建筑基礎(chǔ)選型及軟土地基處理方法探析|軟土地基處理方法
發(fā)布時(shí)間:2020-02-16 來源: 短文摘抄 點(diǎn)擊:
本文分析了建筑基礎(chǔ)選型中軟土地基的處理方案。 所謂軟弱土地基指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜質(zhì)土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基,也稱軟弱地基。軟土的抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性低、觸變性、流變性以及不均勻性。針對軟土地基處理方法通常有:機(jī)械壓實(shí)法、強(qiáng)夯法、換土墊層法、預(yù)壓固結(jié)法、擠密法、振沖法、化學(xué)加固法等。
1.軟土地基的處理方案
1.1墊層法
在對軟土地基進(jìn)行加固中所使用的墊層法,主要用于軟土地基的淺層處理方法,其中包括加筋碎石墊層法、換土加筋墊層法以及換土墊層法,其主要用于沖填土、淤泥質(zhì)土以及淤泥等軟土地基上的淺層處理,先利用機(jī)械或者是人工的方式就路基下的軟土挖除,然后將其換填為一些強(qiáng)度較高的粘性土或者是卵石以及砂石等材料。在具體的施工過程中一般都是先將軟土層中的淤泥以及腐殖土進(jìn)行清除,一般清除厚度在80cm左右,然后最好是分為兩層進(jìn)行換填,在底層填上40cm的卵石、上面是40cm的砂石,這樣分層壓實(shí)所起到的加固效果要明顯的多。
1.2拋石擠淤法
拋石擠淤法主要用于一些常年積水的低洼地帶,這些路面的排水施工比較困難,其表土層的厚度較薄,且呈現(xiàn)出流動的狀態(tài),還包括一些片石可以沉到底部的泥沼以及厚度小于3m的軟土路段。在該方法中所拋投的片石,其粒徑最好不要小于30cm,即使包含粒徑小于30cm的也不能超過總含量的20%。在具體的施工過程中要先從路堤的中部開始,先向前拋投,然后在依次往兩側(cè)展開,從而將淤泥從兩側(cè)擠出,在此基礎(chǔ)上再用重型壓路機(jī)反復(fù)碾壓直至壓實(shí),上面再鋪設(shè)一層反濾層,最后填土碾壓,這種加固方法所取得的效果也是很明顯的。
1.3排水固結(jié)法
該方法適用于飽和粘土,有機(jī)質(zhì)粘土的地基處理。排水固結(jié)法的排水系統(tǒng)由水平排水砂墊層和豎向排水體構(gòu)成,主要起到改變地基原有排水邊界條件,縮短地基孔隙水的排水距離,加速軟土地基固結(jié)過程的作用。當(dāng)軟土層較薄且靠近地表或土的滲透性較好,施工期較長時(shí),可以在地面鋪設(shè)砂墊層而不設(shè)置豎向排水體。水平砂墊層厚度一般為50cm,采用中砂或粗砂,有機(jī)質(zhì)含量不大于1%,不得含有粗塊和其他雜物,含泥量不得超過5%。水平砂墊層寬出路基兩側(cè)各1m,并確保排水暢通。豎向排水常選用袋裝砂井或塑料排水板。塑料排水板法的施工機(jī)具主要是插板機(jī)。豎向排水與水平砂墊層應(yīng)連通,施工前應(yīng)先鋪30cm厚砂墊層,3%~4%橫坡,然后施工豎向排水體。對塑料排水板(袋裝砂井)處理軟土路基,地基固結(jié)較好,狀態(tài)正常,它既有排水固結(jié)的作用,又能起擠密地基作用,且施工設(shè)備簡單。
2.其他對軟土地基加固的方案
2.1開挖換填(換土墊層法)
定義:在沖刷較小的軟土地基上,地基的承載力和變形達(dá)不到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求,且當(dāng)軟土層不太厚(如不超過3m)時(shí),可采用較經(jīng)濟(jì)、簡便的換土墊層法進(jìn)行淺層處理。即將軟土部分或全部挖除,然后換填工程特性良好的材料,并予以分層壓實(shí),這種地基處理方法稱為換填墊層法。墊層處治應(yīng)達(dá)到增加地基持力層承載力,防止地基淺層剪切變形的目的。
適用范圍:適用于軟弱土層位于地表,換挖深度不超過3m的場合墊層法的作用表現(xiàn)在以下三個(gè)方面, 第一: 提高淺基礎(chǔ)下地基的承載力; 第二: 減少地基的沉降量; 第三: 加速軟弱土層的排水固結(jié)。
墊層的設(shè)計(jì)要在滿足強(qiáng)度、變形兩個(gè)方面的要求下,確定合理的厚度h和墊層寬度b。
2.1.1 墊層厚度 一般根據(jù)墊層底面處土的自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和不超過同一標(biāo)高處軟弱土層(經(jīng)深度修正后)的承載力特征值確定。
即≤ (8.1)
式中――墊層底面軟弱土層經(jīng)深度修正后的地基承載力的特征值,KPa;
――墊層底面處的自重應(yīng)力,KPa;
――墊層底面處的附加應(yīng)力,KPa ;可按應(yīng)力擴(kuò)散角法計(jì)算,即:
2.1.2 墊層寬度 墊層寬度的確定,應(yīng)滿足兩條原則:1)滿足應(yīng)力擴(kuò)散的要求 ;2)防止墊層向兩邊擠出。
按應(yīng)力擴(kuò)散的要求,墊層底面寬度b′應(yīng)滿足:
b′≥b+2htan
當(dāng)墊層厚度與寬度確定以后,根據(jù)基坑開挖邊坡延伸至地面,即可得到所需設(shè)計(jì)斷面。但墊層頂面每邊宜比基礎(chǔ)底邊b大0.3 m。
2.2拋石擠淤
適用于排水困難的洼地,而軟弱土層易于滑動,厚度又較薄,表層無硬殼,石料來源充分。
2.3爆破擠淤
適用于換填深度超過3m,需要快速施工且允許爆破的場合。對于稠度較大的軟土采用先爆后填,對于稠度小的軟土,可以先填后爆破。
3.結(jié)語
軟土是指在濱海、湖泊、谷地、河灘上沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性強(qiáng)和承載力低的軟塑到流塑狀態(tài)的細(xì)粒土,如淤泥和淤泥質(zhì)土,以及其他高壓縮性飽和黏性土、粉土工程地質(zhì)特征:抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性低、觸變性、流變性、不均勻性等。在軟土地區(qū)修建橋梁或其他建筑物,首先應(yīng)對地質(zhì)、水文狀況進(jìn)行詳盡的勘察,查明欲建場地軟土的地質(zhì)及工程特性,掌握全面的、翔實(shí)的第一手資料,這是正確設(shè)置橋跨或其他結(jié)構(gòu)物,選擇適當(dāng)結(jié)構(gòu)類型的首要條件,也是設(shè)計(jì)和施工能緊密結(jié)合實(shí)際情況,采取有針對性工程措施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中軟土地基的強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定是工程中必須全面充分注意的問題,是造成建筑工程或其他建筑物產(chǎn)生過大或差異沉降、位移、傾斜、開裂和失穩(wěn)等嚴(yán)重?fù)p壞事故的主要原因。因此我們務(wù)必要合理布設(shè)建筑工程的位置規(guī)劃,另外,為保證地基穩(wěn)定并控制沉降在容許范圍內(nèi),作為設(shè)計(jì)者應(yīng)從減輕荷載和提高地基承載力兩方面著手。對于上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說,控制建筑物的長高比,采用輕型材料,充分利用硬殼土層作持力層,加強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度和強(qiáng)度等都是有利地基穩(wěn)定,減少沉降和不均勻沉降的有益措施。
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。ㄗ髡邌挝唬核匏煽h規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院安徽安慶246500)
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