软土地基岩土工程勘察论文范文
软土地基岩土工程勘察论文范文第1篇
【摘 要】 交通基础设施工程施工需要尤其注意地基问题,如果地基不够牢固,非常容易造成安全事故发生。特别是公路桥梁这样的基础工程,不仅仅需要注意软土地基,还需要注意混凝土的浇筑与摊铺工作。在进行公路桥梁的桥涵软土地基施工中,尤其需要根据其特性选择合适的处理方法,并且比对不同方法之间的差异优劣。在施工的过程中,根据公路桥梁工程施工的具体情况,总结公路桥梁工程的施工经验,不断更新施工的方式。
【關键词】公路桥梁;软土地基;问题;建议;施工措施
引言
随着我国的发展越来越快,车流量越来越大,许多地区的车辆都需要选择不同的道路进行车辆分流,这样能够减少交通堵塞的情况,也能够减少交通事故的发生。公路桥梁就成了我国主要选择建设的基础设施,但是这种桥梁在建设的过程中选择的软土地基建设难度较大,但此种地基的压缩性较强。不仅如此,公路桥梁的施工过程还需要考虑到混凝土搅拌和摊铺的问题,尽可能处理好施工中的一些细节问题。
1.软土地基的相关处理建议
软土地基常常受到自然因素、道路性质的影响,需要在处理的过程中综合考虑多种因素,然后对软土地基进行相关处理:
1.1 “换填法”处理分析
由于软土地基透水性较差并且牢固系数较低,软土地基中含有大量的水,导致压缩性较强、稳定性较差。需要使用承载力较强并且透水性较强的土层进行换填,这样就能够提高软土地基的强度。不仅如此,填土加载可以采用竖井的方法降低地下水的水位。使用 “换填法”处理桥涵软土地基的过程中,替换软土的土层可以使用一些换填,直接改造之前的土层。
1.2抛石挤淤法处理分析
这种方法往往应用于我们在清理鱼塘的时候,主要是将石块抛入土壤并且对其填充。在软土厚度不大的时候可以应用,可以采用抛填片石的处理方法,选择合适的片石材料进行抛填。不仅如此,在修建道路时往往会出现需要更换土壤的情况,在路基上面填充片石通过外力对片时挤压,将土基中的淤泥挤出。
1.3灌浆处理方法
软土地基有其自身的特性强度不够高,在施工的过程中,需要采用灌浆处理技术并且加固涂装的施工处理,能够运用软土地基加固饱和的方法进行实际操作。其次,桥涵工程可用粉喷桩地基主要采用了水泥石灰等材料作为固化剂,这样就能够改善土壤的土层性质。提高土壤的强度,只要选择较好的性能较好的钻机,根据其设计的按照设计要求进行固定,严格控制喷粉的量和水泥浆的量。不仅如此,可以运用特殊机械发挥物理的或化学的反应,增强地基的承载力,这样才能够提高桥涵工程的质量。
2.软土地基的处理还面临较多的困难
在公路桥梁软土地基处理过程中还面临的困难,需要结合软土地基处理的具体情况,进行分析:
2.1软土地基施工前的准备不够充分
软土地基施工前的准备不够充分,许多施工企业对软土地基施工技术的认识还不够充分,也不够重视该项技术。在施工前缺乏对地质进行勘察,并且工程设计不够合理,没有清晰明确的地质数据,难以保证软土地基的施工工作。在施工过程中,缺乏完善的规划,常常出现施工计划和实际地质不符合的情况。不仅如此,施工企业的地质勘查工作不够详细准确,往往会影响到后期的设计和施工工作,严重影响了路桥施工,造成了给工程带来了不小的损失。
2.2软土地基在施工中缺乏加强监管
监管人员缺乏质量控制意识,自身监管力量、监管方式和监管水平不足。软土地基在施工的过程中,缺乏对质量加强监管,常常会出现软土薄厚不均、压实程度有限的一些施工问题,没有做好软土地基中硬壳层的处理工作。此外,对于施工人员在施工时操作不规范的问题也没有及时地纠正,导致工程质量低成本消耗高的问题。不仅如此,软土地基的成分较为复杂,上层土壤和下层土壤的差异较大,软土地基的处理方式常常会出现选择不当的情况,导致软土地基的承受承载力更加不均匀。地基沉降和路桥断裂是常常发生的事情。除此之外,软土地基的含水量较高,在压实的过程中压实的程度不高,常常受到天气变化雨水侵蚀的影响,导致土基积水。
2.3对软土地基方法认识不清晰
在软土地基的处理过程中,往往对对软土地基的处理方法认识不够清晰,难以采取有效地处理措施。许多企业为了节省成本而采用普通的地基处理方法处理措施不当。不仅如此,另一些企业在处理软土地基的过程中,操作不够规范,堆料不当,没有按照规定分层填筑,填土过快。除此之外,当软土地基的处理不够彻底时,还存在较多的不稳定因素在投入使用中,常常带来一些安全隐患。
3.解决软土地基处理面临困难的建议
针对上述软土地基处理过程中面临的困难,笔者总结了处理软土地基面临困难的经验,决定提出以下建议:
3.1在软土地基施工前需要充分准备
软土地基施工前的准备需要充分,许多施工企业对软土地基施工技术的认识还需要足够充分,也需要重视该项技术。在施工前需要对地质进行勘察,并且工程设计需要合理,并且清晰明确的地质数据,需要保证软土地基的施工工作。在施工过程中,需要完善的规划,避免出现施工计划和实际地址不符合的情况。不仅如此,施工企业的地质勘查工作需要详细准确,减少对后期的设计和施工工作的影响,避免影响到路桥施工,避免给工程带来了不小的损失。
3.2软土地基在施工中需要加强监管
从施工监管人员入手,监管人员提高质量控制意识,学习监管方法和监管方式,提高监管水平。软土地基在施工的过程中,需要对质量加强监管,常常会出现软土薄厚不均、压实程度有限的一些施工问题,并且做好软土地基中硬壳层的处理工作。此外,对于施工人员在施工时操作不规范的问题也需要及时地纠正,解决工程质量低成本消耗高的问题。不仅如此,软土地基的成分较为复杂,上层土壤和下层土壤的差异较大,软土地基的处理方式避免出现选择不当的情况,避免软土地基的承受承载力不均匀的情况。地基沉降和路桥断裂是常常发生的事情。除此之外,软土地基的含水量较高,在压实的过程中提高压实的程度,避免受到天气变化雨水侵蚀的影响,避免土基积水。
3.3清晰认识软土地基施工处理措施
在软土地基的处理过程中,需要对软土地基的处理方法认识足够清晰,并且采取有效地处理措施。许多企业不能为了节省成本而采用普通的地基处理方法处理措施。不仅如此,避免一些企业在处理软土地基的过程中,操作需要更规范,堆料恰当,并且按照规定分层填筑,填土过快。除此之外,当软土地基的处理需要彻底,需要在投入使用的过程中减少较多的不稳定因素,需要加强防范和注意,避免带来一些安全隐患。
4.结束语
公路桥梁的建设是较为重要的基础工程,由于软土地基自身抗剪强度较低、稳定性较差、压缩性较强的特性,需要采取具体的施工处理措施保证软土地基施工的处理质量。因此,我们需要兼顾软土地基自身特性和软土地基道路性质的影响因素,尤其是软土地基的含水量较高,土壤压实工作十分困难。需要采取合适的施工处理方法,才能够进行处理。不仅如此,需要正确认识软土地基的施工处理方法,在工程施工前做好充分的准备,减少许多细节问题。
参考文献
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软土地基岩土工程勘察论文范文第2篇
摘 要:我国国土辽阔,在公路工程施工中会遇到各种地质情况,其中软土地基是较为常见的地基形式,若是无法对软土地基进行有效处理,就会对公路工程质量产生不利影响,如沉降及开裂,从而对行人、车辆造成威胁。由此,对公路工程软土地基处理技术进行总结,以在实际施工中结合实际情况选择最佳处理技术,为公路工程质量提供保障。
关键词:公路工程;软土地基;处理技术
1 软土地基概述
所谓软土地基,就是指含水率较大,压缩性较大的地基形式。软土地基承载力及抗剪强度较小,严重的还会呈现出软塑性或者流塑性[1]。软土地基一般都是淤泥土经过长期冲刷与沉淀后形成的。在建筑工程项目中,软土地基会对建筑物基础的稳定性产生致命影响,在公路工程中同样如此。软土地基结构中存在较大孔隙,在受到外部压力时,就会使土层出现沉降,进而导致公路沉降及路面开裂。
2 软土地基对公路工程质量的影响
2.1 公路路面沉降
若无法对公路工程中的软土地基进行妥善处理,就容易导致公路路面出现不同程度的沉降,这主要是因为软土地基在遭受地下水长时间冲刷后,带走一部分泥土,从而使得地基流失。另外,一般地基结构下的软土层都较为薄弱,在遭受外界压力作用时,就会导致地基不稳定,进而引发公路路面不均匀沉降。
2.2 损害路面原有结构
软土地基稳定性较差,再加上长期受到雨水的冲刷与腐蚀,以及外部荷载的影响,会对公路路面的结构产生直接影响,降低公路路面质量。当前,我国公路工程所选择的施工材料为沥青混凝土或者水泥混凝土,若路面基础材料选择不当,就会导致公路工程质量受到严重影响。因此,在公路工程施工中,施工技术人员要结合地基实际情况,选择不同的材料及施工技术,以保证公路质量。
2.3 缩短公路工程的使用寿命
软土地基主要包含松散砂、大孔隙泥炭和松软土等几类土层结构,导致其渗透性较小,抗压性较差[2]。在实际的公路工程施工中,软土地基会受到不同程度的压缩,一旦对其进行的压实处理不到位,就会导致路面沉降,影响公路质量,从而缩短公路的使用寿命。
3 公路工程软土地基处理过程中面临的问题
在进行公路工程施工时,软土地基是最常见的地质情况,如果处理不好将会对公路施工的整体质量产生较大的影响,影响道路的使用。因此,需要采取多种措施对软土地基进行处理。但目前,我国公路工程施工中对软土地基的处理效果还有待提高,主要存在以下几方面问题。第一,在施工勘察阶段,未对地质情况进行全面勘察,而钻孔深度及钻孔间距不合理都会影响勘察效果,所得到的数据不准确会导致施工效果差;第二,软土地基的存在与水分具有紧密关系,但在勘察阶段,未对地基的含水量进行勘察,从而对后期软土地基处理造成影响;第三,在公路改建工程中,未考虑公路的实际需求,仍然采用原本的软土地基处理方法,导致改建后公路的承载力仍无法满足使用需求,公路工程使用寿命仍然较短;第四,有些施工单位的公路工程地基处理技术不足,所选择的施工技术、施工方法与地基情况都不相适应,导致公路在建成后受到荷载作用会出现地基沉降及路面开裂的问题,严重影响公路工程质量。为此选择科学的软土地基处理方法对保障公路工程質量具有关键作用,施工单位必须加以重视[3]。
4 公路工程软土地基处理方法
以某公路工程为例,该项目地基中分布有两层软土,软土含水率超过了60%。同时,又由于该项目所处地区地质情况较差,部分地区的软土含水率甚至达到了100%,为此,软土地基中就会呈现出流塑性,地基强度较小,有着较高压缩性。在施工中,可以采取以下措施对软土地基进行处理。
4.1 强夯法
强夯法是指在施工中使用起吊设备或者重锤,对软土地基进行不间断的夯实,借助重锤的冲击力,使得软土地基土质更为密实。在应用强夯法的过程中,重锤起吊的高度及重锤的质量都需要进行计算,以保证软土地基得到最佳的密实度。该方法一般广泛应用于黏性土、碎石土或者湿陷性黄土等类型的软土地基中,尤其是在砂性软土地基中,更是处理技术中的首选。
4.2 换填垫层技术
换填垫层技术是一种应用频率较高的软土地基处理技术。该技术主要是对含水量高的土壤进行换填,将地基铺设以下一定范围内的软土替换成能够承受高强度、抗腐蚀性好、性能相对稳定的材料。其具有工期较短、工程造价低的优点。换填垫层技术对细节的处理要求很高,首先在施工前对原来的地基垫层进行分析并制订详细的施工计划;其次,选择合适的换填土壤,以弥补原软土地基的不足;最后,在施工过程中要控制好换填的密度,通过人工或者设备对换填材料进行碾压和夯实,从而保证工程质量。
4.3 注浆施工技术
注浆技术也是软土地基处理过程中较为常用的方法。注浆技术对提升公路工程施工质量具有积极作用。注浆施工时,首先要通过施工设备将材料加工成泥浆,之后应用高压技术将泥浆注入软土地基中,当泥浆冷却后就可起到有效的固定作用,保证地基的稳定性。注浆施工的关键在于地基钻孔,施工人员必须要有效控制钻孔深度,保证钻孔达到底部,实现有效的固结作用。
4.4 碎石桩加固技术
为了保证公路尽快投入使用,对施工效率提出了较高要求,碎石桩加固技术由此成为公路工程中广泛应用的快速施工方法。该技术的施工步骤如下:利用软土地基的特性完成打孔工作,并根据土层基础的密度特点使用不同的材料进行填充,形成石桩。碎石桩加固技术的优势在于能有效提升地基的承受能力,不会因外界压力而发生变形[4]。
4.5 排水法
排水法主要应用于水质条件恶劣的公路工程中,如部分工程可能存在地基位于水位以下的情况,无法通过常规方法对软土地基进行处理,也无法提高地基的稳定性。为此,就需要应用排水法。该方法主要是在软土地基中预埋排水管,在道路两侧设置排水盲沟,通过排水管将地基中的水引入排水盲沟,实现将地基中的水及时排出。该方法不仅能及时排出软土地基中的水,同时还能有效解决水位不平衡的问题,提高软土地基的稳定性。应用排水法时,要加强对路况的检查,保证排水盲沟的牢固性,同时还可以增加一些吸水性材料,去除地基中多余的水分。
4.6 深层水泥搅拌法
目前,深层水泥搅拌法在公路工程施工中的应用也越来越多。深层水泥搅拌法是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和,使软基硬结而提高地基强度。深层水泥搅拌法在应用过程中首先要解决的问题是选取合适的水泥,利用材料的不同性质来进行合理调配,根据地基实际情况控制水泥强度,有助于控制地基中水分含量的缺失,从而保护土质。其次,在使用搅拌机的过程中也要严格控制,合理设置参数,确保机器具有良好的性能,防止对操作人员造成伤害。最后,在机器设备优化方面也要加强重视,防止搅拌过程中出现故障,提升施工效率及进度[5]。
4.7 高压喷射注浆法
与其他办法相比,高压喷射注浆法操作简单,影响巨大。该方法的主要运行方案是在软土地基区域钻取合理的孔洞结构,并利用高压设备喷射注入泥浆,促使其能够形成软土地基切割破坏效果,在经过固化反应后,可以很好地提升整体软土地基的固化效果。
在使用时要选择合适的高压设备,并保证相关参数的准确性。同样,需要有效配置泥浆材料,使其均匀分布,保证反应合理。该方法应用于黏性土或砂类土中最能体现出效果。
4.8 塑料板排水法
塑料板排水法是公路工程中常用的地基处理方法。其是在软土地基处理过程中,将带状的塑料板通过插入机插板软土地基中,之后从地基上部施加大的预应荷载,将地基孔隙中的水通过塑料板排到塑料板上部所铺设的砂层或者排水管中,之后再将水排出,从而使软土地基更加坚固,避免公路沉降。在应用塑料板排水技术时,一般配合使用堆载预压或者超压施工。塑料排水板以其良好的排水性,排水效果较好,同时排水板的延展性及强度较好,且不会影响排水效果。
5 结语
地基是建筑物及公路工程的根本,起到承载建筑物及使用者荷载的作用,而软土地基由于含水量较大,承载力不足,严重威胁公路工程质量,关系到公路的正常使用及车辆、行人的人身财产安全。因此,在公路工程施工中,必须通过有效的技术措施改善软土地基,提高软土地基的承载力,以有效保证公路工程质量,从而满足市政使用需求。软土地基处理技术种类较多,在选择软土地基处理技术时,要结合公路工程特点、现场勘察结果选择最佳的软土地基改善技术,以充分發挥不同软土地基处理技术的最佳效果。
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软土地基岩土工程勘察论文范文第3篇
摘要:水利工程在我国经济运营中占有重要的比重,近几年,水利工程的建设速度逐渐提高。水利工程中比较常见的是软土地基,做好软土地基处理的工作,有利于提高水利工程的质量水平,避免在水利工程地基中引起沉降或变形的问题,维护水利工程的稳定性。因此,本文以水利工程为研究背景,分析软土地基的处理工艺。
关键词:水利工程;软土地基;处理工艺
软土地基处理工艺,决定了水利工程的施工效益,保障水利工程的安全、稳定。软土地基对水利工程的影响比较大,很容易引起工程事故。针对水利工程中软土地基,合理设计软土地基的处理工艺,强调软土地基处理工艺的重要性,规避水利工程中潜在的软土风险,促使其可满足现代水利事业的发展需求,体现软土地基处理工艺的优势。
一、水利工程中的软土地基分析
软土地基影响了水利工程的施工进度,不利于水利工程的稳定性控制,重点分析水利工程中的软土地基。
首先软土地基的稳定性差,不能保障水利工程的地基强度,无法支持水利工程的载荷,同时破坏了水利工程地基的整体性,如果软土地基处理不当,即会引发严重的工程风险,如:地基坍塌、工程位移等,干预了水利工程的建设与运营。
然后是透水性差,水利工程软土地基的土质比较特殊,含有大量抑制排水的土质,促使水分长期淤积在软土地基内,形成了积水问题,进而增加了软土地基的含水率,直接降低了地基的强度和承载能力。
最后是土质分布不均,在水利工程内的同一个软土地基内,出现了独立存在的土质,而且各个土质不能相互融合,潜在排斥的问题,因而干预了水利工程软土地基的受力,在水利工程内形成了很大的安全风险,促使地基较容易出现安全事故。
二、水利工程中的软土地基处理工艺
水利工程中的软土地基处理工艺,具有非常高的实践性,遵循相关的工艺原则,落实软土地基处理工艺在水利工程中的应用。
1、评估地基稳定
水利工程单位应该在施工现场内,准确的规划出软土地基的范围,观察软土地基的实际情况,评估软土地基的稳定性,以便设计软土地基的处理技术。评估地基稳定是软土地基处理的首要工艺,反馈水利工程地基的实际情况,确保水利工程单位能够全面掌握软土地基的稳定性,降低软土地基处理的难度,同时为软土地基处理提供可靠的信息[1]。水利工程软土地基与普通建筑软基相比,含水量比较高,而且稳定性极差,主要是受到水利工程周围环境的影响,由此必须在软土地基处理前期,安排地基稳定性评估工作,明确软土地基的情况。
2、软土地基处理技术
结合水利工程的施工建设,分析软土地基处理工艺中最为常用的处理技术,如下:
2.1 强夯加固技术
强夯加固是水利工程普遍应用的一类技术,其对软土构成有一定的要求。此项技术在强夯的作用下密实水利工程的软土地基,强夯外力加快软土的排水速度,有利于软土地基的稳固性[2]。我国南水北调工程建设中的部分河段,通过强夯加固技术处理软土地基,强夯能量=3000kN·m,强夯4次,1-3次重击距离=15m,4次下降到5m,同时安排地基检测工作,检测强夯的效果。
2.2 排水固结技术
排水固结在水利工程中,是一项基础的软土地基处理技术,在根本上解决软土内含水过多的问题,达到固结的效果。水利工程中的排水固结技术,需要在现场安排专业的排水设施,如:沙井,主动排除地基内残留的水分,一般在土质饱和的水利工程中比较常用,如果水利工程的土质不足,在排水后很难实现固结,还能引起塌陷的问题,无法合理的弥补水分占据的空间。
2.3 水泥旋喷技术
水泥旋喷技术的专业性强,其在软土地基中占有很大的应用比重。根据水利工程软土地基的性质,设计水泥旋喷技术的应用。在软土地基内设置注浆管,需要安排到深度足够的地基内,施工人员主动提升注浆管,因为其连接了旋喷桩,所以上升的过程中会转动,注浆管吸出浆液,软土地基失水后土体逐渐相互融合,增加了软土地基的密实性。水泥旋喷桩技术应用的过程中,需要重点考虑水利工程的土地,一般应用到冲填土、粘土中,改良软土土质,不能应用在有机物含量较高的软土地基内。
2.4 管桩桩基技术
管桩桩基技术是现代水利工程中较为常用的技术,其在强度、稳定性方面具有优质性[3]。管桩桩基技术的核心是管桩,适用于大面积的软土地基内。管桩桩基技术在水利工程中,应该合理布设管桩的位置,同时设计桩基在软土地基内的分布,增强软土地基的密实度。管桩桩基技术处理软土地基的过程中,还要预防桩位偏差,杜绝出现偏位问题,以免影响软土地基处理的效果。
3、沉降检测
软土地基处理技术应用后期,水利工程单位对地基实行沉降检测,确保软土地基处理技术的效益。水利工程单位在软土地基内选择水准基点,按照水准基点的位置,选择观测点,两点之间的距离不能过大,在观测点设置标记,便于观察软土地基的状态。
三、软土地基处理在水利工程中的质量控制
为了保障软土地基处理工艺的水平,水利工程单位提出了质量控制的措施,用于规范软土地基处理的工艺。
第一,严格监督软土地基处理中的材料,审核材料的性能、规格,尤其是水泥、砂浆,以免因为材料不达标而引起工艺缺陷,还要控制各项材料的用电,配合软土地基处理技术的应用,科学设计材料的用量,保障软土地基处理工艺的准确性,消除工艺中潜在的材料缺陷。
第二,完善地基处理工艺中的排水措施。排水是软土地基处理中一项重要的工艺,用于排净软土内残留的水分,促进软土密实[4]。排水工艺需要按照水利工程的规范要求安排,不能随意设计排水的工艺,还要注重排水设施的应用质量,维持正常排水的状态。
第三,维护软土地基施工现场的清洁,排除影响软土地基处理工艺的因素。水利工程施工现场的规模比较大,很容易影响软土地基处理工艺,而且现场的杂物较多,必须做好现场清洁的工作,合理归纳现场的物件、设备等,营造安全、有序的施工环境。
第四,规范软土地基处理装置、设备的應用,满足水利工程软土地基的工艺需求。不同的软土地基处理技术,涉及的装置、设备均不同,综合考虑软土地基处理工艺的需求,规范装置、设备的实践应用,按照规范的使用方法操作,一方面规避装置、设备中潜在的风险,另一方面加强装置、设备的控制性。
结束语:
软土地基处理工艺解决了水利工程中的软土问题,规避了软土地基中的风险隐患。由于软土地基对水利工程的影响比较大,所以还需要采取质量控制的方法,加强软土地基的控制力度,提高软土地基处理的水平,达到水利工程的基本要求。水利工程根据软土地基的实际分布,规范处理工艺的应用,强化水利工程中的地基强度。
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软土地基岩土工程勘察论文范文第4篇
【摘 要】在软土地基之上完成建筑工程的施工是非常系统而且复杂的一项工作,如果想要再进一步地提升工程的质量,则一定要对软土地基实行有效科学的措施方案。所以,当实际操作工程的时候,对于相关软土地基的施工技术施工的工作人员必须全部了解和掌握,从而将其合理科学的应用到工程当中去,在完成了这些之后,才可以保证建筑工程能够进行顺利,科学有效地提升工程整体项目的质量。因此,建筑工程软土地基施工技术十分的重要。
【关键词】建筑工程;软土地基;施工技术
引言:软土是一种细粒土,其土层结构构造分布较复杂、压缩性较高,含水量较大,固定时间长、且透水性、承载力比较差,多为湖沼、滨海、谷地等地区沉积下来的饱和黏土。其中,淤泥以及淤泥质土是软土的主要表现形式,软土地基就是以上特点的粉土或粘土构成的。地基工程的强度以及沉降是房建工程中的重要考虑因素,特别是软土地基工程,其施工方法恰当与否,不仅对房建工程的整体质量有着直接的影响,同时对以后的建筑物使用安全和寿命起着潜在的影响作用。本文笔者对建筑工程软土地基施工技术进行分析研究。
1.在建筑工程软土地基的施工当中最关键的问题
1.1软土工程性质
软土工程性质主要有以下六部分:
(1)触变性。在软土没有被破坏之前,其形态呈固态状态,一旦遭到破坏,就转换为流动状态的触变性。
(2)低透水性。软土的透水性较差,需要很长的时间进行排水固结,所以在建筑物的沉降持续时间较长。
(3)高压缩性。由于高压影响,压缩系数越大,建筑物沉降,量就越大。
(4)沉降速度快。在建筑物中,软土地基随着荷载的增加其沉降速度也加快,所以在地基相同的条件下,楼层越高,沉降速度就越快。
(5)不均匀性。由于微细颗粒是软土的组成部分,土质密度不一样,建筑荷载受力不均匀,建筑物在沉降时产生较大的差异,常导致建筑物出现裂缝。
(6)流变性。在受到一定程度的剪应力影响下,由于软土的瞬时强度高于长期强度,随着时间增长逐渐变形。
1.2常见问题
通过提升软土层的强度来解决建筑工程的软土地基问题,减小地基的变形量,由于被各种各样的扰动因素所影响,在一些建筑工程软土层的地方,造成了已加固的地基和仍没加固的地基间会因建筑的层数而不断的增加,其向下的压力不断的增加,而发生软土地基被挤出或者滑动的情况。此类现象的出现和施工的过程以及施工的技術有着很大的关系。一般主要的当建筑工程软土地基的施工的时候出现的常见问题可以从下面的几个方面看出:
(1)由于分布在软土地基上层的材料很不均匀,再加上分布在建筑物的荷载力上的作用很不均匀,使得建筑工程非常容易出现倾斜的情况,或者是发生坍塌事故。
(2)由于作用在软土地基荷载程度程度差距比较大,可能产生不均匀沉降的建筑现象,或者是形成建筑物在某些时候的倾斜,或者是形成建筑巨大的裂缝。
(3)由于作用力加载或者是加载过快,可能在地基下方发生软土层的形变,或者可能使地基受到破坏,继而使建筑的工程施工安全遭受巨大的影响。
(4) 由于作用在基础的轴向力导致了软土层较厚,从而导致了相对均匀的地基面可能发生沉降问题。
2.建筑工程软土地基的施工技术
2.1 水泥搅拌桩的施工技术
2.1.1 试桩
此环节最主要的目的是明确以下几个参数:复拌的深度,搅拌机提高的速度,泵送压力和时间,浆液水灰的比例以及最佳搅拌的次数等等,除此之外,还可以给水泥大规模的搅拌桩施工过程给予依据和进行指导。在通常情况之下,标段试桩每一个的数量都不能低于最少的5 根,且必须完成了成功试桩之后,才能开始正式的施工,在检验一些试桩的时候,在成桩 7d 之后可以直接取出来,又或者是在成桩 14d 之后完成钻芯取样,通过这样的方式来检验水泥是否达到了要求的搅拌均匀程度和强度。
2.1.2 施工的准备
(1)必须把桩位上出现的所有杂物全部处理干净,在施工的场地的桩位全部处理平整,若场地有不平整坑坑洼洼的,用黏土回填整个场地,一定要注意的是在回填的过程当中不能用杂填土来回填。
(2)在水泥的选取上,要选择质量合格普通的硅酸盐袋装的水泥,以此便于我们的计量。
(3)施工的机械设备一定要具有一定功能性能,一定要对机械设备在施工之前整体进行一个全方面的性能测试。
(4)在进钻开展之前,要由现场的项目经理和监理工程师检查验收仪器。
2.1.3 施工技术的要点
(1)在正式展开进钻之前,首先必须用水清洗管道,然后检查好管道的各项指标,看看有没有存在着堵管的情况,当确认了一切正常之后,把管内水全部排干净,则可以下钻;
(2)通过在主机上方的吊锤悬挂的方法,旨在可以确保桩身的垂直程度是符合国家有关规定的标准规范和要求的,从而控制钻杆。
(3)当单桩成桩之后,一定要检测它们的质量,其关键是对于水泥的用量度,断浆的状况当压浆的时候一定不能发生;
(4)水泥浆水灰的比例必须控制在大约 0.45~0.5 为好,对于高效的减水剂用量也不能大过 5%,对于水泥的掺量必须控制在大约 12% 组。
(5)在施工的过程当中,可以采取两喷四搅的工艺,在第一次下钻的时候,为了避免堵塞管道,允许带浆下钻。
2.2深层石灰搅拌桩的施工技术
深层石灰搅拌桩是利用地基与石灰所产生的效果作为原理,这样可以保证建筑物稳固的地基。同时深层石灰搅拌桩处理方法具有方便可行以及经济实用的优势,能有效的降低沉降,从而提高软土的承载能力。因此,被广泛使用在房屋建筑工程软土地基施工,但是对施工过程中的工艺还有一定的要求。
(1)施工材料的要求。对于施工材料,石灰要选择是细磨的,同时对其进行搅拌时,石灰最大粒径要控制在2mm以下,这样可以防止桩体中石灰聚集在一起,此外,石灰要选择没有杂质的,并且石灰的储存期不能超过3个月以及其液性指数要控制在石灰的70%以下。
(2)施工准备。建筑工程项目施工之前,如果施工现场的地质表层硬壳比较小时,可以在其先铺一层细沙,这样就可以很大程度的方便机械顺利的进入施工现场,并且还要在施工现场进行正常的移动和施工。此外,还可以通过实验来测定施工现场地灰土和地基的特征,并且选择最优的含灰量进行参办,随后确定合理的桩长和截面。
(3)施工要点。在施工中,施工工序是深层石灰搅拌桩施工技术关键的控制要点,通常情况下,在对建筑进行施工时,一定要严格按照施工工序流程进行施工,即首先进行桩体对位,然后下钻,再次钻进,最后提升。此外,在施工过程中,还要严格根据结构的承载力的特征进行桩体距离的选择,这样可以有效的确定一定范围内所需要的桩体数量。
2.3垫层换填施工的技术
2.3.1 材料的选用
在材料的选用方面是非常关键的,如果我们使用的方法是换填垫层法来对软土地基进行处理,它直接影响到了施工的质量。当实际施工的时候,必须尽力选取及配高,且质地十分坚硬的砂砾,粗砂,中砂还有是碎石等作为填充的材料,当以上的材料在其附近或者是施工的场地比较少的时候,那么细砂也能够作为选择之一,当然,还一定要在其中适量混入一些卵石或者是碎石。根据相关的规定的要求,混入在细砂当中的卵石量必须低于 50%,同样的,也不能够往细砂材料当中掺杂下面这些杂质:有机物,垃圾,草根等等。
2.3.2 施工的准备
在正式开展施工工作之前,必须先检查好基槽,然后对所有的浮土进行全方面的干净清洁,在施工的現场,若地下的水位超高,那么就必须要运用一定的排水措施来防治。
2.3.3 施工的技术要点
垫层一定要采取分层的方式做好夯实和铺设的工作,其中通常主张的方式是平振法,在每层所铺设的厚度必须控制在大约 200 ~ 250 毫米,在施工的过程当中其最佳的含水量必须控制在大约 15 ~ 20%,若填料是细砂,则不能够采取该措施。
3.结束语
地基是房屋建筑最基本也是最重要的部分,但是随着城市化进程的不断加快,人们对于土地需求越来越大,这就致使人们不得不在某些不良地基上进行施工和建筑,软土地基就是不良地基中的一种,要想在软土地基上进行建筑施工活动就必须采取某些技术手段对其进行改善,使其的承载能力得到提升,从而满足于建筑物对于地基承载力的要求。
参考文献:
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[3]秦阳.软土地基处理新技术的发展与进展[J].山西建筑,2012,38(3):80—82.
[4]胡全力.房建工程软土地基的施工技术研究[J]..经济研究导刊,2011(12).
软土地基岩土工程勘察论文范文第5篇
一、绪论
1、什么是软土
研究工程的软土地基处理,首先我们需要去了解什么是软土。具体该如何定义软土,各行业部门如建筑、铁路、公路等,根据行业特点和习惯,给出的定义或判定条件不尽相同。
例如,在建筑工程中认为:软(弱)土是指淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或其他高压缩性土。其中淤泥是在静水或缓慢流水环境中沉积并经生物化学作用而形成,为天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土;天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5、但大于或等于1.0的粘性土或粉土称为淤泥质土。[1] 此外公路工程中认为:软土为天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种软塑到流塑状的粘性土,如淤泥、淤泥质土,以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等。淤泥和淤泥质土的特征解释为,在静水或缓慢流水环境中沉积,经生物化学作用而形成的饱和粘性土,含有机质,天然含水量大于液限。当孔隙比大于1.5时称为淤泥;天然孔隙比小于1.5而大于1.0时称为淤 泥质土。当土的烧失量大于5%时,称有机质土;大于60%时称为泥炭。[2] 关于软土定义,除以上所述的两点观点外还有一些,但大同小异。总而言之,工程界通常口语称呼的软土指天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低的土。
一般而言,软土是指近代水下沉积的饱和粘性土,是淤泥、淤泥质粘土、泥质粉土、泥炭、泥炭质土等一类土体的简称。软土广泛分布在我国沿海内陆平原或间盆地。不同地域软土的成因、结构和形态各不相同,但都具有基本相同的物理力学特征:天然含水量高、天然孔隙比大、渗透系数小、压缩性高、强度低,可呈灵敏性结构。如果软土作为工程建筑的地基,由于其承载力低、往往就会产生不同程度的坍滑或沉降。所以当一个工程在遇到地基土为软土时,如何做到正确且经济的处理就显得尤为重要。
2、 软土地基的特性
软土的性质与地基土的成层构造、沉积年代、成因类型有密切关系。不同年代和成因的软土,其物理性质指标尽管可能相近,但作为地基,工程性质却可能相差很大,其大概特点总结如下:
1.含水量较高。因为软土的成分主要是由粘土粒组和粉土粒组组成,并含少量的有机质。粘粒的矿物万分之二为蒙脱石、高岭石和伊利石。这些矿物晶粒很细,呈薄片状,表面带负电荷,它与周围介质的水和阳离子相互作用,形成偶极水分子,并吸附于表面形成水膜,在不同的地质环境下沉积形成各种絮状结构。因此这类土的含水量比较高。
2.透水性差。软土的渗透系数一般在110-6~110-8cm/s之间,所以在荷载作用下固结速度很慢。当地基中有机质含量较大时,土中可能产生气泡,堵塞渗流通道而降低其渗透性。所以在软土层上的建筑物基础的沉降拖延很长时间才能稳定,同样在荷载作用下地基土的强度增长也是很缓慢的。
3.压缩性较高。一般正常固结的软土层的压缩系数约为0.5~1.5Mpa-1,最大可达到4.5Mpa-1;压缩指数约为0.35~0.75。天然状态的软土层大多数属于正常固结状态,但也有部分是属于超固结状态,近代海岸滩涂沉积为欠固结状态。欠固结状态土在荷重作用下产 1 生较大沉降。超固结状态土,当应力未超过先期固结压力时,地基的沉降很小。
4.流变性强。在荷载的作用下,软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减,在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。
3、软土地基的危害
软土地基的危害是承载力低,变形大,特别是不均匀变形大,而且变形稳定时间很长,几年甚至几十年。往往造成建筑物沉降大且不均匀,造成建筑物开裂,倾斜等。
例1:2009年6月27日上海闵行区“莲花河畔景苑”一在建13层住宅楼于清晨连根“卧倒”的事件。事后专家分析,最有可能是地基出现问题,因为莲花河畔景苑所在的区域属于上海流沙比较严重的区域,其地基是属于我们常说的软土地基,如果地基不经过加固处理,很容易引起房屋倾斜。专家认为由于是对土芯取样出现问题,导致设计存在偏差;或者是打桩不深、水泥标号等存在问题。因为地桩的水泥有高标要求,如果没有达到会发生断裂。
例2:2010年8月,福建正得房地产开发有限公司开发的格林兰景3号楼地基塌陷一事,以及各地不断传来的“楼薄薄”、“楼脆脆”、“楼歪歪”等新闻,如此多的房屋出现质量问题,已经让老百姓不寒而栗。
例3:2004年4月4日下午4点左右,福建罗长高速公路马尾到琯头段长柄高架桥往北500米处发生大面积塌方,塌方路段长度约70米,塌陷落差达15米左右。陷下去的公路上有一辆小轿车。驾驶员心有余悸地告诉记者,当时的感觉就像乘电梯往下掉,所幸人车都没有受损。据福建省高速公路公司负责人介绍,造成事故的主要原因是路基软、土质差,淤泥又深又厚,雨季来临使地下淤泥产生流动。
根据以上三个例子可见,工程中软土地基处理的重要性和必要性。
二、软土地基处理目的和意义以及发展现状和存在问题
1、软土地基处理的目的和意义
意义:众所周知,地基与建(构)筑物的关系极为密切,建(构)筑物的安全与正常使用,地基基础起着非常重要的作用。据调查统计,世界各国各种土建,水利、交通等类的工程事故中,因地基问题造成的工程事故的比例最大。软基处理恰当与否,关系到整个工程质量、投资和进度,其重要性已越来越多的被人们所认识。
目的是:利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固, 2 用以改良地基土的工程特性。
1、提高地基的抗剪强度
2、降低地基的压缩性
3、改善地基的透水特性
4、改善地基的动力特性
5、改善特殊土的不良地质特性
2、软土地基处理技术的发展现状和存在的问题 2.1发展现状
近40年来,国外的地基处理技术发展的十分迅速,老方法得到改进,新方法不断涌现。在20世纪60年代中期,从如何提高土的抗拉性质这一思路上,发展到土的加筋法;从如何有利于土的排水和排水固结这一基本观点出发,发展到了土工合成材料、砂井预压和塑料排水带;从如何进行深层密实处理的方法考虑,采用加大击实工的措施,发展到了强夯法和振动水冲法等。另外,国外现代工业的发展,对地基工程提供了强大的生产手段,如能制造重达几十吨的强夯起重机械;潜水电机的出现,带来了振动水冲法中振动器等施工机械;真空泵的问世,建立真空预压法,生产了大于20MPa气压的空气压缩机,从而产生了高压喷射注浆法。通过不断的发展使得如今对软土地基处理变得更加简单快捷。
2.2现有软土地基处理方法所存在的问题
为什么在世界各国各种土建,水利、交通等类的工程事故中地基问题造成的工程事故的比例最大,现有的处理方法中存在哪些问题?
(1)未能因地制宜合理选用处理方法。在合理选用地基处理方法方面有时存在一定的盲目性。例如饱和软粘土地基不适宜采用振密、挤密法加固。根据工程地质条件和地基加固原理,因地制宜合理选用处理方法特别重要。在这方面,现在的问题是对几个技术上可行方案进行比较、优化不够。采用的不是较好的方法,更不是最好的方法。有时工程问题是解决了,但造价高和工期长。
(2)不能正确评价每种地基处理方法的适用性。人人都承认每种地基处理方法都有一定的适用范围,但遇到具体问题就会盲目扩大其应用范围,对这种情况施工单位更应注意。
(3)施工单位素质差影响地基处理质量。这方面最典型的例子是搅拌桩施工。几年前上海市建委发文禁用粉喷深层搅拌法,接着不少地区也采取类似措施。深层搅拌法不能满足地基处理要求并不是深层搅拌法工法本身不成熟,也不是深层搅拌法加固地基设计方法不对。影响施工质量主要是施工单位素质和施工机械两方面问题。先分析施工单位素质存在的问题。前些年,地基处理施工队伍的快速膨胀,造成绝大多数施工队伍缺乏必要的技术培训,熟练技术工人缺乏是普遍现象。除此之外,还存在偷工减料现象。其它地基处理方或轻或重也存在类似问题。
(4)施工机械简陋影响地基处理水平和质量。近二十几年来,我国地基处理施工机械发展很快,许多已形成系列化产品。但应看到与我国工程建设需要相比较,差距还很大。还以深层搅拌法为例,不能很好保证施工质量不仅与施工单位素质有关,也与目前应用的施工机械水平有关。简陋的机械要保持稳定良好的施工质量是困难的。
(5)地基处理理论落后于实践。从实践一理论一再实践的角度看,实践先于理论是一般规律,对土木工程更是如此。但重视理论研究,用理论指导实践也是很重要的。对地基处理各种工法及一般理论缺乏深入系统的研究也是发展中存在的问题之一。
(6)不少工法缺乏完善的质量检验手段。完善的质量检验手段是保证施工质量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的质量检验手段。
三、简要介绍常用的软土地基处理方法及其原理
随着现代工程技术的发展进步以及新的加固技术、新型材料的不断研发,使得软土地基处理技术日趋完善。
3 (1)换土垫层法
换土垫层法的原理是:将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土或不良土挖去,以质地坚硬、强度较高、性能稳定、压缩性较小、具有抗侵蚀性的砂、砾、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填,并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动,使之达到要求的密实度,形成良好的人工地基。垫层能有效扩散基底压力,提高地基承载力、减少沉降、加速软弱土层的排水固结、防止冻胀、消除膨胀土的胀缩作用等。 适用于各种软弱土及山地不良地基的浅层处理。 使用的主要材料:砂、砾石、石渣、粉煤灰、矿渣等。 使用的主要机械设备:人工挖土或机械挖土、垫层材料运输、压实或夯实机械。
(2)挤淤置换法
挤淤置换法的原理是:依靠换填材料的自重以及借助于其他外力,如压载、振动、爆炸、强夯或卸荷等,使软弱层遭受破坏后被强制挤出而进行的换填处理。 适用于厚度较小的淤泥地基。
(3)强夯置换法
强夯置换法是一种普遍运用的方法,其原理是采用边填碎石边强夯的强夯置换法在地基中形成碎石墩体,由碎石墩、墩间土以及碎石垫层形成复合地基,以提高地基承载力、减少沉降。 适用于人工填土、砂土、粘性土和黄土、淤泥和淤泥土地基。 使用的主要材料:碎石、矿渣等。 使用的主要机械设备:夯锤、起重设备、脱钩装置及运输装卸机械。
(4)碎石桩(置换)法
原理是在软粘土地基中采用沉管法或其它方法设置密实的砂桩或碎石桩,以置换同体积的粘性土形成砂石桩复合地基,以提高地基承载力。同时砂石桩还可以同砂井一样起排水作用,以加速地基土固结。 适用于软粘土地基。 使用的主要材料:砂或碎石、砾石。 使用的主要机械设备:打桩机。
(5)振冲置换法
振冲置换法的原理是利用振冲器在高压水流作用下边振边冲在地基中成孔,在孔内填入碎石、卵石等粗粒料且振密成碎石桩。碎石桩与桩土间形成复合地基,以提高承载力,减小沉降。 适用于不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。 使用的主要材料:碎石、砾石。 使用的主要机械设备:振冲器、起重机或施工专用平台和水泵。
(6)加载预压法
原理是在建造建筑物之前,天然地基在预压荷载作用下压密、固结,地基产生变形,地基土强度提高,卸去预压荷载后再建造建筑物,完工后沉降小,地基承载力也得到提高。堆载预压有时也利用建筑物自重进行。当天然地基土渗透性较小时,为了缩短土体排水固结的排水距离,加速土体固结,在地基中设置竖向排水通道,常用形式有普通砂井、袋装砂井、塑料排水板等。当采用竖向排水通道时,也分别称为袋装井法、袋装砂井法或塑料排水带法等。[7]适用于软粘土、粉土、杂填土、冲填土、泥炭土地基等。 使用的主要材料:堆载用料可用土石方或其他填料;垫层材料用渗透系数大于10-3 m/s、含泥量小于3%、级配较好的中粗砂;竖向排水通道之砂井法需用同垫层材料要求相同的砂,袋装砂井法还需聚丙烯机织土工物,塑料排水带法需塑料排水带。 使用的主要机械设备:堆载用料的运输、装卸机械,也可用人工运输,静压沉管机械、锤击沉管机械,动力螺旋钻机,袋装砂井专用打设机,塑料排水带插板机。
(7)降低地下水位法
原理是通过降低地下水位,改变地基土受力状态,其效果如堆载预压,使地基土固结。在基坑开挖围护设计中可减小作用在围护结构上的土压力。 适用于砂性土或透水性较好的软粘土层。
4 (8)石灰桩法
原理是通过机械或人工成孔,在软弱地基中填入生石灰或生石灰块加其他掺合料,通过石灰的吸水膨胀、放热以及离子交换作用改善桩周土的物理力学性质,并形成石灰桩复合地基,可提高地基承载力、减少沉降。适用于杂填土、软粘土地基。 使用的主要材料:生石灰。 使用的主要机械设备:打桩机或洛阳铲成孔。
(9)深层搅拌法
原理是利用深层搅拌机将水泥或石灰和地基土原位搅拌形成圆柱状、格栅状或连续墙水泥土增强体,形成复合地基以提高地基承载力,减小沉降。深层搅拌法分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法两种,也可用它形成防渗帷幕。 适用于淤泥、淤泥质土和含水量较高、地基承载力不大于120KPa的粘性土、粉土等软土地基。用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时宜通过试验确定其适用性。 使用的主要材料:水泥。 使用的主要机械设备:深层搅拌机,按搅拌轴分为单轴和双轴两种,按喷射方式分为浆液喷射和粉体喷射两种。配套设备:浆液喷射主要有灰浆搅拌机、灰浆泵,粉体喷射主要有粉体发送器、空气压缩机以及计量器等。
(10)高压旋喷注浆法
原理是利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻进预定位置,然后用20Mpa左右的浆液或水的高压流冲切土体,形成水泥土增强体。有单管法、二重管法、三重管法。在喷射浆液的同时通过旋转、提升形成定喷、摆喷和旋喷。可形成复合地基以提高承载力,减少沉降,也常用它形成防渗帷幕。 适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大块石,或有机质含量较高时应通过试验确定其适用性。 使用的主要材料:水泥。 使用的主要机械设备:钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷嘴、流量计、输浆管、制浆机等。
以上论述的几种软土地基处理方法,仅仅是众多处理方法中较具代表性的,在各个不同的工程建设过程中,建设人员要针对不同的地质条件、技术条件、设备条件、资金力度等因地制宜的采用一种最为经济合理,施工方便的地基处理技术。本文将要重点介绍的喷粉桩加固地基处理技术,就是一种具有加固工艺合理、施工简单、技术可靠、成本低廉、进度快、无振动、无噪音、工期短、占地面积小等优点的处理技术。
四、喷粉桩加固地基的处理方法
1、喷粉桩加固地基处理技术的概述
粉喷桩是粉体喷射深层搅拌桩加固软土技术的简称。国外定名为DJM工法( Dry Jet Mixing Method )喷粉桩最早是由瑞典和日本于20世纪60年代后期提出的加固地基的技术工艺。80年代初,国内开始研究, 1984年7月在广东省云浮硫铁矿铁路专用线上用石灰搅拌桩加固单孔4.5m盖板箱涵软土地基获得成功,1985年4月通过铁道部部级技术鉴定。此后,很多设计单位将喷粉桩技术进行了推广应用,特别是地下水位较高的地区。
2、该技术的工作原理
通过喷射搅拌机将粉状加固料如水泥、石灰粉等用压缩空气喷入地基深部凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体。桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应使软土硬结从而使桩体与桩间土一起组成复合地基起到加固地基的目的。
2.1喷粉桩所采用固化剂的分类
当前在实际工程中喷粉桩所用的固化剂主要是水泥或石灰两钟,喷拌成水泥土桩或石灰土桩。
采用水泥作为固化剂时,水泥的水化与其在混凝土中的变化机理不同,混凝土的硬化是水泥在粗骨料中进行,而水泥土硬化是水泥在具有活性的粘土介质中进行,作用缓慢而复 5 杂。 采用生石灰作固化剂时,石灰在土层中吸水、膨胀、发热和进行复杂的离子交换,土微粒凝聚、火山灰、 碳酸钙、固结等一系列物理化学反应,生成复杂的化合物,这些化合物在水和空气中逐渐硬化、使土粒得到牢固结合和加强,促使周边土体固结,从而形成较高强度的石灰土。
3、喷粉桩处理的特性
喷粉桩是由水泥或石灰作固化剂而形成的灰土桩,因为它既不能掺入高强度的粗石骨料,也不能通过用配置钢筋的方法来提高自身的承载力,所以喷粉桩仅考虑竖直荷载的作用,不象砼桩那样,承受竖向力的同时还能承受水平力。喷粉桩自身性质介于刚性桩(钢筋混凝土灌注桩、钢筋混凝土预制桩、木桩、钢管桩等)与柔性桩(碎石桩、砂桩、土桩等)之间的一种桩型,它的刚度、抗压强度和抗侧向压力作用均小于刚性桩而大于柔性桩。由于喷粉桩所用的固化剂是在钻孔过程中、通过钻杆喷入土层中的,桩载面中心的钻杆占去一定的空间,钻头叶片距端头越近搅拌力矩越大,使灰土搅拌愈均匀;因此桩身截面的强度是不均匀的,中心轴处强度最低,沿截面经向由中心轴向外边缘强度逐渐增强,在喷粉桩施工过程中应空杆复钻一次,以便提高混合土的均匀性是非常必要的。喷粉桩的轴向应力分布是不均匀的,从桩顶自上而下轴向力逐渐减小,最大轴向力位于桩顶3-5倍桩径范围内,再往下轴向力收敛很快,所以,喷粉桩的破坏机理是,以浅层桩向纵向压缩变形增长,外荷载继续增加,桩向达到抗裂极限状态,而使桩体失去传力功能。
4、喷粉桩在工程施工中的应用
1、提高基础地耐力:喷粉桩适用于加固软土地基,增强软土地基的承载力,使之提高建筑物的基础地耐力。
2、加固软土边坡:当此次工程进行建筑物基坑开挖时,我们遇到地面宽度不够使放坡受到限制,开挖边坡的稳定性不够等问题。由于喷粉桩可用于加固软土边坡,所以采用单个喷粉桩互相搭接而形成竖壁状墙体作护岸结构,这样比起砼连续墙、预制钢筋砼桩、钢板桩等护岸方案,不但施工简便,而且经济效益可观。
3、基坑的施工:采用水泥作固化剂制成的喷粉桩,由于水泥与原位土混合后,原位土变成较密实的水泥土,大大降低软土的渗透系数,可有效地起到阻水作用,避免坑壁流砂发生。同时,由于喷粉桩下端入土深度校长,切断了地下水的渗透途径,使得基坑降水漏斗变陡,减小了由于降水量大对周围环境的危害,从而使基坑排水作业简便化,有利于基坑的施工。
具有的优点:
加固工艺合理、施工简单、技术可靠、成本低廉、进度快、无振动、无噪音、工期短、占地面积小、对环境无污染、对周围建筑物无影响、加固效果好等,更引人注意的还有:
(1)可以直接在含有地下水的地层中施工成型。
(2)虽然负温下固化料与土的反应减弱,但温度回升后,反应可继续进行,故在地温为-10℃以上的情况下进行施工,毫不影响桩的质量。
(3)施工过程中只向土层中喷射固化料干粉,无需向地层中注入附加水分,不但减少了施工污染,而且使固化料能充分吸收软土中的水分,从而增强加固效果。
(4)施工原料除原位软土外,仅掺入少量固化剂,因此施工工艺简单,施工成本低。
5喷粉桩施工程序:
1、平整场地,整套设备根据实际地形安装就位。
2、喷粉桩机自动纵横向移动,钻头对准孔位。
3、启动搅拌机,钻头正向旋转,实施钻进作业。为了不至堵塞钻头上的喷射口,钻进过程中不喷固化料,只喷射压缩空气,即确保顺利钻进,又减小负载扭矩。随着钻进,使 6 被加固的软土体在原位受到搅动。
4、钻至设计孔底标高后停钻。
5、再次启动搅拌机,反向旋转提升钻头,同时打开发送器前面的控制阀,按需要量向被搅动的疏松土体中喷射固化料水泥粉(或石灰粉),边提升边喷射边搅拌,尽量达到搅拌均匀,使软土与固化料充分混合,喷射量与控制阀的开放大小成正比,与钻头的提升速度成反比。
6、当钻头提升至高出桩顶40cm~50cm时,发送器停止向孔内喷射粉料,桩柱已形成,将钻头提出地面。
7、为了确保固化剂与土体充分混合或感到某一根桩喷粉质量欠佳时,对原孔应复钻一次,以达到图纸设计要求。
8、实践证明:在喷粉过程中,当钻头提升到最后阶段时应注意控制,使钻头距地表面≥50cm时停止喷粉,不然粉体被带出地面而向空中飞散污染环境。
6.1喷粉桩施工程序图
a. 钻机定位 b.喷气钻井 c.终孔停钻 d.喷粉提升 e.成桩、钻头提至地面
1.喷钻机 2.钻架 3.钻杆 4.钻头 5.钻孔 6.成桩
结束语:
软土地基有极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。软土地基的处理方法很多,但是结合实际情况,我国各地区的环境,土质皆有不同。前辈们的工程实践经验很宝贵,值得我们借鉴,但在实际工程中需要我们勇于探索,力求用最简单、 最经济的施工方法完成任务。
参考文献:
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软土地基岩土工程勘察论文范文第6篇
1 软土地基的特点
首先, 从软土地基的特性来看, 它对建筑物的修建是十分不利的。软土地基的强度低, 承载力特征值的经验值fak一般为50k Pa~80k Pa, 无法承受大规模建筑物的荷载, 否则就可能出现地基的局部破坏甚至整体滑动的危险。另外, 软土地基的强度增长比较慢, 加上长期处在软弱阶段, 进一步景象其加固效果。同时, 软土地基的灵敏度高, 在地基施工过程中产生的振动、挤压和搅拌, 都有可能引起地基的破损, 降低软土的强度。因此, 要在软土地基上修建构造物, 必须对软土地基进行处理。常见处理方式是改善地基的物理形态, 提高地基土的抗剪强度;降低软弱土的压缩性, 减少沉降, 并改善渗水性;改善土的动力特性, 预防液化作用。
2 静压桩处理建筑软土地基技术探讨
2.1 施工前期准备工作
(1) 选择桩机前, 必须根据建筑工程的地质资料和设计的单桩承载力要求合理的选择。必须与施工各部门一起讨论, 准确的选择桩机, 而桩机的压桩力应不小于单桩竖向极限承载力标准值的1.2倍。 (2) 由于防线的准确度直接影响到建筑物的施工位置是否与施工设计相符, 而桩位的准确度又影响到了整体建筑结构的合理性, 因此, 这两道工序都是施工重点, 项目技术管理人员必须对防线进行复核, 根据建筑物与结构桩位图逐位校核, 及时发现不合理的问题, 并及时纠正。
2.2 主要施工技术及控制措施
(1) 底桩定点, 实践中, 由于一些经验不足或技术水平不高的施工技术人员在放底桩时可能会偏离原定桩位, 导致成桩的偏移。为了预防这种情况, 可在我每一个转为下用石灰或贝灰以原定的桩心为圆心、以该桩的桩径为直径画一个圆圈, 压底桩时以此圆圈为准, 控制桩位的稳定性, 减少偏移问题。 (2) 桩身垂直度, 静压管桩桩机的驾驶室内会悬挂一吊有重锤的绳线, 这是用来确定控制一个方向的桩垂直度的, 而另一方向的垂直度还需要重新控制, 方法就是在垂直于桩与此绳线连接的地方设一吊重锤的绳线, 用这两条线来控制垂直度。 (3) 接桩及焊缝接, 施工前, 必须保证上下两节桩的垂直, 而与桩心的偏差不得大于2mm。在施工中要注意焊接的方法, 在焊接前要把两节桩的端头板用钢刷清刷干净, 直到坡口露出金属光泽, 同时保证上节桩已经垂直后才能进行换届。焊接层数不少于2层, 每层的焊接残渣要清理干净, 保证焊接的连续饱满, 自然冷却约8min~10min, 预防因高温的焊缝遇水变脆而被压坏。
3 深层石灰搅拌桩
3.1 施工工艺
深层石灰搅拌桩通常适用于处理塑性指标较高的软粘土地基, 而在相同的施工环境下, 石灰作为固化剂处理的临时效果较水泥好。深层石灰搅拌桩就是将石灰和地基土进行强力的搅拌, 地基土和石灰会产生化学反应, 在稳定地基的同时, 还能提高强度。这种方法造价低廉, 技术简单, 常被适用于软土地基的处理中, 它对减少软土层沉降和整体工程工后沉降, 提高软土地基承载力有积极作用。
3.2 材料要求
石灰必须是细磨的, 在搅拌过程中, 为了预防石灰聚集, 最大颗粒直径为<2mm。最好选择天然无杂质的石灰, 而石灰中的氧化钙和氧化镁含量至少应为8.5%, 氧化镁的含量最好在80%。由于石灰的存放期不能超过三个月, 石灰的液性指数不小于70%。
3.3 施工准备
当施工场地的地面硬壳很薄时, 应先填砂、砾石垫层, 方面施工器械在场地内移动和使用;通过原位测试及室内试验取得地基土、灰土的物理力学及化学指标, 选择最佳的石灰含量比;确定设置搅拌范围, 选择桩长、截面及根数。
3.4 施工要点
粉体搅拌法的施工工序是:桩体对位下钻钻进提升提升结束。还可以根据建筑物承载力的要求, 选择初步定桩的距离, 以此得出加固范围内搅拌桩的数量以及每平方米内搅拌桩所占的面积。搅拌桩的排列通常是三角形的, 也可以是四方形, 桩径为0.5m~1.5m, 桩距约1m。空压机的压力适中就可以了, 风量也不宜过大。钻机及桅杆安装在载体上, 在地面施工时, 必须满足耐压力。施工现场要建一个石灰池, 石灰粉要遮盖, 首先是预防空气无法染, 再者就是预防与雨水产生化学反应, 溅伤皮肤及眼睛, 施工人员在操作中必须戴好防护眼镜和其它安全设备。
4 施工安全管理
施工单位必须根据相关的法律政策建立和健全项目的管理制度, 在项目施工中完善和落实施工安全责任制度, 建立考核制度, 实施奖罚制度, 而在上述内容中提到的桩机施工中, 所有施工人员必须持有效证件上岗。在起重臂下严谨人员随意走动, 当重物还停在空中时, 驾驶室内必须有人;起重范围不能超过指定的范围, 起重机吊桩进入夹持机构, 压机开始工作前, 必须在起重机、卷扬机构放松起吊的钢丝绳、吊钩脱离后方可压桩, 以预防钢丝断裂。
5 结语
综上所述, 在软土地基处理工程中, 施工单位首先要对地质情况进行认真勘察, 还要分析地质特点, 检查土层分布和突然的物理性质, 最后根据所得数据展开施工。并从施工现场的特点出发, 对地基的结构、施工方案和管理方案进行确定选择, 合理设计施工方案, 保证工程的有序进行。实践证明, 落实和加强软土地基处理, 不仅能促进建筑工程的顺利完成, 还能提高其经济效益, 并延长建筑施工寿命, 实现较高的社会效益。
摘要:软土地基的存在对房屋建设是极为不利的, 它会影响建筑的使用和寿命, 由于软土地及的承载力和变形不能满足设计要求, 在建筑施工中, 施工单位必须对软土地基进行处理, 而在技术和经济允许的条件下, 选用一种适合本工程的地基处理方式。
关键词:软弱地基,基础,处理措施
参考文献
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软土地基岩土工程勘察论文范文
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