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高层建筑工程软土地基处理的方法

日期:2016-8-11 14:41:48 来源:转载 浏览数:
 
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    1·软土地基的特点
    软土主要指承载力低、压缩性高、天然含水量大的一种软塑到流塑状态的饱和粘土软土通常分布在内陆、沿海、平原以及山区的湖泊周边等地区。软土的天然孔隙比大于1.0,天然含水量也较高肖软土因生物化学作用而导致天然孔隙比大于1.5时称为淤泥,当软土的天然孔隙比介于1.0与1.5之间时称为淤泥质土。软土工程的性质主要有以下几点:(1)触变性。软土没有遭受破坏时,它具有固态的特征如果软土受到破坏或扰动就会转变成稀释流动状态。(2)高压缩性。软土的压缩系数很大肖垂直压力达到0.1兆帕时大部分软土会发生压缩变形从而导致房屋建筑的沉降量较大。(3)低透水性。由于软土的透水能力很差河以认为软土是不透水的所以软土排水固结通常需要耗费很长的时间肩些房屋建筑工程的沉降延续时间甚至超过十年。(4)不均匀性。高分散的与微细的颗粒组成软土使得软土的土质不均匀加果平面上的房屋建筑荷载不均匀就会导致房屋建筑产生很大的差异沉降使房屋建筑出现裂缝。(5)沉降速度快。随着荷载的不断增加,沉降速度也不断增加,沉降速度最高可达2毫米/天。(6)流变性。软土在一定剪应力的作用下,会发生缓慢的长期变形,导致软土长期强度低于瞬时强度。
    2·常用软土地基处理方法
    地基处理的目的是利用置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,以改善压缩层内一部分或全部地基土的强度、压缩性、渗透性、动力特性和特殊土地基特性,提高地基的强度保证地基的稳定,降低压缩性碱少基础的沉降或者不均匀沉降确保建筑物的安全和正常使用。高层建筑、体育馆等大型工程的快速发展对地基的承载能力要求越来越高厌然的软土地基远远不能满足这些建筑物和构造物对地基承载力的要求,尤其是近年来不良的工程地质条件逐渐增多这一问题变得更加突出。国内外大量的工程实践经验表明为满足地基的强度、变形、稳定性及抗震等要求必须对软土天然土层进行人工处理。
    软土地基处理方法很多胺其原理和做法的不同可归纳为以下4类:)l置换及拌入法。2)振密、挤密法。3)排水固结法。4)加筋法。选择地基处理方案时应根据具体工程和地基的实际情况并考虑施工进度和设备条件对各种方法进行比较做到经济上合理技术上可靠。下面简要介绍几种方法。
    2.1排水固结法
    排水固结法是利用地基排水固结的特性通过施加预加载荷并增设各种排水条件,以加速饱和软粘土固结的一种地基处理方法。饱和软粘土地基在载荷作用下,孔隙中的水被慢慢排出,孔隙体积慢慢减小地基发生固结变形,同时随着超孔隙水压力逐渐消散肩效应力逐渐提高地基土的强度逐渐提高。排水固结法包括堆载预压法、砂并堆载预压法、塑料排水板法以及真空预压法。这种方法在处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软粘土中占有统治地位胆对于渗透性极低的泥炭土必须慎重对待。
    2.2换土垫层法
    换土垫层法的基本原理是挖除浅层软弱土或不良土,换填其他无侵蚀性的低压缩性的散体材料,分层碾压或夯实土作为地基的持力层。按回填的材料可分为砂(或砂石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。垫层的作用是提高持力层的承载力,并通过垫层的应力扩散作用碱小垫层下天然土层所承受的压力这样可以减小地基的沉降量。砂垫层施工时应控制最优含水量,并分层铺筑分层捣实。捣实方法可视具体条件选用振实、夯实或者压实等方法。该法常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程,一般适用于处理浅层软弱土层(淤泥质土、松散素填土、杂填土、回填土以及已完成自重固结的冲填土等)与低洼区域的填筑。
    2.3深层挤密法
    深层挤密法是为了挤密较大深度范围内的松软土,常采用挤密桩的方法它是先往土中打入桩管成孔拔出桩管后向孔内填入砂或者其他材料并加以捣实而成。其作用是挤密桩周的松软土层使桩和挤密后的土层共同形成复合土层作为持力层,从而提高地基承载力和减小地基的沉降变形。挤密桩按其所填充的材料分为砾石桩,砂桩,石灰桩灰土桩以及土桩等适用于含砂砾、砖瓦砾的杂填土以及松散土地基。
    2.4强夯法
    强夯是松软地基的一种有效的加固方法油于夯击能量很大所以加固深度深池是一种快速加固软土地基的方法最适用于孔隙大而疏松的碎石土、砂土及建筑垃圾也适用于低饱和度的粉土、粘性土、湿陷性黄土和素填土胆不适用于高饱和度的粘性土及淤泥类土。强夯设计一般夯击3~6遍海遍每点夯击3~20次,夯击间距为5~15m,两遍间的间歇为1~4周艰据测量的孔隙水压力消散和土体变形等情况控制加固后的地基容许承载力可提高2~5倍。
    2.5堆载预压法
    适用于处理淤泥、淤泥质土冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂并地基堆载预压和天然地基堆载预压当软土层厚度小于4m时,可采用天然地基堆载预压法处理肖软土层厚度超过4m时应采用塑料排水带、砂并等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖并。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
    2.6高压旋喷法
    高压喷射注浆法又称旋喷法启利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后用高压脉冲泵将化学药剂(如水泥浆液、以水玻璃为主的浆液、以丙烯酸胺为主的浆液、以纸浆液为主的浆液等)通过钻杆下端的喷射装置,向四周以高速水平喷入土体措助液体的冲击力切削土层使喷射流程内土体遭受破坏与此同时钻杆一边以一定的速度旋转,一边低速徐徐提升使土体与水泥浆充分搅拌混合,胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀、具有一定强度的圆柱体从而使地基得到加固。
    2.7深层搅拌法
    深层搅拌法是一种新型地基处理方法,适用于处理淤泥、龄泥质土、高饱和度的粉土和含水量牧高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土地基。其作用机理是利用水泥等材料作为固化剂,通过钻机成孔然后拌水泥粉等固化材料利用压缩空气送入软土中在地基伸出将软土和固化剂强制拌和通过固化剂和软土之间所产生以系列物理化学反应而共同固结形成具有整体性和一定强度的柱状体,从而达到加固软土地基的目的。
    3·结语
    总之建筑工程的软土地基处理措施已经日趋成熟胆是还存在着许多问题。这需要我们在大量的设计与施工实践中积极探索、不断总结施工经验积累更多的建筑工程在各种地质条件下的地基变形特性与不均匀沉降资料,以便能够总结出切实可行、科学合理的软土地基处理措施与设计方法,并将其应用到建筑工程的实际施工过程中最终使建筑工程的质量得到有效保障。

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