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关于岩土工程勘察中软弱土地基评价的探讨

2020-06-23周忠伟吴凯

建筑与装饰 2020年11期
关键词:黏性垫层淤泥

周忠伟 吴凯

摘 要 软弱土一般不适用于工程建设,但在实际工程中,不可避免地会遇到,一般情况下,高层建筑建议使用桩基穿越软土层,但对体量较小,层数不高的建筑物,建议使用桩基础显然不经济,因此对软土层建议进行地基处理后采用浅基础更显得经济合理,软弱土层经过地基处理后是能够满足工程建设强度和稳定性要求的,因此勘察查明软弱土层地质条件,结合土工试验确定的力学参数,合理地进行地基处理评价,为后续施工提供可靠的技术依据。

关键词 岩土勘察;软弱土;地基处理

引言

工程建设时,岩土勘察报告中地基处理的评价对基础施工有着重要的指导意义,只有对软土地基评价建议较为准确合理,才能更好地对软土地基进行处理。以下根据建筑物对地基承载力和稳定性要求的不同对软土层地基的处理方法进行简要的探讨。

1软土地基的危害

软土地基按照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泥质黏土类地基;各种冲击、洪积相所形成的夹卵石、漂石的黏土类地基。地层构造以软弱土层为主的区域,从类型划分有一级阶地的液化地基、二级阶地的湿陷性黄土地基,这些软土层若不经过处理,不能满足工程建设所需的地基稳定性和承载力要求,导致建筑物不均匀沉降,产生的严重的质量事故。轻则不能满足建筑物使用要求,重则的造成建筑物倾倒垮塌[1]。

2软土地基处理方法的选择

软土地基的处理方法有多种,根据岩土勘察中查明的不同软土层选择不同的处理方法,同时结合地质情况,工程条件,经济因素等综合考虑,确定最佳的处理方式。如场地环境,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,打石灰桩、灌注化合物或采用电渗排水时,会污染周围地下水等;结构物自身条件,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等;地质条件。根据不同的软弱土层选择不同的地基处理方法[2]。

3软土地基处理方法

(1)排水固结法又称预压法,包括堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空与堆载联合作用法、降低地下水位法和电渗法等多种方法;通过在预压荷载作用下使软黏土土体中孔隙水排出,土体发生固结,土中孔隙体积减小,土体强度提高,达到减少地基沉降和提高地基承载力的目的。预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和黏性土地基。当软土层厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。

(2)换填法。换填法是进行软弱地基处理的常用方法之一,又名换土垫层法。本方法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土及暗沟、暗塘等的浅层处理。换填材料可用中(粗)砂,级配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤渣等。换填法的作用是改善土的压缩性,减小地基变形,提高持力层的承载力。当软弱土较薄时,可全部挖去;当软弱土较厚时,可部分挖去。填土可采用砂、碎石、素土等。将换填垫层作为基础的持力层,利用基底附加应力在换填垫层中向下扩散时应力不断减小的特点,选择合适的垫层厚度,以达到软弱下卧层顶面所受的压应力不大于其容许应力的目的。

(3)强夯置换法。强夯置换法利用重锤对软弱土层进行砸压夯实,使之达到一定的压实程度,提高软土的密实性和刚性。强夯法一般适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土和黏性土。对于饱和度较高的黏性土,一般加固效果不显著,但可往夯锤形成的坑穴中回填砂、石料在表层起动力置换的作用。其缺点就是容易造成弹簧土,反复夯实形成的震动会对周边的建筑物造成不利影响,因此不能在建筑群的项目中运用。

(4)高压喷射注浆法。适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的块石、大量植物根茎或较高的有机质时,应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大。

(5)水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法。适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层,保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基,可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基,可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。

(6)深层搅拌法。深层搅拌法是使用水泥、石灰等材料为固化剂,在土层中强行与软土搅拌,使软土硬结成水泥(或石灰)土桩(柱)体或连成地下桩排,使之成为具有整体性和一定强度的复合地基。深层搅拌法目前分“干法”的粉喷桩法和“湿法”的旋喷注浆法。

(7)挤密桩法。适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理的深度为5~15m。当仅用来消除地基土的湿陷性时,宜采用素土挤密桩法;当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法;当地基土的含水量大于20%、饱和度大于60%时,不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和素土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同,但素土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法[3]。

以上为常见软土地基处理方法,其他還有振冲法、砂石桩法、加筋法等方法。

4结束语

以上对软弱土的地基危害和选择进行了分析,并对软弱土地基处理的方法进行了研究,以及不同方法所适应的土质类型,在很多情况下,采用单一地基处理方法往往达不到良好的效果,还需运用综合地基处理方法,才能满足上层结构所需的强度和稳定性的要求,我们应在实践中不断学习创新,并注重借鉴国内外先进经验,不断提高自身的专业技能,为提高软弱地基的处理水平做出自己的贡献。

参考文献

[1] 叶观宝.地基处理[M].北京:中国建筑工业出版社,2009:61.

[2] 黄林青.地基基础工程[M].北京:化学工业出版社,2003:109.

[3] 刘福臣.地基基础处理技术与实例[M].北京:化学工业出版社,2009:21.

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