摘 要:現在軟弱土地基開始出現在越來越多重要的建設工程中,甚至是復雜的工業廠房建設,在工程實踐作用下,軟弱土的地基處理技術得到飛速發展,處理途徑和方法日益增多,在擬建工程和已建工程中都廣泛使用著地基處理技術。文章是作者針對軟弱土的地基處理所陳述的自己看法。
關鍵詞:軟弱土地基;地基處理;辦法
如果不對軟土地基做任何的處理,往往很難甚至是不能承受因軟土地基很低的承載力所引起的對較大建筑物的荷載。所以,當在軟土地基上進行建筑物修建時,一定要高度重視對地基變形的考察,注意地基的穩定性,合理的處理軟土地基。進行地基處理的主要目的是使地基土工程性質得到改善,以符合建筑物在地基穩定以及地基變形上的要求。其中,地基處理主要由改善地基土的滲透性以及變形性,增強地基抗剪強度及抗液化的能力,排除其他因素的不利影響。
1 常見的地基處理方法
1.1 碾壓法與夯實法
在修路和筑堤以及地基表層加固等工程中最為常見的處理方法就是碾壓和夯實,通過這種處理方法,能夠大大減小填土或者地基表層的疏松土中的空隙體積,提高土的密實度,降低其壓縮性,最后使地基的抗剪強度和地基承載能力大大提高。
1.1.1 機械碾壓法。機械碾壓法是利用壓路機、羊足碾、平碾、振動碾等碾壓機械特地基土壓實。
1.1.2 振動壓實法。在砂土的處理以及爐灰、爐渣和碎磚等形成的雜填土地基上的處理通常使用此方法,通過扳動地基表面將淺層的松散土振實。
1.1.3 重錘夯實法。使用一定標準重量的夯錘通過起重機械升到一定高度,再自然下落,重復進行夯擊使地基加固。夯擊后的地基表層土體,其密實度會大大增加,進而表層地基承載能力也相應得到提高。重錘夯實同樣可以使濕陷性的黃土表層更密實,減少濕陷性;減少雜填土的不均勻性。
1.1.4 強夯法。將80~300kN的夯錘通過起重機械吊到6~30米的高度,再讓夯錘自由下路,這種對地基超強沖擊的強力夯實也叫動力固結法。通過這種強夯的方法來降低地基壓縮性,提高地基承載力,目前是我國最常用且最經濟的一種深層地基的處理方法。
1.2 換土墊層法
1.2.1 換土墊層法的原理。通常將一定地基下深度的軟弱土挖去,再利用較高強度的砂、灰土和碎石等材料回填土坑,并做夯實處理。常用的墊層有:砂墊層、砂卵石墊層、碎石墊層、灰土或素土墊層、煤渣墊層、礦渣墊層以及用其他性能穩定、無侵蝕性的材料做的墊層等。
1.2.2 墊層的設計要點。設計墊層時,不僅要考慮建筑物對所操作地基的變形和穩定的要求,還要考慮經濟合理原則的要求。以斷面厚度和寬度的合理掌控為設計的主要內容,要求被剪切破壞了的軟弱土層能被足夠厚度的墊層置換,而且保證有足夠的墊層寬度,避免墊層擠出兩側。
1.2.3 施工要點。確保墊層密實度的標準性,通常采用振動法和水撼法以及根壓法來進行密實處理。選擇任何方法都必須控制含水量和分層鋪砂的厚度,逐層進行振密和壓實,下層密實度完成檢驗合格再進行對上層的施工。保證墊層砂料的良好壓實性,并使砂料不均勻系數控制在5以上,最后是中粗砂。允許均勻的在砂中摻進適量的碎石。在開挖基坑進行鋪設墊層中,嚴格遵守對軟弱土層的保護,避免對其擾動,破壞環境底土結構。及時回填開挖后的基坑,避免基坑過久的暴露和浸水等問題的出現,禁止對坑底踐踏。對于碎石墊層,要求先在坑底鋪砂墊層,防止在土中擠進碎石。
1.3 排水固結預壓法
排水固結須壓法是利用地基排水固結的特性,通過施加頂壓荷載,并增設各種排水條件,以加速飽和軟粘土固結發展的一種軟土地基處理方法。根據固結理論,粘性土固結所需時間與徘水距離的平方成正比。因此,為了加速土層的固結,最有效的方法是增加土層的排水途徑,縮短排水距離。
1.4 樁基法
當淤土層較厚,難以大面積進行深處理,可采用打樁辦法進行加固處理。而樁基礎技術多種多樣,早期多采用水泥土攪拌樁、砂石樁、木樁,目前很少使用,一是水泥土攪拌樁水灰比、輸漿量和攪拌次數等控制管理自動化系統未健全,設備陳舊,技術落后,存在攪拌均勻性差及成樁質量不穩定問題;二是砂石樁用以加固較深淤泥軟土地基,由于存在工期長,工后變形大等問題,已不再用作對變形有要求的建筑地基處理;三是民用建筑已禁用木樁基礎。
鋼筋混凝土預制樁(鋼筋混凝土樁和預應力管樁)目前由于具有較強承載力,投資省,質量有保證,施工速度快等特點,得到普遍運用。
淤土層較厚地基處理還可以采用灌注樁,打灌注樁至硬土層,作承載臺,灌注樁有沉管灌注樁和沖鉆孔灌注樁,但兩種方法灌注樁還存在一些技術難題,一是沉管灌注樁在深厚軟土中存在樁身完整性問題;二是沖鉆孔灌注樁存在泥漿污染問題,樁身混凝土灌注質量,樁底沉渣清理和持力層判斷不易監控等問題。
1.5 灌漿法
利用氣壓、液壓或電化學原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質中或建筑物與地基的縫隙部位。灌漿漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿及各種化學漿材如聚氨酯類、木質素類、硅酸鹽類等。
1.6 加筋法
加筋土是將抗拉能力很強土工合成材料埋置于土層中,利用土顆粒位移與拉筋產生摩擦力,使土與加筋材料形成整體,減少整體變形和增強整體穩定。
2 軟弱地基局部處理
局部地基加固處理是工程建設中不可缺少的環節,這樣不僅能提高工程質量,而且能縮短工程進度。操作中要求先對局部地基出現的異常進行原因和范圍的查明,再根據實際情況選擇合適的處理方法,保證各部位沉降量相一致,減少不均勻的地基沉降。
2.1 松土的處理
處理較小范圍的松土坑一般選用先挖出軟土再回相近的填壓縮性材料的辦法。如果是砂土,就選擇砂或是級配砂石來回填土坑,同時分層灑水,然后根據不同性質的土和范圍,以不同比例構成的灰土進行分層夯實,或者用平板振搗器進行振密。往往利用配置鋼筋的辦法來提高地基上部剛度。
2.2 磚井和土井的處理
如果出現基槽中央是磚井,內填土已密實良好的情況,需要把磚圈放低在槽下一米處,再用一定的灰土夯實到槽底,如果井直徑在一米半以上,則用上部結構剛度提高的方法,在墻內用鋼筋做地基,保證地基梁能跨越磚井。如果井位于基礎轉角處,可以做加固處理,同時采用回填方法進行處理。
2.3 局部范圍內硬土處理
樁基周圍遇到堅硬的土質,需要對硬土做局部處理,通過把舊的墻基和老灰土以及大樹根等挖掉,降低地基不均勻沉降的發生,這樣也可以避免建筑物的開裂,給建筑物的質量帶來一定的保證。
2.4 管道處理
槽底周圍出現的水管道,為防止漏水引起地基的侵蝕,要采取一定的措施,避免地基不均勻沉降。如果槽底下有管道,需要先把管道清理,或是降低基礎局部,讓管道從基礎墻中穿過。但需要防止建筑物出現下沉造成對管道的破壞。
2.5 橡皮土的處理
如果地基土是含水分較多的粘性土,需要對這部分粘性土先做夯排工作,使之形成橡皮土。然后再對橡皮土進行處理,一般采用晾槽和白灰沫的辦法,來降低土中的含水量。如果地基出現顫動的情況,要把土全部挖除,再回填一定的砂土,消除地基顫動。
3 結束語
為應對各種高大型建筑所需,進行不良地基的改良和處理是一個重要的工程項目。處理軟弱地基時,應該根據擬建的區域地基所處的土成分和力學的性質等來做不同的處理,以確保工程的質量,提高經濟和社會效益。
參考文獻
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作者簡介:吳忠聯,身份證號:362401198310110511。