浅谈软弱地基的处理方法

浅谈软弱地基的处理方法

东莞市香飘四季工程管理有限公司523000

摘要:随着人类社会的进步,人民物质生活水平的提升带动了人们对房屋居住环境及使用功能要求的提高,特别是建筑物质量的要求,使得加强建筑物的安全性、稳固性、抗震性以及防止建筑物沉降等性能成为房建工程的设计与施工的重点;地基与建筑物的关系非常密切。地基虽不是建筑物本身的一部分,但它在建筑中占有十分重要的地位。地基问题的处理恰当与否,不仅直接影响建筑物的造价,而且直接影响建筑物的安危,即它关系到整个工程的质量、投资和进度,因此其重要性已愈来愈多地被人们所认识。同时这也是为百姓提供安全、舒适的精品房屋建筑的重要保障。软土地基广泛分布在我国沿海地区并且经常性出现工程事故。所以研究和解决这一重要性问题是必要的。本文首先通过对软土地基的自身性质出发了解它在工程事故中到底是什么样的“角色”并得出最终影响建筑物的正是用的因素是:软土地基含水率较大,固结程度不够从而导致地基承载能力不够然后根据这样一些因素提出现阶段国内常用的一些处理措施来解决这样一些软土地基的工程缺陷,于此,本文就从当前房屋建筑地基基础工程的工程设计要点出发,并结合设计要点对地基基础工程的工程设计与常用施工技术展开探讨,并提出相应的控制关键点,旨在不断优化房建工程的地基基础工程质量,从而提升房屋建筑的安全稳固性能。

关键词:软土;地基;处理方法

一、软土的成因

软土是由指滨海、湖沼、谷地、河河滩沉积的天然含水率高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。软土在静水中或缓慢的流水环境中沉积,经生物化学作用形成,多为近代沉积,软土主要是指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基,是一种具有承载力低、沉降量大、具有振动液化性、湿陷性、胀缩性等不良工程性质的软弱地基故而从其本质上来说就具有不良的工程特性。

二、软土地基处理的重要性

软土地基是由强度低、压缩量较高的软弱土层形成的地基,软土地基具有孔隙比和天然含水量大、压缩性高、透水性弱、抗剪强度低,沉降量大的特点。在建筑物荷载作用下会产生很大的沉降,而且沉降的延续时间长,很可能影响建筑物的正常使用,另外,由于其强度低,地基承载力和稳定性往往不能满足工程要求。为了确保建筑物的安全,对软土地基采取合理的处理措施就显得尤为重要。

三、软土地基处理中的问题

软土在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地均有广泛分布,但该类地基加荷后变形量大,易产生滑动破坏,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的破坏甚至彻底报废。目前,软土地基处理中常见的工程问题主要可划分为沉降问题、承载力及稳定性问题、降水问题和其他问题。

3.1沉降问题主要指出现大量的整体或差异沉降,荷载偏心或软土层厚薄不均、分布不一以及欠固结土或大面积填土产生负摩擦力引起附加沉降,致使建筑物功能受到影响。

3.2承载力及稳定性问题主要指边坡、堤坝的滑动,基坑坑底的塑性隆起,地基承载力不足造成的失稳及孔隙水压力增加造成地面隆起等。

3.3降水问题主要指深层抽汲地下水引起大面积区域性地面沉降,浅层降水引起附近建筑物沉降和开裂。

3.4其他问题主要指基坑渗水、管涌或流砂等,交通荷载引起振陷,打桩施工引起震动、挤土等造成建筑物破坏。

四、软土地基处理方法

4.1加筋法

加筋法是在土中加入条带、成片纤维织物或网格片等抗拉材料,依靠它们限制土的侧移,改善土的力学性能,提高土的强度和稳定性的方法。

常见的种类有三种:土钉墙技术、加筋土和土工合成材料等。

土钉墙是一种原位土体加筋技术。主要是通过钻孔、插筋、注浆等方式将由钢筋、型钢、钢管等材料制成的土钉打入软土地基,主要构造为设置在土体中的土钉(即加筋杆件或锚杆)与其周围土体牢固粘结形成的复合体,在土体发生变形的情况下,共同受力来达到软土地基加固的目的。采用土钉墙处理适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。加筋土是将抗拉强的筋体埋置于土中,由土和筋材组成复合土体,在软土地基受力时,由复合土体中的筋材与土之间产生的摩擦力共同对抗土体变形。在工程过程中主要采用铺设加筋带或土工格栅或土工织物等加筋材料,以增强土体的抗拉、抗剪强度和整体稳定性。主要用于堤坝和挡土结构物中。土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称,主要是以人工合成的聚合物为原料,制成的各类产品,将这类土工合成材料放置于土体内部,能够起到加强土体抵抗外力的能力。这类材料应用最为广泛的有土工织物、土工膜、特种土工合成材料等类型。

4.2水泥土搅拌法

水泥土搅拌加固机理是用水泥做固化剂,通过使用特制的深层搅拌机械,在钻进的同时往软土中喷射水泥浆液或干水泥粉,在地基深处将软土固化成为具有足够的强度、变形模量和稳定性的水泥土,这些加固土、柱体与柱体间的土构成了一种复合地基,从而达到地基加固的目的。在工程施工中,保证水泥掺入量,控制搅拌桩机钻进、提升速度及搅拌均匀性是保证地基处理成功的关键因素。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土和含水量较高的地基及承载力特征值不大于120kPA的黏性土、粉土等软土地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数Ip>25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。

4.3强夯置换法和强夯挤密法

强夯置换法和强夯挤密法在加固机理上是不同的,应用范围也不相同。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯挤密法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对于饱和度较高的黏性土等地基,如有工程经验或试验证明采用强夯法有加固效果的也可以采用。通常认为强夯挤密法只适用于塑性指数Ip≤10的土。

4.4排水固结法

排水固结法的原理是通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出,土体发生固结变形,土中孔隙体积减小,同时随着超静空隙水压力的逐渐消散,土的有效应力增大,地基强度逐步增加。排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题的有效措施,由排水系统和加压系统两部分组成。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板排水两种。由于排水固结法需要预压荷载,且预压时间长,对工期紧迫,缺乏压载条件的工程难以采用。

4.5换填垫层法

换填垫层法即将基础下一定范围内的土层挖去,然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等,并分层碾压夯实达到设计要求的压实度,形成良好的受力承载层,由此改变地基的承载力,提高地基稳定性。

具体施工方法有砂砾垫层法和换填法等方法。

4.5.1砂砾垫层法:当软土层较薄、填筑材料比较困难或雨季施工时,采用砂砾垫层是在填土与基底间铺设一层砂层,作用是在软土顶面增加一个排水面,在填土的过程中,荷载逐渐增加,促使地基土中的空隙水从砂垫层中排出,加快固结速度,提高地基承载力,较少沉降,防止地基局部剪切变形。为确保砂垫层能通畅排水,要采用渗水性能好的材料。

4.5.2换填法:是将基底下一定范围内的软弱土挖去,换填砂、碎石和素土等材料,并分层夯实成低压缩性的地基持力层。利用砂、碎石等透水材料进行置换填土,可以降低压缩性,提高承载力,提高抗剪强度,减少沉降量,加速土层排水固结。

结束语:

当前人们对建筑质量的要求逐渐提高,包括房屋建筑在内的各类建筑工程都应当充分重视建筑的安全稳固性能,特别是在近年来一些不良建筑商因仅重视建筑外观与建设速度,造成严重质量问题,并引起极大负面舆论的背景下,房建工程更应强化工程质量,从而为社会提供稳固、安全的精品建筑工程。软土地基的复杂性和不可见性,使得地基处理在工程建设中具有举足轻重的地位,如果处理不当,会造成地基失稳,使建筑物沉降过大或造成不均匀沉降,对建筑物具有不同程度的危害。本文介绍了软土地基处理的几种常用方法,每一种软土地基处理方法均有其针对性、使用范围以及局限性,必须根据工程实际条件选择符合设计要求的软土路基处理方法,才能取得理想的处理效果。

参考文献:

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