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软土地基几大特征及主要处理方法

发布日期:2019-08-20 17:14:52 作者:中科盛联

在我国公路交通等众多工程施工过程中,经常会遇到软土地基的问题,而对于软土地基的处理会直接影响到整个工程的质量,所以不论是政府还是施工单位对此都非常重视。软土地基的主要特征如下:

1.孔隙比和天然含水量大

我国软土的天然孔隙比e一般在1~2之间,淤泥和淤泥质土的天然含水量W=50~70%,高的可达200%,普遍大于液限。

2.压缩性高

我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般a1~2都大于0.5MPa-1,建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降,尤其是沉降的不均匀性,会造成建筑物的开裂和损坏。

3.透水性弱

软弱土尽管其含水量大,透水性却很小,渗透系数K≤1(mm/d)。因此,土体受到荷载作用后,呈现很高的孔隙水压,影响地基的压密固结。

4.抗剪强度低

软土通常呈软塑~流塑状态,在外部荷载作用下,抗剪性能极差,我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2(相当于0.3KN/m2)。不排水剪时,其内摩擦角几乎为零,抗剪强度仅取决于凝聚力C,一般C<30KN/m2;固结快剪时,内摩擦角=5°~15°。

5.灵敏度高

软粘土上尤其是海相沉积的软粘土,在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度,但一经扰动,抗剪强度将显著降低。其灵敏度(含水量不变时原状土与重塑土无侧限抗压强度之比)一般在3~4之间,有的甚至更高。

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软土路基的上述特点让其容易发生变形且其固结时间长,因此在施工过程必须对这类地基采取特殊处理方式,改变其特性,提高稳固性能,消除安全隐患,确保软土地基的安全稳固。目前在施工过程中,施工单位常用的软土地基处理技术主要有:

处理软土表层的技术

处理软土表层的技术就是通过合理敷设、添加剂、排水等方法对软土表层进行处理,基于地基在不变形的前提条件下增加地表的强度。该法针对性强,对软土地表面采用此法更为明显。

应用该方法要主要在施工过程中要最大化的在地基表面均匀添加填土载荷。施工过程中的处理软土表层的技术主要有以下三种:

    料敷设的方法一般应用于土层分布不均匀的地基施工中,可以解决地基易出现局部强度变现以及不对称沉降等问题。利用土工布、化纤无纺布及玻璃纤维格栅等具有强抗抗压以及强抗拉的填土载荷均匀的添加地基表面,增加土层的抗拉及抗压性能。避免地基发生局部沉降的问题;

     表层排水法技术一般应用于土质良好但含水量较大的软土地基施工应用中。通过在地表挖槽来排除地表的水,降低其含水量。然后再填充一些透水性好的砂石或者碎石进行压实,压实后再进行填土;

     添加剂法应用于粘性土成分比例较高的软土地基的施工应用中,常见的添加剂主要有石灰水、生石灰以及水泥等。该法是将添加剂加入到粘土中,提高了地基等强度以及抗压能力,从而可以承载一些大型施工机械,也增加了填土过程的稳定。在施工的过程中,生石灰等会与水以及二氧化碳反应形成石灰石从而在降低土壤水分的同时大大的提高了土壤基体自身的稳定性。

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    粉喷桩加固法

粉喷桩加固处理法又称加固土桩法,就是利用相关特定机械设备强行将粉体与软土搅拌的一种地基加固方法。

该法处理工序要求非常严格。运用该法前,一方面,相关的技术材料如土质和地质的检验结果、添加剂配比实验结果、质量标准等必须准备齐全,缺一不可。这个环节是运用该法环节中最重要的一步。另一方面,要对粉喷桩的原材料进行严格的把关,不能让山寨伪劣的产品混入施工材料中进而影响施工整体的质量。此外,施工的环境条件是要求现场杂物等要进行清理回收,有低洼不平整的地方要进行回填,软地表要强化等。最后,确保各项施工机械能够正常运作,无损坏。

总之,粉喷桩加固处理法在实施时要结合具体的现实。综合实际测量数据和现实要求等指标,进行具体的工艺分析和研究。

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    土质置换法

土地置换法就是将原来地基中的土壤挖去,填充优质的土壤进行加固的一种方法,避免后期沉降不匀称。优质的土壤为一些粗粒土,这些粗粒土一般具有承载力强,稳定性能好等特点。此法简便快捷,立竿见影,能够快速的加固软土地基的问题。一般可用于一些淤泥质土、暗沟以及暗洪的地基加固的施工建设中。相对于其他方法,该法的成本比较高,仅适用于短期工程。

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    软土地基施工技术的快速发展与成熟,为施工人员在软土地基的加固施工中提供了大量的理论基础。在提高软土地基强度以及稳定性的同时,节约了施工成本与时间,这对促进地方经济的发展,推动我国建筑事业的发展具有重要的意义。