軟土地基處理方法及施工工藝淺析

軟土地基處理方法及施工工藝淺析隨著我國經濟的飛速發(fā)展，工程建設規(guī)模不斷擴大，在軟土地基上進行工程建設已非常普遍。對軟土地基的成功處理，往往也成為提高建設速度、確保工程質量、降低工程造價的重要措施之一。本文首先介紹了目前軟土地基常用的處理方法，進一步對其施工工藝進行論述。標簽：軟土；地基處理；施工方法；施工工藝引言：隨著人類工業(yè)化和城市化進程的不斷發(fā)展，城市建設用地越來越少，建筑物不斷向高層發(fā)展，地基處理問題日益引起人們的重視。軟土地基是一種不良地基，由于軟土具有強度較低、壓縮性較高和透水性很小等特性，在軟土地基上的建筑物往往會出現(xiàn)地基強度和變形不能滿足設計要求的問題，因此在軟土地基上建房需要采取一定的措施進行地基處理，提高軟弱地基的強度，保證地基穩(wěn)定性。一、軟土地基處理的目的對于新建的建筑物工程，在軟土地基上修筑路基，首先應該充分考慮如何利用天然地基。對于淤泥質土層一般在其上覆較好的土層作為路基的持力層，如果上覆土層不夠厚，施工時需要注意避免擾動淤泥質土層；對于雜填土，如果其土層具有較好的密實度且顆粒分布較為均勻時，可以將其作為路基的持力層；而如果土層中含有較多的腐殖質土及含量較大的生活垃圾或對建筑物（構筑物）基礎有腐蝕性作用的工業(yè)廢料等土層，這類土層未經過處理不宜用作建筑物（構筑物）地基持力層。如果軟土地基強度或穩(wěn)定性不能滿足工程需求，需要根據(jù)工程條件或水文地質條件進行地基處理，軟土地基處理的主要目標就是：提高軟土地基的抗剪強度，提高地基穩(wěn)定性；降低軟土地基的壓縮性指標，從而有效控制地基沉降變形及不均勻沉降；降低軟土地基的滲透性指標，避免由于水的滲流而導致地基失穩(wěn)；改善軟土地基動力液化性能，避免由于地震或機械振動而導致地基土液化而破壞地基穩(wěn)定性；消除軟土地基的沉陷或脹縮變形，保證構筑物或建筑物正常使用。二、軟土地基常用處理方法及施工工藝1、換填墊層法換填墊層法是用物理力學性質較好的巖土材料（包括砂、碎石、素土等）置換天然地基中的部分或全部軟弱土層，換填后的地基即可作為基礎的持力層以提高地基的承載力，減少壓縮性。墊層的主要作用為提高地基的承載能力、減小地基的沉降量、加速軟土的排水、防止地基凍脹。墊層厚度應根據(jù)突地自重力和附加應力二者之和確定，通常情況下厚度都控制在0.5m?3m范圍內，因為墊層太厚會造成施工困難，增加造價，而如果太薄又不會取得較好的處理效果。砂墊層的底面寬度應滿足應力擴散的要求，墊層頂面寬度要比墊層底面寬度大一些。2、表層壓實法表層壓實法是采用人工或機械夯實、機械碾壓或振動對填土、濕陷性黃土、松散黏性土等軟弱或原來比較疏松表層土進行壓實，也可采用分層回填壓實。這種方法主要適用于含水量接近于最佳含水量的淺層疏松黏性土、松散砂性土、濕陷性黃土及雜填土。3、排水固結法（1）塑料排水板固結法。塑料排水板是帶有孔道的板狀物。將排水板深插入軟土中形成豎向排水通道，使軟土層中水分沿排水板上升至砂墊層中向兩側排水，使軟土層地基達到固結作用，提高基底承載力。（2）袋裝砂井固結法。它是用振動式砂樁機將砂袋織物垂直插入到軟土地層中，插入深度隨地質條件的變化而改變。（3）排水砂墊層固結法。砂墊層設置在路堤底部，袋裝砂井露頭伸入砂墊層中，以便將軟基中水分從砂墊層中排出，最大有效處理深度是路堤極限高的兩倍，砂墊層兩側邊坡處應用土工布反濾層包裹，以免砂子向兩側流失和保持排水暢通。4、擠密樁法擠密樁法就是在軟土地基用鉆機成孔后，在孔中灌入石灰土、砂、石頭、堅土、水泥土等材料，并經搗實而形成直徑更大的樁體，利用振搗作用使得樁體對樁周土體進行擠密壓實，使得軟土地基孔隙比減小、壓縮性降低，從而提高地基的承載力。常見的擠密樁法有石灰樁法、砂樁或水泥土擠密樁法。一般砂樁法更適宜在松砂或雜填土質的土層使用。擠密樁法是近年來被廣泛使用的一種處理軟土地基的施工方法。5、強夯法強夯法又稱動力固結法，是通過反復利用落錘產生的巨大夯擊能，在地基中產生沖擊波和動應力，對地基土進行擠密，以達到減小土的壓縮性、提高土的強度、消除濕陷性黃土的濕陷性，從而提高砂土地基抗液化的能力的一種方法。主要適用于碎石土、砂土、粉土、黏性土、雜填土和素填土等地基，也可用來處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基。強夯法在工程實踐中具有加固效果顯著、適用土類廣、設備簡單、施工方便、節(jié)省勞力、施工期短、節(jié)約材料、施工費用低等優(yōu)點，它在我國得到廣泛的應用。6、振沖法所謂的振沖法就是采用機械鉆孔或者使用水力沖孔后，灌入碎石并經機械振搗而成的振沖碎石樁復合地基。由于振沖碎石樁較一般的擠密樁的強度更高，所以其對軟土地基尤其是濕軟地基的加固效果更好，而且更為經濟便捷。由于振沖碎石樁具有較高的強度，所以一般將其視為復合地基、而如果地基土本身具有的強度較高時，振沖碎石樁的處理效果會更好些。振沖碎石樁的施工工藝，主要以起重機將振沖器吊高，振沖器在電力作用下具有高頻振動的效果，使用水泵噴射出高壓的水流，軟土地基在高壓水力和高頻振動的振動器聯(lián)合作用下，振動器下沉至預定的地基深度，并使用循環(huán)水清除孔內的淤泥泥漿，隨后向孔內添加碎石并使用大錘予以振搗壓實擠密。從而在軟土地基中形成了振沖碎石樁。振沖碎石樁的施工工藝簡單、施工方便、工期短且費用低廉，尤其對砂性土類的濕軟土地基具有顯著的處理效果。7、置換法本法是以優(yōu)質土置換軟弱土，確保填土穩(wěn)定和減少沉降量。施工方法分為人工挖掘置換和機械挖掘置換。其施工比較容易，多數(shù)情況下能在短時間內達到所要求的目的，一般在工期緊的情況上使用。從可能性來說置換結果較優(yōu)，置換材料應采用即使受到水浸也不致降低承載力的粗粒土，最好采用質量較好的砂礫或石渣，但必須進行充分壓實，在施工中應注意以下問題：首先，妥善處理換填層的端部。最好不用透水較差的粉土填料，盡量采用水穩(wěn)性好的路基填料，且注意側向排水。其次，要注意充分壓實，只有達到規(guī)定的壓實度，才能保證路基的整體穩(wěn)定性。最后，開挖范圍必須要開挖至軟弱土邊緣或路基全寬，且要考慮壓實機械的工作寬度；深度視下部土質和設計承載要求而定，一般不超過2.5m。8、雙控動力固結法雙控動力固結法是目前比較新型的軟弱地基處理方法，其基于電滲降水對流塑狀淤泥質土進行先期處理，經電滲降水后，土的體積因水分減小而發(fā)生收縮，特別是當土體水進一步減少后，淤泥質粘土從流塑狀轉變?yōu)檐浰芑蚬虘B(tài)狀，并達到施加動力所需的最佳含水量時，通過控制所施加的動力對地基進行加固的方法。該法能快速有效地改變需處理土體的特性，達到設計要求的承載力。雙控動力固結法適用于大面積軟弱地基處理，且施工工期短，施工后沉降小，預沉降可控。其在施工過程中通過控制最佳含水量及最佳固結密實度，能根據(jù)設計要求進行調控，從而達到土體的均勻沉降，由于淤泥質土有經施工后不受外力影響而改變這一特點，從而使得經處理后的場地不會因地下水位的變化而產生大幅度的沉降，達到了工后沉降小的目的。三、結束語軟土地基處理與加固的各種方法是在設計與施工技術規(guī)范的基礎上，結合施工中積累的一些實際經驗總結和提出的，目的在于對現(xiàn)場施工起到一定的指導作用，并通過合理選用軟基處理與加固的方法及施工工藝