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摘要:软弱地基和高填土是沿海地带城市基础设施建设中比较常见的问题,如何对其有效处理已经成为当前沿海地区发展中亟待解决的问题。本文,论述了沿海地带城市软弱地基及高填土处理的必要性,针对软弱地基的特征及同高填土间的关系,对软弱地基及高填土的处理重点进一步明确。并就沿海地带城市软弱地基及高填土的具体处理作出分析,以为沿海地带城市相应问题的解决提供借鉴和支持。
关键词:沿海地带;软弱地基;高填土;处理
Abstract:Soft ground and high filling is a common problem in the construction of urban infrastructure in coastal areas, and how it can effectively deal with the problems to be solved in the current coastal development. This article discusses the weak foundation of the coastal zone cities and high filling of the necessity to further clarify the relationship between the characteristics of soft ground and with high filling, processing focus on the soft ground and high filling. Coastal zone cities are weak foundation and fill processing and analysis, that the corresponding solution to the problem of the coastal zone cities provide a reference and support.
Key words: coastal zone; soft ground; filling; processing
中图分类号:TU44 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
沿海地区的开发建设是我国经济构建的重要组成,但因沿海地带自身沙土液化、承载力较低、地质情况复杂等特殊性的存在,在一定程度上制约了工程建设的发展。近年来,我国工业技术迅速发展,对于我国沿海地带城市软弱地基及高填土的处理问题已经成为工程建设中的重要课题,随着软弱地基及高填土处理技术的发展和应用,为沿海地带的城市建设注入了新的活力。因此,对沿海地带城市软弱地基及高填土处理进行探讨,对于我国沿海地区的建设建设和长足发展具有积极的现实意义。
一、沿海地带城市软弱地基及高填土处理的必要性
城市道路建设通常是依据城市规划路网进行的,但是,城市道路同一般公路却有着很大的区别,城市地下的繁多复杂管网,进一步加大的施工的难度。特别是在沿海地带,其特殊的开放带地质结构,使得其原始的承载能力偏低,经常遇到软弱地基、高填土等问题。当对软弱地基及高填土的处理不合理时,极易造成城市地基的沉降,进而引发如供水管、排水管等地下管线的断裂,混凝土路面开裂、下沉等。且在车荷压力的长期作用下,导致沉降进一步加剧,对行程的舒适性、安全性产生直接影响,缩短使用周期的同时,也造成严重的经济损失。可以说,做好沿海地带城市软弱地基及高填土处理,对于沿海地带城市建设的安全性、经济性、环保性、合理性意义重大,十分必要。
沿海地带会有大量的软土存在。它是在净水或缓慢流水环境中沉积的、经生物化学作用形成的、天然含水量高的、承载力(抗剪强度)低的、软塑到流塑状态的饱和粘性土。其含水量一般大于液限(40&~90%);天然孔隙比一般大于1.0或等于1.0;当土由生物化学作用形成,并含有机质,其天然孔隙比e大于1.5时为淤泥;天然孔隙比小于1.5而大于1.0时称为淤泥质土,淤泥和淤泥质土总成软(粘)土。广泛分布在我国东南沿海,如天津、上海、杭州、宁波、温州、福州、厦门、广州等地区及内陆、湖泊、平原和地区。其工程特性主要是具有触变性、高压缩性、低透水性、不均匀性以及流变性等。在荷载作用下,地基承载能力低,地基沉降变形大,不均匀沉降也大,而且沉降稳定时间比较长。还有冲填土,系由水力冲填泥沙沉积形成的填土。常见于沿海地带和江河两岸。冲填土的特性与其颗粒组成有关,此类土含水量较大,压缩性较高,强度低,具有软土性质。它的工程性质随土的颗粒组成、均匀性和排水固结条件不同而异,当含砂量较多时,其性质基本上合粉细砂相同或类似,就不属于软弱土;当粘土颗粒含量较多时,往往欠固结,其强度和压缩性指标都比天然沉积土差,则应进行地基处理。
二、软弱地基的特征及同高填土间的关系
软弱地基指的是主要由冲填土、淤泥、杂填土、淤泥质土及其他高压缩性的图层所构成的地基。其特征如下:显著的结构性;较高的压缩性;较差的透水性、较明显的流变性、很低的抗剪强度。软弱地基承载力通常在50Kpa和80Kpa之间,如不做相应处理,较大的建筑荷载通常难以承受,且会伴随局部剪切或整体滑动等危险的存在。而高填土则指的是地面上堆放的过高泥土,大量高填土的存在极易对周边建筑地基造成压迫,导致地下土方沉降、移动问题的出现。由此我们可以看出,软弱地基和高填土存在导致的结果存在一致性,均是由地下土方上、下受力不均衡时产生的地基沉降。且软弱地基是支撑力小,而高填土的压力大。因此,我们对于沿海地带城市软弱地基及高填土的处理重点应放在对软弱地基的加固上,从而改善地基土工程的特性,使其更好地满足工程建设要求。
三、沿海地带城市软弱地基及高填土处理分析
(一)应用强夯法进行处理
1、强夯法的应用优势
通过应用强夯法对沿海地带城市软弱地基及高填土进行处理,其承载力可达到120Kpa至150Kpa,是沿海地带城市铁路、道路、码头堆场等最有效、经济、可行的方法,能够很好地满足施工设计要求。同时,这一方法的应用,以现场自然条件为依据,在夯坑内不需要进行其他特殊填料的增加,只需要在夯坑内进行海沙填平后再夯,便可达到实际的承载要求。
2、强夯法的一般应用
强夯法应用主要包括包括两点,一是夯前的场地平整、强夯和普夯,二是夯平后的平整。参考多年施工经验和试夯,采用6m的正方形夯点布置,插点位于角点中央。夯击遍数每点确定为10次,正方形角点先进行,为5次,中心插点后进行为5次,重复两遍。沿海地带有着较高的地下水位,属饱和沙土质,因孔隙水排出及土颗粒的移动和挤拢均需要一定时间来完成,故应待孔隙压力完全消散后才可实施下一次强夯。在进行夯坑回填前,将排走夯坑内孔隙水后才可进行海沙回填。
3、强夯法的应用效果
通过强夯法的应用,来处理沿海地带城市软弱地基及高填土,相关检测结果显示,处理后的地基承载力可达120Kpa至150Kpa,有效的加固深度為4m至5m,且能够透过细砂液化层,并将液化消除,能够有效保障周边建筑物的稳定性。
(二)应用CFG桩基法进行处理
沿海地带城市的地质结构砂土、粉土问题较为普遍,应用CFG桩基法来对其软弱地基及高填土进行处理十分适合,且应用效果较好。
1、CFG桩的设计
以地质勘查报告、相关技术、设计规范为依据,来进行CFG桩的设计。处理CFG桩为复合地基,一般确定为400毫米的桩径,1800毫米的桩距,且布置为正方形。进入地基持力层为桩的有效长度,约为18米,且进入持力层长度应≥600毫米。在完成对CFG桩的压载试验,且验收合格后,便可开始褥垫层的铺设,应用平振法,且控制压实系数≥0.93。
2、CFG桩基法的应用要点
沿海地带的CFG桩基法应用,通常为“钻孔灌注成桩”的方式,且桩顶的施工标高相比于设计要求,应≥0.5米;以配比试验砼坍落度为作为施工依据,并严格参照,以避免堵管现象的出现,为桩体连续性提供保障;对于地下停车场或地下室的建筑物应先进行降水开槽,再进行槽内的打桩机施工,来避免桩后砼过多、桩头过大浪费问题的出现;冬季施工中,砼入管稳定应大于5度,且施工后的桩间土和桩头应进行覆盖保温处理。
3、CFG桩基法的应用检验
应用符合地基静载试验来对沿海地带CFG桩基法的应用进行检验,来保证砼强度。通过分级加载,来使承载力最大值为设计要求的两倍。对于检测中存在的明显缺陷或影响承载能力时应进行及时的处理。
结语
尽管当前我国在沿海地带城市软弱地基及高填土的处理方面已经积累了一定经验,但是建设后沉降的问题仍屡有发生,其原因既包括缺乏周全考虑,也包括施工过程达不到规范和设计要求。这就要求在软弱地基及高填土的实际处理中,做到因地制宜,采取综合的防治措施,设计、施工和监理过程层层把关,从而有力推进我国沿海地带的城市建设。
参考文献:
[1]祁震林.软基高填土施工实例分析[J].云南科技管理.2009(3)
[2]赵恩生.沿海地带软弱地基处理研究[J].城市建设理论研究.2011(17)
[3]杨瑞红.软弱地基的处理方法[J].城市建设理论研究.2011(21)
[4]纪乐生.浅谈城市道路软弱地基及高填土处理[J].中山大学学报论丛.2010(4)
[5]张锦如.沿海地带软弱地基处理探讨[J].企业科技与发展.2009(14)
关键词:沿海地带;软弱地基;高填土;处理
Abstract:Soft ground and high filling is a common problem in the construction of urban infrastructure in coastal areas, and how it can effectively deal with the problems to be solved in the current coastal development. This article discusses the weak foundation of the coastal zone cities and high filling of the necessity to further clarify the relationship between the characteristics of soft ground and with high filling, processing focus on the soft ground and high filling. Coastal zone cities are weak foundation and fill processing and analysis, that the corresponding solution to the problem of the coastal zone cities provide a reference and support.
Key words: coastal zone; soft ground; filling; processing
中图分类号:TU44 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
沿海地区的开发建设是我国经济构建的重要组成,但因沿海地带自身沙土液化、承载力较低、地质情况复杂等特殊性的存在,在一定程度上制约了工程建设的发展。近年来,我国工业技术迅速发展,对于我国沿海地带城市软弱地基及高填土的处理问题已经成为工程建设中的重要课题,随着软弱地基及高填土处理技术的发展和应用,为沿海地带的城市建设注入了新的活力。因此,对沿海地带城市软弱地基及高填土处理进行探讨,对于我国沿海地区的建设建设和长足发展具有积极的现实意义。
一、沿海地带城市软弱地基及高填土处理的必要性
城市道路建设通常是依据城市规划路网进行的,但是,城市道路同一般公路却有着很大的区别,城市地下的繁多复杂管网,进一步加大的施工的难度。特别是在沿海地带,其特殊的开放带地质结构,使得其原始的承载能力偏低,经常遇到软弱地基、高填土等问题。当对软弱地基及高填土的处理不合理时,极易造成城市地基的沉降,进而引发如供水管、排水管等地下管线的断裂,混凝土路面开裂、下沉等。且在车荷压力的长期作用下,导致沉降进一步加剧,对行程的舒适性、安全性产生直接影响,缩短使用周期的同时,也造成严重的经济损失。可以说,做好沿海地带城市软弱地基及高填土处理,对于沿海地带城市建设的安全性、经济性、环保性、合理性意义重大,十分必要。
沿海地带会有大量的软土存在。它是在净水或缓慢流水环境中沉积的、经生物化学作用形成的、天然含水量高的、承载力(抗剪强度)低的、软塑到流塑状态的饱和粘性土。其含水量一般大于液限(40&~90%);天然孔隙比一般大于1.0或等于1.0;当土由生物化学作用形成,并含有机质,其天然孔隙比e大于1.5时为淤泥;天然孔隙比小于1.5而大于1.0时称为淤泥质土,淤泥和淤泥质土总成软(粘)土。广泛分布在我国东南沿海,如天津、上海、杭州、宁波、温州、福州、厦门、广州等地区及内陆、湖泊、平原和地区。其工程特性主要是具有触变性、高压缩性、低透水性、不均匀性以及流变性等。在荷载作用下,地基承载能力低,地基沉降变形大,不均匀沉降也大,而且沉降稳定时间比较长。还有冲填土,系由水力冲填泥沙沉积形成的填土。常见于沿海地带和江河两岸。冲填土的特性与其颗粒组成有关,此类土含水量较大,压缩性较高,强度低,具有软土性质。它的工程性质随土的颗粒组成、均匀性和排水固结条件不同而异,当含砂量较多时,其性质基本上合粉细砂相同或类似,就不属于软弱土;当粘土颗粒含量较多时,往往欠固结,其强度和压缩性指标都比天然沉积土差,则应进行地基处理。
二、软弱地基的特征及同高填土间的关系
软弱地基指的是主要由冲填土、淤泥、杂填土、淤泥质土及其他高压缩性的图层所构成的地基。其特征如下:显著的结构性;较高的压缩性;较差的透水性、较明显的流变性、很低的抗剪强度。软弱地基承载力通常在50Kpa和80Kpa之间,如不做相应处理,较大的建筑荷载通常难以承受,且会伴随局部剪切或整体滑动等危险的存在。而高填土则指的是地面上堆放的过高泥土,大量高填土的存在极易对周边建筑地基造成压迫,导致地下土方沉降、移动问题的出现。由此我们可以看出,软弱地基和高填土存在导致的结果存在一致性,均是由地下土方上、下受力不均衡时产生的地基沉降。且软弱地基是支撑力小,而高填土的压力大。因此,我们对于沿海地带城市软弱地基及高填土的处理重点应放在对软弱地基的加固上,从而改善地基土工程的特性,使其更好地满足工程建设要求。
三、沿海地带城市软弱地基及高填土处理分析
(一)应用强夯法进行处理
1、强夯法的应用优势
通过应用强夯法对沿海地带城市软弱地基及高填土进行处理,其承载力可达到120Kpa至150Kpa,是沿海地带城市铁路、道路、码头堆场等最有效、经济、可行的方法,能够很好地满足施工设计要求。同时,这一方法的应用,以现场自然条件为依据,在夯坑内不需要进行其他特殊填料的增加,只需要在夯坑内进行海沙填平后再夯,便可达到实际的承载要求。
2、强夯法的一般应用
强夯法应用主要包括包括两点,一是夯前的场地平整、强夯和普夯,二是夯平后的平整。参考多年施工经验和试夯,采用6m的正方形夯点布置,插点位于角点中央。夯击遍数每点确定为10次,正方形角点先进行,为5次,中心插点后进行为5次,重复两遍。沿海地带有着较高的地下水位,属饱和沙土质,因孔隙水排出及土颗粒的移动和挤拢均需要一定时间来完成,故应待孔隙压力完全消散后才可实施下一次强夯。在进行夯坑回填前,将排走夯坑内孔隙水后才可进行海沙回填。
3、强夯法的应用效果
通过强夯法的应用,来处理沿海地带城市软弱地基及高填土,相关检测结果显示,处理后的地基承载力可达120Kpa至150Kpa,有效的加固深度為4m至5m,且能够透过细砂液化层,并将液化消除,能够有效保障周边建筑物的稳定性。
(二)应用CFG桩基法进行处理
沿海地带城市的地质结构砂土、粉土问题较为普遍,应用CFG桩基法来对其软弱地基及高填土进行处理十分适合,且应用效果较好。
1、CFG桩的设计
以地质勘查报告、相关技术、设计规范为依据,来进行CFG桩的设计。处理CFG桩为复合地基,一般确定为400毫米的桩径,1800毫米的桩距,且布置为正方形。进入地基持力层为桩的有效长度,约为18米,且进入持力层长度应≥600毫米。在完成对CFG桩的压载试验,且验收合格后,便可开始褥垫层的铺设,应用平振法,且控制压实系数≥0.93。
2、CFG桩基法的应用要点
沿海地带的CFG桩基法应用,通常为“钻孔灌注成桩”的方式,且桩顶的施工标高相比于设计要求,应≥0.5米;以配比试验砼坍落度为作为施工依据,并严格参照,以避免堵管现象的出现,为桩体连续性提供保障;对于地下停车场或地下室的建筑物应先进行降水开槽,再进行槽内的打桩机施工,来避免桩后砼过多、桩头过大浪费问题的出现;冬季施工中,砼入管稳定应大于5度,且施工后的桩间土和桩头应进行覆盖保温处理。
3、CFG桩基法的应用检验
应用符合地基静载试验来对沿海地带CFG桩基法的应用进行检验,来保证砼强度。通过分级加载,来使承载力最大值为设计要求的两倍。对于检测中存在的明显缺陷或影响承载能力时应进行及时的处理。
结语
尽管当前我国在沿海地带城市软弱地基及高填土的处理方面已经积累了一定经验,但是建设后沉降的问题仍屡有发生,其原因既包括缺乏周全考虑,也包括施工过程达不到规范和设计要求。这就要求在软弱地基及高填土的实际处理中,做到因地制宜,采取综合的防治措施,设计、施工和监理过程层层把关,从而有力推进我国沿海地带的城市建设。
参考文献:
[1]祁震林.软基高填土施工实例分析[J].云南科技管理.2009(3)
[2]赵恩生.沿海地带软弱地基处理研究[J].城市建设理论研究.2011(17)
[3]杨瑞红.软弱地基的处理方法[J].城市建设理论研究.2011(21)
[4]纪乐生.浅谈城市道路软弱地基及高填土处理[J].中山大学学报论丛.2010(4)
[5]张锦如.沿海地带软弱地基处理探讨[J].企业科技与发展.2009(14)