對軟弱土地基的探討

(河套學(xué)院，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000)

1 軟弱土地基的分類和特征

1.1 軟黏土地基

軟黏土主要形成于第四紀(jì)后期，如海相、瀉湖相、三角洲相、溺谷相和湖沼相的黏性土沉積物或河床沖積物。是軟弱黏性土的簡稱，當(dāng)天然含水率大于液限，天然孔隙比e 大于1.0 而小于1.5 時，稱為淤泥質(zhì)土，天然孔隙比大于1.5 時稱為淤泥。這類土的特征是:含水量大，呈流塑狀態(tài);孔隙比大;壓縮性高;滲透性差;具有結(jié)構(gòu)性，施工時擾動結(jié)構(gòu)，則強(qiáng)度降低。

1.2 雜填土

地基雜填土主要由建筑垃圾、生活垃圾、工業(yè)廢料及等雜物組成。它的成因沒有規(guī)律，成分復(fù)雜，分布極不均勻，厚度變化大，有機(jī)質(zhì)含量較多，性質(zhì)也不相同，且無規(guī)律性。它的主要特性是土質(zhì)結(jié)構(gòu)比較松散，均勻性差，變形大，承載力低，壓縮性高，對含有機(jī)物高的生活垃圾和對基礎(chǔ)有侵蝕性工業(yè)廢料等雜填土地基，不經(jīng)處理，不宜做持力層。

1.3 沖填土地基

沖填土由水沖刷的泥沙沉積形成的填土。沿海地帶和江河兩岸比較常見。沖填土的特性與其顆粒組成有關(guān)，含粘粒多的沖填土往往是強(qiáng)度低、壓縮性高的欠固結(jié)土。以粉土或粉細(xì)砂為主的沖填土容易產(chǎn)生液化。

2 常見的軟土地基的處理方法

2.1 換填法(換土墊層法):換填法適用于淺層處理，適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、含大量有機(jī)質(zhì)的腐殖土、濕陷性黃土、雜填土及暗塘、暗溝等的處理。處理深度可達(dá)2～3米。換填法主要作用是提高地基的承載力，改善土的壓縮性，減小地基變形。其方法是將基底下一定范圍內(nèi)的軟弱土挖去，換填砂、碎石和素土等散體料，并分層夯實(shí)成低壓縮性的地基持力層。

2.2 預(yù)壓法:預(yù)壓法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土和沖填土等飽和黏性土地基。預(yù)壓法由加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩部分組成。在建筑物施工之前，對建筑地基進(jìn)行預(yù)壓，使土體中的水通過砂井或塑料排水帶排出，產(chǎn)生固結(jié)，同時土的孔隙比減小，抗剪強(qiáng)度相應(yīng)提高，從而提高了地基的承載力和穩(wěn)定性。堆載預(yù)壓法處理深度一般達(dá)10m 左右，真空預(yù)壓法處理深度可達(dá)15m 左右。

2.3 深層攪拌樁法:深層攪拌樁法主要適用于正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、黏性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。利用水泥或其他經(jīng)濟(jì)型固化劑，通過特制攪拌機(jī)械，直接在地基深部將軟土和水泥漿強(qiáng)制拌合，使軟土硬結(jié)成具有足夠強(qiáng)度、具有整體性、水穩(wěn)定性好和的水泥穩(wěn)定土，從而提高地基的抗剪強(qiáng)度和降低地基的壓縮性。處理深度可達(dá)8～12m。這些加固體和天然地基形成復(fù)合地基，共同承擔(dān)建筑物的荷載。施工過程:定位—沉入到底部—噴漿攪拌(上升)—重復(fù)攪拌(下沉)—重復(fù)攪拌(上升)—完畢。

2.4 強(qiáng)夯法即用幾十噸重錘從高處落下，反復(fù)多次夯擊地面，對地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。實(shí)踐證明，經(jīng)夯擊后的地基承載力可提高2～5倍，壓縮性可降低200～500%，影響深度在10m以上。

2.5 化學(xué)灌漿法是將合適的無機(jī)或有機(jī)化學(xué)材料配制成溶液，用灌漿泵等設(shè)備將其灌入地層或縫隙內(nèi)，使其擴(kuò)散并滲透、膠凝或固化，進(jìn)而形成人工持力層以提高地層強(qiáng)度、降低地層滲透性、減小地層變形量?；瘜W(xué)灌漿法還可以應(yīng)用于混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)、混凝土缺陷補(bǔ)強(qiáng)及防水堵漏技術(shù)。即化學(xué)灌漿是化學(xué)和物理兩大學(xué)科與工程的有機(jī)結(jié)合，是常規(guī)地基處理方法的有效補(bǔ)充，應(yīng)用化學(xué)科學(xué)、化學(xué)漿材和工程技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)加固補(bǔ)強(qiáng)、防滲止水與常規(guī)施工方法不相悖，可以多個作業(yè)面同時展開，達(dá)到多線作業(yè)以有效縮短和保證工期，進(jìn)而節(jié)約建筑成本。

3 地基處理方案的選定

地基處理的效果能否達(dá)到預(yù)期的目的，首先有賴于地基處理方案的選擇是否得當(dāng)、各種加固參數(shù)的設(shè)計是否合理地基處理的方法很多，一般可按下述方法進(jìn)行:

3.1 地基處理方案前期工作

3.1.1 搜集詳細(xì)的巖土工程勘察、水文地質(zhì)和建筑物上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計資料等。

3.1.2 根據(jù)工程的需要和天然地基存在的問題，確定地基處理的目的和范圍以及處理后要求達(dá)到的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。

3.1.3 結(jié)合工程實(shí)地情況，借鑒當(dāng)?shù)氐鼗幚斫?jīng)驗(yàn)和必要的施工條件，有特殊要求的工程，還應(yīng)了解其他地區(qū)相似場地上同類工程的地基處理經(jīng)驗(yàn)和使用效果等。

3.1.4 調(diào)查地下工程、有關(guān)管線的走向、埋置深度、類型和鄰近建筑的隱蔽工程狀況等。

3.1.5 調(diào)查建筑場地的環(huán)境情況。

3.2 根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型、承受荷載、建筑類型和使用要求，結(jié)合地層結(jié)構(gòu)、地形地貌、地質(zhì)條件、水文特征、環(huán)境氣候情況和對鄰近建筑的影響等因素進(jìn)行整合分析，初步擬定可行性地基處理方案。

3.3 對初步選定的幾種方案進(jìn)行篩選，分別從地質(zhì)、水文、原材的工程量、選用的施工機(jī)械設(shè)備、工期長短和季節(jié)性要求、施工場地等多方綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案的分析比較，選擇最佳、合理、經(jīng)濟(jì)的地基處理方案。

3.4 已選定的地基處理方法，宜按建筑物等級，抗震設(shè)防烈度，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級以及場地復(fù)雜程度，在具有代表性的場地上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性施工，并進(jìn)行全面的測試，以檢驗(yàn)設(shè)計參數(shù)、施工工藝，并適時改良施工方案的合理性和處理效果。必要時更換備選地基處理方案。

4 結(jié)束語

在進(jìn)行軟土地基的處理前，應(yīng)認(rèn)真查看工程地質(zhì)勘察資料和土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)表，查清土層分布情況和土的物理、力學(xué)性質(zhì)，正確地進(jìn)行地基處理方法的選擇。還要考慮土層特點(diǎn)、地基與基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)、建筑物使用功能、施工工藝及經(jīng)濟(jì)效果等各方面綜合比較，合理地選擇施工工藝。

[1]于力.建筑地基處理與基礎(chǔ)工程施工技術(shù)與質(zhì)量控制[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011.6.

[2]黃紹銘，高大釗.軟土地基與地下工程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005.[3]徐梓炘.土力學(xué)與地基基礎(chǔ)[M].中國電力出版社，2011.1.