淺談巖土工程中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用

梁彥江 孫立平

【摘要】軟土是指淤泥和淤泥質(zhì)土，多分布于海、河及湖泊周邊。軟土多呈灰色，天然孔隙比≥1.0，天然含水量也大于液限。軟土成分以黏土粉粒為主，部分黏土粉粒含量甚至高達(dá)60%。而軟土顆粒的直徑較小，表面分布負(fù)電荷，周圍有偶極化分子吸附。一旦軟土層發(fā)生沉降，就會(huì)變?yōu)樾鯛罱Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致軟土地基的天然含水量增大，增加巖土工程地基處理難度。本文注意對(duì)巖土工程中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；軟土地基；處理技術(shù)；應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TU712

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

目前，我國對(duì)于巖土工程施工技術(shù)的運(yùn)用逐步成熟，同時(shí)對(duì)施工技術(shù)及工藝問題的解決能力也有所提升，尤其在對(duì)軟土地基處理方面，不僅可對(duì)多種復(fù)雜軟土地基采用有效的解決措施，同時(shí)可進(jìn)一步提高軟土地基結(jié)構(gòu)密度及強(qiáng)度，保障基礎(chǔ)承壓水平可達(dá)到巖土工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)代巖土工程建設(shè)必不可少的主要技術(shù)型施工項(xiàng)目之一。

1、軟土在巖土工程施工中的特點(diǎn)

1.1 易變形

軟土地基結(jié)構(gòu)種類較多，其實(shí)際特點(diǎn)均存在可塑性較差問題，一旦受外部環(huán)境干擾，即易對(duì)基礎(chǔ)框架造成破壞。大部分軟土地基含水量較大，土壤抗流性差，地基收縮性較強(qiáng)，軟土失水則產(chǎn)生結(jié)構(gòu)收縮，體積變小，基本密度雖有所增加，但粘合度也仍于較低階段，上層結(jié)構(gòu)負(fù)荷的增加可直接對(duì)下層軟土地基造成結(jié)構(gòu)改變，此時(shí)便出現(xiàn)軟土地基變形情況。現(xiàn)代巖土工程施工作業(yè)環(huán)境日趨復(fù)雜，軟土地基施工較為多見，如未能及時(shí)對(duì)巖土工程軟土地基加以有效處理，則易導(dǎo)致為巖土工程的后期使用埋下嚴(yán)重的安全隱患。

1.2 沉降不均勻

沉降不均勻問題主要體現(xiàn)在巖土工程使用平整度方面，軟土地基顆粒大小不一，同時(shí)所含雜質(zhì)較多，并伴有軟土結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定情況，高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)巖土工程對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施壓，軟土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)形變，最終形成空壓層，以此基礎(chǔ)受到重力壓縮影響而產(chǎn)生不均勻沉降問題。不均勻沉降的形成主要原因與軟土層成分復(fù)雜及種類繁多也具有一定的聯(lián)系，通常巖土工程路基施工作業(yè)均選用5種以下凝結(jié)材料對(duì)地基結(jié)構(gòu)進(jìn)行密實(shí)處理，以便保障地基結(jié)構(gòu)密度及承載力可達(dá)到巖土工程施工作業(yè)要求，而軟土地基實(shí)際結(jié)構(gòu)材料多達(dá)10余種以上，導(dǎo)致其無法有效地進(jìn)行粘合，實(shí)際結(jié)構(gòu)密度較低，以至于部分軟土地基存在較大的結(jié)構(gòu)縫隙，這便為不均勻沉降問題的產(chǎn)生提供了實(shí)際條件，嚴(yán)重者可導(dǎo)致巖土工程產(chǎn)生大面積結(jié)構(gòu)塌陷問題。

2、巖土工程中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用

2.1 粉噴樁復(fù)合地基技術(shù)

粉噴樁復(fù)合地基技術(shù)能夠取得一個(gè)良好的軟土地基處理效果，究其本質(zhì)屬于化學(xué)加固方法之一。在具體施工過程中實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，需要應(yīng)用相應(yīng)的施工設(shè)備進(jìn)行操作，將水泥粉、石灰粉等材料加入到軟土地基之中，并進(jìn)行相應(yīng)的攪拌工作。而軟土地基中往往含有大量的水分，而水泥粉、石灰粉在攪拌過程中能直接吸收結(jié)合地基中的水分，產(chǎn)生良好的軟土融合固結(jié)效果。該項(xiàng)技術(shù)能夠有效緩解軟土地基抗壓性能較弱的特點(diǎn)，具備比較廣泛的應(yīng)用范圍。

2.2 水泥攪拌樁

水泥攪拌樁施工過程中，攪拌機(jī)借助于攪拌機(jī)械葉片的動(dòng)作來讓地基土出現(xiàn)微量的位移，使其成為顆粒狀與水泥等固化劑拌和，促使水泥與軟土發(fā)生一系列的物理與化學(xué)反應(yīng)，在此基礎(chǔ)上形成一個(gè)具有整體性、水穩(wěn)定性以及足夠強(qiáng)度的水泥土樁體，藉此提高樁體周圍土體的強(qiáng)度。水泥攪拌樁工藝可用于處理淤泥土質(zhì)、粉質(zhì)粘土等軟土地基，并具備有以下幾種應(yīng)用特點(diǎn)：（1）在樁體中能對(duì)原狀土進(jìn)行最大限度的利用，且水泥用量較少；（2）加固后的土體重度基本保持不變，減少了附加沉降等情況的發(fā)生；（3）施工過程中對(duì)周邊的建筑物影響較小；（4）操作方式較簡便，施工過程中無噪音污染與振動(dòng)；（5）施工所需費(fèi)用相對(duì)較低，工期短，施工效率良好。

2.3 碾壓與夯實(shí)法

如果巖土工程軟土地基的土層比較復(fù)雜，包含碎石土、粉土、砂土或低飽和度的黏土和雜填土，可以結(jié)合具體工程訴求，應(yīng)用碾壓與夯實(shí)法對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。碾壓夯實(shí)法的應(yīng)用原理比較簡單，借助機(jī)械物理碾壓方法，壓密表層地基土，或采用強(qiáng)夯，使夯擊沖能在地基中產(chǎn)生劇烈動(dòng)應(yīng)力，對(duì)土基進(jìn)行固結(jié)壓實(shí)。采用夯實(shí)法對(duì)軟基進(jìn)行處理，需要結(jié)合巖土工程的具體施工要求，對(duì)重錘的起重高度進(jìn)行嚴(yán)格控制。當(dāng)它達(dá)到一定高度后，在自重背景下自由下落，夯打地基，使軟土地基具備良好的強(qiáng)度，并對(duì)其壓縮性進(jìn)行有效控制，使其處于較低狀態(tài)。夯實(shí)法的夯實(shí)深度≤1.2m。應(yīng)用重錘對(duì)軟土地基進(jìn)行夯擊，需要對(duì)土基含水量進(jìn)行嚴(yán)格考量。合理的地基含水量背景下，應(yīng)用夯實(shí)法極具效用。當(dāng)巖土工程地基處于最優(yōu)含水量，可優(yōu)先選用夯實(shí)法對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。

2.4 化學(xué)加固技術(shù)

化學(xué)加固技術(shù)就是在加固地基的過程中，加入膠結(jié)劑和化學(xué)漿液等，通過相應(yīng)的工藝，實(shí)現(xiàn)土粒與漿液的膠結(jié)，這樣一來，地基的力學(xué)特性和物理特性都得到了顯著的提高，從而使地基的承載能力加強(qiáng)。

2.5 樁基礎(chǔ)法

施工時(shí)，為了保證建筑物的安全性及使用壽命，就會(huì)對(duì)地基的變形及承載力有一定的要求，為了滿足這些要求，就可以采用樁基礎(chǔ)法，通過樁基礎(chǔ)法，荷載會(huì)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)移，由淺處的軟土轉(zhuǎn)移到深處的堅(jiān)硬土層上。該項(xiàng)技術(shù)具有較多的優(yōu)點(diǎn)，如沉降速度低、承載力高等，因此在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

結(jié)語：

總之，我國地域遼闊，各地區(qū)擁有不同的地質(zhì)條件，在施工過程中，須加大對(duì)當(dāng)?shù)貛r土的勘察力度，在對(duì)巖土地基各項(xiàng)參數(shù)充分掌握的基礎(chǔ)上，才能對(duì)墊層換填技術(shù)、添加劑法和預(yù)壓法等地基處理技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的應(yīng)用，為工程的順利施工及工程質(zhì)量的提升奠定良好基礎(chǔ)。

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