軟土地基的處理方法綜述

1、軟土地基的處理方法綜述                        摘要:本文綜述了應(yīng)用廣泛的八大類十四種軟土地基處理方法及其施工工藝,為從事軟土地基處理施工的工程技術(shù)人員提供參考。 關(guān)鍵詞:軟土;地基;處理方法 一、前言 在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中,地基處理問題已廣泛受到重視。地基處理不是局限于基礎(chǔ)持力層,而是整個(gè)基礎(chǔ)下影響范圍內(nèi)的壓縮層。因此地基處理時(shí)應(yīng)尋找合理

2、的加固深度、簡便的施工方法以達(dá)到經(jīng)濟(jì)快速合理。而軟土地基地處理是其中的薄弱環(huán)節(jié)。因?yàn)檐浲恋鼗型恋目紫侗却?含水量高,滲透性差,強(qiáng)度低,這類地基在外力的作用下會(huì)引起沉陷,產(chǎn)生不均勻沉降等問題,因此必須改善其地基變形與穩(wěn)定條件,使土的孔隙減小,提高土的密度,使土粒更好地膠結(jié)在一起。下面綜合性闡述目前廣泛應(yīng)用的幾種軟土地基處理方法。 二、軟土地基的理方法 1、強(qiáng)夯法處理 強(qiáng)夯法是利用重錘自由落下的巨大沖力能所產(chǎn)生地沖擊波反復(fù)夯擊地基土,將夯面以下一定深度地土層夯實(shí),以提高地基的承載力和土體的穩(wěn)定性,降低壓縮性。由于夯擊能力大,加固深度也大。對(duì)于一般的軟土地基加固有著良好的效果。現(xiàn)在常用的強(qiáng)夯技術(shù)加

3、固軟土地基的方法有:擠密碎石樁加夯法、砂樁加夯法、真空/堆載預(yù)壓加強(qiáng)夯、強(qiáng)夯碎石墩。 2、粉煤灰應(yīng)用法 粉煤灰具有容量小,滲透性好,有較高的靜力抗剪強(qiáng)度,較低的壓縮性,與石灰等堿性物質(zhì)產(chǎn)生水化反應(yīng)后產(chǎn)生凝硬性。根據(jù)軟土地基存在的弱點(diǎn),利用粉煤灰可處理軟土地基。 粉煤灰應(yīng)用的主要有二灰樁,粉煤灰混凝土樁,粉煤灰固結(jié)樁等,與土體形成復(fù)合地基加固深層軟土地基。 2.1 二灰樁法 二灰樁以粉煤灰和石灰組合而成。主要包括兩種形式。 (1)以粉煤灰為主的二灰樁,主要是對(duì)軟土地基產(chǎn)生擠密和置換作用。用于軟土地基加固時(shí),使復(fù)合地基承載力較天然地基承載力提高了142%,樁間土承載力提高了46%。 (2)以石灰為

4、主的石灰粉煤灰樁,配比為粉煤灰:生石灰=3:71:9,主要對(duì)地基產(chǎn)生置換,成孔擠密,膨脹擠密,脫水?dāng)D密和膠凝作用。 一般粉煤灰樁用于地下水位以下各種軟土地基的加固,加固深度不超過12米;而石灰粉煤灰樁一般用于地下水位以上的各種軟土地基的處理效果明顯,也可以用于地下水位的軟土地基的加固。就樁體強(qiáng)度而言,同樣條件下粉煤灰樁的強(qiáng)度較大。 2.2 粉煤灰固結(jié)樁 在軟土地基中采用粉煤灰固結(jié)樁,具有成型可靠,形狀任意選擇,造價(jià)低廉,改良地基的效果好,抗變形能力強(qiáng),樁體密實(shí)度高等優(yōu)點(diǎn)。粉煤灰固結(jié)樁由粉煤灰,石膏,水泥加水而成,加壓注入尼龍袋中,擠密周圍土體,必要注漿管可上下反復(fù)二次壓漿,尼龍袋具有模板,過濾

5、脫水,加壓和增強(qiáng)等作用,由于灌注加壓排水措施,尼龍袋微孔在灰漿向外滲出的過程中,水只能向外滲,并被隔離在袋外,形成固結(jié)硬化均勻的樁體。 2.3 粉煤灰混凝土樁 粉煤灰混凝土樁由粉煤灰,碎石,中粗砂和水泥組成,在軟土地區(qū)采用鉆孔壓漿工藝施工粉煤灰混凝土樁時(shí),必須使混凝土的塌落度達(dá)到140-180mm,且碎石最大粒徑為1-3cm,為保證樁身強(qiáng)度和降低成本,摻入35%-45%中粗砂作為細(xì)骨料。粉煤灰樁和樁間土一起通過鋪設(shè)在其上的褥墊層形成復(fù)合地基,其承載力的提高具有很大的可調(diào)性,沉降變形小,造價(jià)低。加入粉煤灰后,使樁體具有明顯的后期強(qiáng)度。根據(jù)其樁身強(qiáng)度較高的特點(diǎn),在軟土地基中采用就可得到更高的承載力

6、。 3、水泥土粉噴樁法 粉噴樁與周圍的土體形成復(fù)合地基,與土體結(jié)合緊密,承載能力較大,其樁體上存在應(yīng)力集中現(xiàn)象,大部分荷載由樁體承擔(dān),樁間土上的應(yīng)力相應(yīng)的減少,使復(fù)合地基承載力較原土層有所提高,沉降量有所降低。采用該法加固軟土地基時(shí),水泥粉具有較大的吸水,發(fā)熱和膨脹作用,對(duì)樁間土起到一定的加固作用,同樣提高復(fù)合地基的強(qiáng)度。 在利用水泥土粉噴樁加固軟土地基時(shí),需考慮各種因素對(duì)加固強(qiáng)度的影響:要以水泥粉為加固料,其強(qiáng)度最高;攪拌時(shí)間為2min時(shí)就可以達(dá)到最佳的攪拌效果,若攪拌時(shí)間太長,強(qiáng)度會(huì)有所降低,若攪拌的時(shí)間未達(dá)到2min時(shí),強(qiáng)度會(huì)很低;置換率越高,強(qiáng)度越高,而隨著齡期的增加,強(qiáng)度大致呈線性增

7、加;當(dāng)含水量為某值時(shí),樁體的強(qiáng)度達(dá)到最高,一般樁體的需水量為4kg/m。                             4、振沖法 在軟土地基中應(yīng)用振沖法,就是在地基中嵌入一根根砂石樁柱,形成一種復(fù)合地基,這種地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基荷載試驗(yàn)確定。振沖法就是利用振沖器的振動(dòng)力和水沖作用形成連續(xù)的孔洞

8、,直至設(shè)計(jì)的加固深度。 5、渣土樁法 在加固過程中,由于重錘的沖擊能造成一系列壓縮波,使土體內(nèi)出現(xiàn)排水網(wǎng)絡(luò),土的滲透性驟然增大,孔隙水迅速排出,孔隙壓力很快消散,從而產(chǎn)生瞬時(shí)沉降,使土體壓密,強(qiáng)度提高;同時(shí)重錘的沖擊作用使填料向夯擊方向和側(cè)向擠密,從而對(duì)其周圍的土體產(chǎn)生擠密加固作用,形成一個(gè)自內(nèi)向外的擠密圈。在擠密過程中,周圍土體的孔隙水壓力隨之增高,形成超靜孔隙水壓力。根據(jù)巴倫固結(jié)原理因?yàn)楣探Y(jié)時(shí)間與排水距離的平方成正比,所以,增加排水途徑,縮短排水距離,才能加速軟土固結(jié),提高地基承載力。加固柱體本身與軟基有不同強(qiáng)度,它既是軟土固結(jié)的排水體,又是基礎(chǔ)的渣土樁。渣土樁和擠密后的地基土共同組成復(fù)合

9、地基,從而提高地基強(qiáng)度并減小地基變形。 6、排水固結(jié)法 目前公路軟基的處理要綜合考慮經(jīng)濟(jì)適用、穩(wěn)妥可行、施工簡便的方法。首選是排水固結(jié),它通過在軟土地基設(shè)置的豎向排水體,改變?cè)械鼗倪吔鐥l件,增加孔隙水的排除途徑,大大縮短了固結(jié)時(shí)間,一般采用袋裝砂井和塑料排水板配合砂墊層來達(dá)到上述目的。 7、復(fù)合地基處理法 復(fù)合地基是用專門機(jī)械將固化劑、水泥、石灰或摻加粉煤灰單一的或混合物噴出后,在地基深處就地與軟土強(qiáng)制攪拌,利用固化劑和軟土間發(fā)生的一系列物理化學(xué)作用,在原地基中形成強(qiáng)度、剛度較大的加固樁體,同時(shí)也使樁周土體性質(zhì)得到改善,使樁體與樁間土體形成復(fù)合地基共同承擔(dān)外部荷載,可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定條件下的快速填

10、土。這些加固土樁,不考慮加固土樁加快地基的排水固結(jié)速度和對(duì)地基的擠密作用,僅考慮樁的置換作用、應(yīng)力集中效應(yīng),進(jìn)而減少總沉降量。加固土樁按施工劃分有拌和法和粉噴法。 8、真空聯(lián)合堆載預(yù)壓處理軟基 真空頂壓的基本原理,雖在20世紀(jì)50年代初瑞典教授W.Kgellman已聞名,但因在抽氣設(shè)備和密封工藝方面的困難,至70年代世界各地才緩慢發(fā)展。我國在80年代由航空部門首先應(yīng)用才獲得進(jìn)展,公路上天津開始推廣,在廣珠高速公路東段試驗(yàn)工程成功后,在西部沿海公路又進(jìn)行試驗(yàn),均獲得成功,最近將在新臺(tái)高速公路選定3km 地段試驗(yàn)和西部沿海高速公路臺(tái)山段共有軟土段長約4km多地段采用此法處理軟基。 三、結(jié)論 本文主要說明了軟土地基的各種處理方法,在實(shí)際工程中,要針對(duì)具體的地基問題,采取相應(yīng)的處理措施,確?；A(chǔ)堅(jiān)固是建筑物安全的根本保證,而且工程技術(shù)人員必須經(jīng)常深入施工現(xiàn)場(chǎng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和識(shí)別所存在的問題,正確采用相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)可靠的措施加以處理,并不斷地總結(jié)工程勘察和地基處理工作中地實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),使