簡(jiǎn)析土木基礎(chǔ)工程建設(shè)中的軟土地基處理

楊 東

中外建華誠(chéng)城市建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司青海分公司

簡(jiǎn)析土木基礎(chǔ)工程建設(shè)中的軟土地基處理

楊 東

中外建華誠(chéng)城市建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司青海分公司

地基基礎(chǔ)質(zhì)量的好壞直接影響土木工程質(zhì)量，因此在土木基礎(chǔ)工程建設(shè)過(guò)程中的軟土地基處理非常重要，并且需要結(jié)合土木基礎(chǔ)工程現(xiàn)場(chǎng)地基實(shí)際情況，選取合適的施工技術(shù)，以保障建筑質(zhì)量安全，基于此，本文闡述了土木基礎(chǔ)工程建設(shè)中軟土地基處理的必要性與軟土地基的主要特征，對(duì)土木基礎(chǔ)工程建設(shè)中軟土地基處理進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

土木基礎(chǔ)工程建設(shè)；軟土地基；必要性；特征；處理

一、土木基礎(chǔ)工程建設(shè)中軟土地基處理的必要性

基于軟土地基特殊的地質(zhì)特征，其容易造成地基變形或者沉降現(xiàn)象，因此在進(jìn)行土木基礎(chǔ)工程軟土地基施工過(guò)程中，若對(duì)軟土地基處理不恰當(dāng)，則會(huì)存在安全隱患，容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。在進(jìn)行施工前，必須做好勘察、測(cè)量等前期工作，精細(xì)化了解、掌握土木基礎(chǔ)工程軟土地基現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、水文等狀況，采用恰當(dāng)、有效、有針對(duì)性的處理技術(shù)，有效提高地基承載力，有效避免發(fā)生地基的不均勻沉降，有效保障土木基礎(chǔ)工程的安全性與質(zhì)量。

二、軟土地基的主要特征

軟土地基的特征主要表現(xiàn)為：(1)壓縮性較高。軟土地基由于空隙較大，其施工中存在較大的壓縮系數(shù)，受到的垂直壓力達(dá)到一定程度時(shí)就會(huì)容易產(chǎn)生較大變形、沉降現(xiàn)象，導(dǎo)致了建筑物的使用安全與使用質(zhì)量受到重大影響。(2)低透水性。軟土地基的土質(zhì)中有較高的含水量，基本達(dá)到飽和，使得軟土地基本身存在較低的透水性，降低了地基的承載力和使用強(qiáng)度。(3)不均勻性。軟土地基主要以細(xì)微土顆粒與高分散土為主要組成部分，這就造成了軟土土質(zhì)的不均勻性，在受力情況下極易導(dǎo)致土質(zhì)變化，對(duì)軟土地基自身結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度帶來(lái)較大改變，嚴(yán)重影響建筑物質(zhì)量。(4)穩(wěn)定系數(shù)不高和強(qiáng)度太弱。軟土地基屬于強(qiáng)度太低、壓縮性高的軟弱土層。土木基礎(chǔ)工程施工過(guò)程中的軟土地基起若得不到合理、有效的處理，往往會(huì)導(dǎo)致地基不穩(wěn)、樓層下降甚至倒塌等情況。(5)沉降變形。當(dāng)軟土地基所受到的外力作用太大或者上部荷載過(guò)多的時(shí)候，地基就會(huì)出現(xiàn)沉降或者變形，從而使建筑物的正常使用受到影響。

三、土木基礎(chǔ)工程建設(shè)中軟土地基的處理

1、某擬建工程及地質(zhì)概況。某擬建工程場(chǎng)地為濱海沖淤而成，原為一水塘，地表土層主要為素填土、雜填土、淤泥、淤泥混砂和黏土等，地下水位埋深為0.5 m左右。某擬建工程的軟弱土質(zhì)物理力學(xué)表現(xiàn)為：結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告，場(chǎng)區(qū)內(nèi)埋深大于4m的軟土層的物理力學(xué)性質(zhì)如下：天然含水量為51-56%，天然孔隙比為1.523-1.675，液限為39.9-42.7，塑限為21-27，液性指數(shù)為1.58-1.88，壓縮系數(shù)為0.25 MPa-1---1.48 MPa-1，平均值為1.1748 MPa-1，壓縮模量平均值為2.37MPa。該軟土具有含水量高、孔隙比大、壓縮量大、強(qiáng)度低等特征。軟土層的承載力特征值約為60kPa，表面雜填土承載力特征值約為90kPa，因此需要經(jīng)過(guò)處理后，才能滿足使用要求。

2、軟弱地基處理技術(shù)分析。(1)灰土墊層法。灰土墊層是將基礎(chǔ)底面下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，用一定體積比配合的灰土在最優(yōu)含水量情況下分層回填夯實(shí)壓實(shí)。通常用于加固深1-4m厚的軟弱土、濕陷性黃土、雜填土等，還可用作結(jié)構(gòu)的輔助防滲層。該場(chǎng)地雜填土較厚，達(dá)4.6-7.2m，下伏淤泥層，厚2m左右，由于承載力較低，該層不宜作為直接持力層，必須進(jìn)行地基處理。該場(chǎng)地水位埋深3.5米左右，水位標(biāo)高-5 m左右，處理深度從基礎(chǔ)底面至水位以上厚度1.5-2m，采用三七灰土，壓路機(jī)分層碾壓，三七灰土承載力應(yīng)達(dá)150kPa，基礎(chǔ)形式采用條形基礎(chǔ)。(2)深層水泥攪拌樁法。深層水泥攪拌樁法是利用水泥材料為固化劑，通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土與固化劑強(qiáng)制攪拌，由固化劑和軟土間所發(fā)生的一系列物理——化學(xué)反應(yīng)使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從而提高地基強(qiáng)度、增大變形模量的一種軟基處理方法。經(jīng)過(guò)處理后的復(fù)合地基承載力提高顯著，同時(shí)沉降量減小。深層水泥攪拌樁處理軟土地基有著獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，能充分利用原位土體，施工過(guò)程噪聲小，地基土體無(wú)側(cè)向擠出，處理費(fèi)用相對(duì)于擠密碎石樁較為便宜。本場(chǎng)地軟土強(qiáng)度低、含水量高，但塑限在21-27之間，粘粒含量不是很高，同時(shí)局部還是淤泥混粗砂，因此采用該方法處理時(shí)樁體的質(zhì)量能得到保證，成樁后整個(gè)復(fù)合地基的承載力得到大幅度提高，因此適宜采用該方法。(3)雙灰樁法。雙灰樁是用生石灰、粉煤灰按一定比例混合后灌入地基的樁孔并經(jīng)振動(dòng)密實(shí)而成的，機(jī)理是：生石灰塊遇水分解、膨脹，軟弱上被擠壓密實(shí)、脫水、固結(jié)，強(qiáng)度提高。在石灰中摻入粉煤灰可使兩種材料吸水后生成水化硅酸鈣等膠結(jié)物質(zhì)，增加了樁身強(qiáng)度，避免了石灰樁常出現(xiàn)的軟心現(xiàn)象。試驗(yàn)表明，生石灰與粉煤灰拌勻夯填入孔后，孔周?chē)荼晃降綐秲?nèi)，生石灰遇水分解熱脹，周?chē)艿矫撍當(dāng)D密，生石灰吸水后消解，氫氧化鈣進(jìn)一步吸水與粉煤灰中的活性材料發(fā)生水化反應(yīng)使樁體結(jié)硬。雙灰樁，由于粉煤灰活性材料及游離的Ca(OH)2向樁周?chē)鷶U(kuò)散，使樁周?chē)糠肿冇玻瑢?shí)際等于擴(kuò)大了樁徑，從而提高了復(fù)合地基承載力。

3、某擬建工程的軟弱地基處理方案確定。采用R32.5普硅水泥，再根據(jù)水泥土的抗壓強(qiáng)度，參照室內(nèi)配合比試驗(yàn)資料，選擇水泥摻入比為加固土重的15%，并加入水泥重量5%的粉煤灰和2%的石膏粉。樁端持力層為礫質(zhì)黏性土，樁端進(jìn)入持力層深度不小于0.6m，樁的停灰面為天然地面。有效樁長(zhǎng)取Lgt;6 m，樁呈矩形布置，縱橫向間距均取1400 mm，樁的置換率約0.144，樁頂設(shè)300mm厚級(jí)配砂石褥墊。地基載荷試驗(yàn)結(jié)果表明，該工程水泥土攪拌樁復(fù)合地基承載力特征值不小于120kPa(在240kPa的試驗(yàn)荷載下，復(fù)合地基累計(jì)沉降量不大于20 mm)；單樁豎向抗壓承載力特征值不小于160 KN，滿足設(shè)計(jì)要求。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，土木基礎(chǔ)工程建設(shè)中的軟土地基處理時(shí)，必須充分了解當(dāng)?shù)赝临|(zhì)進(jìn)行施工，對(duì)不同的土質(zhì)進(jìn)行分區(qū)，分區(qū)后對(duì)不同區(qū)的土質(zhì)進(jìn)行不同處理，并且在土木基礎(chǔ)工程建設(shè)的軟土地基處理過(guò)程中需要合理運(yùn)用施工處理方案。

[1]林志鑫.房屋建設(shè)工程中軟土地基的施工技術(shù)分析[J].中華民居(下旬刊 )，2014(3)

[2]裴慶賀.試析房屋建筑工程軟土地基施工技術(shù)[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2013(3)