前言:
淤泥类土(包括淤泥质土、淤泥质砂土、淤泥质粘土、液泥质粉质粘土)作为一种区域性特殊类土,具有天然含水量高、孔隙比大、透水性低、中压缩性、高灵敏度、抗剪强度低、承载力低、饱水状态下还具有触变、流变等特性,对工程的地质条件有着特殊影响。鉴于淤泥质软土地基承载力低,压缩性大,透水性差,不易满足建筑物地基设计要求,故需进行处理。
根据软土地基处理方法
1、换土法
当淤土层厚度在4m以内时,也可采用挖除淤土层,换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土、采用沉井基础等办法进行地基处理。鉴于换砂不利于防渗,且工程造价较高,故一般小型水工建筑物应就地取材,以换填泥土为宜。在某中型水库进水闸除险中,就地利用河滩上的粉质土,同水泥按9∶1配比拌成水泥土,换填了3m厚的淤泥土层,效果很好,工程至今安全运行。而对大中型水工建筑物,可采用沉井基础。另在某水库水厂取水口工程建设中,设计了21.7m×10.6m×2.3m长×宽×高的沉井基础,换除了近5m深的淤泥土层。采取沉井深基础处理和“排水下沉法”方案,既保护了泵站出水池底板下原状土不受扰动,又较“不排水下沉法”节省了大量投资,工程质量可靠沿用至今未动。
2、灌浆法
是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果,如某港水闸由于淤泥软基不均匀,沉陷闸基沉降最大达到0.63m,加固时采用单管高压旋喷灌浆处理,每个闸墩上、下游侧和中间各设5个灌浆孔,沿闸墩轴线两侧布孔,灌注水泥浆,成桩直径0.5m,伸入闸基础10.5m,采用灌浆压力为20MPa,经过处理后闸基沉降基本得到控制。高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩,提高闸基承载力,达到控制沉降的目的。另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流,然后再对闸室进行灌浆处理,如厦门市石浔水闸由于闸基渗流造成闸室底板多个部位被淘空,加固时先在闸室上游侧采用帷幕灌浆防渗,灌浆帷幕布设在闸墩上游侧1.0m处,孔距0.5m,灌注水泥浆,孔深5.0m,灌浆压力10MPa。然后对闸室淘空部位采用钻孔灌浆处理,先灌细砂,不吃砂后,再灌水泥砂浆,最后灌水泥浆,水闸除险加固后效果显著。
3、排水固结法
排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施,由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体,利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系,根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。下面介绍效益较高塑料排水板处理淤泥软基方法,插入软基排水板,当填筑基础及上部建筑物时,荷载作用软基,地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内,由砂层向两侧排出,从而提高基底承载力,塑料排水板要在砂垫层完成后施工,由测量人员测量出需处理范围,标出每根排水板具体位置,插板机对中调平,把排水板在钻头安放好,开动打桩机锤打钻杆,将地面上塑料排水板截断,并留有一定富余长度,在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。
4、加筋法
加筋土是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于土层中,利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力,使土与加筋材料形成整体,减少整体变形和增强整体稳定。围垦工程采用打设塑料排水板,以加速淤泥层排水固结,提高地基强度,又采用砂垫层中铺设土工织物,由于土工织物受拉作用,调整了基底应力分布,地基侧向位移和沉降却相应减少,地基稳定性就大大提高。
5、桩基法
桩基目前由于具有较强承载力,投资省,质量有保证,施工速度快等特点,得到普遍运用,如我在施工一项水闸,其地质条件覆盖一层10m以上厚的淤泥土层,地基处理采用边长为250mm钢筋混凝土预制方桩,挤密淤土层并靠摩擦承载,钢筋混凝土预制桩还具有抗水闸水压力产生水平荷载,达到水平稳定作用。
淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载台,灌注桩还存在一些技术难题,如泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。
结束语
地基处理是当前工程施工建设的主要前提,是当前社会发展的过程中随着各种施工措施和施工管理手段不断应用和完善的过程。地基处理措施应该根据工程场地软土地基的土的性质进行综合性的分析与总结,提出合理的设计施工方案,保证其在施工的过程中能够提高施工效率和施工质量,使得建筑施工能够达到客观的经济效益。
参考文献:
[1]《建筑地基处理技术规范》.JGJ79-2002,2007年10月,中国建筑科学研究院主编.中国建筑工业出版.
[2]《建筑地基基础设计规范》.GB50007-2002,2008年6月,中华人民共和国建设部主编.中国建筑工业出版.
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