土地处理法范文

时间:2024-01-30 17:55:49

导语:如何才能写好一篇土地处理法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

土地处理法

篇1

关键词:软土;地基;处理方法

一、前言

在现代建筑设计中,地基处理问题已广泛受到重视。地基处理不是局限于基础持力层,而是整个基础下影响范围内的压缩层。因此地基处理时应寻找合理的加固深度、简便的施工方法以达到经济快速合理。而软土地基地处理是其中的薄弱环节。因为软土地基中土的孔隙比大,含水量高,渗透性差,强度低,这类地基在外力的作用下会引起沉陷,产生不均匀沉降等问题,因此必须改善其地基变形与稳定条件,使土的孔隙减小,提高土的密度,使土粒更好地胶结在一起。下面综合性阐述目前广泛应用的几种软土地基处理方法。

二、软土地基的理方法

1、强夯法处理

强夯法是利用重锤自由落下的巨大冲力能所产生地冲击波反复夯击地基土,将夯面以下一定深度地土层夯实,以提高地基的承载力和土体的稳定性,降低压缩性。由于夯击能力大,加固深度也大。对于一般的软土地基加固有着良好的效果。现在常用的强夯技术加固软土地基的方法有:挤密碎石桩加夯法、砂桩加夯法、真空/堆载预压加强夯、强夯碎石墩。

2、粉煤灰应用法

粉煤灰具有容量小,渗透性好,有较高的静力抗剪强度,较低的压缩性,与石灰等碱性物质产生水化反应后产生凝硬性。根据软土地基存在的弱点,利用粉煤灰可处理软土地基。

粉煤灰应用的主要有二灰桩,粉煤灰混凝土桩,粉煤灰固结桩等,与土体形成复合地基加固深层软土地基。

2.1 二灰桩法

二灰桩以粉煤灰和石灰组合而成。主要包括两种形式。

(1)以粉煤灰为主的二灰桩,主要是对软土地基产生挤密和置换作用。用于软土地基加固时,使复合地基承载力较天然地基承载力提高了142%,桩间土承载力提高了46%。

(2)以石灰为主的石灰—粉煤灰桩,配比为粉煤灰:生石灰=3:7—1:9,主要对地基产生置换,成孔挤密,膨胀挤密,脱水挤密和胶凝作用。

一般粉煤灰桩用于地下水位以下各种软土地基的加固,加固深度不超过12米;而石灰—粉煤灰桩一般用于地下水位以上的各种软土地基的处理效果明显,也可以用于地下水位的软土地基的加固。就桩体强度而言,同样条件下粉煤灰桩的强度较大。

2.2 粉煤灰固结桩

在软土地基中采用粉煤灰固结桩,具有成型可靠,形状任意选择,造价低廉,改良地基的效果好,抗变形能力强,桩体密实度高等优点。粉煤灰固结桩由粉煤灰,石膏,水泥加水而成,加压注入尼龙袋中,挤密周围土体,必要注浆管可上下反复二次压浆,尼龙袋具有模板,过滤脱水,加压和增强等作用,由于灌注加压排水措施,尼龙袋微孔在灰浆向外渗出的过程中,水只能向外渗,并被隔离在袋外,形成固结硬化均匀的桩体。

2.3 粉煤灰混凝土桩

粉煤灰混凝土桩由粉煤灰,碎石,中粗砂和水泥组成,在软土地区采用钻孔压浆工艺施工粉煤灰混凝土桩时,必须使混凝土的塌落度达到140-180mm,且碎石最大粒径为1-3cm,为保证桩身强度和降低成本,掺入35%-45%中粗砂作为细骨料。粉煤灰桩和桩间土一起通过铺设在其上的褥垫层形成复合地基,其承载力的提高具有很大的可调性,沉降变形小,造价低。加入粉煤灰后,使桩体具有明显的后期强度。根据其桩身强度较高的特点,在软土地基中采用就可得到更高的承载力。

3、水泥土粉喷桩法

粉喷桩与周围的土体形成复合地基,与土体结合紧密,承载能力较大,其桩体上存在应力集中现象,大部分荷载由桩体承担,桩间土上的应力相应的减少,使复合地基承载力较原土层有所提高,沉降量有所降低。采用该法加固软土地基时,水泥粉具有较大的吸水,发热和膨胀作用,对桩间土起到一定的加固作用,同样提高复合地基的强度。

在利用水泥土粉喷桩加固软土地基时,需考虑各种因素对加固强度的影响:①要以水泥粉为加固料,其强度最高;②搅拌时间为2min时就可以达到最佳的搅拌效果,若搅拌时间太长,强度会有所降低,若搅拌的时间未达到2min时,强度会很低;③置换率越高,强度越高,而随着龄期的增加,强度大致呈线性增加;④当含水量为某值时,桩体的强度达到最高,一般桩体的需水量为4kg/m。

4、振冲法

在软土地基中应用振冲法,就是在地基中嵌入一根根砂石桩柱,形成一种复合地基,这种地基的承载力标准应根据现场复合地基荷载试验确定。振冲法就是利用振冲器的振动力和水冲作用形成连续的孔洞,直至设计的加固深度。

5、渣土桩法

在加固过程中,由于重锤的冲击能造成一系列压缩波,使土体内出现排水网络,土的渗透性骤然增大,孔隙水迅速排出,孔隙压力很快消散,从而产生瞬时沉降,使土体压密,强度提高;同时重锤的冲击作用使填料向夯击方向和侧向挤密,从而对其周围的土体产生挤密加固作用,形成一个自内向外的挤密圈。在挤密过程中,周围土体的孔隙水压力随之增高,形成超静孔隙水压力。根据巴伦固结原理因为固结时间与排水距离的平方成正比,所以,增加排水途径,缩短排水距离,才能加速软土固结,提高地基承载力。加固柱体本身与软基有不同强度,它既是软土固结的排水体,又是基础的渣土桩。渣土桩和挤密后的地基同组成复合地基,从而提高地基强度并减小地基变形。

6、排水固结法

目前公路软基的处理要综合考虑经济适用、稳妥可行、施工简便的方法。首选是排水固结,它通过在软土地基设置的竖向排水体,改变原有地基的边界条件,增加孔隙水的排除途径,大大缩短了固结时间,一般采用袋装砂井和塑料排水板配合砂垫层来达到上述目的。

7、复合地基处理法

复合地基是用专门机械将固化剂、水泥、石灰或掺加粉煤灰单一的或混合物喷出后,在地基深处就地与软土强制搅拌,利用固化剂和软土间发生的一系列物理化学作用,在原地基中形成强度、刚度较大的加固桩体,同时也使桩周土体性质得到改善,使桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外部荷载,可实现稳定条件下的快速填土。这些加固土桩,不考虑加固土桩加快地基的排水固结速度和对地基的挤密作用,仅考虑桩的置换作用、应力集中效应,进而减少总沉降量。加固土桩按施工划分有拌和法和粉喷法。

8、真空联合堆载预压处理软基

真空顶压的基本原理,虽在20世纪50年代初瑞典教授W.Kgellman已闻名,但因在抽气设备和密封工艺方面的困难,至70年代世界各地才缓慢发展。我国在80年代由航空部门首先应用才获得进展,公路上天津开始推广,在广珠高速公路东段试验工程成功后,在西部沿海公路又进行试验,均获得成功,最近将在新台高速公路选定3km 地段试验和西部沿海高速公路台山段共有软土段长约4km多地段采用此法处理软基。

三、结论

本文主要说明了软土地基的各种处理方法,在实际工程中,要针对具体的地基问题,采取相应的处理措施,确保基础坚固是建筑物安全的根本保证,而且工程技术人员必须经常深入施工现场,及时发现和识别所存在的问题,正确采用相应的经济可靠的措施加以处理,并不断地总结工程勘察和地基处理工作中地实践经验,使软土地基地承载力得到更进一步的提高,更好地保证建筑物的安全。

参考文献

篇2

关键词:软土;地基;处理方法

中图分类号:TU

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)12-0343-02

软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性,一般不能直接作为天然地基使用,需经过加固处理以减小路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。路基沉降是导致路基变形、破坏的主要原因,因此对软土地基处理恰当与否,不仅影响工程的投资,而且将直接影响道路的使用性能和工程质量。软土地基常用的处理方法有:

1 表层处理法

1.1 表层排水法

表层排水法是在路基填筑前,在地面开挖水沟,以排除地表水,同时降低地基表层的含水量,确保施工机械的作业条件,为了使开挖水沟在施工中发挥盲沟作用,常用透水性良好的砂砾回填。水沟布设应全面考虑地形与土质情况,使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m,深0.5-1.0m。路堤填筑前,宜用砂砾回填成盲沟,若埋设孔管,必须用良好的过滤材料保护。

1.2 砂垫层法

砂垫层法是在软土地基顶面铺设厚度为0.6-1.0m的砂垫层作为软土层固结所需要的上部排水层,以加速沉降的发展,缩短固结过程的方法。砂垫层可作为路堤内的地下排水层,以降低堤内水位,改善施工时重型机械的作业条件。砂垫层法具有施工简单,不需要特殊机具设备等特点。主要适用于以下情况:

(1)路堤高度小于2倍极限高度;

(2)软土表面无透水性低的硬壳;

(3)软土层不很厚、或具有双面排水条件的情况;

(4)当地有砂,且运距不太远,施工期限不甚紧迫的工程。

1.3 稳固剂表层处治法

稳固剂表层处治法是用生石灰、熟石灰、水泥及土壤离子稳固剂等稳定材料,掺入软弱的表层地基土中,改善地基的压缩性和强度特性,保证机械作业条件,提高路堤填土的稳定及压实效果。软土地基表层处治法施工工艺与稳定土类路面基层的施工工艺基本相同。采用平地机路拌法施工时,施工前需将软土排水晾干,以防止机械陷入土中、工地存放的水泥、石灰不可太多,以够一天使用为宜,最多不宜超过三天使用量,要做好防水、防潮措施。软土地基表层处理厚度应根据软土的物理力学性质而定,一般为30-60cm,过薄效果差,过厚不经济。压实与养生是表层处治法的两个关键环节,用水泥、熟石灰或离子稳固剂稳定处治土应在最后一次拌和后立即压实;生石灰稳定土,必须在拌和时初碾压,生石灰水解结束后再次碾压。压实后若能获得足够的强度,可不必进行专门养生,但由于土质与施工条件不同,处治土强度增长不均衡,则应做好一周时间的养生。

2 强夯法

强夯法又名为动力固结法或动力压实法。这种方法是反复将重锤(一般为10-40t)提到高处使其自由落下夯击地基,从而使地基的强度提高、压缩到降低的方法。强夯法适用于处理碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土和素填土等地基,它不仅能提高地基的强度、降低其压缩性、还能改善其抗振动液化的能力和消除土的湿陷性,所以还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基等。强夯法对于饱和度较高的粘性土,一般来说处理效果不显著,尤其是淤泥地基,处理效果更差。

2.1 强夯法的适用条件

强夯法同其他软土地基处理技术一样,也有其一定的适用范围和特殊要求。从国内外工程实践经验看,强夯法加固软土地基的一个关键性问题就是土的粒径、土层特性及其含水量。一般认为强夯法目前除了对厚层淤泥质和淤泥不适用外,对某些类型的软土强夯效果还是比较好的。从土的性质分析,软土强夯效果决定于地基土的含水量、粒径级配及孔隙比的大小。此外,软土的土层性质也很重要。我国工程技术人员根据多年的工程经验,认为对含水量大于60%,孔隙比大于1.5,粒径小于0.005mm粘粒占30%以上的饱和软粘土不宜采用强夯法。国外,一些国家认为粘土粒径小于0.002mm不能用强夯法处理。第十届土力学及基础工程会议认为土中小于0.035mm的颗粒占25-35%时不适宜采用强夯法处理:德国有学者认为颗粒直径小于0.002mm占10%-15%时,采用强夯法要慎重,如果采用,夯击的间隙时间要加长。中华人民共和国行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-91)规定:强夯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,当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时,应通过现场试验确定其适用性。采用强夯法处理软土地基,其加固效果决定于地基土的渗透性,所以必须创造排水通道。因此在强夯时,为了取得更好的效果,根据软土的物理力学性质,可以采用综合加固方法进行,但是此种方法费用较高,对路基大面积采用得不偿失。

2.2 强夯施工过程

(1)起吊机械起吊重锤的能力应大于锤重力的3倍,能脱落吊钩时,起重能力可大于锤重力1.5倍。

(2)夯锤质量取5t,落距一般为2.5-4.5m,确保达到600-1000kN/m的夯击能量。锤重力与底面积的关系,应符合重力在底面上的单位静压力为15-20KPa。在最佳含水量情况下进行夯实。

(3)夯打施工时,一般采用先周边后中间,一夯挨一夯顺序进行,在一次循环中同一夯位应连夯两次;下一循环的夯位应与前一循环错开1/2锤底直径。

(4)夯实工作完成后,将场地表面松土清除,并拍实整平至设计标高。夯打过程中应及时作好施工记录。

(5)重锤夯实完工后,应进行质量检验,检查施工记录,除应符合试夯最后下沉量的规定要求外,同时还要求完成最底面的总下沉量不小于试夯总下沉量的90%。

3 换填法

3.1 换填法的加固机理

换填法就是将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去,然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填,并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,成为良好的人工地基。当地基软弱土层较薄,而且上部荷载不大时,也可直接以人工或机械方法(填料或石填料)进行表层压、夯、振动等密实处理,同样可取得换填加固地基的效果。

3.2 换填法加固地基的适用范围

换填法适用于浅层地基处理,包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的回填土等地基处理以及暗塘、暗洪、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理:用于膨胀土地基可消除地基上的胀缩作用,用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性,用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差,软硬不匀以及岩溶与土洞等,用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。

4 土工合成材料法

4.1 土工合成材料的定义

土工合成材料是以人工合成的聚化物为原料制成的各种类型产品。可置于岩土或其它工程结构内部、表面或各种结构层之间,具有过滤、防渗、隔离、排水、加筋和防护等多种功能,发挥加强、保护岩土或其它结构功能的一种新型岩土工程材料。

4.2 土工合成材料的功能

从20世纪70年代起,土工合成材料开始应用于公路、铁路、隧道、海港、机场、水利、电力、采矿、建筑、军事设施及市政建设等工程,应用领域越来越广,产品种类也越来越多。目前,土工合成材料在我国公路工程中,已广泛用于软基处理、边坡稳定、护岸护坡、支挡结构、道路翻浆防治、路基路面综合排水及沥青路面裂缝处理等方面,解决了大量的工程问题。土工合成材料的功能是多方面的,综合起来具有加筋、隔离、防护、防渗、过滤和排水六种基本功能。

参考文献

[1]李强.河滩相软土地基处理研究[J].中外公路,2005,(3).

篇3

一、地理图象导学法的概念

图象是指根据教学大纲的目的要求、教材内容和学生的知识水平等而设计的地理图和画组成的系统,包括 教学挂图、地图册、附图、插图、填充图册、地理图片、自制教学挂图、板图、板画、幻灯、投影和录像等, 以及地理模型、地理标本和地理教学仪器(地球仪、三球仪等)等的示意图。

导学是指在教师启发指导下,学生积极思维,自觉探索、解决问题的教与学的过程。

地理图象导学法是指以图象系统为媒介,教师提出一系列问题并引导学生通过观看图象,积极思维、自觉 探索问题,从而获取地理知识,提高地理能力、智力的教学模式。

二、地理图象导学法的教学过程

根据教学内容的特点,一课时由一个或数个教学环节组成,例如“黄河的忧患、根治”一节课可以由“黄 河的忧患”和“黄河的根治”两个环节组成。而每个教学环节又由四个教学步骤组成。

这四个教学步骤是:

①创设问题情境:是指教师提出问题前的准备阶段,包括教师启发式的导言、展示系统图象、学生的读、 听、看等。例如“黄河的忧患”的教学,教师可以先通过导言,激发学生兴趣,然后展示系统图象(中国地形 图、黄河流域水系图、黄土高原景观图片、“地上河示意图”等,让学生观察。

②提出问题:教师根据教学大纲、教材内容、学生的知识水平和所展示的图象,提出一个或几个问题(同 一个教学环节的几个问题具有相关性)。同时,指导说明解决问题的方法和途径。例如,上述“黄河的忧患” 四个问题,教师可以引导学生通过阅读图象和利用已学的知识思考和解答。

③探索问题:在学生独立思考和探索问题的基础上,请个别学生起来解答问题或上台指着图象解答问题, 其它学生提出补充和修改意见。其间,教师可根据学生回答情况,作适当的补充说明和启发,以便于帮助和引 导学生提出补充和修改意见。

④总结问题:教师根据学生的发言情况,指图作补充、修改、归纳和总结。

三、地理图象导学法的基本观点及其理论依据

第一,地理图象不仅起直观教具的作用,而且是围绕系列问题,精心设计的,符合逻辑思维规律(由简到 繁、由已知到未知,由具体到抽象等规律),有利于启发学生思考问题和解答问题的教学媒体。它始终贯穿于 教学的每一个环节、每个步骤。

第二,要求教师“变教为导”,强调教师所起的作用不仅仅是传授地理知识,更重要的是教会学生自己获 取知识的方法。

第三,强调学生的主体作用,主张学生自己思考、探索问题,从而获取知识,提高能力。

第四,要求一课时分为数个教学环节,每个环节提出的系列问题具有相关性和逻辑思维规律性,便于学生 由浅入深探索、解答问题。

该课题的基本观点,符合地理学科“综合性”、“区域性”的特点;符合地理教学的直观性原则;符合地 理逻辑思维的规律;符合地理教学的启发性原则。体现了“以教为主导,学为主体”的现代教学论观点。

四、地理图象导学法的现实意义

中学地理教学中,如何设计出既能吸取古今中外各种教学法的优点,又能体现地理学科教学特色;既能发 挥教师的主导作用,又能体现学生的主体作用;既有利于打好基础知识,又有利于培养学生地理兴趣、地理能 力,开发智力的教学方法或模式,正是当今地理教学改革所要探讨的问题之一。而地理图象导学法较好地解决 了这些问题,因此具有一定的使用价值和现实意义,具体表现在:

1、体现地理学科的教学特色

利用图象进行教学是地理教学最重要的方法,最突出的特点。地理图象导学法对地理图象的要求比一般把 图象作为直观教具有更高的要求。它不仅考虑到单一的图象设计,还考虑到图象的组合;不仅考虑到图象的直 观作用,还考虑到图象的启发作用。它要求图象为教师提出的问题服务,为学生思考和解答问题服务。它要求 图象的作用始终贯穿于每个教学环节,从而把对图象的要求和作用提高到前所未有的最高层次。

2、体现了“以教为主导,学为主体”的现代教学论观点

图象导学法强调教师语言的引导和图象的引导贯穿于每个教学环节。它重视学生动脑(思考)、动眼(观 察)、动口(回答)、动手(答题)解决问题。使学生的学习活动与教师的引导有机结合起来,达到全方位调 动学生学习的主动性和积极性,使教与学和谐统一。

3、有利于培养地理能力

由于图象导学法主张在教师引导下,学生利用图象独立思考问题、解决问题,因此有利于学生各种地理能 力的培养。如地理综合分析能力、地理比较能力、地理判断推理能力、地理图象判读能力、地理图象再现能力 、地理图象填绘能力、地理记忆能力、地理自学能力的培养等。

4、有利于培养学生学习地理的兴趣

由于图象导学法图象多,直观性强,提出问题富有趣味性,学生的独立思考也容易产生学习动机,故有利 于培养学生的学习地理的兴趣。

5、有利于素质教育

地理图象导学法体现了新的教育观、教学观、教师观、学生观、质量观、人才观,有利于学生素质的培养 。

篇4

【关键词】软土地基 地基处理 置换法 强夯法 拌合法 土工织物法 桩基法

建筑物与地基的关系非常密切。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,而且关系到建筑物的结构安全,其重要性已越来越多地被人们所认识。

我国幅员辽阔,软土多分布在江河湖海、丘陵低洼及山区谷地赋存。常见的软土地基主要有软粘土、杂填土、冲填土、饱和松散砂土、湿陷性黄土、膨胀土、含有机质土和泥炭土、山区地基土及岩溶(喀斯特)等,其物理、力学性质、工程特性及成因类型各不相同,厚度不一,因此需加以区别对待,地勘阶段应进行工程地质分区,以便按分区不同在区别地予以处理。在勘察设计时如地质工作做的深度不够,在施工时一旦发现,可作些补充勘察及勘探工作,对地质情况作进一步了解。以便采取有针对性的处理方法。

软土地基的处理方法很多,但其处理目的却是大体一致的,主要是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热力学等方法对地基土进行加固,用以改良地基土的工程特性。

(1)提高地基土的抗剪强度。地基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性取决于地基土的抗剪强度。为了防止剪切破坏以及减轻土压力,需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强度。

(2)降低地基土的压缩性。需采取措施提高地基土的压缩模量,以减少地基土的沉降。

(3)改善地基土的透水性。由于是软土在地下水的运动中所出现的问题,需要采取措施使地基土变成不透水或减轻水压力。

(4)改善地基土的动力特性。地震时饱和松散粉细砂(包括一部分粉土)将会产生液化,需要采取措施避免地基土液化,并改善其振动特性以提高地基的抗震性能。

(5)改善特殊土的不良地质特性。主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等特殊土的不良地基特性。

地基处理的方法可以从不同角度来分类,一般是根据地基处理的原理来进行分类,大致可以分为以下几种方法。

一.置换法

(1)换填法

置换法是将表层不良地基土挖除,采用较好压密性的土回填后进行压实或夯实,形成良好的持力层。依次达到改变地基土的承载能力,减少地基沉降。

(2)振冲置换法

采用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,然后在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载能力及减小压缩性的目的。

(3)夯(挤)置换法

采用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中,挤开土体,并在管 (或夯坑) 内放入碎石或砂石等填料。该桩体与地基土形成复合地基,由于挤、夯使土体受到挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。

二.强夯法

强夯法是20世纪60年代在法国发展起来的,通常称之为动力固结法。它是采用60吨左右的强夯机,将大吨位(100~400KN)的夯锤起吊到6~40米的高度自由落下,对地基土施加强大的冲击能,在地基土中形成冲击波和动应力,使地基土压密和振密,以到达加固地基土,提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化性、消除湿陷性黄土的湿陷性的目的。

强夯法主要适用于加固砂土和碎石土、低饱和度粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。因其加固效果显著、适用土类广、施工方便、缩短工期、节省费用等优点,在各类工业与民用建筑、仓库、机场跑道、铁路和高速公路路基等工程已得到迅速、广泛的应用。

三.拌合法

(1)高压喷射注浆法(高压旋喷法)

以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出,直接切割破坏土体的同时与土拌合、置换。凝固后成为拌合桩(柱)体,这种桩(柱)体与地基一起形成复合地基。也可以用这种方法形成挡土结构或防渗结构。

(2)深层搅拌法

深层搅拌法主要用于加固饱和软粘土。它利用水泥浆体、水泥(或石灰粉体)作为主固化剂,采用特制的深层搅拌机械将固化剂送入地基土中与土强制搅拌,形成水泥(石灰)土的桩(柱)体,与原地基组成复合地基。水泥土桩(柱)的物理力学性质取决于固化剂与土之间所产生的一系列物理-化学反应。固化剂的掺人量及搅拌均匀性和土的性质是影响水泥土桩(柱)性质以至复合地基强度和压缩性的主要因素。

四.加筋法

(1)土工合成材料

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它采用人工合成的聚合物,如塑料、化纤、合成橡胶等为原料,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各层土体之间,发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。

(2)土钉墙技术

土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置,但也有通过直接打入较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。土钉通长与周围土体接触,依靠接触界面上的粘结摩阻力,与其周围土体形成复合土体,土钉在土体发生变形的条件下被动受力。并主要通过其受剪工作对土体进行加固,土钉一般与平面形成一定的角度,故称之为斜向加固体。土钉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。

(3)加筋土

加筋土是将抗拉能力强的拉筋埋置于土层中,利用土颗粒位移与拉筋产生的摩擦力使土与加筋材料形成整体,减少整体变形和增强整体稳定性。拉筋是一种水平向增强体。一般使用抗拉能力强、摩擦系数大而耐腐蚀的条带状、网状、丝状材料,例如,镀锌钢片;铝合金、合成材料等。

五.土工织物加固法

通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等,使这种人工复合的土体,能够承受抗拉、抗压、抗剪或抗弯作用,以提高地基承载力,减少沉降和增加地基稳定性。它适用于各种软弱地基。

加固法的基本原理是通过土体与筋体间的摩擦作用,使土体中的拉应力传递到筋体上,筋体承受拉力,而筋间土承受压应力及剪应力,使加筋土中的筋体和土体都能发挥各自的作用。

常见的土工织物有土工格栅、土工带及土工格室,其中土工格室除了能够像土工带和土工格栅一样,能延缓或者切断地基破坏的滑动面,从而使地基承载能力提高。而且,土工格室能对处于格室内的土粒给予三维约束,使土粒与格室成为一个刚度远大于地基的整体,它能较好分布施加在它上面的荷载,使地基受力较为均匀,从而提高地基承载力。

六.桩基法

当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩办法进行加固处理。钢筋混凝土预制桩(钢筋混凝土桩和预应力管桩)目前由于具有较强承载力,投资省,质量有保证,施工速度快等特点,得到普遍运用。淤泥质土层较厚地基处理还可以采用灌注桩,采用基岩或者硬土层作为持力层,灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩,但两种方法灌注桩还存在一些技术难题,一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题;二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。

参考文献:

[1]朱梅生.软土地基[M].北京:中国铁道出版社,1989.

篇5

关键词:堤防工程;软土地基;失稳原因;措施

【分类号】:TV871.2

1引言

随着社会的发展,水利堤防工程越来越受到人们的重视,成为整个社会基础设施的重要组成部分,更是保证国民经济正常发展和为城镇居民提供生活与生产用水的关键方法。而在水利提防施工建设的过程中,应该加强对堤防工程软土地基加固工作的研究工作,改善堤防工程地基土壤的力学性质,提高地基的承载能力,减少承压下地基形变的程度,增加土壤的抗滑能力和稳定性,满足水利工程施工的要求,因此研究软土地基特性,做好相关的加固和施工工作极为重要。

2软土地基特性

软土是指湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土,如软粘土、冲填土、杂填土及其它高压缩性土,有时把易液化的疏松粉细砂也归入软土的范畴,软土地基的特性如下:

①孔隙比和天然含水量大。软土的天然孔隙比一般e=l~2之间,淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50~70%,一般大于液限,高的可达200%,软土层中的淤泥颗粒不密实,造成天然孔隙较大。

②软土地基压缩性高。软土地基中淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于0.5Mpa-1,建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降,尤其是沉降的不均性,会造成建筑物的开裂和损坏。

③软土地基透水性弱。软土地基透水性却很小,不利地基排水固结,地基土体受荷载作用后,往往呈现很高的孔隙水压力,影响地基的固结压密。

④软土地基抗剪强度低。软土通常呈软塑-流塑状态,在外部荷载作用下,抗剪性能极差,提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路,它将随着有效压力的增加而逐步固结。

⑤软土地基灵敏度高。软黏土尤其是海相沉积的软黏土,在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度,但一经扰动,抗剪强度将显著降低。软黏土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度来表示,软黏土的灵敏度一般在3-4之间,也有更高的情况。因此,在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。

3堤防工程在软土地基施工中失稳的原因

造成堤防工程在软土地基施工中失稳的原因在于软土地基中剪应力超过抗剪强度,稳定平衡遭到破坏主要有两方面因素:

①剪应力的增加。堤防工程软土上层面的剪应力的增加,大量降雨也会使土体水份增加且容重增重;在降雨过程中会对软土层有渗透压力;天然地震、人工打桩等引起的动荷载。

②抗剪强度的减小。孔隙水应力的升高,气候变化产生的干裂、冻融,粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等现象引发软土地基本身抗剪强度的降低。

4堤防工程软土地基处理方法及措施

4.1挤淤法

①堤身自重挤淤法。堤防工程中用堤身自重挤出软土中淤泥是最为常见的软土地基处理的方法,通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤,同时做好排水反滤,通过堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加,从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷,应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度,根据设计计算,分期加高。

②抛石挤淤法。就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中,将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走,从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行:将不易风化的石料(尺寸一般不宜小于30cm)抛填于被处理堤基中,抛填方向根据软土下卧地层横坡而定,横坡平坦时目地基中部渐次向两侧扩展;横坡陡于1:10时,自高侧向低侧抛填。最后往上面铺设反滤层。

4.2水泥土搅拌法

水泥土搅拌法是利用水泥等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,由固化剂和软土间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量。

4.3土工合成材料加筋加固法

土工合成材料加筋加固法将土工合成材料平铺于堤防地基表面进行地基加固,能使堤防荷载均匀分散到地基中。当地基可能出现塑性剪切破坏时,土工合成材料将起到阻止破坏面形成或减破坏发展范围的作用,从而达到提高地基承载力的目的。此外,土工合成材料与地基土之间的相互磨擦将限制地基土的侧向变形,从而增加地基的稳定性。

4.4排水固结法

排水固结法是在排水系统和加压系统两部分的相互配合作用下,使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板;排水系统是一种手段,如果没有加压系统,孔隙中的水没有压力差就不会自然排出,地基也就得不到加固。加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。

4.5强夯法

强夯法是将80KN的夯锤起吊到6~30m的高度,让锤自由落下,对土进行夯实。经夯实后的土体孔隙压缩,同时,夯点周围产生的裂隙为孔隙水的出逸提供了方便的通道,有利于土的固结,从而提高了土的承载能力,而且夯实后地基由建筑物荷载所引起的压缩变形也将大为减小。强夯法适用于河流冲积层、滨海沉积层黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种地基。

4.6振动冲法

振冲法是利用1根类似插入式混凝土振捣器的机具,称为振冲器,有上、下2个喷水口,在振动和冲击荷载的作用下,先在地基中成孔,再在孔内分别填入砂、碎石等材料,并分层振实或夯实,使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低(初始不排水抗剪强度一般要求大于20kPa),该法对太软的淤泥或淤泥质土不宜采用。石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰,或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰(常称为二灰),并分层击实成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用,离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。

4.7换基法

垫层法也就是换基法,是把堤防软基底的不能进行施工或设计要求的软土挖除,在人工作用下回填相应的砂碎石、粉煤灰、干土、石渣或矿业渣。把一些强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料等都可作为持力层。可以就地取材,具有施工方便、加固效果明显、经济效益高。该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。

5结束语

总之,软弱地基处理的方法很多,以上处理方法是针对堤防工程软土地基处理时需要掌握的方法,不管采用何种方法,处理后的建筑场地必须满足强度、变形、动力稳定、透水性及特殊土地基稳定性的要求。堤防是水利工程重要的组成部分,是调配水资源不可缺少水利设施。应根据不同的地基土质采用相应的方法进行处理,水利建设工作者应该加强对软土地基特点,做好软土地基的科学分析,找到软土地基上进行堤防工程施工的措施和办法,以确保地基的稳定,保证工程的质量。

参考文献

[1] 刘启阳,洪乃全,莫文海等.堤防工程几种常用的软土地基处理方法[C].//四川省土木建筑学会第32届学术年会论文集.2007:96-97.

篇6

中图分类号: TU47 文献标识码: A

1软土地基的特性

软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基。软土地基承载能力很低,一般不超过50kN/m2。软黏土中最常见的、工程地质性质最差的要数淤泥或淤泥质土。通常工程上把天然孔隙比≥1.5的亚黏土、黏土称为淤泥,而把孔隙比大于1.0小于1.5的黏土称为淤泥质黏土。其主要特性有5个方面:

1)孔隙比和天然含水量大。我国软土的天然孔隙比e一般在1―2之间,淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50%~70%,一般大于液限,高的可达200%。

2)压缩性高。我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般都大于0.5MPa-1,建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降,尤其是沉降的不均性,会造成建筑物的开裂和损坏。

3)透水性弱。软土含水量大,可是透水性却很小,渗透系数k≤1mm/d。由于透水性如此微小,土体受荷载作用后,往往呈现很高的孔隙水压力,影响地基的压密固结。

4)抗剪强度低。软土通常呈软塑一流塑状态,在外部荷载作用下,抗剪性能极差。根据部分资料统计,我国软土无侧限抗剪强度一般小于30kN/m2(相当于0.3kg/cm2)。

5)灵敏度高。软黏土尤其是海相沉积的软黏土,在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度,但一经扰动,抗剪强度将显著降低。

2软土地基上堤防失稳的破坏机理

引起软土地基上堤防滑动破坏的根本原因,在于软弱地基中某个面上的剪应力超过了它的抗剪强度,稳定平衡遭到破坏。主要有两方面因素:一是由于剪应力的增加。二是由于软土地基本身抗剪强度的减小。对堤防工程进行稳定分析时,通常是将假想滑动面以上土体看作刚体,并以它为脱离体,分析在极限平衡条件下其上各种作用力,并以整个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比来定义它的安全系数,即:

T1Fn=F

式中Fn――堤防稳定安全系数;T1――滑动面处土体的平均抗剪强度;F――作用于滑动面上的平均剪应力。

Fn>1土体处于稳定状态;Fn1(堤防工程等级不同,Fn取值也不同,通常在1.05~1.30之间)。通常有两种方法:一是提高土体的抗剪强度,使孔隙水应力充分消散,如对地基进行加固等;二是减小作用在土体上的剪应力,如减小堤防的横断面积,尽量避免对堤防的扰动等。第一种方法在工程中被广泛采用。

3 软土地基上筑堤常用的地基处理方法及适用条件

对于堤防工程,常用的软土地基处理有8种方法:

1)堤身自重挤淤法。堤身自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤,并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加,从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷,应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度,分期加高。其优点是可节约投资,缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土,且在工期不太紧的情况下采用。

2)抛石挤淤法。抛石挤淤法就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中,将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走,从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行:将不易风化的石料(尺寸一般不宜小于30cm)抛填于被处理堤基中,抛填方向根据软土下卧地层横坡而定。横坡平坦时自地基中部渐次向两侧扩展;横坡陡于1:10时,自高侧向低侧抛填。最后在上面铺设反滤层。该法施工技术简单,投资较省,常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。

3)垫层法。垫层法就是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除,代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。可以就地取材,价格便宜,施工工艺较为简单。该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。

4)预压砂井法。预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下,使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板:加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下:先将需加固范围内的地基上的植被和表土清除,上铺砂垫层;然后垂直下插塑料排水板,砂垫层中横向布置排水管,用以改善加固地基的排水条件;再在砂垫层上铺设密封膜,用真空泵将密封膜以内的地基气压抽至80kPa以上。该法由于加固时间过长,抽真空处理范围有限,因此只适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理,而流变特性很强的软黏土、泥炭土则不宜采用。

5)振动水冲法。振冲法是利用1根类似插入式混凝土振捣器的机具,称为振冲器,有上、下2个喷水口,在振动和冲击荷载的作用下,先在地基中成孔,再在孔内分别填入砂、碎石等材料,并分层振实或夯实,使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低(初始不排水抗剪强度一般要求大于20kPa),该法对太软的淤泥或淤泥质土不宜采用。

石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰,或在生石灰中掺人适量粉煤灰、火山灰(常称为二灰),并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用,离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。

6)旋喷法。旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力,也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度后提升,喷嘴同时以一定速度旋转,高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固土体相比,强度大,压缩性小,适用于冲填土、软黏土和粉细砂地基的加固。该法不适宜塘泥土、泥炭土等有机质成分极高的土层。

7)强夯法。强力夯实是将80kN以上的夯锤,起吊到很高的地方(一般6~30m),让锤自由落下,对土进行夯实。经夯实后的土体孔隙压缩,同时,夯点周围产生的裂隙为孔隙水的出逸提供了方便的通道,有利于土的固结,从而提高了土的承载能力,而且夯后地基由建筑荷载所引起的压缩变形也将大为减小。该法适用于河流冲积层,滨海沉积层,黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种地基。

8)土工合成材料加筋加固法。将土工合成材料平铺于堤防地基表面进行地基加大,能使堤防荷载均匀分散到地基中。当地基可能出现塑性剪切破坏时,土工合成材料将起到阻止破坏面形成或减少破坏发展范围的作用,从而达到提高地基承载力的目的。此外,土工合成材料与地基土之间的相互磨擦将限制地基土的侧向变形,从而增加地基的稳定性。

4工程实例

2009年3月贵州省松桃县对城区河道左岸条石护岸基石进行软土加固。在护岸施工中,开挖基础到设计深度时发现有125m长的基础夹有含水量高、强度低和压缩性大的软黏土层,最大厚度约6m。为防止堤基不均匀沉陷,增强堤防的稳定性,对该125m长的软黏土层作了振冲加固。布孔为三角形,间距1.5m。根据软土分层情况,孔深定为2~6m,共320孔。使用30kW振冲器,加密电流50A,每孔平均施工时间20~40min。回填碎石粒径5~80mm,填料量为720m3。振冲后,堤防经过近5年的运行考验,经沉陷观测表明,沉降量很小,地层稳定。

篇7

[关键词]软土地;办法;工程

中图分类号:TU471.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0092-01

一、软土地基在工程建设中处理的重要性

软土地基上基础设计处理措施的有效性和科学性,对于确保日后工程平稳的运行和安全性具有非常重要的意义。过去在一般公路通过软土地区,由于纵坡要求不严,且多低路堤,故对路基大部分地段处理工程少,线路等级标准不高,路基宽度窄、立交少、仅对桥头高路堤部位重视些。高速公路的出现,因为对各方面的要求有所提高,所以路堤高度多超过软土填土极限高度。所以,在进行具体的软土地基上的基础设计施工之前必须采取有效的施工技术控制处理措施,对软土地进行有效的处理,加固和强化地基强度。

二、软土地基在工程建设中处理的问题

建筑工程软土地基上基础设计的准备不足鉴于当前建筑工程的施工地基条件复杂,地质信息变化难以控制的情况,在具体的工程地基基础施工设计中往往缺乏有效的准备工作。施工过程中会由于前期基础施工设计过程中对于地下涌水量和底层流砂状况的分析不够准确的原因,施工现场缺乏有效的降水和排水设备配置,影响工程基础设计质量的同时也占用了工程工期;软土地基上基础设计施工受周边相邻的建筑物的地基影响在进行盲目地基排水、降水的操作中,会因为地下水位的过度下降,致使地层孔隙增大,地基的沉降和压缩性也随之增加,最终导致地基的下沉,影响建筑的稳固。

建筑工程施工现场勘察资料不完善在实际处理软土地基的基础施工过程中,首先需要全面掌握施工现场的地质条件、地貌特征以及气候环境和水文信息等方面的详细勘察资料。然而,在当前的具体操作过程中,许多单位对软土地基勘察工作重视程度不够,只是延续传统的勘测手段和方法,甚至直接借鉴之前或者临近工程的勘察资料作为本工程项目的资料应用,导致工程施工现场的勘察资料缺乏准确性和有效性,相关地质学信息和水文信息资料不完整,为后续的建筑工程的基础设计增加了难度。

三、软土地基处理的具体措施

1.堆载预压法软土地基上基础的处理措施

鉴于软土地基的承载力低,强度弱的特征,通常需要在施工之前采取在工程地基区域铺填大量的砂土,通过增加土体的荷载,使软土快速固结沉降,达到提高软土地基强度的效果。

当软土地基的强度达到一定程度后,需要将上面铺设的荷载填土卸载,进行地面的修筑施工后再进行堆压预处理,经过第一次的堆压处理后,后续的重复一般不会产生大的固结沉降效果,这种方式也就是我们所得堆载预压法软土地基处理措施。在采用堆载预压法的施工过程中需要注意的是,对于堆载增加负荷的原材料要做好质量控制工作,确保不会损害地基,保证工程施工安全。

2.水泥土搅拌桩法处理软土地基

水泥搅拌桩主要是通过利用水泥和石灰等原材料制作成固化剂,然后使用深层搅拌机将软土地基深处的软土同制作的浆液或者粉体进行均匀搅拌而形成具有一定强度的结构。在这个搅拌处理过程中,地基软土会与制作的固化剂(浆液或者粉体)发生相应的理化反应,从而增加软土的整体塑性和水稳定性,实现进一步的加强地基强度的过程。采用水泥搅拌桩技术处理软土地基上的基础措施可以很大程度上提高工程地基的承载能力,减缓建筑物的沉降速度,将地基承担的荷载力度进行相应有效的分摊,从而达到在软土地基上基础设计施工的要求。

3.真空预压法在软土地基上基础的处理措施

所谓的真空预压法就是指通俗意义上的采用地基砂井设置或者塑料排水板的施工工艺,实现增加地基强度和牢固性的一种工程基础处理方法。该方法使用过程中首先要在需要处理的地面上铺上一层砂垫,再用密封性较好的不透气膜盖上,充分隔绝外部大气。在砂层垫中通常会预先设置吸水管路,并使用抽真空设备,将密封膜内部的空气抽取干净,这个过程中,或产生压差,压差的作用力不会破坏软土地基,同时还会通过反作用力的转换降低软土地基上基础的荷载。由于该方法具有施工容易、操作简单、节省材料的同时还能缩短施工工期等众多的优点,常常应用在大面积的建筑工程施工当中。

4.灌浆法

是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果,高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩,提高闸基承载力,达到控制沉降的目的。另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流,然后再对闸室进行灌浆处理。

5.桩基法

当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样,早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩,目前很少使用,一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全,设备陈旧,技术落后,存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题;二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基,由于存在工期长,工后变形大等问题,已不再用作对变形有要求的建筑地基处理;三是民用建筑已禁用木桩基础。

淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载台,灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩,但两种方法灌注桩还存在一些技术难题,一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题;二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。福建省龙海市发生几起灌注桩基础民用建筑不均匀沉陷,导致墙体裂缝事件,是由于施工中存在上述技术问题造成。钢筋混凝土预制桩(钢筋混凝土桩和预应力管桩)目前由于具有较强承载力,投资省,质量有保证,施工速度快等特点,得到普遍运用,如龙海市角美镇金山水闸,其地质条件覆盖一层10m以上厚的淤泥土层,地基处理采用边长为250mm钢筋混凝土预制方桩,挤密淤土层并靠摩擦承载,钢筋混凝土预制桩还具有抗水闸水压力产生水平荷载,达到水平稳定作用。

四、结语

综上所述,软土地基给建筑工程的基础施工设计带来了诸多的问题,同时,也严重的影响了工程的施工质量和安全性能。为此,我们讨论和研究了一系列的软土地基上基础的处理措施,但是,这些处理措施并不是适合于任何工程情况的,具体的应用和改进还需要结合建筑工程的软土地基特点和建筑的整体设计构想选择适合的处理措施,以保证建筑工程软土地基上基础设计的有效性。

参考文献

[1] 郭良.浅谈古离线二级公路软土地基的处治方法[J]. 科技情报开发与经济,2006,(14).

[2] 陈杆义,公路工程中软土地基处理[J],黑龙江交通科技,1999.

篇8

关键词:建筑工程;地基施工;软土;处理方法

中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:

在一些建筑物坍塌事故中,很大一部分原因是地基施工没有处理好而造成的。而软土地基是特殊问题地基最为常见的一种,如果不进行妥善处理,就会引起一系列的严重事故。下面先从软土地基的特点与性质出发,进行分析,在此基础上谈谈解决的对策与措施。

软土地基的形成及特性之分析

在土木建筑工程施工过程中,常常会遇到地质条件不好的饱和性软土地基,这种地基需要先经过人工的改造与处理,才能开始地基施工。软土地基是怎样形成的呢?主要是土壤长期处在静水或者缓慢的流水的环境中,土壤的含水量及饱和度极高,因此形成黏粒状的淤泥、泥炭土、淤泥质土和沼泽土等软土。这种软土由于含水量高,抗剪能力差,所以容易发生大量的沉陷、坍塌、变形等质量事故问题。

软土地基有以下的一些特性:

第一,软土地基的土壤孔隙会比较大,孔隙比e≥1.0,并且压缩性也较高,a1-2>0.5MPa-1,属于高压缩性土;

第二,软土地基的土壤承重能力较差,在施工过程中,由于荷载作用,剪应力会使承重能力差的土壤产生变形,所以,进行搅拌、振动后,土壤的内部结构就会遭到破坏,抗剪强度就会变弱,容易造成建筑物沉降的发生。

第三,软土的天然含水量都会比较高,含水量大于40%,并且会呈现出流塑的状态,土壤的渗透性差,通常渗透系数k≤i×10-6cm/s,抗剪强度低,天然不排水抗剪强度一般小于30kPa;

软土地基基础处理及解决方法

在建筑地基施工过程中,施工管理人员要切实根据施工工程现场的土质情况

及地理条件来选择不同的软土地基处理方法。就目前常用的处理方法来说,有换土垫层法、砂石桩法、深层水泥搅拌桩、强夯置换法、振冲法和挤密法等,下文将详细对此进行分析。

1、换填垫层法

如果软土层厚度不是很大的时候,比较适合用这种方法来进行处理。首先,对地基面进行一定范围内的处理,将软弱的土层全部挖出来,或者铲除掉部分软弱土壤,然后再垫上砂石、碎石、高炉干渣、煤渣、粉煤灰等垫层,垫层的材料一般为渗水性好的中粗沙,具有较好的稳定性和无侵蚀性,可以有效地减少垫层地基变形的发生,减少地基的沉降、断裂。

在对软土地基进行换填土层时,首先应该要清除地面上的垃圾等杂物,还要对地表的一些孔穴进行清理,换填范围为填方路基坡脚外1m的地方,开挖边坡坡度两侧按1:O.5。整平并碾压密实基底后才能进行垫层,推成坡度为2%的横坡,并分层填筑。施工技术人员必须严格按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数,才能进行分层的填筑压实,并且要做好填筑压实后的还要进行自然晾晒工作,也可以用洒水车喷洒后再进行晾晒。

在换填垫层工作中,要保证砂垫层达到密实度要求,关键的工序就是碾压。技术人员要正确地选择和使用压实机械,这不仅会直接影响到工程的质量和进度,同时,也是发挥配套机械能力和降低工程造价所必需的。砂垫层施工时,在两侧地面上挖临时排水沟,避免雨水流到换填开挖出的基坑内。

2、真空预压法

这种方法使用于饱和均质黏性土及含薄层砂夹层的黏性土,特别适用于新回填土、超软黏性土地基的加固。在具体操作上,首先需要在软土地基的表面铺设一层透水砂砾层或者是砂垫层,然后再在砂砾层的上面覆盖一层不透气的塑料薄膜或橡胶布,使得整片土壤四周密封,与大气隔绝,从砂垫层的内埋设渗水管道,并用真空泵连通进行抽气,使透水材料保持较高的真空度,在土的孔隙水中产生负的孔隙水压力,将土中孔隙水和空气逐渐吸出,从而达到使土体固结的目的。为了加速固结速率,缩短渗透固结的时间,还可以在地基中设置竖向排水通道,如砂井、排水板等,就能取得较好的软土处理效果,并且还能节约工程的造价水平。

3、深层水泥搅拌桩法

深层水泥搅拌桩往往适用于砂土、淤泥、粉土和泥炭土的软弱地基中。这种方法就是利用搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌,用水泥将软土地基进行固化,提高地基的强度。在冬季施工的时候,技术管理人员要注意在低温下水泥凝结的时间与强度是否达到要求。所以,使用这种方法较为讲究,但是效果也非常的显著,在使用水泥时,要对水泥的品种进行严格控制,在施工过程中,还要采取防潮、防雨淋措施,坚持先进库的水泥先用,后进库的水泥后用,避免水泥因放置时间长使标号降低。具体施工操作过程如下:

(1)试桩:试桩就是为了确定一些技术性的参数,例如搅拌最佳次数、泵送的压力、水泥浆的水灰比、泵送的时间、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅的深度等参数,以便于指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工进行。每个标段的试桩大于等于5根,7d后直接开挖取出试桩检验,取芯在至少14d后,主要检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。在试桩成功以后,才能进行正式的水泥搅拌桩施工工作。必须待试桩成功后方可进行。

(2)在进行深层水泥搅拌桩施工前,要清除桩位处地上、地下障碍物,将施工场地填垫平整。

(3)水泥搅拌桩施工时,要测量好现场的地面标高,确定好桩顶标高。此外,还要施工场地道路的通畅,保证水泥原料的质量,对施工中所需的水泥,应经现场取样送试验室复检合格,存放场地要充分满足施工需要,现场布局合理。对施工机械方面的要求,也是比较严格的,水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能,钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收。

(4)施工要点

①施工工艺流程:桩位放样――钻机就位――检验、调整钻机――正循环钻进至设计深度――打开高压注浆泵――反循环提钻并喷水泥浆――至工作基准面以下0.3m――重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度――反循环提钻至地表――成桩结束――施工下一根桩;

②在进行水泥搅拌桩开钻之前,施工技术人员及管理人员要检查好管道中是否有堵塞的现象及问题,并且要禁止水泥搅拌桩带水下钻,以确保施工的安全及质量要求;

③要保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,并且要对每根成型的搅拌桩进行质量检查,水泥的搅拌配合比也应该满足技术要求;

4、高压喷射注浆法

高压喷射注浆法作为近四十年来广泛应用的地基处理技术之一,正处在不断

推广、不断改进的时期。在软土地基施工中,一旦遇到砾石层,并且在砾石的直径不太大的情况,就可以采用高压喷射注浆法,但是,不能用于地下水流速过大的地层。从工程实践分析,高压喷注水泥土主要在软土地区用做地基加固和桩基础。

结束语

综上所述,在软土地基施工过程中,技术人员要切实根据实际的土壤情况及

施工要求选择不同的施工方案,对软土地基进行加固处理,保证地基的牢固、扎实,以确保建筑物的整体安全性能。

参考文献

[1]苑平永,王立姣,金瑛琳.软弱地基处理的施工方法[J].东北水利水电,2012年09期.

[2]周明琪,楼晓明.真空与堆载预压法地基处理的对比分析[J].低温建筑技术,2010年02期.

篇9

关键词:土岩组合地基;处理;设计

中图分类号:S611文献标识码: A

地基基础是整个建筑物的重要组成部分,它对建筑物的安全和正常使用有着密切联系,一旦出现事故,处理就比较困难,例如地基的下沉将造成室内地坪空鼓、开裂,室外散水空鼓开裂、下沉,建筑物基础受水浸泡,甚至导致建筑物不均匀沉降等问题。土岩组合地基是山区常见的建筑场地,济南市常见的土岩组合地基主要有:①土层呈尖灭状分布的地基,这是由于下卧基岩表面坡度较大形成的;②覆盖土层厚薄极度不均匀的地基,这是由于基岩表面起伏不平导致的。一般来说,这些地基无论岩石还是土体的承载力都比较高,因此地基的承载力一般有富余,但是由于土层和岩石的刚度差异巨大,因此最大的问题是容易出现不均匀变形,导致建筑开裂等问题。已有的文献对这些地基的处理已有大量介绍,本文将在这些已有经验的基础上,介绍一个土岩组合地基上的基础工程处理方法和实例,供同行参考。

一、工程概况

银丰花园住宅小区的建筑场地地面起伏不平,相对高差最大为26.46m,呈南高北低,北部地势较平坦。其中16#、17#楼结构类型为剪力墙结构体系,筏板基础,总高34.7m(11层,1层地下室)。该场地土层厚薄不均、性质不同,自上而下的土层分别是:①杂填土厚0.6~2.0m;②黄土(fak=120kpa,Es=8.54Mpa) 厚1.75~3.8m;③碎石混粉质粘土(fak=180kpa,Es =22.3Mpa)厚5.6~7.3m。土层以下为基岩,为奥陶系下统灰岩,但是基岩面深浅不一:浅的0.6m,深的10.0m,基岩fak=1500kPa,qpk=5000kPa。基底标高部分位于基岩下,部分位于土层上。根据地质勘察报告,该场地岩溶发育,而且存在不均匀性,钻探中发现普遍存在溶沟、溶洞等不良地质条件。这是一个土层厚度不均匀,基岩承载力较高,但又存在不良地质的土岩组合地基,加之上部结构为复杂高层建筑结构,整体荷载较大。其基础工程的妥善处理,不仅事关工程造价,而且影响到建筑的安全和使用。

二、处理方案

经过多次方案比较、论证,最后采用“独立基础+人工挖孔桩”基础方案:在基岩面埋深较浅的部分,挖除填土,将柱基础直接落在基岩上;对于基岩面埋深较大的部分,则采用人工挖孔桩,一柱一桩,桩端落在基岩上。这样的基础方案适合该工程特点和场地特点:①基础直接落在基岩上,基岩承载力较高,满足高层建筑荷载大的要求;②落在基岩上的基础不存在地基变形问题;③采用该方案后工程主楼与连接体之间不设永久缝,仅设后浇带用以解决险收缩和温度应力。同时,这样的基础方案传力明确、质量可靠、造价较低。

由于该场地土层厚度不均,基岩中又存在溶沟、溶槽等诸多不良地质现象,而且在设计阶段,是很难掌握非常详细的场地地质条件的,因此设计中要求无论是直接落在基岩上的柱下独立基础还是人工挖桩基础,均应对持力层灰岩进行超前钻探,查明基底5m(独立基础)或3d(桩基础)范围内基岩的完整性。

三、方案实施与效果

由于地质状况在设计阶段很难完全清楚,通过勘察手段也只能概括的查明场地内地形、地貌特征以及地质构造特征,对于是否存在岩溶、土洞、不均匀地基不良地质现象,场地内的地层结构、分布厚度及均匀性,各岩土层主要物理力学性质,场地内地下水类型,水位变化等,有一定的局限性。真实的场地条件只有基坑开挖才得以暴露显现,因此对于土岩组合地基的处理,必须由设计、施工和勘察密切配合,根据暴露显现后的实际情况,调整处理方案,使设计方案实施可行。在银丰花园住宅小区土岩组合地基的处理中,要求设计人员应参与全过程,不仅是在设计中制定处理方案,还应配合施工,实行动态设计,使处理方案经济可行,安全可靠。该工程的基坑开挖后,多处出现在勘察报告中未反映的溶沟、溶槽异常状况,但是通过设计方、施工、监理即时赶到工地,一方面安排清除溶沟、溶槽内泥土,另一方面,请地质勘察部门配合查清溶沟、溶槽平面范围,判断在基础平面内尺寸、定位以及在基础平面外1m范围内的走向、尺寸以及溶沟、溶槽旁基岩是否为完整或较完整的基岩。然后根据不同的实际情况对每个溶沟溶槽做了相应的处理方案。例如:23#楼A-9~A-E轴交柱基础 (独立柱基础),基础尺寸A×B×H(高)=1.8×1.8×1.2m。在基坑开挖时,发现基底在5m或3d深度范围内,有外露溶沟,溶沟较浅,溶沟内泥土易清除干净。可按下述原则:“对外露的、浅层的溶沟、溶洞、裂隙,采取挖填置换的方法处理。能全部清除洞内泥土的全部清除,将洞壁(沟壁)表面凿毛,然后用混凝土回填。”进行处理。采取了以下措施:溶沟内泥土全部清除干净,将沟壁表面凿毛,然后用混凝土回填。由地质勘察部门鉴定基坑基岩符合设计要求后,将原基础底面积扩大,跨越溶沟。确定方案后,设计单位立即以设计更改(补充)通知单的形式发至施工单位,及时处理了施工中发现的问题,排除了建筑危害。在该小区基础工程施工过程中,多处出现了类似的问题,但是通过各方密切配合,多次进行基础设计变更取得了良好的技术效果和经济效果。

结语:

土岩组合地基是不良的建筑场地,对于这样场地的基础工程,必须根据工程特点和场地特征因地制宜的确定地基基础处理方案。本文介绍了某住宅小区工程中遇到的土岩组合地基基础工程处理实例,通过采用独立基础和一柱一桩的基础形式,并在设计时制定遇到不良地质条件时候的处理原则。在施工过程中,通过设计、监理、施工、勘察的紧密配合,针对工程进行过程中的具体问题具体分析,得到了效果的良好技术和经济效果。

参考文献:

[1]宋均.新都住宅小区土岩组合地基处理方案优化[J].湖南农机,2010(5)

篇10

关键词:水利施工;软土地基;处理方法

随着近些年中国水利工程建筑技术的不断提高,同时也增强了水利工程建设中对地基的处理技术,地基处理技术的不断完善,也使得施工后的工程质量越来越好,保障了水利工程的使用寿命,既能够保证软土地段上修建的桥梁和路段的稳定性,同时又可以节约成本,我们需要在根据软土地段的地质实际情况进行分析和资金的投入,在建筑过程中还要不断的总结建筑经验,为以后的软土地基处理工作,打下坚实的基础。

一、水利施工中软土地基的危害

软土是一种天然的含水量高、孔隙比较大、压缩性很高以及抗剪的强度比较低的细粒土。所谓软土地基是指软土为主要成分,与粉沙、粉土等一些其他成分混合而成的地基。因此这样的土地基具有质地软、渗透性差、空隙性高、压缩性高、承载力低以及抗剪强度低的特点。水利工程建设的施工范围内,很多都是软土地基,而在软土地基上进行施工,建筑物会因此发生滑动甚至损坏。这也是建筑物发生滑动的最主要原因,而因为软土地基自身的特点以及施工过程中,地基上的负荷较大或者降水,使得软土的容重增加,造成剪应力的增加,使得软土地基在某一个面上的抗剪强度低于它所遭受的剪应力,因此失去了平衡,危及水工建筑物的稳定,严重时甚至会出现坍塌等严重事故。

二、水利施工中软土地基处理技术

为了确保水利工程的施工质量,避免因软基问题而带来的不良影响,在施工中就应该对软土地基进行有效加固后再进行下一步施工。目前在水利施工中,软土地基的处理技术方法有很多种,在具体的施工中应该采取哪种处理技术需要结合实际情况科学确定。以下就简单介绍几种常见的软基处理技术。

(一)换填管理法

在进行水利施工软土地基处理时,如果遇到的软土层比较薄的情况,可以将基底以下一定深度范围内的软土层挖出,用灰土、水泥、沙土等把软弱土层换填,在完成换填后,一定要进行有效的夯实,使换填后的土层符合工程对地基承载力的要求。一般来说,换填土包括砂和砂垫层,碎石和矿渣垫层,灰土和素土垫层。在进行换填管理的过程中,根据实际情况选择不同的底层材料,对于材料不同的垫层,所起的作用也是不同的,但主要是使用抗剪强度较高、压缩性较低的填筑材料替代软土,提高地基的承载力。由于换填沙土的成本较高,且渗透较严重,因此大多采用就地取材,换填泥土。这样不仅节省了成本,而且有利于水利工程的防渗。在填充软垫层材料的时候,会有一定的空隙出现,这样我们就可以利用透水性强的功能加快排水,利于软土的加快固结,防止低温时出现冻胀问题。

(二)排水固结法

在进行水利施工软土地基的管理中,排水固结法是重要的方法之一。排水固结法主要由排水和加压两大部分组成,根据加压方式的不同可以分为:堆载预压法、真空预压法、降水预压法和联合加压法。在排水固结的过程中,我们需要利用建筑物本身的重量进行加压管理,或者在建筑工程开展之前对施工场地先进行加载预压,从而使土体中的空隙逐渐减小,达到固结的目的。排水系统是充分利用土层自身所具备的透水特性,在地基中安放排水装置,由排水装置集中进行排水。常见的排水装置主要有两种:塑料水管排水和沙井排水。

(三)强夯法

在空隙较大,且含水量在一定范围内的软弱粘性土的软土地基处理中一般运用强夯法进行处理。所谓强夯法就是把重达80kN的夯锤上升到一定的高度,使夯锤做自由落体运动,利用夯锤自身的重量将土夯实。在水利施工中的软土地基的处理中合理的运用强夯法,能够有效提高软土地基的承载力。

(四)水泥土搅拌桩法

水泥土搅拌桩法是一种以水泥或石灰等材料作为固化剂主体,并通过专业的深层机械搅拌的方式,将软土地基深层的软土和固化剂融合,所进行的化学和物理方法。这种方法不仅有效的增强了地基的整体性、稳定性,还有效的减少了软土地基的沉降。

(五)高压喷射注浆法

注浆即为灌浆,将两种特性的浆液配比融合,利用泵将混合好的浆液注入软土地基的土层之中或注入到建筑物与地基结合的缝隙中,使得浆液在软土地基中扩散开,并深入渗透,最后将地基硬化,达到加固地基和防水的效果。其步骤可以分为:钻孔、插管、高喷施工和冲洗四个阶段。这种注浆作用表现在粘结凝固的作用,高压使土层之间产生加密的效果;土质填充饱满,起到割断水流效果;化学反应固结土质等效果,这是在传统的换土层法、夯实法、挤密法等软土地基处理方法中的一种现代软土地基处理方法的创新。

(六)灌浆法

为了使淤泥软土层及砂质的土层的地基硬化,达到巩固地基和地基的防水效果,我们将两种特性的浆液进行配比融合,然后利用泵将浆液注入到软土地基的土层之中,使其深入渗透的做法,浆液所用的大多是水泥浆、黏土浆以及一些化学物质如聚氨酯材料和硅酸盐等。

(七)加筋法

在一些沉降量不大的软土地基中,我们一般运用加筋土基法,进行对地基的处理,我们根据细粒土经常发生侧向位移的情况,在地基土层中假如耐拉性强的工程材料,让二者之间发生强大的摩擦力,在这样的摩擦力的作用下,土层和地下的工程材料便成为了一个整体,不仅降低了水利设施建设中在软土地基中的应力,而且大大的提高了地基的稳定性,同时提高了水利施工中软土地基的水平横向排水。

三、结语

随着世界科技的不断进步,在水利施工中对于软土地基的处理方法也越来越多,其目的都是为了改善软土地基土层性质,增加地基的稳定性,但为了最终得到最好的处理效果和争取最大的经济价值,还需要根据施工的具体情况采用最恰当的方式进行建设。

参考文献

[1]司良娟.水利施工中软土地基处理技术[J].轻工设计,2011(01):159.