施應(yīng)泉
(浙江喬興建設(shè)集團有限公司,浙江 湖州 313000)
特殊土是指在特定地理環(huán)境或人為條件下形成的具有特殊性質(zhì)的土。它的分布一般具有明顯的地域性。特殊土種包括以下幾種:①雜填土:房渣土(建筑垃圾)、工業(yè)廢渣、生活垃圾等雜物堆積而成的土。②鹽漬土:地表下1m深的土層內(nèi)易溶鹽平均含量大于0.3%的土。③膨脹土:吸水后顯著膨脹,失水后顯著收縮的高液限粘質(zhì)土。④濕陷性黃土:受水浸濕后會產(chǎn)生較大的沉陷的黃土。其他未列入本規(guī)范的土類,應(yīng)遵照有關(guān)規(guī)定進行施工。
隨著城市化和工業(yè)化進程的快速發(fā)展,特殊土種地基的工程特性引起工程師的重視,相應(yīng)的地基處理方法以及工程注意事項也至關(guān)重要。這就需要采取有效處理措施預(yù)防工程災(zāi)害發(fā)生。一般來講,土的工程性能決定性體現(xiàn)在其物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)特征及形成過程。筆者分析認(rèn)為,這也是我們所說的土質(zhì)學(xué)進行土性分析的根本。
黃土在一定壓力下遇水浸濕后,一般來說它體的結(jié)構(gòu)性能就會被迅速破壞,其強度也會隨著迅速的降低,我們把具有這樣條件的土性特性的土稱為濕陷性黃土。經(jīng)過筆者的分析總結(jié)認(rèn)為,在一定壓力下受水浸濕是黃土濕陷現(xiàn)象產(chǎn)生所必須的外界條件很多。在實際工程施工中,如果壓力不斷增加,黃土的濕陷性就會增加,但是當(dāng)壓力超過某一數(shù)值后,再增加壓力,濕陷性就會大大降低。
地震的震害現(xiàn)象包括振動液化、滑坡、地裂和震陷等方面,液化土的治理是抗震設(shè)計的一個重要內(nèi)容。就無粘性土而言,這種由固體狀態(tài)變?yōu)橐后w狀態(tài)的轉(zhuǎn)化是孔隙水壓力增大和有效應(yīng)力減少的結(jié)果。在連續(xù)的震動作用下,砂土層內(nèi)的孔隙水壓力累積增高到某一時刻,就會等于初始上覆有效壓力。液化現(xiàn)象是一種特殊的強度問題,它發(fā)生在飽和砂土和飽和粉土中。
所謂的鹽漬土一般是指易溶鹽的土。實際應(yīng)用中如果當(dāng)自然條件發(fā)生變化,固相中的結(jié)晶易溶鹽將會被溶解為液體,這個時候鹽漬土就會發(fā)生化學(xué)變化,它可由三相體變?yōu)槎囿w,鹽漬土相態(tài)的變化對上部結(jié)構(gòu)具有嚴(yán)重影響。鹽漬土由于富含易溶鹽,使土中微顆粒膠結(jié)成小集粒,當(dāng)水浸入后土中鹽分就會溶解,土顆粒的分散度也將會增加。
目前,在土木工程建設(shè)施工過程中,當(dāng)遇到軟弱或不良地基條件時,我們就需要對天然地基進行處理,以滿足建筑物對地基的實際要求。用物理力學(xué)性質(zhì)較好的巖土材料置換天然地基中軟弱土形成墊層,減少沉降的地基處理方法稱為置換墊層法。該方法適用于淺層軟弱不良地基的處理,另外,砂石墊層不宜用于濕陷性黃土地基和大面積堆載等的處理,土墊層特別適用于濕陷性黃土地基的處理。
這里所說的密實法主要包括強夯法、振沖法、素土或灰土擠密樁法等。我們先來分析強夯法,它是通過反復(fù)將重錘提升到高度使其自由下落產(chǎn)生巨大的沖擊能量,對地基一般進行強力夯實。強夯處理范圍應(yīng)大于建筑物的基礎(chǔ)范圍,設(shè)計的重點是置換墩深度的選擇。振沖法是在振沖器的高頻振動和高壓水流的共同作用下,把回填碎石等粗粒料形成樁柱,并和原地基土組成復(fù)合地基的地基處理方法。
所謂的化學(xué)加固法它是把某些能固化的漿液注入地基的裂隙或孔隙中,形成結(jié)構(gòu)致密、強度大、防水防滲和化學(xué)穩(wěn)定的增強體。深層攪拌法利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑形成優(yōu)質(zhì)的地基。筆者認(rèn)為,該方法適用于各種軟土地基,可提高地基承載力、減少基變形等。高壓噴射注漿法利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進至土層預(yù)定位置后,沖擊破壞土體,并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小有規(guī)律地重新排列,以達(dá)到改造土體目的的方法。
樁基礎(chǔ)主要功能是將荷載傳至地下較深處的堅硬土層,它具有承載力高、沉降速率低、沉降量較小而且均勻的特點。一般來說,樁的抗拔承載力主要取決于樁身材料強度和樁與土之間的抗拔側(cè)阻力和樁身自重,應(yīng)以單樁抗拔靜載荷試驗確定最為可靠。確定單樁水平承載力以水平靜荷載試驗最為可靠,由試驗結(jié)果確定水平極限承載力后除以安全系數(shù)。
綜上所述,特殊土種地基工程特性的復(fù)雜多變性,決定了在選擇加固處理方法時,對滲透性與靈敏度更應(yīng)予以重視,因為這些特殊性常常成為一些方法成敗的關(guān)鍵。各種加固方法各有其特點和適用性,而實際工程中施工環(huán)境、地質(zhì)條件等千差萬別,利用各自優(yōu)點,達(dá)到經(jīng)濟、有效加固軟土地基的目的。
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