膨胀土地基处理方法

膨胀土地基处理方法（精选9篇）

膨胀土地基处理方法 第1篇

膨胀土是由一种具有黏性的亲水性物质组成, 它是一种具有吸水膨胀和失水收缩两种特性的黏性土。膨胀土主要是蒙脱石风化后形成的,是一种高塑性黏土,承载力较其他类型的土高,但是由于其具有吸水膨胀和失水收缩这两种特性,导致其性能极不稳定。因此,直接在黏性土上进行施工可能会导致外墙开裂、地基不均匀沉降,更严重者可以使建筑物倒塌等危险,因此对建筑的危害性极大［1］。膨胀土在我国分布很广,遍布十几个省份和地区,其中主要分布在河南、河北、湖北、陕西、安徽、四川、云南、 江苏等平原地带。由相关施工经验可知,当施工过程中遇到膨胀土时,可采用换填法、土性改良、浸湿法、桩基、加大基础埋置深度、宽散水和其他施工措施进行改良,以减小工程中出现工程事故的概率。 本文根据河南郑州地区膨胀土的特点进行探讨并提出处理方法［2］。

1工程地质特征

郑州市地处中原腹地,华北平原南部,温带季风气候,土壤为亚热带沉积型高塑性黏土,属于洪积膨胀土,土体颜色为棕黄色和褐黄色,土体矿物组成主要是伊利石,土体坚硬,含有较多的矿物质,多含铁锰结核,含量高达64% ,含水率高于23% ,土体容重2. 02 g / cm3,液限高于40% 。土体承载能力较高,可以达到200 ~ 270 MPa,具有良好的压缩性。

2处理原则

膨胀土破坏主要是由于土体变形,膨胀土具有吸水膨胀和失水收缩这两种特性的主要原因是水分在土体内发生转移,水分转移的3个原因是水分蒸发、地温变化、土壤覆盖情况( 房屋、草坪对其水分转移的影响) 。因此,在进行地基处理时应遵循以下原则:

( 1) 根据土壤所在地的气候条件和地貌特点、 土体的特性等,来判定在较长时间后土体的最大变形及其变形特征。

( 2) 采取一定的措施减小土体变形至规范的容许范围内。这些措施具体为: 增大基底压力,减小地基的膨胀变形; 改变地表覆盖状态,减小土体内水分的蒸发; 改变基础埋深至气候和外部环境影响不了基底的变化; 改变地下排水管道和地表排水设施,以免排水管道和排水设施漏水对地基造成不可逆转的破坏。

( 3) 对于建设在坡地上的建筑,应加强坡地侧面的水分散失和进入,目前的主要做法是制作挡土墙进行保护,并且使用挡土墙后效果明显［3］。

3处理措施

3. 1换填土

换填土的原则是将不满足承载力要求的土体置换成满足条件的土体或其他填料。对膨胀土进行换填最简单的方法是采用非膨胀土、砂石、灰土等进行替换,使换填土满足设计和施工要求,以减小地基的伸缩变形量。对于小型工程一般是采用换填土的方法进行施工,使用换填土后地基能够满足工程需要, 并且效果良好。具体做法是将基底处膨胀土挖除300 ~ 500 mm,回填砂石、灰土等膨胀伸缩量小的物质,将地基伸缩变形量降为最低,并且最大可能地避免了未来结构的不均匀沉降和变形［4］。

3. 2桩基

桩基作为一种古老的地基处理方式已经有了几千年的发展,也是现代大型工程中必备的基础形式。 采用桩基的最大特点是基础沉降量基本为零,不仅适用于膨胀土地区,也适用于江河中。我国目前兴建的高铁客运专线基本上是采用桩基,只有拥有最低沉降量的基础,才能保证高速动车组平稳、安全、 快速地运行。桩基的长细比较大,桩基的深度一般在几十米,最高达到数百米,因此它的持力层在坚固的岩石层或者承载力很高的土层中,使得其承载能力高于其他基础形式,是所有地基处理中效果最好的一种［5］。但桩基的缺点是在打桩过程中很容易导致桩不垂直、断桩等。

3. 3增加基底埋深

增加基底埋深也是一种减小不均匀沉降的措施,其中影响基础埋深的主要因素有气候条件、地下水位等。因此,规范中规定基础埋深要满足冻土层的有关要求,不应低于1 ~ 1. 5 m。通常情况下,在地表深度1 m内的土壤易受到地表温度、湿度的变化而收缩和膨胀。若基础埋置较浅,会使基础落在这些不稳定的土壤上形成基础不均匀沉降,最终导致建筑物开裂,严重的甚至会使其倒塌。因此,应将基础埋深加大,以减小基础的不均匀沉降,这时应选择地下水位较深的地基［6］。如果地下水位较高,应选择在地下水位以上3 m处、地表埋置深度以下空间进行施工。在避免膨胀土的方案选择上,由于使用增加基础埋置深度的方法既经济又容易施工,因而备受设计单位、施工单位和建设单位的青睐。

3. 4宽散水

通常所用的散水多为宽度< 1 m,厚度为30 ~ 60 mm。为了减小雨水对建筑物周边地基的影响, 应设置成宽散水,即宽度为2 ~ 3 m、厚度为80 mm的混凝土面层,下部铺设150 mm厚的石灰炉渣和150 mm厚的灰土垫层作为防水层。散水沿长度方向每隔3 m做一道变形缝,变形缝和墙体与散水的交接处使用柔性防水材料填充,变形缝不应布置在雨水管下方,以免地基进水量过大［7］。宽散水的优点在于使其下部的土体内水分蒸发量减小,同时也减小了外部水进入土壤的可能性。宽散水适用于地下水位较深、基础埋深较浅的地区。另外,建筑物内部也需要进行防水处理。

3. 5施工措施

当土层受到雨水侵蚀时,应将上部的湿土予以清除,开挖好基槽后立即进行施工,回填土可以采用1∶ 9或2∶ 8灰土进行回填,以改善土层的膨胀度。 在施工过程中应避免使土层受到暴晒或基槽进水, 在基槽附近修建集水井降低地下水位,保证工程顺利进行,达到快速施工［8］。

4结语

浅谈软弱土地基的处理方法 第2篇

【关键词】黄土；地基处理；方法

【中图分类号】TE94 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158（2012）08—0175-01

软弱黄土就是大孔土。在我国分布很广。软弱黄土泛指饱和的结构不稳定的黄色土，在自重压力或自重压力与附加压力作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏，发生显着下沉的现象。它的这种特性，会对结构物带来不同程度的危害，使结构物基础大幅度沉降、折裂、倾斜，严重影响工程安全和使用。

1.湿陷性原因分析

软弱黄土在形成过程中，因气候干燥，有大量碳酸钙等盐类在土粒表面析出，沉淀成胶结物使土颗间牢固联结，阻止土骨架在自重作用下被压密。因而会有孔隙比大于1且肉眼可见的大孔结构。在干燥状态下，它具有垂直方向分布的小管道而有较高强度和较少压缩性，几乎能保持竖直的边坡。被水浸湿后，填充在土粒间的碳酸盐类等被溶解，土体结构迅速破坏。土粒在自重作用下向大孔中滑动，出现显著的附加下沉现象，即湿陷。可见，孔隙比高且有相当多可溶盐是湿陷的内因；水和压力是湿陷的外因。如果设计、施工或使用不当，由于湿陷条件（外因）造成建筑开裂、倾斜和倒塌等事故也经常发生。

2.软弱黄土地基的处理方法存在问题及对策

软弱黄土地基处理的方法很多，在不同的地区，根据不同的地基土质和不同的结构物，地基处理应选用不同的处理方法。在勘察阶段，经过现场取样，以试验数据进行分析，判定属于自重软弱黄土还是非自重软弱黄土，以及软弱黄土层的厚度、湿陷等级、类别后，通过经济分析比较，综合考虑工艺环境、工期等诸多方面的因素。最后选择一个最合适的地基处理方法，经过优化设计后，确保满足处理后的地基具有足够的承载力和变形条件的要求。所采用的有垫层法、强夯法、灰土桩挤密法、深层搅拌桩法、振冲碎石桩法等。

2.1 垫层法

2.1.1 垫层法将基底以下湿陷性土层全部挖除或挖至预计的深度，然后以灰土或素土及级配良好的砂砾或碎石分层回填夯实。垫层厚度一般为1.0～3.0m。它消除了垫层范围内的湿陷性，减轻或避免了地基因附加压力产生的湿陷，可以使地基的自重湿陷表现不出来。这种方法施工简易，效果显着，是一种常用的地基浅层处理或部分湿陷性处理方法，经这种方法处理的灰土垫层的地基承载力可达到300KPa（素土垫层可达200KPa）且有良好的均匀性。

2.1.2 施工中存在问题及对策：垫层处理方法差的主要原因，由于垫层的厚、宽均未达到建筑对地基的要求，所以仍会发生较大沉陷。

（1）地基土的含水量，对于含水量较大，或曾局部基坑进水者，要采取相应的措施（如凉晒等），严格控制灰土（或素土）的最佳含水量，对接近最佳含水量时，宁小勿大，偏大时土体强度则显着下降，变形明显增大。

（2）垫层处理的宽度要达到规范要求，使碾压设备能充分碾压到位，还使形成的垫层压实度产生差异。

（3）严把质量关，施工中碾压分层的厚度不宜大于30cm，并逐层检测压实度，达到设计规范要求。

2.2 強夯法

2.2.1 强夯法亦称动力固结法，通过重锤的自由落下，对土体进行强力夯实，以提高其强度，降低其压缩陛，该法设备简单，原理直观，适用广泛，特别是对非饱和土加固效果显着。这种方法加固地基速度快，效果好，投资省，是当前最经济简便的地基加固方法之一。

2.2.2 施工中存在的问题及对策

（1）首先在设计阶段，应考虑软弱黄土处于哪一种类别、等级，以及场地等因素，因为强夯的夯击能量，夯点布置，夯击深度，夯击次数和遍数等因场地而异，土的含水量、孔隙比及夯击的单位面积夯击能对软弱黄土的强夯有效加固深度起着重要的作用。在经过试夯后确定出设计参数，确定施工设计方案，因此不经试夯确定施工参数往往会给工程造成后患。

（2）由于强夯影响深度内土的含水量差异，会导致局部处理效果不佳，对于此种情况必须采取土的增湿或减湿措施，以免出现橡皮土情况。如有此种情况，应立即停止夯击，当凉晒一定时间后，在夯击坑内加入碎石类的粗骨料，继续夯击。

（3）施工中在控制关键工序上严把质量关，因为一份设计提供后，锤重、落距、夯点布置等是没有随意性的，而唯一可能被人为改变的是夯击次数，因在试夯时根据最后夯击的沉降量来确定夯击次数的，当别的参数已确定后，它就成为影响处理的唯一因素，所以施工中应以它为质量控制的关键工序管理点。

（4）强夯结束后，检测的重点是判定它的有效加固深度是否达到设计要求，因为有效加固深度的第一标准应是消除湿陷性，也就是以δs<0.015作为判别指标。所以检验手段应采用探井取不扰动土试样进行检测。当这一指标达到要求后，一般情况下对承载力的要求等也均可满足。

2.3 换基法

2.3.1 若软弱换土地基埋深较浅（埋深小于5mm），且厚度小于3m。可采用承载力高的砂性土或其他满足要求的地基土将其换掉。以保证地基承载力要求。

2.3.2 施工中对策

按照设计图纸，根据地看资料，将基础范围内的软弱黄土、沉陷变形大、承载力低的土挖去，用满足要求、变形小的土回填夯实。保证建筑物整体沉陷均匀稳定，满足建筑物的地基承载力要求。

3.结语

膨胀土地基处理技术综述 第3篇

膨胀土是一种结构性不稳定的高塑性黏土,也是典型的非饱和土,它在世界范围内分布极广。

土的试验指标中粘粒含量大于30%,塑限不大于13%,液限不小于38%,胀缩总率不小于5%,达到以上临界值时的土可判定为膨胀土。随着我国全面建设小康社会步伐的加快,兴起了基础设施建设的新高潮,很多铁路、公路、航空港、水利工程、城镇化以及跨流域调水工程等在膨胀土地区营运和修建,对膨胀土的研究已成为目前岩土工程的重要研究方向之一。

2 膨胀土地基的处理原则

1)应考虑场地地形的复杂程度及其对工程的影响,根据地形地貌条件可将场地分为平坦与斜坡场地两类。针对前者,膨胀土地基按变形控制设计,并考虑气候条件,充分估计季节循环中地基很长时间,如10年以上可能发生的最大变形量及变形特征;后者除按变形控制设计外,还需验算地基的稳定性,防止外部水分浸入与水平变形给边坡带来的严重危害,结合排水系统、坡面防护和设置支挡结构物综合防治。

2)按照建筑物(构筑物)对地基不均匀胀缩变形的适应能力和使用要求进行分类并区别对待,膨胀土地基处理应根据不同类型采取相应措施,使可能发生的变形量减小到容许变形值范围内,同一建筑物尽量不跨越不同的地貌单元、不同土层和不同的工程地质分区之上,力求规划简单,而不局部凸出或拐弯过多,必要时,宜设置沉降缝断开。

3)根据场地膨胀土的特性与胀缩等级、当地材料、工况类型与施工条件,并结合膨胀土厚度、大气影响和上部荷载等因素,从回避或减缓膨胀土的不良特性、保持膨胀土工程条件的相对稳定性、改良膨胀土的本身性质以克服其湿热敏感性,以及改变基础形式与埋深以提高地基的适应性4种可行途径,选用有针对性的单一或综合方法处理膨胀土地基。

3 膨胀土地基处理方法

3.1 换土法

换土法是将膨胀土全部或部分挖掉,换填非膨胀黏性土、砂土、砂砾土或灰土,消除或减小地基胀缩变形,其本质是回避膨胀土的不良工程特性,从源头上改善地基,是膨胀土地基处理方法中最简单而且有效的方法。换土法施工工艺简单,采用人工或机械挖除基底下一定深度的膨胀土,分层铺设非膨胀土,分层碾压,其换土效果与填料的含水量和干重度、土料土块尺寸、铺土厚度与碾压的质量等因素密切相关,如换土质量符合各项技术指标要求,并采取一些如排水辅助措施,能从根本上消除膨胀土的灾害。

3.2 垫层法

垫层法与换土法施工过程基本相同,主要应用于较薄的膨胀土层及主要胀缩变形层不厚的情况,但对膨胀土层较厚的地基可采用部分挖除,铺设砂垫层、碎石垫层抑制膨胀土的升降变形引起的危害,其作用主要是减小地基胀缩变形和调节膨胀土地基沉降量,具有补偿功能。此外,砂土层还可防止地下水毛细作用上升使地基不受膨胀作用的影响。施工简单,就地取材还能节约投资,是处理膨胀土地基的一种较为适用和经济的方法。

3.3 湿度控制法

湿度控制法是通过控制膨胀土含水量的变化,保持地基中的水分少受蒸发及降雨入渗的影响,从而抑制地基的胀缩变形。目前比较成功的保湿方法有:预浸水法、暗沟保湿法、帐幕保湿法和全封闭法。

3.4 压实控制法

压实控制法的实质是用机械方法将膨胀土压实到所需要的状态,充分利用膨胀土的强度与胀缩特性随含水量、干密度及荷载应力水平的变化规律,尽量增大击实膨胀土的强度指标。

国内外在确定膨胀土的压实标准时,综合考虑到膨胀土的初始强度、长期强度以及强度衰减、胀缩变形、施工工艺等因素的变化特征,认为只有选择控制合理的含水量和干密度指标,击实膨胀土才可能兼顾到较高的强度和较低的胀缩性。最新的研究成果表明,采用压实含水量较最佳含水量稍大而略低于塑限、干密度较最大干密度略低的控制原则,只要压实度控制得好,弱膨胀土既可获得较高的压实度与初期强度,又具有较低的胀缩性以及较好的抗渗透性和较低的压缩性。因此,压实含水量与碾压或夯实的科学控制是压实控制法处理弱膨胀土的关键。

3.5 土质改良法

3.5.1 物理改良法

物理改良法是在膨胀土中添加其他非膨胀性固体材料,通过改变膨胀土原有的土颗粒组成级配,从而减弱膨胀土的胀缩能力,达到改善其工程特性的目的,常见的掺合料有风积土、砂砾石、粉煤灰与矿渣等。

3.5.2 化学改良法

1)石灰土。石灰改良膨胀土的主要作用是使膨胀土的液限、膨胀性与粘粒含量降低,显著提高土的塑限与强度,增大最佳含水量与降低最大干密度,从本质上改变膨胀土的工程特性。由于石灰能有效抑制膨胀土的胀缩趋势,又具有经济与实施方便的优点,在工程界应用十分普遍。

2)水泥土。是用土料、水泥和水经过拌和的混合物,应用于膨胀土地区的衬砌尤其广泛。水泥土与石灰土的不同之处在于,前者的早期效应比后者明显,且水泥可产生更大的凝聚作用,引起的凝聚反应使黏土层之间的胶结力增大,从而使土处于更加稳定的状态,其强度和耐久性比石灰土提高幅度更大,但就膨胀而言,石灰是更好的稳定掺合剂,水泥用于加固膨胀土的掺入量一般为4%~6%。

3)NCS固化剂。施工实践表明,NCS固化剂具有较强的吸水性和显著提高土体强度的作用,以及固化土具有较好的水稳定性和冻融稳定性,在天然含水量较高的地区,采用6%~10%的NCS固化剂处理膨胀土,其收缩性小于石灰土,与采用石灰土处理土基及用石灰土作底基层相比,提高了路基、路面的整体强度,且在工程的管理、运输使用和配制混合料等方面都比常用的消石灰或生石灰方法简便,可以明显提高工程质量和加快施工进度,并易于控制密实度及均匀性,对施工操作人员与周围环境污染影响甚微,值得推广应用。

4)压力喷注灌浆。压力喷注灌浆加固膨胀土是通过灌浆压力作用,充分利用膨胀土中存在的大量裂隙,将化学改良剂或胶凝材料配制成一定浓度的浆液注入土体的裂隙和孔隙中,使浆液与土发生一系列的物理化学反应,达到土体改性、加固、抑制膨胀性的目的。

3.5.3 综合改良法

综合改良法是利用物理改良与化学改良加固机理,既改变膨胀土的物质组成结构,又改变其物理力学性质,集成化学改良土水稳定性较好、有较大的凝聚力和物理改良材料有较高内摩擦角及无胀缩性的优势,达到强化膨胀土的土质改良效果。出于该法常充分利用一些固体废弃物与价格低廉的材料,如粉煤灰、矿渣与砂砾石等,有利于环境保护,且改良质量良好,得到了工程界的普遍重视[2]。

4 结语

膨胀土的处理技术还在不断发展之中,除上述介绍的方法外,还有一些其他方法亦取得了较为理想的应用效果,如粉喷桩、砂心桩法与土钉等。在实际工程应用中,究竟采用何种单一方法或组合方法,还应根据本地区的实际情况而定,总的原则依然是安全、经济、可行、方便。

参考文献

[1]张其光.膨胀土地基处理技术[J].地基基础与岩土工程,2007(1):160-163.

[2]姜延华.膨胀土地基的特性分析及处理要点[Z].工程技术与管理论坛.

膨胀土地基处理方法 第4篇

摘要：软土地基处理对工程建设十分重要，地基施工的好坏直接关系到后续工程的质量。软土具有承载力低、受荷后变形大、时间效应明显等特性，对工程的长期稳定和安全使用有很大的影响。因而，必须在工程的开始阶段就处理好这部分的施工工作，避免由于软土地基的施工问题导致整个水利工程不能按期完成。文章根据大量的工程实践，对当前软土地基的处理方法进行了分析，希望能够给工程施工人员一定的借鉴。

关键词：水利工程施工；软土地基；处理方法

一、前言

在水利工程施工中，地基作为水利工程整个过程中的基础，直接决定了工程施工质量的好坏。和其他建筑工程相比，水利工程建设的地基多为软土地基，这种地基具有承载能力差、含水量高、强度低等特点，如果处理不好就会造成地基变形，对整个水利工程建设的安全造成不良影响。因而，在地基处理中软土处理也是最具有难度的一个课题，长久以来，我国对软土地基处理方法研究的投入在不断增大，不仅吸收了国外有关于软土地基处理的技术和经验，还将这些技术融入到自己的实践过程中去，经过不懈努力，我国在软土地基的处理上，已经取得了重大进步。

二、关于软土地基各项基本概念的阐述

（一）低强度

软体地基是由软土构成的，这种土质本身具有结构疏松、强度低等特点，如果不加以处理的话，就会造成地基的整体强度不达标，承载能力较弱，在后期的使用中也容易出现塌陷等情况，也会给后期的养护工作带来麻烦。

（二）低透水

还有一部分的软土地基是由淤泥土构成的，这种土质的透水性不好。在地基建设中会导致地基水排不出去，不利于地基的处理工作，为了能够保证地基工程的顺利进行，通常需要采用排水法来排出地基中的水，进而提高了地基的稳固性，也提高了水利工程建设的整体性能。

（三）高压缩

软土本身存在著硬度不强的特性，这会造成软土地基具有很强的压缩性。随着工程施工的不断开展，地基上的工程质量会不断增多，软土地基所承载的工程量会不断加大，这就可能造成地基的塌陷问题，后面的工程也无法进行。

（四）降快

由于软土地基的高压缩性，伴随着工程量的不断增加，使得软土地基出现下沉，而且下沉速度随着工程总质量的增加而变快，可能会出现坍塌的危险。

（五）不均匀

虽然软土地基中软土的含量很大，但是还包含其他的类型的土质，这些土质之间的密度、硬度等都不一样，在施工过程中，由于地基受力不均匀，可能造成地基的坍塌，上面的工程部分也可能会出现崩裂。

三、水利工程施工中软土地基处理时应注意的问题

（一）注意施工准备工作

在进行施工之前应该做好施工准备工作，具体包括检查设备是否能够正常使用、场地是否已经清理完毕、施工材料是否已经准备妥当、施工人员是否已经到位等，确保各个方面准备充足之后再进行施工。

（二）注意施工过程中的相关事项

在软土地基施工的过程中有很多的注意事项，施工人员必须严格按照相关的施工规范进行，同时也应该做好自身的安全防护，定期对施工设备进行维护，保证工程能够顺利进行。

（三）注意水利工程的相关要求

小型水利工程和大型水利工程的施工要求和方法都是不同的，而且不同用途的水利施工建设就需要不同的施工方案。在确定施工等级的基础上按照相应的施工要求进行。不同的施工等级就有不同的质量标准，对于国家级的水利工程建设就需要高标准的施工要求，对于软土基地的处理上必须严格把关。而对于小型水利工程建设来说，施工要求不高，只是需要考虑施工质量达到相应标准即可，工程造价方面应该选择性价比高的施工方法。

（四）注意软土地基的施工量

整个水利工程建设的施工量十分庞大，在进行软土地基施工的时候必须考虑到工程量。不同的工程量有不同的施工方案，通过对比不同的施工方案选择高效的处理方式。比如，在进行大型水利施工的时候，一般来说不会采用换填的处理方式，因为该种方式需要大量的人力物力，施工成本太高。

（五）注意软土地基的施工工期

水利工程建设必须在合同上规定的施工工期之内完成，所以在进行软土地基施工的时候必须考虑到整体工期，在规定的时期之内选择最佳的施工方法。在梳理的过程中还应该考虑到后期加固的时间，在保证质量的前提下在规定的时间内完成，为后面的施工争取时间。

（六）注意软土地基的施工环境

施工环境对于软土地基处理方式的选择有一定的影响。要在全面分析施工环境的基础上，根据实际的施工标准，选择最佳的处理方式，合适的施工方案和施工技术能够起到事半功倍的效果，也是施工质量的保证。

四、水利工程施工中软土地基处理的方法

由于软土地基的组成成分主要有淤泥质粘性土、淤泥质粉土、泥炭、富含大量颗粒的松软土、较为松散的砂质土以及孔隙较大的有机质土，土质富含大量的水分、过于松软、空隙过大，这使得软土地基强度过低，压缩性极大，难以承受水利工程的巨大压力，易导致大面积沉降、倒塌、溃坝等现象的发生。为了提高水利工程施工质量，提高水利工程安全水平，延长水利设施使用寿命，要求对软土地基进行科学的处理，使之满足水利工程建筑的地基设计要求。在水利工程工程软土地基处理中，通常有以下几种方法：

（一）换填管理法

所谓换填法指的就是把不符合工程标准的软土地基内部的土通过机械设备全部挖出之后，再填入符合工程相关标准的、没有侵蚀性的施工材料土。构成回填土的主要材料包括粗砂、中砂、卵石等，这些材料混合到一起具有高承载力、低含水率的特点，再通过夯实及时，进一步保证工程基地的指标符合相关的工程规定。但是这种软土地基处理方式施工量比较大、施工难度高的特点，所以需要根据工程的实际情况进行选择。

（二）排水砂垫层法

在软土地基处理中，排水砂垫层法也是重要方法之一。排水砂垫层法通常运用于富含大量水分的淤泥质粘性土、淤泥质粉土、泥炭等土质，通过对土质进行排水，以增加土质强度、减缓土质压缩性，从而使得土质满足水利工程建筑的地基设计要求。在施工过程中，通常在软土地基底部填充一层高渗水的砂垫层，随着水利工程施工的进行，富含水分的软土层受力越来越大，水分不断不排挤出来，通过砂垫层渗透出去，从而加强软土地基的结固，确保土质满足水利工程建筑的地基设计要求。

（三）化学固结法

就目前来讲，在一般的水利施工工程中化学固结法应用不多，其主要是利用一些化学材料的作用来实现对软土地基的排水固结的目的，达到对软土地基的强化、稳定性。其中常见的有：高压喷射注浆法、灌浆法以及深层搅拌法等。而以深层搅拌法应用较广，该方法是采用水泥、石灰等常见材料作为其固化剂，利用深层搅拌机械设备对混有水泥、石灰进行充分搅拌，促使固结剂与软土在搅拌过程中得以黏合，通过固化剂与软土地基间的化学反应来达到固结软土的目的，从而有效地提高了软土地基的强度与硬度，确保水利水程的质量。

五、结束语

在水利工程中，软土地基属于较为复杂也是较为常见的一种地质条件，因为软土地基本身性质的约束，再加上内部含水量较为丰富，导致软土地基处于较强的透水状态，软土地基的处理质量直接影响到建筑工程的基础承载能力，施工单位应该根据软土地基的实际特点以及周边的客观环境实际条件，结合多种施工技术，选择合适的地基处理方式，提高地基的承载能力，保证建筑安全性与稳定性。

参考文献：

[1]马保江，盖高强，韩社民.水利工程软土地基处理措施研究[A].2014年3月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].2014

[2]邹春林，张云飞.水利施工中软土地基处理[J].民营科技.2015（06）

[3]朱曙洲，卢大庆.软土地基基础上水利施工处理方法[J].中华民居（下旬刊）.2014（05）

[4]徐艳云.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].中国水运（下半月）.2013（10）

膨胀土地基的处理探讨与实例分析 第5篇

膨胀土地基的处理受诸多因素影响, 应综合考虑相关因素, 比如当地的气候条件、场地的工程地质及水文地质情况、建筑物结构类型以及地基的胀缩等级等因素, 并结合现场施工条件因地制宜采取有效且合理的治理措施。治理膨胀土的方法有多种, 其主要措施有:

1.1 排水或保湿措施

此方法主要是保持地基中水的含量相对稳定, 防止膨胀土吸水膨胀或失水收缩。包括采用宽散水, 在地基中设置防水保湿帷幕和保湿暗沟等。

1.2 换土

采用非膨胀性的粘性土、砂、碎石、灰土等置换膨胀土, 置换范围厚度宜采用基础宽度的1~1.2倍, 宽度宜采用基础宽度的1.8~2.2倍, 并做好防水处理, 使雨水不灌进垫层内的地基处理方法。

1.3 加深基础埋身

膨胀土地基在一般气候条件影响下, 土体吸水膨胀、失水收缩沿深度是变化的。当增大基础埋深超过膨胀土地基有效埋深时可有效减少浅层土胀缩对结构的影响。膨胀土地基有效基础埋深一般为1.2m~3.0m, 可参考当地经验或有关规范指导确定。

1.4 采用桩基础

桩基是指将承台上部结构传来的荷载通过承台, 由桩传到较深的坚实土层或岩层作为持力层, 使基础落到含水量较稳定的土层。这种深基础能大大减少膨胀土对建筑物的危害。

1.5 采用砂包基础

是指基础周围用砂包包裹, 并做好防水处理。砂包基础有利于释放土体膨胀能量, 处理膨胀土地基效果显著。

2 工程实例

2.1 工程概况某烧结工程, 根据《工程岩土详细勘察报告书》, 该场地的地质构造如下:

1) 场地地层按地质单元层代号分述如下:

(1) (1) 层素填土 (Qml) :色泽为黄、灰黄、褐黄色, 主要有一些粘性土混合10%~20%的泥灰岩风化残块组成, 结构松散。土层厚度为0.30m~14.30m, 覆盖于整块场地的地表;

(2) (2) 层耕土 (Qpd) :色泽呈现褐、黄褐、灰褐色, 中间含少量植物根茎, 可塑状态, 湿, 结构松散。层顶埋深为0.3m~14.30m, 厚度为0.30m~1.00m;分布于素填土底部, 场地大部分地段均有分布;

(3) (3) 层坡洪积 (Qd1+P1) 粘土:色泽褐黄、褐红色, 检测其含少量铁锰质结核, 可塑状态, 湿, 结构松散。层顶埋深为0m~14.90m, 厚度为0.40m~6.40m;仅局部地段缺失, 场地内多数地段分布有该层;

(4) (4) 层坡残积 (Qd1+e1) 粘土:色泽黄、黄褐夹灰白色, 检测其含少量铁锰质结核, 局部含量达15%, 硬塑状态, 稍湿。层顶埋深为0.7m~15.70m, 厚度为1.0m~8.90m;整块场地均有分布;

(5) 新第三系 (N) :

(1) 层泥灰岩:色泽灰、灰黄、灰白、黄夹灰色, 局部黑色, 泥质结构, 中厚层状构造, 全~强风化, 钻探岩芯呈土状及少量碎块状, 岩块用手易折断。首层顶埋深为5.50m~21.20m, 单层厚度为0.22m~35.10m;整块场地均有分布。

(2) 层粉砂:灰黄色, 长石~石英质, 均粒结构, 中密, 饱和。层顶埋深为21.40m~52.90m, 厚度为0.40m~2.10m;仅部分钻孔分布有该层。

(3) 层细砂:灰、灰黄色, 长石~石英质, 均粒结构, 泥质结构, 混含少量粘性土, 中密, 饱和。层顶埋深为22.2m~56.90m, 厚度为0.2m~5.80m;仅部分钻孔分布有该层。

(4) 层泥灰岩:灰色, 泥质结构, 中厚层状构造, 全风化, 岩芯呈土状, 可塑状态, 饱和。层顶埋深为8.00m~37.20m, 单层厚度为0.20m~3.60m;仅部分钻孔分布有该层。

(5) 层泥灰岩:灰黄、灰褐色, 泥质结构, 中厚层状构造, 中等风化, 钻探岩芯呈土块状、短柱状, 岩块用手难折断。层顶埋深为26.10m~68.00m, 单层厚度为0.40m~16.10m;仅部分钻孔分布有该层。

2) 各土层物理力学指标及承载力值见表1及表2

综合分析场地的工程地质特征, 可知素填土 (1) 、粘土 (3) 、粘土 (4) 、泥灰岩 (5) 1层应判别为膨胀 (岩) 土。场地土膨胀等级应判定为Ⅲ类强势膨胀土。因此在进行基础设计时, 应从技术、经济、施工、工程进度等方面对膨胀土地基处理进行分析比较, 选择合理的地基处理方案。

2.2 地基处理方案的选择

以本工程最主要的建筑物烧结主厂房为例, 进行分析比较, 从而选择比较安全、经济、合理, 工程进度又快的地基处理方案。

用pkpm结构计算软件分析本烧结工程框排架内力, 其边柱柱脚内力为Nk=5500k N, Mk=450KN.m, Vk=141KN。可供选择的基础方案有:砂石垫层法、钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩。

现场勘察结果显示本工程场地地下水位偏高, 基础持力层为承载力不高的 (3) 层坡洪积粘土, 这种情况下使用砂石垫层法会造成基础底面积很大, 还会导致基础埋深较深等问题, 而且砂石垫层的换填质量不易控制。因此砂石垫层法不适宜在该厂房采用。通过以上处理方案分析、比较, 本工程采用桩基方案最为合适。

3 结论

膨胀土地基的处理的原则是使之满足强度、变形、透水性、动力稳定性及特殊土地基稳定性的要求。应围绕膨胀土的特性并结合当地的工程地质、环境条件、经济条件、施工条件和施工工期等多方面因素因地制宜的设计出科学合理的处理方案。

摘要：本文分析了膨胀土地基处理的一般原则, 并结合工程实例, 从技术、经济、施工、工程进度等方面对膨胀土地基处理进行分析比较, 以选择出合理的地基处理方案。可供同类型设计借鉴参考。

关键词：膨胀土,承载力,地基处理,方案选择

参考文献

膨胀土地基处理方法 第6篇

膨胀土随着土壤中含水量的变化, 表现出吸水膨胀、失水收缩的特性。膨胀土地基的土层厚度、土层分布以及膨胀土含水量分布等都会引起建筑地基的不均匀隆起或者是塌陷, 严重的会造成建筑墙体开裂、地面变形, 对建筑物的质量造成严重威胁。因此, 要对膨胀土地基处理技术进行研究, 以保证多层建筑的施工质量。

1 膨胀土性质分析

1.1 膨胀土的膨胀指标分析

膨胀土主要是由富有亲水性的矿物质构成的, 这些亲水性矿物质的颗粒都比较小, 但是表面积较大, 当这些矿物质所处的外部环境发生变化时, 这些亲水性矿物就会与周围的水分子发生作用, 进而产生物理变化或者是化学变化。随着变化时间的增加, 这些矿物颗粒的体积不断增大, 进而出现吸水膨胀、失水收缩的现象。膨胀土根据膨胀率分为不同的类型, 当膨胀率大于100%的时候, 称为强膨胀土, 当膨胀率低于40%的时候称为非膨胀土, 当处于两者之间时, 称其为中等膨胀土。在施工过程中, 有的膨胀土在地基开挖的时候呈现出坚硬、结实的现象, 但是随着时间和外界环境的不断变化, 膨胀土表面会首先与水分子发生作用, 并且逐渐延伸到土壤内部, 进而对建筑物造成恶劣的影响。

1.2 膨胀土的膨胀机理分析

膨胀土的膨胀机理是由其中的黏性矿物含量和特性所决定, 不论是膨胀土出现吸水膨胀还是失水收缩的现象, 都是由于其中含有较多亲水性较强的矿物的缘故。这些具有较高亲水性的黏性矿物在土壤中的组成比例、排列方式等对膨胀土的膨胀程度有着密切的关系。

2 建筑中膨胀土处理的一般原则

根据多年的实践经验, 建筑中膨胀土处理的一般原则有以下两种。第一种是对不均匀变形地基的适应性较强的建筑采取必要的结构牢固措施, 一般来说, 采用钢筋混凝土结构建造的民用建筑或者是4层以下采用砖混结构的建筑物在处理膨胀土地基的时候会采取这种办法, 主要是由于这种类型的建筑物基地压力比较大, 当膨胀土地基产生变形的时候, 牢固其建筑结构就会产生一定的适应性, 不会出现较为恶劣的后果。第二种是对膨胀土地基进行处理以减少地基变形程度, 这主要是针对层数较多的砖混结构建筑物所采取的处理措施, 由于这一类建筑物的基地压力比较小, 会地基变形的敏感度较高, 当膨胀土地基发生轻微变形时都会对建筑地面和墙壁产生负面影响, 因此需要对地基进行合理处理, 将地基对建筑物的负面影响降到最低, 从而保证建筑物的牢固性和安全性。

3 多层建筑中膨胀土地基处理技术和措施研究

3.1 增加多层建筑的整体刚度

增加多层建筑的整体刚度主要是当多层建筑出现垂直变形并且呈现出规律分布变化的时候采取的膨胀土地基处理措施。这种处理措施是从多层建筑方面着手, 通过增设圈梁和构造柱的方式进行的。通过圈梁和构造柱, 多层建筑的整体刚度会在原来的基础上提高一半, 圈梁能够在垂直方向上将建筑物的集中度在原来的基础上提高一半, 而构造柱可以在水平方向上将建筑物的集中度在原有的基础上提高四分之三, 从而在建筑整体上增加刚度, 有效的应对膨胀土地基变形对建筑产生的恶劣影响, 建立在膨胀土地基之上的多层建筑的变形都是在三维界面内发生的, 因此, 在多层建筑施工的过程中, 应当对圈梁进行合理的处理, 要让多层建筑的圈梁都处在一个闭合的水平面上, 并且将构造柱也要纳入到这个平面中, 这样在平衡多层建筑扭矩的同时, 又能避免当膨胀土地基发生变形时多层建筑出现墙体裂缝的现象。

3.2 对多层建筑的基础形式进行合理设计

建筑的基础形式有很多种, 对于多层建筑来说, 采用薄壁开口箱式基础能够有效的消除膨胀土地基带来的负面影响。这种箱型基础既没有底, 也没有顶, 四周的箱基板作为挡水墙限制了多层建筑地基的土层含水量, 从而对膨胀土地基的变形起到了关键性阻止作用。另外, 采用薄壁开口箱式的建筑基础能够产生较高的荷载值, 这样也对膨胀土的膨胀机理产生较强的抑制作用。

3.3 增加多层建筑的沉降缝

由于膨胀土地基变形分布具有不均匀的特点, 并且地基开挖和地基填方的地方都会出现明显的界限, 因此增加多层建筑的沉降缝是应对膨胀土地基的有效方法。当膨胀土地基里的黏性矿物由于含水量增加发生膨胀土膨胀或者收缩导致多层建筑的地面和墙体出现裂缝, 而增设沉降缝能够很好的减少膨胀土地基变形带来的裂缝, 减少多层建筑物裂缝的出现。

3.4 对多层建筑周围的散水宽度进行合理控制

散水不仅能够降低环境气候因素对膨胀土地基产生的影响, 而且能够减少地基土壤水分的蒸发, 将膨胀土地基的含水量控制在合理的范围内, 有效地控制膨胀土地基的突然膨胀或者是收缩现象的出现。另外, 如果膨胀土土体突然大量进水或者是受到长期的暴晒失去水分, 土体中的水量产生突发性的大变化会对多层建筑产生极为恶劣的影响, 散水能够较好的应用这种突发性变化, 将膨胀土土体的变化幅度控制在较少的范围内, 从而减缓和减轻膨胀土地基变形的趋势。经过大量的实践证明, 一般情况下, 多层建筑的散水宽度控制在2米到2.5米之间能够对膨胀土地基变形产生较好的控制效果。

3.5 合理增加多层建筑基础深度

应对膨胀土地基产生的多层建筑房屋裂缝、沉降问题最有效的方式就是合理的增加多层建筑的基础深度, 采取合理有效的深埋措施。大气环境和地下水环境是影响多层建筑基础深埋的两个主要外界因素, 按照多层建筑相关设计和施工规范标准, 对膨胀土地基上的多层建筑深埋也要符合相关的深度规定, 一般情况下, 多层建筑的基础深度最少应该为1米, 并且深度要随着建筑层数、建筑材料和建筑设计等因素而增加, 但是这个深度值不能低于1米。另外, 在地下1.5米处大气环境对土体的影响较小, 因此如果多层建筑的基础深埋达到1.5米甚至更深的时候, 大气环境对膨胀土体产生的影响可以忽略不计。

3.6 换土和挖除

换土是应对膨胀土地基变形的最有力、最彻底的处理措施。换土是指将多层建筑基底以下的膨胀土全部挖去, 用中粗砂粒、建筑碎石等对其进行替换。另外, 换土的另一种方式是将石灰加入到膨胀土中, 石灰的特定能够大大地降低膨胀土的透水性, 限制膨胀土的膨胀度, 进而减少膨胀土对多层建筑的不良影响。

4 结语

膨胀土的膨胀变形需要一定的时间积累, 并且呈现出较好的刚性, 很容易让人对其产生良好地基的错误认识, 从而为建筑安全埋下隐患, 因此解决膨胀土地基变形问题成为极为迫切的需要。本文结合膨胀土土体的特性, 在总结建筑物膨胀土地基处理一般原则的基础上, 对多层建筑中的膨胀土地基处理技术进行探讨和研究, 为多层建筑膨胀土地基处理技术和措施提供了一定的参考。

参考文献

[1]马顺峰.膨胀土地基的处理探讨与实例分析[J].科技传播, 2014 (6) .

[2]刘杉.探讨地基处理技术在房屋建筑施工中的应用[J].环境与生活, 2014 (6) .

关于填土地基处理方法的探讨 第7篇

填土是指由人类活动而堆积的土。按其回填成分可分为:杂填土、素填土、冲填土和压实填土。在工业与民用建筑勘察设计中经常遇到各种类型的回填土，由于回填土的土质构成复杂，堆积方式各异，规律性差、工程性质独特，因此对填土进行勘察评价与地基处理一直是工程地质工作的难点。近年来我们通过一些工程项目在这方面进行了有益的探索和实践，对填土地基的工程性质和如何处理提出一些初浅的看法和认识，供大家参考。

2 填土的工程性质

首先，填土的不均匀性是其突出的一个特点。由于其组成成分复杂，堆填的方法、时间和厚度的随意性，其中尤以杂填土的不均匀性最为显著，而素填土和冲填土的组成物质比较单一，不均匀性较杂填土略好一点。

其次，填土的抗剪强度和承载力低。填土是一种欠压密土，在自身重量和大气降水下渗的作用下有自行压密的特点，自重压密所需的时间长短与填土的物质成分和颗粒组成有关，一般粉土和粘性素填土需10年～15年，而含有大量有机质的生活垃圾填土的自重压密时间可长达30年以上。

再次，填土密度低，固结程度低。填土的压缩性则很高，与相同干密度的天然土相比，填土的压缩性比天然土要高得多。填土地基在上部荷载作用下，易产生较大沉降。

另外，填土由于土质疏松，孔隙率大，结构性差，在地下水位以上的稍湿填土，浸水后会产生较强的湿陷，新填土的湿陷性比老填土大，同时，浸水后湿陷量随上部荷载的增加而增大。

3 填土地基处理原则

填土地基的上述工程性质，常给基础设计和施工带来不少困难，因而在选择基础类型和处理措施时要特别慎重。填土地基处理方法多种多样，选择处理方法时应根据勘察测试成果、建筑物的重要性等级、基底荷载、埋深等因素，并结合工程加固效果、经济费用、工程周期、环境影响等方面综合考虑。对一般建筑而言，当填土厚度不大时，可采用换填法等浅层处理方法。如填土厚度较大，则可考虑用强夯法和孔内强夯法(DDC法)加固地基;对于重要性较高建筑物，在高填方地段可考虑采用桩基础。下面就几种常用填土处理方法的机理和适用性进行技术、经济分析。

1)换填法:即将松软的填土全部或局部挖除，然后采用级配砂石、灰土、素土分层碾压至基底标高，并控制垫层的压实系数。换填法的处理深度一般在3 m以内比较经济。此法适用于地下水位以上的填土处理和轻型建筑物。确定垫层厚度时应考虑置换软弱土的厚度及下卧层的承载力;确定换填垫层的宽度时，应考虑侧面土的强度，防止垫层向侧面挤出，通常是按扩散角法或根据地区经验确定垫层宽度。在机理上换填法对填土地基的加固主要起到三个方面的作用:a．提高地基承载力;b．减少沉降量;c．调整了地基的均匀性。

2)强夯法:强夯法具有工期短、施工简便、经济节省等突出优点，在砂土、回填土、碎石类土、粘性土及湿陷性黄土等软弱地基加固中得到广泛应用，尤其是应用于回填土，设计及施工工艺均较成熟。一般来讲在无深厚软粘土下卧层，要求加固深度小于15 m的情况下，强夯法是加固松软回填土的首选方法。强夯利用夯锤自由下落的巨大冲击能和所产生的冲击波使土体内出现排水网络，土的透水性骤然增大，孔隙水迅速排出，孔隙水压力很快消散，从而产生很大的瞬间沉降，使土体压密，强度大幅提高。由于夯击能大，加固深度也比较大。近几年在国内一些采用强夯法加固粘性填土的工程实践中，尝试在夯前和每次夯完后添加一定量的渣石料等添加材料，通过动力置换，可以提高土的透水性，加强排水通道，从而大大改善粘性填土的加固效果，积累了一定的成功经验，值得借鉴。另外，采用强夯加固地基应充分考虑施工振动和噪声对周围建筑物和环境带来的不利影响。

3)孔内深层强夯法(DDC法):此法是通过冲击和振动等挤密成孔方法成孔至预定深度，然后自上而下分层填料强夯或边填料边强夯，形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土。其作用机理是通过挤密成孔使桩间松散土挤密，然后通过分层填料强夯或边填料边强夯，使桩间松散填土再次得到挤密，从而加快地基土的排水固结沉降速度，同时桩体和挤密后的地基土共同组成基础下的复合地基，从而提高地基土的强度和减小地基变形。目前在山西省、陕西省内孔内深层强夯法加固软弱地基运用十分广泛，也取得了较好的效果。

4)钻孔灌注桩基础:在深厚填土地段，对于建筑物重要性高的建筑物，可考虑钻孔灌注桩基础，灌注桩穿透填土层，桩端支撑于坚实土层上，结构荷载由桩基础来承担，从而减小建筑物沉降。此外，对于地基填土厚度变化较大的地段，应考虑变刚度调平设计，即通过调整桩径、桩长、桩距等改变桩基支撑刚度分布，以使建筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设计方法。同时也降低了工程造价，节省了成本。

4 结语

在工程勘察阶段对填土的物理性状和可利用性进行科学评价是地基处理和基础设计的前提和关键，必须根据填土的不同种类和性质确定适宜的勘察测试方法，具体实施时应侧重于多种手段的综合运用。就填土地基处理而言，方法很多，各种处理方法都有它的适用范围、局限性和优缺点。因此，对每一具体工程都要进行具体细致的分析，应从建筑物特点、地基条件、设计要求、工程费用以及当地材料、机具来源等各方面进行综合考虑，以确定合适的地基处理方法，而地基土的特性及其对各种加固方法的适应性则是最为重要的。

通过各种方案比较，定出基础类型，同时按变形条件控制地基和基础的设计，防止基础可能因不均匀沉降引起建筑物开裂。另外要把地基、基础和上部结构作为整体来考虑，使上下共同协调作用，调整建筑物的不均匀沉降。

目前，国内外对各种填土地基处理方法在理论研究上尚不成熟，虽然在一些工程应用中积累了一定的实践经验，但是在加固机理的认识和设计理论的开发方面还处在半理论半经验的初级阶段。本文仅对几种常用填土地基处理方法从机理和适用性上做初浅的探讨，仅供类似的工程参考。

摘要：针对填土的地基处理问题分析归纳了填土的工程性质,并对填土的地基处理方法及原则进行了阐述,分别介绍了换填法、强夯法、钻孔灌注桩基础等常用的填土处理方法,以指导相关人员在施工实践中合理选用。

关键词：填土,性质,地基处理

参考文献

[1]JBJ 79-2002,建筑地基处理规范[S].

[2]GB 50021-2002,岩土工程勘察规范[S].

[3]CECS 197∶2006,孔内深层强夯法技术规程[S].

浅析路桥施工中软土地基的处理方法 第8篇

1 软土地基的特点与问题

软土泛指压缩性高、含水量大、抗剪强度低、透水性差、承载力小的呈软塑到流塑状态的饱和粘土。软土地基主要由粉土与粘土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙较大的泥炭、有机质土及松散砂等土层构成;软土地基的强度低、变形大、固结慢;在软土地基上进行路桥施工最突出的问题是沉降变形与稳定。软土地基还有一种影响, 即其含水量较大不能达到较好的技术标准与压实要求。

2 软土地基的危害问题只有体现在以下几个方面:

2.1 降水问题。

浅层降水会引起附近建筑物开裂与沉降, 深层抽汲地下水会引起大面积地面沉降。

2.2 沉降问题。

出现大量的差异或整体沉降, 会使建筑物功能受到影响;开挖基坑, 基坑周边地面产生附加沉降而坑底回弹隆起;相邻建筑物载荷差异过大或相邻建筑物太近会造成建筑物倾斜;由于软土层分布不一、厚薄不均或载荷偏心造成沉降不均匀;大面积填土或欠固结土产生负摩擦力引起附加沉降。

2.3 承载力与稳定性问题。

支撑系统土压力增加;开挖土坡发生滑动;开挖基坑底面发生塑性隆起;在天然边坡坡脚开挖引起滑坡;在建筑物附近开挖, 造成建筑物倾斜甚至失稳破坏;土堤、堆场、土坝地基的滑动;孔隙水压力增加造成地面隆起;挡土结构物土压力增加。

2.4 其他问题。

交通载荷引起振陷, 基坑渗水、流砂或管涌等, 打桩施工引起挤土、振动等造成建筑物破坏。

3 软土地基施工方法

3.1 置换法。

在路桥工程建设的过程中, 采用置换法是极其常见的, 主要将软土的部分挖掘出来, 同时填充质量完善的土壤。这种方式主要是为了保证地基的稳定性, 在实际的运用中不至于出现地基坍塌的问题。具体来说, 需要用到较为大型的机械设备, 进行软土的开挖。在置换质量达标土质的过程中, 需要做好挤压工作, 将软土中的水分挤压彻底, 然后填入新土。如果条件允许的情况下, 需要采用人工挤压的方式来进行挤压工作。在挤压的过程中不断对土的强度进行测量, 指导达到一定的踏实度位置。

3.2 水泥固定法。

所谓的水泥固定法就是在解决软土地基问题的过程中, 如果软土层较厚, 就可以将水泥和砂石等放入到其中, 将其进行搅拌, 逐渐形成较为坚硬的水泥板。通过这种方式制作而成的水泥板其性能较为稳定。而且, 实际的使用寿命较长, 另外, 这种方式是较为科学和保险的。需要注意的是, 这种方式在实际的应用中首先需要将水泥和砂砾的成分按照科学的比例进行配置, 在材料选择上尽量选择优质的水泥。如果砂砾作为基底结构, 就需要选择直径较大的砂砾。在搅拌的过程中, 要保证材料的均匀性。另外, 沙砾之间的缝隙不能过大, 这样才能保证整体的稳定性和安全性。除此之外, 进行水泥材料的铺设过程分钟, 需要保证碾压层的厚度和强度都达到相应的标准。另外, 碾压工作需要先从四周开始, 逐渐向中间扩散, 洒水工作需要从碾压工作的第二天开始, 而且洒水要全面, 水泥和砂砾之间要相互交融, 避免出现断裂的现象。

3.3 排水法。

软土地基的主要特点就是水分含量较大, 而且, 土质的强度无法达到相应的标准。这对于路桥工程来说是非常不利的。所以, 进行软土地基的处理工作需要首先进行排水, 将软土中的水分排出, 这样才不至于失去一定的承载力, 避免出现路桥坍塌的问题。所以, 多数的路桥工程都不会在软土地基上直接建立, 都需要进行相应的处理之后在进行。通常情况下, 排水法是较为常见的。可以通过建立相关的地下水井来挤压水分, 有效地加强土地的强度和粘性。通过排水法可以对地基进行加固。但是在采用这种方式的过程中, 需要根据地基的基础工程以及排水法的实施特点来进行固定。另外, 还需要保证细小的砂石不进入排水管中, 避免造成排水管的堵塞现象。

3.4 砂砾填充法。

在路桥工程的建设中对软土路基进行有效地处理, 采用砂砾填充法是比较有优势的。这种方法需要首先采用挖掘机将其挖出, 然后用软土路基进行填充, 采用这种方式来加强路基的建设和处理。可见这种施工方式较为简便, 而且不存在任何难度。不仅省去了机械设备的费用, 还降低了施工成本。但是在施工中可能会应用较多的劳动力, 增加了劳动力的造价。但是, 这种方式可以有效地增强结构的稳定性。这种方式已经得到了有效地推广, 成为软土地基工程建设中的首选方式。在实际的工程建设中, 需要对砂砾的质量加强重视, 对于不同的软土层需要采用不同的填充方式, 一定不能在填充砂石中出现有机杂质。在路桥工程施工的过程中, 要严格控制水分, 尤其是沙粒的含水量一定不能过高, 要能够保证是干沙砾是最好的。

3.5 强夯法。

所谓强夯法实质就是强制撞击, 瞬间挤压。详细地说就是使用大型的起重设备将结构稳定的重物吊起来, 从一定的高度上直接放下, 给软土基沉重的撞击, 使地面瞬间挤压, 以此加强软土基的密实度, 使泥土之间的缝隙减少。这个方法有着自身独有的特点, 虽然造作简单, 但是需要大型的设备, 适用范围广, 加固效果显著, 使地基的承载力加强。这种方法不仅应用在路桥工程的施工上, 在水下工程中的应用也非常广泛。

4 结论

随着交通建设工程的不断增多, 交通建设的质量越来越得到社会各界的重视。路桥工程作为整个交通建设工程的重要环节, 是交通建设的重中之重。在路桥工程的施工中, 工人们遇到的软土基问题是一项非常棘手的问题, 软土基严重困扰着路桥的施工。因此, 在路桥工程的施工中, 只有保证了路桥的施工质量, 妥善解决了软土基问题, 才有可能够保证路桥上的交通安全, 提高实际的经济效益。

参考文献

[1]黄雨.江席苗.刘高.软土路基稳定性影响因素分析[J].地下空间与工程学报, 2009 (2) .

[2]肖启涛.亓建新.孙天生.路桥过渡段施工问题的应对措施[J].中国新技术新产品, 2010 (18) .

浅析液化土地基的判别与处理方法 第9篇

在地下水位以下饱和的砂土和粉土在地震作用下,土颗粒之间有变密的趋势,由于不能及时排水而使孔隙水压力上升,当孔隙水压力达到土颗粒间的有效压力时,土颗粒处于没有粒间压力传递的失重状态。颗粒间联系破坏,成为可以流动的液体,这种现象称为土的液化。液化可以使地基土的抗剪强度丧失,造成建筑物大量下沉和较大的不均匀沉降,更严重者可使得建筑物倒塌。含液化土的路基边坡,若其坡度较大,液化时会产生大规模的滑坡,这种现象称为流滑。在实际工程中,要准确的判断出地基的液化等级,然后根据液化等级和实际情况采取不同的处理方法。

1961年,黄文熙院士在国内最早提出了用动三轴仪研究砂土液化的途径。1962年,汪闻韶院士按照黄文熙院士提出的方法,发表了动三轴试验结果。1964年,汪闻韶院士用试验证实,粉土(当时称轻亚粘土)对振动非常敏感,很容易液化。1974年,颁布的TJ 11-74工业与民用建筑抗震设计规范,第一次在抗震设计规范中给出了砂土液化判别式。1975年～1976年,海城地震、唐山地震对于推动砂土和粉土液化的研究与应用起了重要作用。1982年～1987年,对《工业与民用建筑抗震设计规范》中的液化判别规定进行了修改。该规范更名为《建筑抗震设计规范》。2001年,颁布的新的GB J50001-2001 建筑抗震设计规范对砂性土的液化判别未做实质性的改进,只是对地面下15 m～20 m的液化判别问题做出了具体延伸的规定[7]。

2 液化的判别

2.1 初步判别

满足下列条件之一者,应判为不液化,否则再进行下一步判别。

1)地质年代为第四纪晚更新世及以前时,7度,8度可判为不液化。2)粉土的粘土颗粒含量百分率在7度,8度和9度时分别大于10,13和16可判为不液化。3)采用天然地基的建筑,当上覆可液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时,可不考虑液化影响:

du>d0+db-2 (1)

dw>d0+db-3 (2)

du+dw>15d0+2db-4.5 (3)

其中,dw为地下水位深度,m;du为上覆盖非液化土层厚度,m,计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除;db为基础埋置深度,m;d0为液化土特征深度,m。

2.2 标准贯入试验判别

凡不符合初步判别的场地,采用标准贯入试验进行进一步判别,该试验是岩土工程中常用的一种原位测试方法,在判别砂土和粉土液化时,必须满足三个要求,即自动落锤、回转钻进和泥浆护壁,不宜采用冲击钻进和拉绳非自动落锤等操作方法。孔内竖向测点间距为1 m。试验步骤如下:1)用钻具钻至试验土层标高以上15 cm处。2)用质量为63.5 kg的穿心锤,以0.76 m的自由落距,将一定规格的标准贯入点先打入土中0.15 m。3)再打入0.3 m,记录该深度的锤击数,用N表示。当未经杆长修正的N小于下式计算的Ncr时,判为可液化土,否则为不液化土。

${\rm N}{}_{cr}={\rm N}{}_o[0.9+0.1(d{}_s-d{}_w)]\sqrt{3/\rho {}_c}(d{}_s\le 15)$。

${\rm N}{}_{cr}={\rm N}{}_o(2.4-0.1d{}_w)\sqrt{3/\rho {}_c}(15\le d{}_s\le 20)$。

其中,Ncr为液化判别标准贯入锤击数临界值;No为液化判别标准贯入锤击数基准数;ds为饱和土标准贯入点深度,m。

该方法比较直观且可以考虑多个影响地基土液化的因素,可以避免土样的扰动,具有较强的准确性和可靠性。但是此法需要大量的各类土液化的数据,目前我国此方面的积累是较少的。

2.3 室内试验方法判别

通常采用的主要室内试验有:循环三轴压缩试验、共振柱试验、循环剪切、循环扭剪、振动台、离心机模型试验。这些方法是通过室内模拟试验确定土体的抗液化强度,同时用设计地震资料计算地震动应力指标,比较两者大小判别液化与否[5]。

2.4 动力分析方法判别

动力分析方法适用于自由场地,也适用于判别重要建筑物地基中和土工结构中饱和土体液化。它综合考虑了地震动力特性、地形地质条件、荷载作用、边界条件等多种因素的影响,还可以研究地震过程中及以后液化区的发生、发展过程。但动力分析方法需要由室内试验确定土的若干动力特性参数以及复杂的计算分析,因此在实际工程中应用的较少,目前只在一些重大工程中适用[2,3,4,5]。

2.5 不均匀地基的液化判别

在陈文化,崔杰,门福录,赵成刚所写的文章《建筑物非均质地基的地震液化有效应力判别法》中推导了成层地基中附加动剪应力,并结合均质建筑物地基地震液化总应力法和多孔介质动力学理论,给出非均质地基中砂土孔隙水压力的求解方法和液化判别步骤,使目前尚未解决的非均质建筑物地基液化判别的复杂问题得以解决[1]。

2.6 改进的IRN模型的地基液化判别

在王晓东所写的文章《基于一种改进的IRN模型的地基液化判别》中指出地基液化的影响因素很多且各个影响因素之间具有很强的耦合关系。能否找到一种更为合理的判别方法,准确而简便地进行地基的液化判别,具有极为重要的现实意义。神经网络是一种大规模并行处理的非线性系统,它适宜于处理知识背景不明确、推理规则不明确等复杂类型模式识别问题以及处理连续的、模拟的、模糊的、随机的大容量信息。改进的IRN模型是在目前广泛使用的人工神经网络的基础上,加入反馈信号及偏差单元,生成了内部回归神经网络,同时对参数的选取采用循环嵌套方法[6]。

3 液化土地基处理方法

1)振冲法:原理是利用振冲器前端进行高压喷水,使砂土快速液化,然后振冲器慢慢沉入砂层中,在沉入过程中把浮动的砂挤向四周并予以振密,达到设计深度后,关闭下喷口而打开上喷口,同时向孔内回填砾卵碎石料,并逐步提升振冲器,将填料和四周砂层振密。2)排渗法:原理是在液化砂层中设置砾渗井,在砂层振密过程中通过此砂井将水排走,以消散砂层中发展的孔隙水压力,防止液化。3)强夯法:原理是利用各种机械功能,在短时间内促使液化土急剧液化下沉,密实度增加,强夯法适用范围广而效果好、速度快、费用低,是一种经济有效的地基处理方法。4)爆炸振密法:在钻孔中放置炸药,群孔起爆使砂层液化后靠自重排水沉实。对均匀、疏松的饱水细砂效果良好。5)换土法:该方法适用于表层处理,若地表以下4 m～6 m范围内有易液化土层时,可挖除,并回填易压实的非液土。

4 结语

地基土的液化等级轻微,地面一般无喷水冒砂现象;中等程度液化,危害性小,一般不会引起明显的损害,喷水冒砂可能性较大;严重程度的液化,危害性较大,可造成不均匀沉陷和开裂喷水冒砂,地面变形明显。一般液化土层土质越松,土层越厚,位置越浅,地震强度越高,则液化危害越大。因此我们必须选用最科学和最接近实际的计算方法对液化土地基进行判别并按液化等级做好相应的处理,并在实际工程中多积累经验和吸取教训,对现有的计算方法进行进一步的完善,使其更接近实际。

参考文献

[1]陈文化,崔杰,门福录,等.建筑物非均质地基的地震液化有效应力判别法[J].水利学报,2010(10):18-19.

[2]阮永芬,侯克鹏.粉土地震液化判别方法研究的现状和实际存在的问题[J].昆明理工大学学报,2000,25(1):64-67.

[3]Finn WD,Yogendrakumar M.Analysis of porewater pressure inseismic centrifuge test[J].Soil dynamics and liquefaction elv-serier,1987(5):71-85.

[4]Propesceu,Prevost SH.Centrifuge validation of numerical mo-del for dynamic soil liquefaction[J].Soil Dynamics and Earth-quake Engineering,1993,12(2):73-90.

[5]任金刚,王玉芳.饱和砂土地震液化研究方法概述[J].海河水利,2006(3):37-38.

[6]王晓东.基于一种改进的IRN模型的地基液化判别[J].安徽建筑,2006(4):51-52.