程项目的叶吉,凭借着对祖国广袤土地的热爱,将满腔热情都投入到攻克软土地基施工处理难点的研究中,在近20多年的施工实践中,他在施工第一线将所学专业知识与沿海、沿江新吹填软土地基的特点相结合,探索出了不同土性的特点,发明了应用于软土地基加固处理的专利技术——“双控动力固结处理软地基的方法”。

“双控动力固结法”即结合二种控制方法处理软弱地基的一种施工方法,特别是针对我国沿海地区普遍存在的淤泥质黏土,该工法能有效快速提高地基的承载力,使流塑状淤泥快速改变为软塑甚至固结。在饱和黏土中,特别是在淤泥和淤泥质黏土中,由于土的透水性差,持水性强,若用一般方法处理效果较差。而本工法则是利用电渗降水的方法对透水性差的土体产生疏干作用,从而使地下水得以排出。通过电渗降水降低施工区域内的地下水位,使加固范围内土体的含水量达到满足强夯施工要求的最佳含水量,再利用电渗后流塑状淤泥在外力作用下可塑成任何形态这一特点,通过施加电渗(外力)激活水分子,通过抽水使之成为半固结状态或固结状态。由于淤泥质黏土在外力除去后,能继续保持以上一特点。同时在塑态变成半固态时,土的形状不变,在电渗降水的作用下,土的体积因水分减少而发生收缩,特别是当土体水分进一步减少后,在淤泥质土体转变为软塑状态后;对需处理的软土地基铺设垫层后进行动力加固(如强夯,冲击碾压和振动碾压等方法),再通过动力夯击的作用,使土体中结合水进一步排出,经多轮电渗降水——动力挤密,从而最终达到固结密实处理,提高软土地基的承载力。

“双控动力固结法”专利技术分别于2006年被评为“国家专利战略促进计划重点推荐项目”;2008年,被国家建筑协会列为“建筑业十项新技术推荐项目”。由于叶吉在软土加固领域的出色贡献,他本人也相继于2007年在北京人民大会堂被授予“优秀职业经理人”;2008年在

北京钓鱼台国宾馆被授予“诚信企业家金鼎奖”;2009年获得江苏省“民间发明家一等奖”等多项荣誉。

百年大计 诚信施工

基础不牢,地动山摇。继发明“双控动力固结处理软地基的方法”后,针对我国不同地区、不同地质条件的不同特点,叶吉相继申请发明专利及实用专利20余项,从工法上和设备上为软弱地基特别是淤泥质土的再生利用奠定了基础。目前他已获得了包括“砂袋井点复合轻型井点深层速排动力固结法”、“水汽分离平衡筒”、“大面积地基处理电渗降水的直流电源”、“复合型加筋吸水井点管”等二十余项部级发明专利及实用新型专利。其中“复式负压固结法”发明专利,是针对新吹填淤泥土浅层处理而发明的,填补了国内现有对同类土质加固处理的空白,在欠固结土加固时采用这种方法处理,可达到浅层5米范围快速加固的效果。浙江省科技局特对此给予了高度重视,确定科技立项并在温州周边地区投入大面积施工,为当地沿海产业区节约了上亿元地基处理经费,大大加快了该地区的建设速度,并获得了浙江省科技A类奖。

由于这项技术处理软土地基速度快、性价比高,也受到了有关专家和业内人士的青睐,为我国快速处理软土地基,减少工后沉降,提高承载力,加快道路、场地的建设速度奠定了坚实的基础,促进了我国沿海发展战略的实施。

严谨务实创新发展

“永无休止的求知欲和创新精神,敦促着你生活的脚步”。在新技术成功应用的同时,叶吉还不忘总结现有技术的不足,以一个科研人员严谨的态度,探索研究软土地基深层处理的方法,发明了“软弱地基轻型井点管结合塑料排水板复合加固方法(以下简称‘轻井塑排加固法’)”,该技术一经面世,行业内专家、研究生相继针对该技术进行了专题研究,在部级、省级刊物发表学术研究论文多篇,被业内称赞为一项“节约投资,快速处理软土地基,减少工后沉降,提高深层承载力;加快道路、场地的建设速度”的新工法。

轻井塑排加固法用于处理软弱地基加固,适用于我国沿海、沿江地区新吹填含砂但有淤泥夹层、淤泥质粉土以及含泥量较高的淤泥质粉砂土。适合大面积堆场及道路的施工,在大面积施工时,成本低、工期短、速度快。该工法还综合应用堆载预压、真空预压、电渗降水结合强夯工艺,通过多种工艺的巧妙结合,突破了现有工法对软弱地基加固无法达到深层加固及承载力指标无法提高的瓶颈,使加固深度达到处理10米以下土体的效果,形成了整体平板桩基效果。所需处理10—20米范围内的土体承载力指标提高了2~3倍,固结度达到了90%以上。由于利用原土作为堆载物及密封层,因此该技术造价为“真空预压”的一半,为堆载预压的三分之一,而单位面积工期仅需“真空预压、堆载预压”的三分之一,工后场地无大量的废弃物,因此无二次污染。

众所周知,科研工作者的敬业、精业、专业精神对科研事业的开展至关重要。尽管获得了诸多荣誉,但叶吉依然埋头于他所钟爱的事业中,以他对软弱地基的一满腔热爱,默默投入到软土硬化施工的第一线,利用崭新的思路和创新的方法,从理论高度把握方向,重视应用方面研究和原理性的创新,积极寻求理论与实践的有机整合,并在科研和现有技术的基础上,不断提高自己研发工作的水平。

软弱地基范文第7篇

关键词:软弱地基 处理方法 结构设计

一 软弱地基形成的原因

软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其它高压缩性土层形成的地基,这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响,也从没有受到过地震、荷载等物理作用的影响,更没有受到土颗粒间化学作用的影响。软弱地基是一种不良的地基,其稳定性非常的差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化,沉降量也很大。因此在工程的建设过程中,要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软弱地基上建设的工程,由于其地基强度不够和变形,往往不能满足工程的质量,所以要采用一定的措施,对软弱地基进行处理,从而提高地基的稳定性,减少地基的沉降和不均匀下降。

二 软弱地基的处理方法

软弱地基的处理的方法主要包括为:换填垫层法、预压法、挤密法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、灌浆法、强夯法、加筋法等。①换填垫层法。该方法是用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软土层,并分层夯实成低压缩性的地基持力层,地基持力层有利于防止地基的冻胀,有利于提高地基的承载能力,也有利于加速软土的排水固结,同时也有利于减少地基的沉降量。②预压法。预压法有两种分类方法,一种是堆载预压法,另外一种是砂井预压法。此种方法有利于利用外载作用,提高软土的排水固结,增强它的抗剪强度和能力。由于预压目的不同,需要采用不同的预压方式。如果利用预先荷载加压,能够减少建筑物的沉降量;如果利用建筑物本身的荷载分级加荷进行预压,能够增加地基强度和提高地基的承载能力。砂井预压法是在软土层中按一定距离设置砂井来改变软土层的排水边界条件,该方法可以加速软土的固结,缩短预压时间。该方法是在通过在软土层中按一定的距离设置砂井,通过设置的砂井来改变软土层的排水条件,排水条件的提高有利于加速软土的固结,有利于减少预压的时间。③挤密法。该方法是通过望土中打入桩管成孔,并把填入孔中的砾石等材料捣实。此种方法主要针对的是含砂粒、瓦屑的杂填土等较多的松散土地基,对于粘性大的饱和软土地基不太合适。④深层搅拌法。该方法通过水泥、石灰等建筑材料的固化剂,运用深层搅拌机械对各种材料进行搅拌,使得固化物和软土搅拌均匀,从而产生一系列的物理或者化学反应,这样就能够使得软土强度大大高于天然强度,其压缩性、渗水性比天然软土大大降低。该方法适合于各种成因的软土层,尤其是对于厚度较大的饱和软黏土。⑤高压喷射注浆法。该方法是使用较大的压力,把水泥浆液从管路中喷射而出,该方法能够通过切割破坏土体,并能和土拌和均匀,并产生部分的置换作用,通过自然凝固后成为拌和桩体,并与地基形成良好的复合地基。⑥灌浆法。该方法通过运用钻机成孔,根据需要灌浆的合适的深度,把注浆管慢慢放入孔中,并使得钻孔的周围和顶部用东西封死,然后开始启动压力泵,往孔隙和岩石的间隙中注入搅拌均匀的水泥浆。⑦强夯法。该方法能够通过较大的压力和冲力对地基产生很大的作用,从而使得地基得到加固,使得的土的压缩性进一步缩小,增大了地基的强度,使得地基的抗液化的能力得到加强,大大降低和消除黄土的是湿陷性。同时,该方法有利于使得土层均匀,预防以后出现的差异沉降。⑧加筋法。该方法是运用强度较大的条带、纤维等土工聚合物埋入土层中,它有利于增加地基的承载力,降低或者消除地基的沉降量,提高建筑物的稳定能力。对于强度较大的土工合成材料,使得地基能够承受更大的抗拉力,减少地基的断裂的可能,使得地基的整体性和刚度得到进一步增强,增强地基的承载能力,改善地基土体的应力场和应变场。该方法适合于各种软土地基和各种高填土等。 3 软弱地基局部处理

在工程建设中,需要经常对地基作局部的加固处理,这样可以保证工程的质量,缩短工程建设的进度。在对软弱地基作局部处理时,要首先查明局部地基异常的原因和范围,然后根据软弱地基的实际情况,适用各种软弱地基处理方法,使得建筑物的各个部位的沉降量趋于一致,从而较少地基的不均匀沉降。①松土的处理。当遇到范围较小的松土坑时,可以先将松软土挖掉至老土,然后用压缩性相近的材料回填,当天然土为砂土时,用砂或级配砂石回填,回填时应分层洒水,夯实或用平板振捣器振密,每层厚度不大于20cm,同时根据土的性质和范围的不同,采用不同比例的灰土分成夯实。应通过配置适当的钢筋提高地基上部的刚度能力。②砖井和土井的处理。如果砖井在基槽的中央,这时的内填土已经变得很密实,当出现这种情况时,应把井的砖圈放低到槽低下面1米的位置,同时用合适比例的灰土夯实到槽低,当井的直径大于1.5米以后,这时采用提高上部结构的刚度,并运用钢筋做墙内的地基,使得地基梁跨越砖井,对于井在基础的转角处的情形,一方面应对基础进行必要的加固处理,另一方面采用拆除回填的方法进行合适的处理。③局部范围内硬土处理。对于桩基周围有部分过分坚硬的土质时,要对这些东西进行局部的处理,这就需要挖掉旧的墙基、老灰土、大树根等等,这样就能减少地基的不均匀下降,也能有效避免建筑物建成之后的开裂,从而保证建筑物的质量。④管道处理。对于槽底附近的上下水管道,要采取其它的措施,防止出现漏水情况,避免出现水侵湿地基,使得地基出现不均匀的沉降。对于在槽底下方出现管道的情况,要把管道进行清除,或者将基础局部落低,使得管道穿过基础墙,同时也要防止建筑物下沉,从而对管道形成破坏漏水,造成地基的不均匀沉降,影响建筑物的质量问题。⑤橡皮土的处理。对于地基的土质出现粘性土的时候,这种土一般含有较多的水分,对这部分进行夯排以后,就会形成所谓的橡皮土,因此,对于这样的情况,要采用其它办法先进行处理,比如进行晾槽或者使用白灰沫等办法,使得土的含水量得到有效的降低,对于出现的地基颤动情况,应把这些土进行全部的挖除,并填入相应部分的砂土,从而消除地基颤动情况。

三 建筑设计处理措施

在对各种软弱地基处理的同时,可以通过对建筑物设计进行有效的处理,来减少建筑物的不均匀沉降,这样即能节约工程建设的成本,又保证了工程建设的质量。在不改变建筑物使用要求的前提下,建筑物的设计要尽量简单,对于复杂的建筑物,应根据建筑物的实际情况,可以把建筑物进行适当的划分,从而形成各个较好的单元,对于建筑物的差异大的情况,可以把建筑物的距离离开一定的距离。如果拉开一定距离的两个单元需要进行连接时,可以采用自由沉降连接,或者运用其它措施进行处理。通过增强建筑物刚度和强度,增加建筑物对地基不均匀变形的调整能力。在开挖基槽时,如果发现有淤泥或淤泥质土时,不要扰动其原状结构。在建筑建设过程中,可根据具体的情况,优先先盖建筑物的重点部分,通过对各部分进行有效的调整,降低建筑物的沉降差异。

四 总结

通过对软弱地基的处理,改良各种不良地基,使得满足各种大型和高程建筑的需要。在软弱地基处理的时候,要结合拟建区域内地基土的组成及力学性质等实际情况,采用不同的地基处理方法,保证工程建设的质量,取得良好的经济效益和社会效益。

参考文献:

1 软土地基与地下工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

2 地基处理与托换技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

软弱地基范文第8篇

关键字:软弱地基 ; 形成原因 ;处理方法Abstract: Along with the social progress and economic development, China's construction industry has obtained the rapid development, construction projects are constantly increasing, in the process of soft foundation treatment work becomes more and more important, its processing quality plays an important role for the construction progress and quality of the project, so has the practical meaning and value to strengthen the control of soft foundation treatment, appropriate treatment methods. The reason this article is formed from a weak foundation in order to study the processing method of the foundation.

Keywords: weak foundation; cause of formation; processing method

中图分类号:TU471.8 文献标识码:A 文章编号:

建筑行业的发展需要有质量的保证,而对软弱地基的处理是提升建筑稳定性和安全性,确保工程质量的关键,通过对软弱地基的处理,能够改善各种不良的地基,满足各种建筑项目的需求,为建筑施工企业获取较多的经济利益。下面本文就进行详细的论述。

一 软弱地基形成的原因

软弱地基是由淤泥、杂填土、淤泥质土、冲填土以及其他高压缩性质的土层形成的,软弱地基是一种不良的地基,其具有较差的稳定性,且强度较低,压缩性比较高,沉降量也比较大,在这种地基上进行施工会影响到工程的质量,所以说加强对软弱地基的处理十分必要且很重要。在这种地基上进行工程建设,由于地基的强度不够且容易变形,会影响到工程的稳定性和质量,因此需要采取措施进行处理和加强,减少地基的沉降和不均匀沉降的现象。

二 软弱地基处理的方法

上文中对软弱地基形成的原因进行了简要的分析,也指出了在工程建设之前必须要进行软弱地基的处理,处理方法主要有预压法、换填垫层法、挤密法、高压喷射注浆法、加筋法、强夯法等,下面本文就进行详细的论述。

(一)预压法

在软弱地基处理过程中,预压法是一种较常用的方法,该方法主要有两种分类方法,即砂井预压法和堆载预压法。采用该方法进行处理,能够立于采用外载作用,提高软土的排水固结,以便能够增强其抗剪的强度和能力。砂井预压法在使用的过程中,是在软土层中按照相应的距离设置砂井,以改变软土层的排水条件,达到加速软土固结的作用,以缩短预压的时间。在使用该方法进行软弱地基的处理时需要注意,通过该方法在软土层中设置砂井,一定要保证砂井的距离,以便能够最大限度的增强软土的排水性能,缩短预压时间。同时在处理的过程中,由于预压的目的不同会采用不同的方式进行处理。如果是利用预先荷载加压,能过减少建筑物的沉降,如果是利用建筑物本身的荷载分级进行预压,则会增加地基的强度,最大限度的提高地基的承载能力,所以说在进行处理的过程中一定要根据实际情况进行,以便能够最大限度的发挥处理的功效。

(二)换填垫层法

换填垫层法是利用物理力学性质比较好的岩土材料来置换天然地基中的软土层,并且在这个过程中分层夯实成低压缩性的地基持力层,这样能够防止地基的冻胀,对于提高地基的承载能力具有很大的帮助,同时也利于加速软土的排水固结,最大限度的减少地基的沉降,达到软弱地基处理的目的。

(三)挤密法

挤密法在软弱地基的处理中也经常用到,它是通过在土中打入桩管成孔,并且将填入孔里面的砾石捣实。在这个过程中需要注意,挤密法所针对的材料是含砂砾或者是瓦屑的杂填土等松散土地基,而对于其他粘性较大的饱和的软土地基,采用此方法则不适宜,因此说在使用该方法是一定要事先弄清楚施工地区的土质性质,防止因为使用错处理方法而影响施工的进度和工程的质量。

(四)高压喷射注浆法

高压喷射注浆法,顾名思义就是利用高压力,将水泥浆液从管路中喷射出来,并通过切割破坏土体,并和土体搅拌均匀,产生部分置换作用,在自然凝固之后成为拌和桩体,和之前的软土地基形成良好的复合地基,这样能够提升地基的承载能力,减少沉降现象的发生。

(五)加筋法

加筋法是利用强度较大的土工聚合物买进土层之中,这样能够增加地基的承载力,降低其沉降现象,提升建筑物的稳定性能,确保工程的质量和安全性。在这个过程中需要重点对埋入地下的材料进行监督管理,以防止出现质量低劣的土工聚合物进入到地下出现问题以影响整个工程的质量。在处理过程中,强度较大的土工合成材料,能够带给地基更大的抗拉力,最大限度的减少地基断裂的可能性,使地基的整体性能和刚度得到进一步的增强,以改善地基土体的应变场和应力场。这种方法在使用之前也需要考虑地质情况,需要看施工地的土质是否适用于各种软土地基和各种高填土。

(六)强夯法

强夯法是利用压力和冲力的作用给地基较大的作用力,从而达到加固地基的目的。该方法能够进一步降低土质的压缩性,增大地基的强度和承受能力,从而增强地基的抗液化能力,降低土质的湿陷性。除此之外,采用该方法处理软弱地基,还能够实现土层的均匀化,防止今后出现差异性沉降现象。

(七)深层搅拌法

深层搅拌法是利用石灰或水泥等建筑材料的固化剂,经过深层搅拌机械对其进行搅拌至均匀的状态,在这个搅拌均匀的过程中产生一系列的化学反应或者是物理反应,以提高软土的强度,降低其渗水性和压缩性。使用该方法时也要注意软土的性质,一般情况下该方法比较适合处理各种成因的软土层,尤其是厚度较大的饱和软粘土更适宜采用该方法进行处理。

(八)灌浆法

灌浆法就是运用钻机成孔,并根据需要的灌浆深度将注浆管导入到空中,确保钻孔周围和顶部处于密封状态,之后启动压力泵,将泥浆通过孔隙和岩石之间的缝隙灌入到孔内,一定要保证灌入的泥浆要搅拌均匀,防止出现差异性沉降。

三软弱地基的处理方法要和建筑物设计相结合

对软弱地基的处理方法有多种,在实际的处理过程中需要根据不同的地质情况采取恰当的方法进行处理,与此同时,还可以通过对建筑物设计的有效规划研究,减少建筑物的不均匀沉降现象,这样双管齐下,不仅能够保证建筑物的质量,缩短工期,还能够最大限度的节约施工成本,为施工企业带来更大的经济效益和社会效益。

在这个过程中,需要以不改变建筑物的使用功能为前提,尽可能的简化建筑物的设计,对于复杂的情况,要根据实际情况进行划分,标好各建筑单元。若拉开距离的两个单元之间需要进行连接,可以采用自由沉降连接。还可以通过增强建筑物的强度和刚度的方法增加建筑物对软弱地基不均匀变形的调整力。由此可见,对软弱地基的处理,不能够单纯的停留在对地基的处理上,还需要和建筑物的设计相结合,这样才能够保证对软弱地基处理的合理性和功能最大化。

结束语:人们生活水平和生活质量的提升,对于建筑稳定性和安全性的要求就更为严格,要保证建筑物的质量,一定要保证建筑地基,尤其是对软弱地基一定要采取恰当的措施进行处理,防止出现沉降等现象威胁建筑物的安全。本文就以此为出发点,从软弱地基形成的原因出发进行论述,并例举出八种处理软弱地基的方法。通过对软弱地基的处理,能够改善各种不良地基,满足建筑物的施工需求,希望通过本文的论述能够对今后软弱地基的处理工作有一定的帮助作用。

参考文献:

[1] 罗恒勇 林申正 屈珣 浅谈软弱地基的处理方案 科技致富向导,2011年第24期

[2] 施洲辉 吴维 龙振华 浅谈建筑工程中常见软弱地基处理措施 农村经济与科技,2011年第4期

[3] 张金玲 浅谈软弱地基处理方法的选择 城市建设理论研究,2012年第11期

[4] 吴敏之 软弱地基处理方法 人民交通出版社,2010-08

软弱地基范文第9篇

在软弱地基处理中多采用复合地基处理方法以保证地基强度和承载力,采用不同的复合地基其加固机理和效果均不相同。软弱地基土体按照挤密和振密效果可分为挤密效果好的土体、可挤密土及不可挤密土,所采用的复合地基多为散体桩(如碎石桩)、低粘接强度桩(如搅拌水泥土桩、石灰桩)、中等粘接强度桩(夯实水泥土桩)和高粘接强度桩(如CFG桩)等,文章对多种复合地基进行机理及其适用性等方面进行了论述。

1CFG桩复合地基工作机理及适用性[1]

CFG桩复合地基由桩体、桩间土和褥垫层几部分构成,桩体和其基础通过褥垫层与基础相联系,其中褥垫层是该工艺的核心部位,褥垫层将上部传来的基底压力通过适当的变形以一定的比例分配给桩及桩间土以实现二者共同受力,同时周围土体受到桩体的挤密而提高其强度及承载力,而桩周围土体的侧应力的增加而改善了其受力性能,二者共同作用形成复合地基受力整体来共同承担上部基础荷载。该工艺主要适用于对黏性土、粉土、砂土及已经自重固结的素填土等土体,对于淤泥质土体则应根据现场试验来确定其适用性,该种工艺属于刚性复合地基,具有承载力提高幅度大、地基变形小等优点而适用于条形基础、独立基础、箱型及筏板基础等多种基础。

该种工艺所具备的优点为不仅可大幅度提高地基承载力,且因其沉降变形小、使用范围广、造价低以及施工方便等优点而具备明显的社会和经济效益;但结合大量工程实践其工后一段时间内承载力和沉降不能得到保证,因此在设计及施工中从安全角度考虑应对复合地基承载力进行折减,折减系数一般控制在0.8左右。

2水泥搅拌复合地基

2.1 加固机理

水泥搅拌桩是通过桩体和桩间土构成的复合地基来共同受力,复合地基中部分土体被增强或置换,由基体和增强体共同承担承载力,并辅以桩顶及桩间土上一定厚度的褥垫层来共同分担上部荷载,在荷载作用下桩体承受较多,因此随时间推移桩体发生一定量的沉降,因而部分荷载转移至周围土体,致使桩承担的荷载随时间增加而减少,而土体所承担的荷载随时间增加而增加,同时由于桩的模量远超过土体模量,因此桩间土表面变形远大于桩顶变形,桩体则向褥垫层刺入,褥垫层始终与桩间土保持接触而桩间土始终参与工作以充分发挥桩间土的承载力,因此该种复合地基具有调整荷载向桩体转移的作用,并可提高地基承载力及增大复合土层的符合模量,减小地基形变[2]。

2.2 施工原理及使用范围

水泥土搅拌法是以水泥作为固化剂,通过特制搅拌机械就地将软土和固化剂进行强制搅拌,实现软土硬结成为具有一定整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土桩的复合地基,来提高地基承载力并减少工后沉降,并可防止饱和砂土和粉土液化的趋势,该类桩体主要适用于加固饱和的粘性土和粉土地基,并具有最大限度的利用原土的特点,其施工过程中环保无污染、加固形式灵活且造价低廉,该工艺根据固化剂的掺入状态及施工方法不同可分为水泥浆液搅拌法和粉体喷射搅拌法,在施工中应充分理解设计意图,紧扣施工要点以确保施工质量及处理效果。

3振冲碎石桩技术原理及加固机理

3.1 技术原理

振冲碎石桩是利用一种可产生水平向振动的管状设备在高压水流下边振边冲以在软土层内成孔,之后在孔内分批填入碎石或卵石等形成桩体,由桩体和原土层形成复合地基来提高地基承载力并降低地基压缩性。桩体承载力和沉降量在很大程度上取决于周围软土对碎石桩的约束作用,若周围土体过于软弱则对桩体的约束小。振冲桩同时可具有置换及挤密作用,置换作用主要适用于粘性土,而在砂土内采用振冲桩则其挤密作用远超过置换作用,当桩体穿越软土层达到硬层时则桩体可起到应力集中作用,若桩体未达到硬层则桩体起应力扩散和均布作用[3]。

3.2 加固机理

施工中是通过振动沉管来迫使基础土体向四周挤出,在填充碎石料后经过挤密和振密而形成桩体,桩体的应力分担作用碎石桩体是离散体,其与桩间土形成复合地基,该地基在刚性基础作用下产生的变形符合变形协调条件,且用碎石桩加固过的地基较原地基的压缩模量会有大幅度增加,其在荷载作用下可通过桩体承受较大应力而体现碎石桩体的应力分担作用。同时由于桩体内具有较大的孔隙和良好的渗透性而可起到排水作用;若施工地基属于可液化砂土或粉土,则由于碎石桩体的排水作用可抑制地基土体内孔隙水压力增长;同时振动挤密和固结作用可增大桩间土的密实度以提高地基土的抗剪强度,消除地基土液化的可能性。

4水泥粉喷桩机理及适用范围

4.1 水泥粉喷桩的作用机理

水泥桩粉喷桩是利用粉喷机械成孔,运用粉体喷射搅拌原理将压缩空气将水泥或石灰粉等粉体输送至桩头,并以雾状喷入加固到地基土层,同时借钻头的叶片旋转进行搅拌,以实现充分混合最终形成桩体以加固地基。施工后的水泥桩可通过水泥与水的水解水化学反应极其和土体间的离子交换、团粒化作用、凝硬作用以及碳酸化作用等化学作用来改善土壤的天然属性,从而提高土壤的承载力;施工过程中由于有压缩空气从施工钻头部位喷出,其可在软土内产生超孔隙水压,而后期超孔压的消散必将伴随着土体的排水固结;同时施工中钻具可产生对周围土体的振动密实作用,且软土振动易液化,并在振动后其强度将有所增加;钻具在切削后在钻进和复搅拌提升过程中,带有一定倾角的双螺旋叶片钻头将土体产生压力。该种复合地基中桩体实际起到加筋置换作用,桩体所受荷载从上至下,在字桩身向桩间土扩散过程中,桩的变形决定于桩体自身形变及桩间土的相对位移,而桩间土的相对位移则决定于基础下土体的固结变形。

4.2 粉喷桩的优点及适用范围

由于粉喷桩桩身强度不高,因此其可与桩间同作用形成复合地基,同时由于粉喷桩的置换率高于刚性桩,因而具有良好的防渗效果而更适用于水利工程;该种工艺自身特点决定其施工速度快,可远远超过普通混凝土桩机的施工进度,且其造价较低;该工艺除不适用于极少数土层外,在一般的软弱土层内均适用,具有非常广泛的使用范围。

5结语

采用复合地基处理软弱土地基既可充分发挥天然地基的承载能力,可有效提高地基的承载力,并可减少周围建筑物的沉降量及桩体的工后沉降,该种工艺同桩基相比具有造价低廉、施工方便、工期短等优点,但不同的复合地基适用于不同的软土地基,因此在选用复合地基时应结合区域内地基土的组成及力学性质等实际情况采用合理的形式以保证工程质量,并可取得良好的经济和社会效益。

参考文献

[1] 陈淑贤.公路养护与管理[M].人民交通出版社,2006.

[2] 龚晓南.复合地基理论及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

软弱地基范文第10篇

关键词:地基处理桩基施工

一、软弱地基的种类及常见的处理方法

软弱地基的种类很多,按成因一般可分为人工填土类地基;海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质粘土类地基;各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性,它们的共同特点是承载力低、压缩性高。目前对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理,对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩,化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性,处理方法选择是否合理,直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。在实际工程中,松木桩处理软弱地基的问题较少提及,笔者认为在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷,而且费用也较为经济合理。

二、用松木桩处理地基的实例

在实际工程中软弱地基普遍存在,对于一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基或遇局部暗塘的情况,大多是采用松木桩处理地基的。下面就110KV田心变电站主控楼的地基处理作一简要介绍。

(1)工程的地质概况该工程位于龙川县田心镇附近,建筑面积598m2,两层全框架结构。地质剖面自上而下由杂填土、淤质粘土、含淤质砾砂卵石、粉质粘土及粘土构成。

淤质粘土呈软塑状,下部的含淤质砾砂卵石呈中密状,是较为理想的持力层。持力层的实际埋深约4米。当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理,经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。

(2)松木桩的设计计算在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计:

S=0.95d√(1+ e0)/( e0- e1)

n=A/AP S桩的间距(m)

d桩径(m)

e0挤密前土的天然孔隙比e1挤密后作要求达到的孔隙比,可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表5-3或5-4确定n每m2桩的根数A每m2地基所需挤密桩面积,A=( e0- e1)/(1+ e0)

AP单桩横截面积(m2)

在设计中,当桩端有硬壳层存在时,可作为端承桩,按下式计算:

Pa=Ψα[σ]A ――(a)

Pa单桩承载力Ψ纵向弯曲系数,与桩间土质有关,一般可取1α桩材料的应力折减系数,木桩取0.5 [σ]桩材料的容许压力,kPa本实例中柱下独立基础附加应力及自重总值为950KN.选③层为桩端持力层,地基土的容许承载力经综合分析后取值130kPa,基础埋深1.5米,经计算基础尺寸为2.6*2.9m2.持力层埋藏较浅,因而采用端承桩设计。根据(a)式,当以松木为材料,桩直径为15cm时,[σ]为2773.4kPa Pa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根每平方米所需桩数为n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根/m2实取5根/m2该工程的桩基底面积为210m2,所需桩数:

210*5=1050根桩的布置按梅花形:

全部打桩完毕后,在桩顶面铺设30cm厚片石灌石子,加以夯实,然后再做基础。

(3)经济效果分析根据建筑预算定额,φ15cm的松木桩2.5m长每根桩工料费为25元/根,总费用1050*25=1.625万元。若用12cm*12cm混凝土预制短桩约需5.1万元;若用换土垫层则需3.4万元,并且因地下水位较高,换土施工难度很大。显然用松木桩方案为首选。该工程2004年5月竣工两年多来,通过使用和观测证明,结构稳定安全。

三、松木桩处理软弱地基的适应条件

根据笔者在软土地基上工程建设的实践经验,软土地基的设计之前必须认真进行工程地质勘察和土工试验。只有查清土层和土质的情况,才能正确地进行设计和施工;再者,必须从场地的土层和土质的特点出发,对地基与基础的结构、施工及使用等方面进行综合考虑,通过方案比较、合理地选择地基处理方案。一般软土厚度小于5m时较为适宜用松木桩处理,为了便于打桩,桩长不宜超过4m.作端承桩时,为了保证桩尖能进入持力层,上部可先开挖至基础的埋深后再打桩。桩的材料必须用松木,因松木含有丰富的松脂,这些松脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀,价格也较为便宜。松木桩适宜在地下水以下工作,对于地下水位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的地区,不宜使用松木桩。

四、结语

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