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浅谈软土地基处理施工方案
浅谈软土地基处理施工方案
摘要:本文分析了软土及软土地基的特点,详细地介绍了几种软土地基处理的方法和施工方案,包括强夯法、换填法、水泥搅拌桩法和碎石桩法等等,以提高软土地基的强度,确保建筑物的安全和正常使用,提出了软土地基处理方法现存的一些问题。
关键词:软土地基 地基处理 施工方案
1、软土及软土地基
工程上的软土包括:淤泥质土、淤泥、泥炭质土、泥炭、杂填土、冲填土和饱和含水黏性土。软土一般是指占土样重量的50%以上且直径不大于0.1mm的颗粒。它们生成的条件是:静水或缓慢水流、多有机质、缺氧,一般与粉砂和泥炭交错沉积[1]。其大部分是饱和的,液限小于天然含水量,含有机质,孔隙比不小于1。绝大部分的软土层于全新世的中晚期生成,也有生成较早的,这些软土层一般都是埋在密实的硬土层之下。因为是由粉土粒组和粘土粒组组成软土的主要成份,并含一些有机质,所以其孔隙比大,含水量高。软土还有一些特点就是透水性差、抗剪强度低、压缩性较高、具有明显的结构性和流变性。
以软土为主,与泥炭、粉砂等一些其它土层相间而成的地基就叫软土地基。当然也存在几十米、上百米厚度,但土质较均匀的软土地基。靠自然界力生成的地基是软土地基主要形式,吹填土、弃土及山间填土地区的地基或滨海围涂造地有时也是其形式。对软土地基的分类和类型概略判断标准都在规范中有所提及。在给出软土地基定义时指出:软土地基要按施工状况及填方形状而异,在有必要时,判断能否按软土地基来处理的程序为:应该在充分研究构造物和填方的形式、种类、规模、地基特性的基础上,再来判定,而不能仅仅按地基条件来确定。
2、软土地基处理的一般原则
对于新建工程,应该首先确定土质是什么样的,应首先考虑是否可以利用天然地基,对于性能稳定的工业废料和冲填、杂填建筑垃圾,当密实度和均匀性较好时,均可利用作为地基持力层;对于工业废料等杂填土和有机质含量比较多的生活垃圾,没有经过专业处理是不宜作为地基持力层的;对于淤泥和淤泥质土应利用地基持力层应是其上覆较好的上层土,若上覆土层较薄,应注意在施???时,不要扰动淤泥和淤泥质土,若地基不能满足建筑物的要求,则应该对地基进行处理[2]。其处理的目的实改善压缩层地基土的一些特性,这些特性包括压缩性、强度、动力特性、渗透性和特殊土地基特性,这样保证地基的稳定性、强度提高,压缩性降低,使得基础的不均匀沉降或沉降减少,从而能确保建筑物的正常使用和安全。
3、一般软土地基处理方法及施工方案
软土一般是不能直接作为天然地基使用的,是由于其具有压缩性大、含水量高、强度低、透水性差和变形稳定时间长等特点,需经过加固来处理荷载作用下引起的不均匀沉降或沉降。而导致路基变形、破坏的主要原因又是沉降,因此对软土地基处理是否恰当,不仅会直接影响道路的工程质量和使用性能,而且将进一步影响工程的投资。处理软土地基的方法有很多,其处理的目的都是使地基满足动力稳定性强度、变形和透水性的要求。
3.1 强夯法
强夯法又叫动力压实法或动力固结法。这种方法使提高地基强度和降低其压缩性的措施是反复将一般为10-40t重锤提到高处,然后使其做一般落距为10-40m自由落体来夯击地基。强夯法的优点有:适用土质范围广、加固效果好、设备简单、施工方便、施工周期短、节省劳力、节约材料、施工费用低和施工文明等。强夯法适用处理的地基土有:砂土、碎石土、粘性土、粉土、素填土和杂填土,它不仅使地基压缩性降低了、强度提高,更重要的是土的湿陷性消除了和抗振动液化的能力改善了,所以处理湿陷性黄土地基和可液化砂土地基等可以常这种方法。强夯法不适用的地基土是饱和度较高的粘性土,比如淤泥或淤泥质土地基。强夯法施工的步骤如下:
(1)锤重力应该不小于起吊机械起吊重锤的1/3倍,能脱落吊钩时,起重能力可不小于锤重力的1.5倍。
(2)夯实应该在最佳含水量情况下进行。当取5t的夯锤质量,一般落距就为2.5-4.5m,夯击能量要达到600-1000kN/m。底面积与锤重力的关系应是底面积重力的单位静压力为15-20KPa。
(3)夯打施工时的原则是,先周边后中间,按一夯一夯的顺序进行,同一夯位在一次循环中应连夯两次,下一循环的夯位应与上一循环夯位应错开,错开的距离至少为1/2的锤底直径。
(4)施工记录在夯打过程就应及时作好。在夯实工作顺利完成后,清除场地表面松土,并整平拍实直至设计标高。
(5)在重锤夯实完工后,应进行施工记录检查,质量检验,除应符合试夯规定要求的最后下沉量外,同时还应满足最底面的总下沉量应大于等于试夯总下沉量的90%的要求。
3.2 换填法
换填法就是挖去基础地面一定范围内比较浅的软弱土层,然后充填砂、卵石、碎石、素土、灰土、矿渣、煤渣等材料,因为这些材料强度较高、性能
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