浅谈软弱地基处理方法林洁

(整期优先)网络出版时间:2015-12-22
/ 2

浅谈软弱地基处理方法林洁

林洁

林洁

福建省龙岩市建筑设计研究院福建省龙岩市364000

摘要:我国地域辽阔,地形复杂多样,在工程建设中,我们往往需要处理软弱地基。本文分析了软弱地基形成的原因,提出了一些处理措施,可以减少软弱地基对上部结构的影响,提高工程质量,取得良好的经济效益和社会效益。

关键词:软弱地基;处理方法;结构设计

1引言

我国地域辽阔,地形复杂多样,随着建设项目数量的不断增加,项目规模越来越大,基础分部工程也经常遇到软弱地基,因此软弱地基的处理变得越来越重要。软弱地基的处理效果不仅关系到项目的施工速度,而且关系到项目的施工质量。因此研究软弱地基的处理方法具有重要的价值和意义。

2软弱地基的危害

我国《建筑地基基础设计规范》GB50007—2011)中定义软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土、饱和松散粉细砂土等其它高压缩性土层形成的地基。软弱地基是一种不良地基,工程特性表现为天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、抗剪强度低、容易液化等特性。因此在软弱地基上修建建筑物,必须重视地基的变形和稳定问题。软弱地基往往会出现承载力和变形不能满足设计要求的问题,因而需要采取措施对其进行处理。地基处理的目的是要提高地基的承载力,保证地基的稳定,降低软弱土的压缩性,最终减少基础的沉降和不均匀沉降,使变形量控制在规范许可的限值内。

3建筑物的设计处理措施

工程设计时地质勘探报告一般宜尽早提供,根据地勘报告可以首先通过对建筑物进行合理的处理,来减少建筑物的不均匀沉降。例如在不改变建筑物使用要求的前提下,建筑物的体型设计要尽量简单。对于复杂的建筑物,根据建筑物的平面布置,把建筑物进行适当的划分,从而形成多个较均匀的单元。对于多单元组成的建筑物,当各单元差异大时,可以把各单元建筑物的距离间隔一定的距离。如果两个单元需要进行连接时,可以采用自由沉降连接。采用轻型结构减少结构自重,选用箱基、筏基等整体刚度好的基础形式。通过增强建筑物刚度和强度,来增强建筑物对地基不均匀变形的调整能力。在建筑施工过程中,可根据具体的情况,优先施工建筑物的重点部分,通过对各部分进行有效的施工调整,降低建筑物的沉降差异。

4软弱地基的处理方法

4.1《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012中提到软弱地基的处理的常规方法主要包括为:换填垫层法、预压法、挤密法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、灌浆法、强夯法、加筋法等。下面对一些常用的处理方法展开阐述。

①换填垫层法。换填垫层法多用于浅层软土层处理。该方法是用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软土层,并分层夯实成低压缩性的土层,有利于防止地基的冻胀,有利于提高地基的承载能力,也有利于加速软土的排水固结,同时也有利于减少地基的沉降量。

②深层搅拌法。该方法通过水泥、石灰等建筑材料的固化剂,运用深层搅拌机械对各种材料进行搅拌,使得固化物和软土搅拌均匀,从而产生一系列的物理或者化学反应,这样就能够使得软土强度大大高于天然强度,其压缩性、渗水性比天然软土大大降低。该方法适合于各种成因的软土层,尤其是适用于厚度较大的饱和软黏土。

③高压喷射注浆法。该方法是使用较大的压力,把水泥浆液从管路中喷射而出,该方法能够通过切割破坏土体,并能和土拌和均匀,并产生部分的置换作用,通过自然凝固后成为拌和桩体,并与原状土层形成良好的复合地基。

④强夯法。强夯法多用于填土和湿陷性黄土。该方法通过重锤自由落体,产生较大的压力和冲力对地基产生作用,从而使得地基得到加固,土的压缩性进一步缩小,增强了地基强度,使得地基的抗液化的能力得到加强,大大降低和消除黄土的湿陷性。同时,该方法有利于形成较为均匀连续的土层,预防以后出现的差异沉降。

4.2目前业内也出现了一些新型的地基处理方式如真空预压法与高压喷射注浆法结合可使真空预压应用于水平渗透性较大的土层。而高压喷射注浆法与灌浆相结合使纠偏加固技术提高到一个新的水平。渣土桩又称“孔内深层夯扩挤密桩”,是一种新型地基处理方法,其充分利用建筑垃圾,变废为宝,施工现场干净无污染。

以前的地基处理方法大多从机械设备着手,从而建立某种工法,而从材料入手提高地基处理质量和效果的较少。高性能土壤固化剂土壤混合后,特别是与高含水量和富含有机质的淤泥发生一系列物理化学反应,形成相互连接的网状结构,从而提高固化土的强度,减少地基变形。通过室内实验和现场试验证明,用高性能土壤固化剂作地基处理特别是对软弱地基的处理很有效,比普通水泥加固效果好的多。

5软弱地基的局部处理

在工程建设中,经常遇到的是局部软弱土层。在对软弱地基作局部处理时,要首先查明局部地基异常的原因和范围,然后根据软弱地基的实际情况,采用合适的软弱地基处理方法,使得建筑物的各个部位的沉降量趋于一致,从而减少地基的不均匀沉降。

①溶洞、土洞的处理。在碳酸盐岩为主的可溶性岩石地区,当存在岩溶(溶洞、溶蚀裂隙等)、土洞等现象时应考虑其对地基稳定的影响。笔者所在的城市就经常遇到溶、土洞,通常都埋藏较深。这种溶洞可以采用压力灌浆法处理。在超前钻有溶洞的桩位四周均布四个灌浆孔,接着进行钻孔,孔深要求达到最深溶洞的底部,然后将水泥与化学浆混合,采用双液灌浆系统进行全孔灌浆,要求少量多次,反复灌浆。同时也可采用喷射灌浆法,以提高填充物的强度。

②橡皮土的处理。当地基中出现粘性土的时候,含水量趋于饱和时,夯打或反复碾压容易形成有颤动弹性感的“橡皮土”。对于这样的土,可采用“强夯法”和“排水固结法”相结合的“动力排水固结法”。先按排水固结法在软土中设立竖向排水体和水平排水体,并用水泵强制排水,降低粘土层的含水量。同时采用加压系统施加起固结作用的荷载,土中的孔隙水因产生压差而渗流使土固结。该法可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成,是建筑物在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。同时提高地基土的抗剪强度,从而提高地基承载力和稳定性。

6结束语

在软弱地基处理中,我们要遵循的原则是:技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。根据项目的地质条件、场地条件、施工条件、建筑物条件等,选择适当的处理方法,改良各种软弱地基,保证工程质量,取得良好的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]黄绍铭,高大钊.软土地基与地下工程.中国建筑工业出版社,2005.

[2]叶书麟,叶观宝.地基处理与托换技术.中国建筑工业出版社,2005.

[3]陈莞尔,软弱地基加固方法的合理选择[J]地基基础,2004

[4]於春强,郑尔康高性能土壤固化剂及在地基处理中的应用[J]

第九届土力学及岩土工程学术会议论文集2003