李永平
【摘要】總結(jié)了軟粘土、沖填土、飽和松散性沙土、膨潤土、以及濕陷性黃土等五類型不良地基土的主要特征,介紹了對不良地基土的地基置換法(包括換填土法、夯置換法和振沖置換法)、地基預(yù)壓法注(包括換填土法、夯置換法和振沖置換法)、漿固結(jié)法的處理原理和方法。
【關(guān)鍵詞】不良地基;地基置換法;地基預(yù)壓法注;漿固結(jié)法
隨著我國城鎮(zhèn)化進程不斷加快,工民建土地需求量上升,不良地基所凸顯的問題也不斷增加。對不良地基處理的主要目的是為提升地基的承載能力,滿足建筑物對安全性、穩(wěn)定性的要求,確保建筑工程在風(fēng)暴、地震等惡劣災(zāi)害條件下不會因此而發(fā)生安全事故。對不良地基處理的好壞,決定著建筑物質(zhì)量能否滿足使用要求,事關(guān)國家和人民的生命財產(chǎn)安全。下面談淡工民建施工中較常見的不良地基類型及其處理方法。
一、常見不良地基種類及特征
不良地基主要指的是軟弱地基及不穩(wěn)定地基,我國土地遼闊,不同地區(qū)地質(zhì)差別較大,甚至在同一地區(qū)或同一城市范圍內(nèi),不同地點所表現(xiàn)出的不良地基土質(zhì)特征也常有很大差異,大概可以歸納為軟粘土、沖填土、飽和松散性沙土、膨潤土、以及濕陷性黃土等幾大類型。
1.軟粘土。這是施工中遇到最多的一種不良地基土,土質(zhì)強度低,但壓縮性大,無法有效滲水,故排水效果特別差,總體受力性能低,特別是在一些大規(guī)模建筑施工中常常會導(dǎo)致地基發(fā)生變形,導(dǎo)致整個工程質(zhì)量達不到設(shè)計要求。
2.沖填土。沖填土是一種非天然土質(zhì),主要是由垃圾土(包括工業(yè)生產(chǎn)垃圾土、生活垃圾土、以及建筑垃圾土)人為累積而成的不良地基土。沖填土質(zhì)常常厚薄不均、松整不一、組成成份雜亂、堆積無規(guī)則、承重性能弱等特征,容易發(fā)生不均勻沉降等危害。
3.飽和松散性砂土。飽和松散性砂土主要是由細砂等成分構(gòu)成的不良地基土。細砂通過沉積而使其表面產(chǎn)生相對較高的強度,但內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散,在大型機械強烈震動等外力作用下會導(dǎo)致地基發(fā)生變形,特別是當(dāng)如果碰到地震等更大的外力時,發(fā)生肌理液化,地基產(chǎn)生嚴重變形滑移現(xiàn)象,使地基整體失穩(wěn),對建筑工程的安全和質(zhì)量危害很大。
4.膨潤土。膨潤土在我國的分布很廣,它的特點是遇水濕潤即體積膨脹,受力性能降低,當(dāng)干燥時緊縮而體積減小,因此是一種性質(zhì)極其不穩(wěn)定的地基土。由于膨潤土體積反復(fù)膨脹和緊縮的不穩(wěn)定性,所以不能作為工程建設(shè)的地基土。
5.濕陷性黃土。濕陷性黃土也是工民建中常見的一種不良地基土,在我國南部地區(qū)更加普遍。這種土因為在重力或其他外力的干擾下,土質(zhì)發(fā)生了非常明顯的構(gòu)造變化而形成,基本上不具有多大的承載能力。
二、針對不良地基土常用的處理方法
1.地基置換法。地基置換法是用承重性能良好的優(yōu)質(zhì)地基土將原有不良地基置換的改造辦法,包括換填土法、夯置換法和振沖置換法。
換填土法是首先開挖地基土,清理出劣質(zhì)基層土壤,然后用強度高、滲透性能好的優(yōu)質(zhì)土層填充進去,將不良地基土置換,提高地基土的整體抗壓性能。在施工前要對不良地基土的性質(zhì)、承壓系數(shù)進行測算,以確定換填比例、深度與壓實方案。夯置換法則主要是用承力性能相對較高且滲透性較好的材料,如卵石、砂石等,注入到不良地基土中使其形成一個可滿足設(shè)計要求的復(fù)合型地基。施工前先要仔細考察地基結(jié)構(gòu)和質(zhì)地,選擇合適的填充材料,由淺入深地將原地基鑿開,將砂石等填充進去,然后使用重型機械對整個地基壓緊夯實,增強地基承重性能。振沖置換法則主要是利用現(xiàn)代化的機械設(shè)備對不良地基土進行土質(zhì)更換。先要考察現(xiàn)場實際情況,確定其是否符合振沖置換法的要求,使用高壓水射流對底基層進行造孔,然后向孔內(nèi)填充強度高、滲透性強的碎石,從而形成一個在抗壓性、滲透性均符合工程設(shè)計要求的底基層。
2.地基預(yù)壓法。這種方法特別適用于軟粘土與飽和松散性砂土等不良地基的改造。地基預(yù)壓法可分為堆積預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、電滲法等。
堆積預(yù)壓法就是通過在不良地基土上方堆積砂石等材料來使其發(fā)生沉降,以提高地基的承載力。真空預(yù)壓法是事先在地基層鋪墊足夠厚度的沙墊,形成密封狀態(tài),然后使用大功率真空抽氣泵將軟粘土內(nèi)的空氣和水分抽出,以提高地基土的密實度和抗壓性能。一般來講,真空預(yù)壓法加固地基土的效果非常好,是一種較為實用的方法,但首先要有完善的排水系統(tǒng),才能保證真空預(yù)壓法地基改造的順利實施和效果。電滲法是將正負金屬電極插入地基土層兩端形成電場,使土壤中的水分產(chǎn)生電滲作用而在電場中發(fā)生定向移動并集中以后,利用真空泵抽出土壤中的水分與空氣,提高地基的整體承載力,使地基土的質(zhì)量達到預(yù)期要求。
3.注漿固結(jié)法。注漿固結(jié)法主要是一種采用分層注漿技術(shù)對不良地基進行處理的方法,即將純水泥漿液灌注和滲透到不良地基的縫隙中,通過對松軟土組織進行泥漿固結(jié)處理,使其形成一個新的地基土層的方法。該種改造方法在工程實踐中不僅可以進一步提高地基工程的承載力,同時也可以有效的控制不良地基土由于高流動性而誘發(fā)的地表變化。所以注漿固結(jié)法是現(xiàn)代建筑企業(yè)經(jīng)常采用,以有效提高地基的整體承載性能的處理方法。
萬丈高樓平地起,地基土的穩(wěn)定性、堅固性和整體承載性能,是建筑質(zhì)量的重要保證。在具體的施工實踐中,一定要預(yù)先對建筑工地的地基土質(zhì)結(jié)構(gòu)與特征進行認真的勘測和分析,全面掌握不良地基的信息資料,結(jié)合不良地基土的具體情況與表現(xiàn)形式特征來開展應(yīng)對處理工作,因地制宜,選擇經(jīng)濟有效、安全可靠的處理手段。只有對不良地基的有效改造,才能提升地基的穩(wěn)定性、堅固性和整體承載性能,避免地基開裂、變形、沉降等問題的發(fā)生,降低建筑安全隱患,保證施工順利進行,延長建筑的使用壽命。
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