鄭子超
(寧夏正豐建筑工程有限公司,寧夏銀川750000)
軟土形成的主要原因是:流流經(jīng)地基,地基土層被軟化并淤積,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間沉淀,在生物和化學(xué)的作用下,地基就形成由部分軟黏土組成的淤泥層。軟土的主要分布區(qū)域集中在濱海區(qū)以及江河的入??谔帲瑑?nèi)陸的湖泊、河流、漫灘和河流也分布著不少的軟土。軟土的最大的特點(diǎn)就是土層的水含量很高,這就導(dǎo)致軟土的孔隙和壓縮性都比較大,進(jìn)而透水性和抗剪力就較弱,因此軟土在蠕變性以及觸變性就非常明顯。
1.2.1 沉降
沉降是軟土地基造成最大的影響之一,無(wú)論是在公路工程,還是房屋建筑或者是其他建筑領(lǐng)域,一旦地基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,往往會(huì)給工程帶來(lái)不可換回的損失。地基出現(xiàn)沉降的主要原因還是土層中的軟土影響,導(dǎo)致地基不穩(wěn),再加上外力的作用,比如公路中車輛的長(zhǎng)時(shí)間碾壓。
1.2.2 硬化
土層硬化主要是因?yàn)樵谔幚碥浲恋鼗鶗r(shí)使用的材料比例不符合工程要求,致使土層中的硬化不均勻。軟土地基中地質(zhì)結(jié)構(gòu)很不牢固,極易受到外力的影響,如果在對(duì)軟土地基處理時(shí),材料選擇出現(xiàn)錯(cuò)誤,那么地基工程施工就容易出現(xiàn)硬化現(xiàn)象。
1.2.3 侵蝕
在進(jìn)行地基施工時(shí)往往會(huì)大量利用砂石、水泥等材料。由于軟土地基中土層較為松軟,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的雨水沖刷,地基施工使用的材料被沖散,路基的表面就容易被侵蝕,進(jìn)而影響地基內(nèi)部材料緊密性。
軟土地基的處理主要是針對(duì)公路工程,現(xiàn)階段,我國(guó)公路中處理軟土地基采用的方法主要砂墊層法、豎向排水法、加鋪土工織物、粉噴樁、碎石樁、砂樁、強(qiáng)夯和深層攪拌等。其中砂墊層是公路地基施工中較為常用的方法,這種方法不僅成本較少,而且效果明顯。
雖然軟土地基對(duì)工程施工有著諸多危害,但是在工程采用科學(xué)合理的方法依然可以有效避免這些危害。我國(guó)地理環(huán)境相對(duì)比較復(fù)雜,特別是在山區(qū),泥石流、滑坡等自然災(zāi)害等不可預(yù)計(jì)的因素對(duì)軟土地基處理破壞性極大,這就要求工程建設(shè)隊(duì)伍在處理技術(shù)上必須根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的方法,綜合考慮當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和地質(zhì)條件,做到因地制宜和可持續(xù)發(fā)展。
袋裝砂井的作用原理就是排水固結(jié)法,利用這種方法對(duì)在原有地基中挖一條豎向的排水通道,然后在軟土地基增加一些荷載,使土層中的飽和水份從孔隙中流出,再經(jīng)過(guò)排水通道排除土層。當(dāng)土層中水分排除之后,土層中的孔隙體積就會(huì)隨之變小,地基也會(huì)因此固結(jié)和變形。同時(shí)在超靜水壓力的作用下孔隙會(huì)逐漸消失,而土層的有效應(yīng)力會(huì)隨之提高,進(jìn)而地基的強(qiáng)度也就增強(qiáng)。排水固結(jié)法是綜合縱向排水系統(tǒng)和超載預(yù)壓的施工工藝,在現(xiàn)階段的工程中也是較為成熟的軟土地基處理技術(shù)。
砂墊層其實(shí)就是一種透水性墊層,主要在路堤填土和軟土地基的中間進(jìn)行施工,其作用是將土層中的水分排出,進(jìn)而確保經(jīng)過(guò)填土荷載之后孔隙中的水排出,不但可以快速固結(jié)地基,而且能保護(hù)路堤不會(huì)因?yàn)榭紫吨械乃侄艿浇荨I皦|層采用的主要材料是中、粗砂石,厚度大概在0.5~0.9 m之間,寬度要超過(guò)路堤寬度0.5~1.0m。在進(jìn)行砂墊層施工的工程中要盡量避免出現(xiàn)因?yàn)檫^(guò)多的細(xì)粒而堵塞排水孔隙,因此必須在砂墊層的上下土層中設(shè)置反濾層。砂墊層較適合在工期較長(zhǎng)的路堤工程中,且路堤的高度要不能最高高度的兩倍,周圍有豐富的砂石材料,軟土地基的外表沒(méi)有隔水層,此時(shí)使用砂墊層效果最佳。
如果軟土地基的地基承載力及變形與建筑要求不符,且土層中的軟土厚度也不是很大時(shí),就利用換填法處理軟土地基。換填法的工藝流程需要首先把準(zhǔn)備處理的軟土全部或者部分挖出,然后將強(qiáng)度較大的材料或者其他穩(wěn)定性高、防侵蝕的材料分別換填進(jìn)土層中,再利用強(qiáng)夯機(jī)等設(shè)備壓緊都要求的密度。
粉噴樁的主要作用是將土層中飽和黏性土進(jìn)行加固,其施工方法是把水泥或者石灰等材料當(dāng)作固化劑,然后利用根據(jù)工程要求制定的攪拌設(shè)備,將地基深處的軟土與固化劑在地基處理進(jìn)行強(qiáng)制攪拌,這樣在經(jīng)過(guò)物理和化學(xué)的作用下固化劑與軟土不斷融合,直到軟土整體上的水穩(wěn)定性和強(qiáng)度能夠變成水泥加工土,從而實(shí)現(xiàn)地基強(qiáng)度和變形模量的增強(qiáng)。粉噴樁的優(yōu)點(diǎn)是在利用粉體當(dāng)作固化劑之后,就不再需要向地基添加過(guò)多水分,這樣軟土中的飽和水分反而可以被充分吸收,在地基處理施工初期的時(shí)候強(qiáng)度較高。
軟土中含有大量的水分,因此軟土地基極為松散,很容易受到外力的作用出現(xiàn)沉降、硬化、侵蝕等危害。在路基施工中必須綜合考慮各方面的因素,不斷提高和改進(jìn)路基軟土地基的施工技術(shù),才能有效應(yīng)對(duì)我國(guó)多地質(zhì)災(zāi)害和地質(zhì)條件非常復(fù)雜的情況。
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