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时间:2018-12-08
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1、关于软土判别与处理的问题讨论摘要:随着我国科学技术建设的不断加深,在工程中软土地基的处理技术逐渐被人们重视起来,成为了工程建设中学者们研究的一个热点话题。本文着重介绍淤泥软土地基五种处理方法,可供参考。关键词:软土地基;处理方法;工程;施工;中图分类号:TU47文献标识码:A前言淤泥土物理性质:一是含有很多细颗粒及大量有机腐植质;二是颜色深灰色或暗绿色,有臭味;三是一般天然含水量在40%〜70%之间,有的大于70%,孔隙比〉1.0,天然容量在15〜18kN/m3之间。力学性质:强度极低,压缩性大,透水性差。工程特性:地基承载力低,
2、强度增长缓慢,加荷后易变形且不均匀,变形速率大且稳定时间长,具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。鉴于淤泥软土地基承载力低,压缩性大,透水性差,不易满足地基设计要求,故需进行处理。一、软土地基的特性一是孔隙比和天然含水量大。二是压缩性高。我国淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于0.5Mpa-l,建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降,尤其是沉降的不均性,会造成建筑物的开裂和损坏。三是透水性弱。软土含水量大,可是,透水性却很小,渗透系数k3、固结。四是抗剪强度低。软土通常呈软塑一流塑状态,在外部荷载作用下,抗剪性能极差,根据部分资料统计,我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2(相当于0.3kg/cm2)。因此,提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路,它将随着有效压力的增加而逐步固结。反之,若没有良好的排水出路,随着荷载的增大,它的强度可能衰减。在这类软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”,减轻建筑荷重。五是灵敏度高。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。软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度(4、在含水量不变的条件下,原状土与重塑土无侧限抗压强度之比)来表示,软粘土的灵敏度一般在3〜4之间,也有更高的情况。因此,在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土,其固结情况和力学性质较好;含粘粒较多的冲填土往往强度较低,压缩性较高,具有欠结性。杂填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料堆填而成,因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的填土,腐殖质含量较高,强度较低,压缩性较大。以工业残渣为主的填土,可能含有水化物,遇水后容易发生膨胀和崩解,使填土强度降低。软土基坑失稳机理分5、析,软土基坑的失稳是因其变形过大导致,由软土本身特征引起的变形,其速率稍慢,当为外界因素诱发时,常常呈现突发性。基坑失稳是由于基坑过大变形引起的,而基坑变形包括支护结构变形、坑底隆起、周地层移动三方面。基坑开挖过程是基坑开挖面卸荷的过程,由于卸荷而引起坑底土体产生向上为主的位移,同时也引起围护结构在两侧压力差的作用下而产生水平位移,因此产生基坑周围地层移动,而基坑开挖引起基坑周围地层移动的主要原因是坑鹿土体隆起和围护结构的位移。坑底隆起是垂直方向卸荷而改变坑底土体原始应力状态的反应。在开挖深度不大时,坑底土体在卸荷后发生垂直的弹性6、隆起。坑底弹性隆起的特征为坑底中心部位隆起最高,而且坑底隆起在开挖停止后很快停止。这种坑底隆起基本不会引起基坑周E地层的移动。随着开挖深度增加,基坑内外的土面高差不断增大,当开挖到一定深度,基坑内外土面高差所形成的加载和地面各种超载的作用就会使围护墙外侧土体产生向基坑内移动,使基坑坑底产生向上的塑性隆起。同时在基坑周产生较大的塑性区,并引起地面沉降。二、软土地基五种处理方法1、桩基法。当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样,早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩,目前很少使用,一是水泥土7、搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全,设备陈旧,技术落后,存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题;二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基,由于存在工期长、工后变形大等问题,已不再用作对变形有要求的建筑地基处理;三是民用建筑已禁用木桩基础。钢筋混凝土预制桩(钢筋混凝土桩和预应力管桩)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。①当淤土层厚度小于5m时,宜打砂桩或石灰桩,通过吸水和排水来挤密淤土,使其孔隙比小于1,以达到一般地基要求。②当淤土层厚度在5〜7m时,宜打预制桩至硬土层,作承载桩8、台。③当淤土层厚度在7〜10m时,宜打灌注桩至硬土层,作承载桩台。④当淤土层厚度在10m以上时,宜采用打悬浮桩的办法,挤密淤土层并靠摩擦承载。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,灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩,但两种方
3、固结。四是抗剪强度低。软土通常呈软塑一流塑状态,在外部荷载作用下,抗剪性能极差,根据部分资料统计,我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2(相当于0.3kg/cm2)。因此,提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路,它将随着有效压力的增加而逐步固结。反之,若没有良好的排水出路,随着荷载的增大,它的强度可能衰减。在这类软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”,减轻建筑荷重。五是灵敏度高。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。软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度(
4、在含水量不变的条件下,原状土与重塑土无侧限抗压强度之比)来表示,软粘土的灵敏度一般在3〜4之间,也有更高的情况。因此,在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土,其固结情况和力学性质较好;含粘粒较多的冲填土往往强度较低,压缩性较高,具有欠结性。杂填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料堆填而成,因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的填土,腐殖质含量较高,强度较低,压缩性较大。以工业残渣为主的填土,可能含有水化物,遇水后容易发生膨胀和崩解,使填土强度降低。软土基坑失稳机理分
5、析,软土基坑的失稳是因其变形过大导致,由软土本身特征引起的变形,其速率稍慢,当为外界因素诱发时,常常呈现突发性。基坑失稳是由于基坑过大变形引起的,而基坑变形包括支护结构变形、坑底隆起、周地层移动三方面。基坑开挖过程是基坑开挖面卸荷的过程,由于卸荷而引起坑底土体产生向上为主的位移,同时也引起围护结构在两侧压力差的作用下而产生水平位移,因此产生基坑周围地层移动,而基坑开挖引起基坑周围地层移动的主要原因是坑鹿土体隆起和围护结构的位移。坑底隆起是垂直方向卸荷而改变坑底土体原始应力状态的反应。在开挖深度不大时,坑底土体在卸荷后发生垂直的弹性
6、隆起。坑底弹性隆起的特征为坑底中心部位隆起最高,而且坑底隆起在开挖停止后很快停止。这种坑底隆起基本不会引起基坑周E地层的移动。随着开挖深度增加,基坑内外的土面高差不断增大,当开挖到一定深度,基坑内外土面高差所形成的加载和地面各种超载的作用就会使围护墙外侧土体产生向基坑内移动,使基坑坑底产生向上的塑性隆起。同时在基坑周产生较大的塑性区,并引起地面沉降。二、软土地基五种处理方法1、桩基法。当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样,早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩,目前很少使用,一是水泥土
7、搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全,设备陈旧,技术落后,存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题;二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基,由于存在工期长、工后变形大等问题,已不再用作对变形有要求的建筑地基处理;三是民用建筑已禁用木桩基础。钢筋混凝土预制桩(钢筋混凝土桩和预应力管桩)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。①当淤土层厚度小于5m时,宜打砂桩或石灰桩,通过吸水和排水来挤密淤土,使其孔隙比小于1,以达到一般地基要求。②当淤土层厚度在5〜7m时,宜打预制桩至硬土层,作承载桩
8、台。③当淤土层厚度在7〜10m时,宜打灌注桩至硬土层,作承载桩台。④当淤土层厚度在10m以上时,宜采用打悬浮桩的办法,挤密淤土层并靠摩擦承载。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,灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩,但两种方
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