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【摘要】随着我国的施工建设行业的如火如荼的进行,软弱地基的施工问题成为摆在我国的广大建设者的面前。本文简要阐述了软弱地基及软弱地基处理的概念,全面介绍了常见的软弱地基处理方法及适用范围,同时总结了各种地基处理方法的施工注意事项,为软弱地基处理方案的选择提供参考。
【关键词】软弱地基,地基处理,施工 ,解决措施
中图分类号:U448.14文献标识码: A 文章编号:
一.前言
软弱地基是指主要由淤泥质土、淤泥、冲填土、杂填土或其他高压缩土层构成的地基。软弱地基的土一般天然含水量比较高、孔隙率大、压缩性很高、抗剪强度低。这类土的工程特性差,很难保证地基的承载力,通常要经过人工处理才能满足地基承载力的 要求。在目前的建设工程中,大多数都是软弱地基,如何进行软弱地基处理,已经成为了工程施工的最重要的问题。本文就软弱地基处理进行了详细探讨,探讨内容主要包括地基处理的概念、处理办法及适用范围和施工要点。
二.软弱地基处理概念
对软弱地基进行处理就是按照建筑的上部的主体的部分对地基的要求,对地基进行必要的加固加密处理,提高地基的承载能力,保证拟建地基的稳定性,减少房屋因为下面的地基的不坚固而引起的裂缝、微倾、变形甚至坍塌。
三.软弱地基的适用范围及常见的解决措施。
地基处理的方法有多种,按照不同的对象有着不同的处理方法,下面我们就详细的论述软弱地基的常见的处理的形式。
1.重新的垫土,进行换层
这种方法我们称谓换土垫的层法,就是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖 去,用按照一定的土方量配合换土垫层材料搅拌均匀后,在最优含水率的前提下分层回填夯实或压实而成,加速软弱土层的排水固结,防止和消除冻土及膨胀土的胀缩。主要适用于地下水位低、上覆土较薄,为软弱地基的浅层处理。换土垫层的材料一般采用中砂、粗砂、碎石、矿渣、灰土粘性土等稳定性强,无毒、无腐蚀的材料。
如果地基的软弱土层较薄,我们推荐使用换土垫层法,而对于软弱土层较厚的地基,使用换土垫层法,仅能解决表皮问题,处 于较深部位的淤泥质土,并不能得到改善,一旦将就拟建,将给施工后期带来很大的麻烦,小则会引起地基的不均匀沉降和墙体裂缝,大则会导致房屋倒塌,必将事倍功半。
这种方法还广泛的用于建筑范围内局部存在松填土、暗沟、暗塘、古井、古墓或拆除旧的建筑物留下的坑洞,采用这种小部分的换土垫的层方法,能够保证建筑物整体的稳定性,就算下沉也不会对整体的建筑物产生大的影想。
2.强夯法
所谓的强夯法,就是用起重机或者其他的起重器械将大吨位(一般8 t~25 t)夯锤起吊到6 m~30 m高度后,自由落下,给地基土以强大的冲击能量的夯击,使土中出现冲击波和很大的冲击应力,迫使土体孔隙压缩,排除孔隙中的水,使土粒重新排列,迅速固结,从而提高地基的能够承载的压力。主要的适用于处理粘性土、低饱、碎土以及潮湿的黄土等的类似的软土地基。这种强夯的方法,使用起来非常的简单,施工速度快,所以适用范围广,在施工中应注意。
(一)夯击遍数:夯击遍数主要是根据地质资料报告,对地形地貌做了一定的了解后,如果地基土渗透系数低,含水量高,那么就可以多夯几遍,可以夯三、四遍甚至更多。如果地质情况可以,那么我们选择两遍夯击,最终,将松软土壤经过重锤夯击,提高了地基的承载力,达到拟建标准。
(二)间歇时间:在强夯过程中,要按工程性质,进行间歇施工,第一次强夯完,通过观察,孔隙水压力消散,接着就进行第二次强夯施工,以此类推。
(三)夯点布置和夯点间距:这是最主要的,也是最难的施工程序。夯点布置主要是为了使重夯后地基受力均匀,尤其是大面积的地面处理,根据三角稳定原理,我们采用等边三角形布置夯击点,这样布置出来的地基便于施工。在施工中,我们注意扩大强夯范围,因为基础应力是扩散的。放大范围可根据建筑物类型和重要的因素综合的把握;所谓的夯点间距其实就是重锤的夯点间距,其依据是地质报告中所反映的地基土性质和要求处理深度而定。如果土质差,差土层很厚,那么我们就应该相应的增加夯点的距离,反之,适当减少夯距。
(四)机械压实
我们称的机械压实,其原理是利用机械的压力使碎石、坚硬度大的土壤等填层结实。按工作原理分类,机械压实可分为:冲击式压实机械、静力碾压式机械以及振动式压实机械。在现实的施工当中我们应该注意哪些事项?具体如下
(1).不同的地形,选择不同的压实工具,静力碾压式是当前使用比较广泛的一种形式。适用于道路、广场等垫层的压实,以及大面积的压实。冲击式压实机械,其特点是夯实厚度较大,适用于狭小面积及基坑的夯实。振动式压实机械,适用于地基土为松散土石的压实,如砂土、碎石等,压实效果较好。
(2)填筑顺序。一般的填筑顺序为水平分层填筑,如果原地面纵坡为大于12%地段,就应采用纵向分层填筑法,在沿纵坡分层填筑时,应逐层填压密实。但如果填平地基时,就竖着地平采用水平分层填筑法。
(3)压实回填的材料。工业废渣为第一首选,绝对不能选淤泥、沼泽土,含残余树根和易于腐烂物质的土作为回填土。实践证明,松软的地基土经过机械压实后,土的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等都有明显改善。因此,机械压实是改善工程土性质的一种有效措施。
3.桩基法
桩基础是一种既古老又现代的在高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式。桩基础是最常用的一种深基础,当天然地基上的浅基础承载力不能满足要求而沉降量又过大或地基稳定性不能满足建筑物规定时,常采用桩基础。桩基础是工程应用中被广泛采用的基础形式之一,随着城市高层建筑以及大型跨江、跨海大桥的修建,上部结构自重荷载越来越大,对桩基础沉降的要求也愈加严格,在施工中,我们应注意冬季施工做法。
(一)桩头模板周围50 cm范围内用土围挡,待浇筑完毕后立即包裹保温 ,高出地面部分桩拆模后立即用一层塑料薄膜将桩四周包裹,然后在桩周围60 am范围内堆土进行保温,直至下道工序开始施工。(二)综合检修库在混凝土浇筑完毕后用整块钢板或其他封闭孔口。(三)除采取上述措施外,在塑料薄膜周围再包裹一层草帘,且覆盖土层厚度保证在1 m以上。(四)钻孔的垂直度要符合要求。桩的定位要准确且需要监理验收才行。(五)泥浆护壁的泥浆要符合设计要求。不能太大,也不能太小。(六)孔底的沉渣厚度要符合设计。(七)钢筋笼的焊接或搭接要求要符合规范。(八)浇捣混凝土要注意管头要埋在混凝土内,混凝土坍落度的随时检查要符合要求。
4.堆载预压法 。堆载预压法就是在建筑物施工前,在地基表面分级堆土或其他物體,使软弱地基土压实、沉降、固结,从而提供地基强度和减少建筑物建成后沉降量,达到预定承载标准后再卸载,是处理含较厚软弱土层地基的常用方法之一,适合工期要求不紧的项目。对于深厚的饱和软土,排水固结所需要的时问很长,同时需要大量的堆载材料,在使用上会受限。在施工中应注意
(一)预压荷载一般宜取不小于设计荷载。
(二)大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业。
(三)堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大。
(四)作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
5.压密灌浆法
压密灌浆法,就是在软弱地基上,用专业钻机钻成孔,将注浆管插入孔中最低深度,封死钻孔四周。启动压力泵,将搅拌均匀的水泥浆压入土的孔隙中,同时挤出土中的自由水和空气。当水泥浆凝固后,整个土体与水泥浆结成整体,大大加强了地基的承载力,形成了一个强度大、结构新、防渗透能力高的新型结构体。这个方法适用于卵石、中、粗砂等有裂隙的岩石。适用范围:具有大孔隙或孔穴的地基土,中砂,湿陷性黄土地基。施工中应注意
(一)先外后内的施工顺序。要先施工灌注外侧的注浆孔,再施工内侧的注浆孔。
(二)施工插管过程中,应注意孔周围的地质情况,如发现周围有空洞或者特别松软土壤,应及时进行地基加固处理。
(三)注浆时要争取一次加密。注浆时要间隔注浆,但要防止浆液外溢。
(四)控制好注浆压力和流量。注浆压力一般为0.5 MPa~1 MPa,注浆流量为10 L/min~25 L/min,太快或太慢都会影响水 泥浆进入地基的扩散力。
四.结束语
软地基施工的关键重点是依据地基勘探报告,弄清楚当地的水文地质条件。详细收集关于地基的各项资料。软土地基处理的主要目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉降和变形,在施工中我们一定要谨慎对待,明确软土地基的危害性,认真测定基底的承载力,根据不同的土质情况、不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案。
参考文献
[1]地基处理与托换技术(第三版).叶书麟叶观宝编著
[2]《建筑基坑支护技术规程》qGJ120—99).
[3]《建筑地基处理技术规范》QGJ79—2002).
[4]《市政工程勘察规范》(C~56—94).
【关键词】软弱地基,地基处理,施工 ,解决措施
中图分类号:U448.14文献标识码: A 文章编号:
一.前言
软弱地基是指主要由淤泥质土、淤泥、冲填土、杂填土或其他高压缩土层构成的地基。软弱地基的土一般天然含水量比较高、孔隙率大、压缩性很高、抗剪强度低。这类土的工程特性差,很难保证地基的承载力,通常要经过人工处理才能满足地基承载力的 要求。在目前的建设工程中,大多数都是软弱地基,如何进行软弱地基处理,已经成为了工程施工的最重要的问题。本文就软弱地基处理进行了详细探讨,探讨内容主要包括地基处理的概念、处理办法及适用范围和施工要点。
二.软弱地基处理概念
对软弱地基进行处理就是按照建筑的上部的主体的部分对地基的要求,对地基进行必要的加固加密处理,提高地基的承载能力,保证拟建地基的稳定性,减少房屋因为下面的地基的不坚固而引起的裂缝、微倾、变形甚至坍塌。
三.软弱地基的适用范围及常见的解决措施。
地基处理的方法有多种,按照不同的对象有着不同的处理方法,下面我们就详细的论述软弱地基的常见的处理的形式。
1.重新的垫土,进行换层
这种方法我们称谓换土垫的层法,就是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖 去,用按照一定的土方量配合换土垫层材料搅拌均匀后,在最优含水率的前提下分层回填夯实或压实而成,加速软弱土层的排水固结,防止和消除冻土及膨胀土的胀缩。主要适用于地下水位低、上覆土较薄,为软弱地基的浅层处理。换土垫层的材料一般采用中砂、粗砂、碎石、矿渣、灰土粘性土等稳定性强,无毒、无腐蚀的材料。
如果地基的软弱土层较薄,我们推荐使用换土垫层法,而对于软弱土层较厚的地基,使用换土垫层法,仅能解决表皮问题,处 于较深部位的淤泥质土,并不能得到改善,一旦将就拟建,将给施工后期带来很大的麻烦,小则会引起地基的不均匀沉降和墙体裂缝,大则会导致房屋倒塌,必将事倍功半。
这种方法还广泛的用于建筑范围内局部存在松填土、暗沟、暗塘、古井、古墓或拆除旧的建筑物留下的坑洞,采用这种小部分的换土垫的层方法,能够保证建筑物整体的稳定性,就算下沉也不会对整体的建筑物产生大的影想。
2.强夯法
所谓的强夯法,就是用起重机或者其他的起重器械将大吨位(一般8 t~25 t)夯锤起吊到6 m~30 m高度后,自由落下,给地基土以强大的冲击能量的夯击,使土中出现冲击波和很大的冲击应力,迫使土体孔隙压缩,排除孔隙中的水,使土粒重新排列,迅速固结,从而提高地基的能够承载的压力。主要的适用于处理粘性土、低饱、碎土以及潮湿的黄土等的类似的软土地基。这种强夯的方法,使用起来非常的简单,施工速度快,所以适用范围广,在施工中应注意。
(一)夯击遍数:夯击遍数主要是根据地质资料报告,对地形地貌做了一定的了解后,如果地基土渗透系数低,含水量高,那么就可以多夯几遍,可以夯三、四遍甚至更多。如果地质情况可以,那么我们选择两遍夯击,最终,将松软土壤经过重锤夯击,提高了地基的承载力,达到拟建标准。
(二)间歇时间:在强夯过程中,要按工程性质,进行间歇施工,第一次强夯完,通过观察,孔隙水压力消散,接着就进行第二次强夯施工,以此类推。
(三)夯点布置和夯点间距:这是最主要的,也是最难的施工程序。夯点布置主要是为了使重夯后地基受力均匀,尤其是大面积的地面处理,根据三角稳定原理,我们采用等边三角形布置夯击点,这样布置出来的地基便于施工。在施工中,我们注意扩大强夯范围,因为基础应力是扩散的。放大范围可根据建筑物类型和重要的因素综合的把握;所谓的夯点间距其实就是重锤的夯点间距,其依据是地质报告中所反映的地基土性质和要求处理深度而定。如果土质差,差土层很厚,那么我们就应该相应的增加夯点的距离,反之,适当减少夯距。
(四)机械压实
我们称的机械压实,其原理是利用机械的压力使碎石、坚硬度大的土壤等填层结实。按工作原理分类,机械压实可分为:冲击式压实机械、静力碾压式机械以及振动式压实机械。在现实的施工当中我们应该注意哪些事项?具体如下
(1).不同的地形,选择不同的压实工具,静力碾压式是当前使用比较广泛的一种形式。适用于道路、广场等垫层的压实,以及大面积的压实。冲击式压实机械,其特点是夯实厚度较大,适用于狭小面积及基坑的夯实。振动式压实机械,适用于地基土为松散土石的压实,如砂土、碎石等,压实效果较好。
(2)填筑顺序。一般的填筑顺序为水平分层填筑,如果原地面纵坡为大于12%地段,就应采用纵向分层填筑法,在沿纵坡分层填筑时,应逐层填压密实。但如果填平地基时,就竖着地平采用水平分层填筑法。
(3)压实回填的材料。工业废渣为第一首选,绝对不能选淤泥、沼泽土,含残余树根和易于腐烂物质的土作为回填土。实践证明,松软的地基土经过机械压实后,土的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等都有明显改善。因此,机械压实是改善工程土性质的一种有效措施。
3.桩基法
桩基础是一种既古老又现代的在高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式。桩基础是最常用的一种深基础,当天然地基上的浅基础承载力不能满足要求而沉降量又过大或地基稳定性不能满足建筑物规定时,常采用桩基础。桩基础是工程应用中被广泛采用的基础形式之一,随着城市高层建筑以及大型跨江、跨海大桥的修建,上部结构自重荷载越来越大,对桩基础沉降的要求也愈加严格,在施工中,我们应注意冬季施工做法。
(一)桩头模板周围50 cm范围内用土围挡,待浇筑完毕后立即包裹保温 ,高出地面部分桩拆模后立即用一层塑料薄膜将桩四周包裹,然后在桩周围60 am范围内堆土进行保温,直至下道工序开始施工。(二)综合检修库在混凝土浇筑完毕后用整块钢板或其他封闭孔口。(三)除采取上述措施外,在塑料薄膜周围再包裹一层草帘,且覆盖土层厚度保证在1 m以上。(四)钻孔的垂直度要符合要求。桩的定位要准确且需要监理验收才行。(五)泥浆护壁的泥浆要符合设计要求。不能太大,也不能太小。(六)孔底的沉渣厚度要符合设计。(七)钢筋笼的焊接或搭接要求要符合规范。(八)浇捣混凝土要注意管头要埋在混凝土内,混凝土坍落度的随时检查要符合要求。
4.堆载预压法 。堆载预压法就是在建筑物施工前,在地基表面分级堆土或其他物體,使软弱地基土压实、沉降、固结,从而提供地基强度和减少建筑物建成后沉降量,达到预定承载标准后再卸载,是处理含较厚软弱土层地基的常用方法之一,适合工期要求不紧的项目。对于深厚的饱和软土,排水固结所需要的时问很长,同时需要大量的堆载材料,在使用上会受限。在施工中应注意
(一)预压荷载一般宜取不小于设计荷载。
(二)大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业。
(三)堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大。
(四)作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
5.压密灌浆法
压密灌浆法,就是在软弱地基上,用专业钻机钻成孔,将注浆管插入孔中最低深度,封死钻孔四周。启动压力泵,将搅拌均匀的水泥浆压入土的孔隙中,同时挤出土中的自由水和空气。当水泥浆凝固后,整个土体与水泥浆结成整体,大大加强了地基的承载力,形成了一个强度大、结构新、防渗透能力高的新型结构体。这个方法适用于卵石、中、粗砂等有裂隙的岩石。适用范围:具有大孔隙或孔穴的地基土,中砂,湿陷性黄土地基。施工中应注意
(一)先外后内的施工顺序。要先施工灌注外侧的注浆孔,再施工内侧的注浆孔。
(二)施工插管过程中,应注意孔周围的地质情况,如发现周围有空洞或者特别松软土壤,应及时进行地基加固处理。
(三)注浆时要争取一次加密。注浆时要间隔注浆,但要防止浆液外溢。
(四)控制好注浆压力和流量。注浆压力一般为0.5 MPa~1 MPa,注浆流量为10 L/min~25 L/min,太快或太慢都会影响水 泥浆进入地基的扩散力。
四.结束语
软地基施工的关键重点是依据地基勘探报告,弄清楚当地的水文地质条件。详细收集关于地基的各项资料。软土地基处理的主要目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉降和变形,在施工中我们一定要谨慎对待,明确软土地基的危害性,认真测定基底的承载力,根据不同的土质情况、不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案。
参考文献
[1]地基处理与托换技术(第三版).叶书麟叶观宝编著
[2]《建筑基坑支护技术规程》qGJ120—99).
[3]《建筑地基处理技术规范》QGJ79—2002).
[4]《市政工程勘察规范》(C~56—94).