山东正元建设工程有限责任公司 山东 济南 250101
摘要:在工程建设中,地基基础建设是整个工程建设的根基,其重要性不言而喻。而软土地基具有较差的物理力学性质,工程建设前必须对其进行加固处理。由于在目前工程建设市场上,软土地基处理技术逐渐成熟,处理方法也有多种选择,因此根据不同的软土地基特点,应选用最为合适的地基处理方法。本文针对软土地基处理工程如何选用合适的技术方法进行分析与探究。
关键词:岩土工程;软土地基;处理技术;运用
1岩土工程与软土地基概述
1.1岩土工程概述
岩土工程的研究主要是求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等。岩土是地质作用形成的产物,受自然作用和人类活动的影响,其自身的结构特征异常复杂,对岩土工程的研究涉及到物理、工程力学、化学等多个学科。同时,岩土工程问题在时间及空间上均有较大的跨度,需要考虑几十年内的变化,在地质条件改变等方面对更加长远的问题进行详尽的考虑。对于岩土工程,工程建设单位、设计单位和施工单位在工程开始前及工程施工中对工程建设场地做好勘察、研究工作,对软土地基这样的工程问题做好妥善的处理,有效地避免工程事故的发生,在保证工程顺利进行的同时也可以避免工程的安全问题而引发的后续事故,这在工程建设中具有十分重要意义。
1.2软土地基概述
在岩土工程施工中,软土地基的处理十分重要。目前施工中遇到的软土大部分土质为淤泥土质。在黄河及长江等大江大河流域范围内我们常常见到这种土质,这种软土颜色一般为黄褐色到灰褐色,密实性差,水分含量大,孔隙比较大。这一特性决定了软土具有较强的压缩性、低稳定性、非常小的压密系数。分布不规则,受环境的影响不同地区的软土物理性质也有很大的差别。在软土表面存在一定含量的负电荷,这也就导致其具有能够吸收周围的分子的特性,通过与其他性质的分子进行融合,就会形成独特的结构,其含水量相较于其他土质来说就显得十分的高。
2软土的性质以及施工特征分析
2.1具有较高含水量
软土层含水率高,一般在34%~72%区间。如果是淤泥的话,水分含量就高。另外,由于软土地基的含水率与软土地基的压缩性和抗剪强度有直接的关系,如果土壤中含水量低,其抗压缩性好,抗剪强度高,就有利于施工,反之,其抗压缩性差,抗剪强度不高,不利于施工;其次,含水量过高,其承载能力也较差。
2.2压缩性较高
据调查,土地基含水率与压缩系数,压缩性呈一定的正比关系,含水率越高,对压缩系数以及液限系数影响越大,系数越高,压缩性越高。通常情况之下,在沿海地区以及河流周围的土层,会形成欠固结软土,这样的土质会导致地面的沉降。
2.3渗透性小
在岩土工程中,软土地基的渗水性差,直接影响软弱地基的固结。在一定的压力下,软土地基的固结速度大大受到影响,软土地基的强度较低。另外,软质土中有很多有机物,在某种作用下形成气泡,占据软土的孔隙位置,使软土地基的透水性显著降低。
2.4流变性好
在软土地基施工中,流变性也是影响施工的关键,流变性明显对其的抗剪强度,塑性指数影响越大。指数越大强度越小。在一般的条件下,软弱地层的抗剪切强度为常规土层的40%~80%。在软土的空隙中完全消除孔隙水压力的话就会产生沉降。
2.5非常松软
在岩土工程中,软土地基最大的特征之一是松软,软弱存在很多空隙。经过外部环境的影响下,软弱孔隙持续扩大。因此,在软弱地盘基础处理的过程中,关于空隙这个问题,需要相关人员注意。
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2.6抗剪强度低
软土的抗剪强度与排水固结条件有关。另外,抗剪强度也受荷载速度的影响。因此,需要保证摩擦角度的度数。在排水条件下提高抗剪强度很重要,同时提高粘合度。
2.7触变性
岩土工程中触变性是相关人员不能忽视的一个特性。主要看软土的整体强度会出现变化,这个变化一般是先下降后上升。关于海洋和河川周边的软土,在其他的外力的作用下,土的结构变化,会出现流动现象。
3岩土工程中软土地基处理技术分析
3.1固化处理技术
固化处理技术是岩土工程软土地基处理技术中应用非常广泛的技术之一。固化处理主要是应用胶结剂(包括水泥、纸浆液或丙烯酸铰浆液等胶结材料)或化学溶液对软土地基进行固化处理,将胶结剂或化学溶液通过搅拌或灌入的方法,使其与软土充分融合,继而发生一系列物理或化学变化,使软土颗粒之间的黏结力得到增强,实现对土体进行加固处理的目的。经过固化处理后,可以使软土层的承载力和稳定性能得到明显的提升,同时削弱软土层的透水性。软土层的固化处理方法还可以根据处理方法的不同分为粉体喷射搅拌桩、深层搅拌法、压力灌浆法、旋喷法等方法。在实际施工过程中,粉体喷射搅拌桩的应用比较广泛,主要是将水泥粉、生石灰粉、粉体材料等材料利用空压机制成雾状,使其快速渗入软土层中,然后经过钻头的快速搅拌,使加固材料和土体实现充分融合,保证搅拌的均匀性,经过一系列的化学和物理反应后,可以使软土层的土质固结,从而形成稳定性以及强度都较高的土层。
3.2砂垫层法
砂垫层法在软土地基处理中的应用比较广泛。该方法可以避免对原土层的扰动。对砂石垫层进行铺设的过程中,首先要确定砂石层的厚度,并按照分层铺设的原则进行施工,并及时进行压实施工,保证垫层的紧密性和密实度,达到施工要求后,还要在其上方铺设一层黏性土,防止地基中的水分返到建筑的基础结构中。施工前,需要对砂石的质量进行全面的检查和筛选,并对其进行充分搅拌后再进行铺设。其中,需要保证砂石的泥土含量小于5%,而砂石的颗粒粒径应在5~40mm。另外,应先对碎石或卵石垫层材料进行浇水处理。
3.3置换法
在进行岩土工程当中的软土地基处理时,置换法是效果较明显的一种处理措施。置换法又称换填垫层法,处理时先将地基范围内的软土挖除,然后用强度较高的材料进行置换处理,这些处理材料常为粗粒土垫层和细粒土垫层,如碎石、灰土以及矿渣等。换填后还需要进行分层夯实,以保障地基基础的稳固。在使用置换法处理时,应确定地基土层的承载能力,如此才能确保置换的材料可以满足结构荷载的要求。此外,置换法在有效地提高承受压力的同时,可以有效解决地基过大沉降或不均匀沉降的问题。在软土地基处理时,置换法与其他的处理措施相比具有方便、快捷、易操作等优点,但置换法同样存在一些缺点,如深度超过3m的软土地基就不使用此方法进行处理,因为此时置换法涉及到的工程量大、经济成本大、性价比低,需考虑使用其他的处理技术。
3.4夯实处理技术
软土地基结构由于成分复杂,孔隙比较高,这就要求相关人员必须采取一定的夯实处理技术,对土壤进行改良,以保证岩土工程当中软土地基处理效果更好。夯实处理技术需要使用物理机械对软土进行碾压,需要多次的夯实,从而有效提高软土地基的固结效果。在进行岩土工程当中,软土地基处理工作的时候,应该充分应用夯实处理技术,相关人员在进行夯实工作的施工,要注意夯实工具的高度以及夯实次数,一般情况之下,夯实处理技术对于夯实深度也有一定要求。相关部门在应用这种技术的时候需要注意土基含水量。
3.5水泥粉煤灰碎石桩处理技术
水泥粉煤灰碎石桩也可以称为CFC桩,由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和,用各种成桩机械制成的具有一定强度的可变强度桩。由于桩体的强度和模量比桩间土大,在荷载的作用下,桩顶应力比桩间土表面应力大。桩体可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少桩间土承担的荷载,从而使地基承载力提高,变形减小,加之CFG桩不配筋,桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料,可以大大降低工程造价。
结语
综上所述,由于软土地基的力学性能较差,施工前,要采取有效措施对软土地基进行处理,因此,本文主要对软土地基的特点以及软土地基处理技术进行研究,在实际应用中,应结合工程的实际情况合理选择施工技术,以有效提高软土地基的各项性能指标,保证岩土工程的施工质量。
参考文献
[1]陈俊.公路施工中软土地基处理技术的应用研究[J].科技创新导报, 2017,14(31):61+63.
[2]章靖.岩土工程中软土地基处理技术的运用研究[J].居舍,2018(35):81.
[3]兰正卿.解析岩土工程中软土地基处理技术的应用[J].江西建材,2014 (18):56+60.
论文作者:吕志龙
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/25
标签:土地论文; 土层论文; 岩土工程论文; 强度论文; 夯实论文; 技术论文; 地基论文; 《防护工程》2019年8期论文;