軟地基新技術(shù)

1、大連市將引進(jìn)海灘建樓新技術(shù)中國軟地基改良新技術(shù)研究會與大連市工程勘察設(shè)計(jì)協(xié)會日前聯(lián)合在我市召開“軟地基處理”新技術(shù)交流會。會議透露，我市將引進(jìn)海灘“軟地基”建樓新技術(shù)，以有效增強(qiáng)建筑安全性，節(jié)省建筑成本。 據(jù)介紹，“軟地基處理”尤其適用于圍海造地工程地域。大連濱海地區(qū)多為淤泥沖擊而成，沖擊層厚度一般在1030米之間，承載力較低。海灘建樓時使用“軟地基處理法”，實(shí)施抽水填土，可對地基實(shí)施有效固結(jié)。 轉(zhuǎn)自：筑聯(lián)網(wǎng)軟地基處理建筑之前如果地基不夠堅(jiān)固，為防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不穩(wěn)定等事故，需要對軟地基進(jìn)行處理，使其沉降變得足夠堅(jiān)固,提高軟地基的固結(jié)度和穩(wěn)定性至設(shè)計(jì)的要求，這個過程叫做軟地基處

2、理。 軟地基處理軟地基處理常用工法及其特點(diǎn)1、復(fù)合地基法：水泥土攪拌樁、粉噴樁、碎石樁等；缺點(diǎn)：造價較高2、排水固結(jié)法（1）塑料排水板聯(lián)合堆載：工期長，效果不理想（2）塑料排水板聯(lián)合真空預(yù)壓：工期90天以后，效果容易控制，成本低3、強(qiáng)夯法：缺點(diǎn)：質(zhì)量不可控，易形成“彈簧土”。4、無排水砂墊層真空預(yù)壓：新型工法，工期短 造價低 成本比塑料排水板聯(lián)合真空預(yù)壓節(jié)約三分之一，效果可靠。軟地基處理廣泛地應(yīng)用在我國沿海及內(nèi)地。例如：天津、連云港、上海、杭州、寧波、溫州、福州、廈門、湛江，廣州等沿海地區(qū)，以及昆明、武漢、南京等內(nèi)地地區(qū)。特別是填海的一些地區(qū)，一般建筑前都需要進(jìn)行勘測，然后進(jìn)行軟地基處理，否則

3、存在很大的風(fēng)險和后患。快速“高真空擊密”軟地基處理方法 HVDM工法特點(diǎn)工期短：單位面積施工工期為1025天,是常規(guī)工法的1/31/2。造價低：HVDM工法，在快速的同時，工程造價是常規(guī)工藝的4080。質(zhì)量可控：有效控制軟土含水量、密實(shí)度、工前沉降和差異沉降，快速提高承載力，克服真空度沿塑料排水板深層衰減及塑料排水通道的存在工后沉降較大的缺陷；彌補(bǔ)了強(qiáng)夯法對飽和軟土易形成"彈簧土"的缺陷。施工環(huán)保：HVDM屬力學(xué)物理變化，無需添加劑。HVDM設(shè)計(jì)原理HVDM屬快速排水、快速擊密固結(jié)的工法，其設(shè)計(jì)原理有六大要素：采用特制的高真空系統(tǒng)強(qiáng)制調(diào)整土體的含水量，控制需處理的土體逐步接

4、近最優(yōu)含水量；在需處理土體分遍逐步接近最優(yōu)含水量的同時，采用特制的大型擊密設(shè)備分遍擊密需處理的土體，逐步接近最大密實(shí)度；根據(jù)處理土體的自振頻率，調(diào)整擊振頻率；正確計(jì)算被處理土體超孔隙水壓的消散時間，合理確定土體每遍擊密的固結(jié)恢復(fù)時間，嚴(yán)防 "彈簧土"的形成；根據(jù)不同土體的滲透系數(shù)、含水量，分層多遍強(qiáng)制調(diào)整各層土的真空度、真空氣量、平衡參數(shù)；根據(jù)地基的處理深度要求，正確計(jì)算各層不同土體擊密所需的擊振能量；快速“低位高真空分層預(yù)壓擊密”軟地基處理方法     目前我國的沿海沿江地區(qū)大都是淤泥沖擊而成，一般有2060米，承載力低，灘地標(biāo)高較

5、低，需吹填土。因此需對淤泥土及吹填土進(jìn)行固結(jié)地基處理。而目前普遍使用的軟地基處理方法有：1. 塑料板 + 真空預(yù)壓：因需吹填土結(jié)束后方能施工，工期較長；真空荷載小，僅為80Kpa，預(yù)壓后固結(jié)指數(shù)相對低。 2. 塑料板 + 堆載預(yù)壓：大面積堆土來源困難，造價高，工期長。 3. 塑料板 + 真空預(yù)壓 + 土體超載預(yù)壓：超載土體運(yùn)輸費(fèi)用極大。 4. 塑料板 + 骨料強(qiáng)夯：因塑料板為被動慢排水，強(qiáng)夯為快速加能，兩方法不協(xié)調(diào)，深層軟土基本無固結(jié)。 5. 低位真空預(yù)壓：表面吹填土處理成問題。     為克服以上方法的不足，我公司經(jīng)多年實(shí)踐積累，在快速“高真空擊密”等

6、工法的基礎(chǔ)上研究開發(fā)了快速“低位高真空分層預(yù)壓擊密”軟地基處理方法，其具體實(shí)施過程如下：在吹填前，先在灘地鋪砂層，再豎插塑料排水板，在砂層中橫向布置高真空預(yù)壓系統(tǒng)，后履蓋塑料隔氣膜；膜下高真空預(yù)壓系統(tǒng)抽真空預(yù)壓；膜上橫向或豎向布置吹填砂高真空擊密系統(tǒng)；膜上吹填砂土至標(biāo)高；膜下高真空預(yù)壓系統(tǒng)預(yù)壓達(dá)設(shè)計(jì)固結(jié)度，膜上高真空擊密系統(tǒng)開始第一遍抽真空強(qiáng)排水，然后對膜上吹填砂土進(jìn)行第一遍夯擊或振動擊密吹填砂土；對膜上吹填砂土二遍或數(shù)遍進(jìn)行快速“高真空擊密”至吹填砂土達(dá)到超固結(jié)狀態(tài) 新型高真空變能量交叉擊密軟地基處理的方法     為了進(jìn)一步完善快速“高真空擊密法”的

7、實(shí)用范圍和施工質(zhì)量，公司經(jīng)多年實(shí)踐積累，在快速“高真空擊密法”的基礎(chǔ)上成功開發(fā)了新型高真空變能量交叉擊密軟地基處理方法。    本專利工法是根據(jù)被處理軟土地基的土層分層情況，根據(jù)各層土層不同的含水量及滲透系數(shù)，采用“數(shù)遍、分層直接插入真空管同步排水、拔除部分真空管與數(shù)遍變能量各層同步擊密交叉處理”軟土地基的方法，擊密采用強(qiáng)夯或振動，每遍擊密能量不同。本發(fā)明能再次縮短施工工期、有效控制最佳夯擊量和夯擊效果、提高施工質(zhì)量?？焖佟案哒婵論裘?、樁基”復(fù)合軟地基處理方法    在大量工程實(shí)例中，由于軟弱土厚度非常深，并且厚度差異較大，

8、單采用快速“高真空擊密”軟地基處理方法，對承載力、工后或差異沉降等都難以滿足設(shè)計(jì)要求。另一方面，在軟弱地基上采用樁基法（碎石、水泥土樁等）處理，由于其個樁基間軟弱土的摩擦阻力較低，使得樁基承載力極低，并且工后沉降大，每個樁基差異性較大，施工安全隱患多。    為了彌補(bǔ)以上缺陷，公司經(jīng)多年實(shí)踐積累，二次開發(fā)了快速“高真空擊密”+樁基復(fù)合地基專利技術(shù)。本工法通過高真空抽水、擊密、樁基的相互有利作用，即：樁基在軟土中提高有效排水通道，增加真空在軟土中的排水效果，加快軟土固結(jié)；同時真空擊密、高真空抽水也使樁基間摩擦力大大提高，有效提高了單樁承載力；同時通過控制樁

9、基的長度、間距，使“高真空擊密”深層軟土工后沉降得到有效控制?？焖佟疤钏A(yù)壓、動力壓差排水”軟地基固結(jié)方法    目前的軟地基處理方法中，有常規(guī)的樁基法、堆載或真空預(yù)壓法及強(qiáng)夯法等，皆存在造價高、工期長、質(zhì)量難以控制等缺點(diǎn)。較新的固結(jié)方法有快速“高真空擊密”法（CN 01127046.2），但該方法處理深度小于10米。另有快速“低位高真空分層預(yù)壓擊密法”（CN 200410014257.9），但該法需分上下二層填砂：下層填砂作為高真空預(yù)壓水平透氣通道，需在軟地基表面吹填大量成本較貴的粗砂；上層作為荷載填砂，因工程量大而成本巨大，且許多地區(qū)無砂土資源。   

10、;  快速“填水預(yù)壓、動力壓差排水”軟地基固結(jié)方法的目的在于克服上述不足，提供一種無需填砂、成本低，且處理深度大、施工方便、工期短的快速“填水預(yù)壓、動力壓差排水”的軟地基處理方法。軟土地基：是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基。其承載能力很低，一般不超過50KN/m2。在軟土地基修筑堤防工程，必須解決好四個方面的問題：地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性問題。地基的變形問題。地基的滲漏和溶蝕問題。地基的振動液化與振沉問題。因此，研究堤防工程軟土地基的特征，提出相應(yīng)的處理措施就十分重要了。一、軟土地基的特征軟弱土包括淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土及飽和松散粉細(xì)砂與粉土。堤防工程中主

11、要是指天然孔隙比大于或等于15的亞粘土、粘土組成的淤泥和天然孔隙比大于10小于15的粘土組成的淤泥質(zhì)粘土。其主要特征如下：1孔隙比和天然含水量大我國軟土的天然孔隙比e一般在12之間，淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量W5070%，高的可達(dá)200%，普遍大于液限。2.壓縮性高我國淤泥和淤泥質(zhì)土的壓縮系數(shù)一般a12都大于05MPa-1,建造在這種軟土上的建筑物將發(fā)生較大的沉降，尤其是沉降的不均勻性，會造成建筑物的開裂和損壞。3.透水性弱軟弱土盡管其含水量大，透水性卻很小，滲透系數(shù)K1（mm/d）。因此，土體受到荷載作用后，呈現(xiàn)很高的孔隙水壓，影響地基的壓密固結(jié)。4.抗剪強(qiáng)度低軟土通常呈軟塑流塑狀態(tài)，在外部

12、荷載作用下，抗剪性能極差，我國軟土無側(cè)限抗剪強(qiáng)度一般小于30KN/m2（相當(dāng)于03KN/m2）。不排水剪時，其內(nèi)摩擦角幾乎為零，抗剪強(qiáng)度僅取決于凝聚力C，一般C30KN/m2；固結(jié)快剪時，內(nèi)摩擦角5°15°。5.靈敏度高軟粘土上尤其是海相沉積的軟粘土，在結(jié)構(gòu)未被破壞時具有一定的抗剪強(qiáng)度，但一經(jīng)擾動，抗剪強(qiáng)度將顯著降低。其靈敏度（含水量不變時原狀土與重塑土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比）一般在34之間，有的甚至更高。二、軟土地基失穩(wěn)的機(jī)理引起軟土地基上堤防滑動破壞的原因，在于軟弱地基中某一面上的剪應(yīng)力大于等于它的極限抗剪強(qiáng)度。究其原因主要有兩個方面：一是由于剪應(yīng)力的增加。例如：堤防加高加

13、寬引起堤身重量加大、降雨使土體容重增加、水位降落產(chǎn)生滲透壓力，地震和打樁引發(fā)動荷載等。二是由于軟土地基本身抗剪強(qiáng)度的減小。例如：孔隙水壓力的升高、氣候變化旌干裂和凍融、粘土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。根據(jù)堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB5028698規(guī)定，假定滑動面以上土體為剛體，并以它為脫離體，分析在極限平衡條件下其上的全部作用力，并以整個滑動面上的平均滑動力與平均阻滑力之比來定義它的安全系數(shù)，即：KFz/Fh式中：K堤防穩(wěn)定安全系數(shù)；K1時土體處于穩(wěn)定狀態(tài)，K1時土體處于滑動狀態(tài)或有滑動的趨勢，K1時土體處于臨界狀態(tài)。K值一般取105130；Fz作用于滑動面處的平均阻滑力，KN；Fh滑動面處土

14、體的平均滑動力，KN。三、軟土地基處理的措施1.堤身自重?cái)D淤法該方法就是通過逐步加高的堤身自重將處于流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土外擠，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質(zhì)土中的孔隙水壓力充分消散而增加有效應(yīng)力，從而提高地基的抗剪強(qiáng)度能力。在擠淤過程中為了不致產(chǎn)生不均勻沉陷，施工時應(yīng)放緩堤坡、減慢堤身填筑速度，分期加高。該方法具有節(jié)約投資的優(yōu)點(diǎn)和施工期長的缺點(diǎn)。適用于地基呈流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土，且工期不太緊的情況。2.拋石擠淤法該方法就是把一定量和粒徑的塊石拋在需要進(jìn)行處理的淤泥或淤泥質(zhì)土地基中，將原基礎(chǔ)處的淤泥或淤泥質(zhì)土擠走，從而達(dá)到加固地基的目的。通常將不易風(fēng)化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）拋填

15、于被處理堤基中，拋填方向根據(jù)軟土下臥地層橫坡而定。最后在上面鋪設(shè)反濾層。這種方法施工技術(shù)簡單、投資較省，常用于處理流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土地基。3墊層法墊層法就是把靠近堤防基底的不能滿足設(shè)計(jì)要求的軟土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等強(qiáng)度高、壓縮性低、透水性好、易壓實(shí)的材料作為持力層。其優(yōu)點(diǎn)是可以就地取材、價格便宜、施工工藝比較簡單。適用于軟土埋深較淺、開挖方量不太大的場地。4.預(yù)壓砂井法預(yù)壓法是在排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出，有效應(yīng)力增加達(dá)到硬化固結(jié)的目的。其基本做法如下：先將加固范圍內(nèi)的植被和表土清除，上鋪砂墊層；然后垂直下插塑料排水板，砂墊層中橫向布置排水管

16、，用以改善加固地基的排水條件；再在砂墊層上鋪設(shè)密封膜，用真空泵將密封膜以內(nèi)的地基氣壓抽至80KPa以上。該方法加固時間長，抽真空處理范圍有限，適用于工期要求較寬的淤泥或淤泥質(zhì)土地基處理。流變特性很強(qiáng)的軟粘土、泥炭土不宜采用此法。5.振動水沖法振沖法是利用一根類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具振沖器（有上、下兩個噴水口），在振動和沖擊荷載作用下，先在地基中成孔，再在孔內(nèi)分別填入砂、碎石等材料，并分層振實(shí)或夯實(shí)，使地基得以加固。用砂樁、碎石加固初始強(qiáng)度不能太低（初始不排水抗剪強(qiáng)度一般要求大于20KPa），對太軟的淤泥或淤泥質(zhì)土不宜采用。石灰樁、二灰樁是在樁孔中灌入新鮮生石灰或在生石灰中摻入適量粉煤灰、火

17、山灰（常稱二灰），并分層擊實(shí)而成樁。它通過生石灰的高吸水性，膨脹后對樁周土的擠密作用，用離子交換作用和空氣中的CO2與水發(fā)生酸化反應(yīng)使被加固地基強(qiáng)度提高。6.旋噴法旋噴法是利用旋噴機(jī)具造成旋噴樁以提高地基的承載能力，也可以作聯(lián)鎖樁施工或定向噴射成連續(xù)墻用于地基防滲。旋噴樁是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度后提升，噴嘴同時以一定速度旋轉(zhuǎn)，高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固硬化而成樁。所成樁與被加固土體相比，強(qiáng)度大、壓縮性小。適用于沖填土、軟黏土和粉細(xì)砂地基的加固。對有機(jī)質(zhì)成分較高的地基土加固效果較差，宜慎重對待。而對于塘泥土、泥炭土等有機(jī)成分極高的土層應(yīng)禁用。7.強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法是將80KN的夯錘起吊到630m的高度，讓錘自由落下，對土進(jìn)行夯實(shí)。經(jīng)夯實(shí)后的土體