■冀 業 ■1.太原理工大學土木工程學院,山西 太原 030024;2.太原煤氣化公司,山西 太原 030024
所謂的軟土是指天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0的飽和性黏性土。軟土作為建筑物地基主要存在地基承載力或穩定性、沉降、滲透等問題。
在工民建施工過程中,若是遇到軟土地基那將會非常麻煩。嚴格來說,軟土地基對于建筑工程的施工是完全有害,沒有一絲益處的。軟土地基強度很低,滲透性差,含水量很高,孔隙很多,抗剪度非常低。通常情況下,普通的軟土地基強度勉強可以達到正常土層的1/2,有時連一半都達不到,但是含水量卻能超過35%。與此同時,軟土本身的承載能力也很差,固結比較慢,施工期間會在一定程度上拖延工期,影響工程質量。所以,為了保證工程項目的竣工質量和工期,施工前應該對施工現場的軟土地基進行處理,保證地基的強度。
軟土地基排水相對來說比較困難,長時間下去很容易在地基中存留具備破壞性的水。而在竣工后的正常使用期間,若是荷載過大,沉水位置會首先出現下陷事故,進而引發基礎變形,出現裂縫,進而誘發安全事故,造成惡劣的影響。
由于振動荷載過于猛烈,或是自重的原因,軟土地基很容易遭到破壞,進而導致邊坡部位出現隆起的土體。土體分布不均勢必會影響到地基強度,甚至出現整體性的滑移,最后發生不均勻沉降事故。這種現象被稱作是剪切拉裂破壞,破壞發生時也比較容易誘發建筑出現裂縫,而且多為貫通性裂縫,導致整個工程項目被嚴重破壞。
在工民建施工過程中,需要對軟土地基進行適當的技術處理,若是處理不當很可能導致工期過長,成本上升,所以在施工之前,相關技術人員就應該參考實際工作狀況和現場地質條件確定合適的處理技術,提高工程質量,縮短施工工期。
(1)置換處理技術。軟土地基出現問題最根本的原因還是土質的問題,想要排除這個問題最直接的方法就是將軟土換成普通的土質。例如,將淤土層的土質換成沙壤土、粗砂、灰土等承載能力相對較好的透水性土質。這個方法對于軟土層相對較薄的路堤比較合適。在實際的處理過程中,只要對超欠挖的問題多加注意,就能有效的避免大額的經濟損失。另外,回填的土質要做好夯實處理,保證新的路基具備良好的承載能力。
(2)敷墊材料處理技術。針對由于地基土層分布不均而導致的局部沉降或是側向變位問題,技術人員可以采用敷墊材料增強地基的抗剪能力和抗拉能力,保證施工期間機械設備、竣工后正常行車的正常通行。敷墊材料主要采用的包括土工布、化纖無紡布、玻璃纖維格柵等等。進行敷墊材料處理以后,地基支撐能力明顯提升,分布更加均勻。
(1)排水加固處理技術。排水加固處理技術采用的方法是在地基中布置排水體,進而將軟土層中的水通過排水系統有效集中排出,包括排水系統和加壓系統兩個基本組成部分。排水體的選用可以根據實際狀況選取合適的類型。
砂井排水。排水體采用砂井的主要施工方法就是在軟土地基中首先打下一口深井,并在上層的井口處灌入能夠發揮出固定作用的砂土,并采用鋼管將這些砂土壓實。分層灌入砂石并上抬深井,直到深井被完全拔出來,這時軟土地基的壓實程度基本上也就能夠達到標準的壓實度了。該方法使用過程中,需要集中注意的就是選擇合適的時機及時將深井管道拔出來,降低施工難度,保證施工質量。
塑料板排水。排水體采用塑料板,將其深深插入軟土地基中,防止外側地表水或是地下水進入到路基中來。填筑過程中,由于荷載的作用地下水會沿著塑料板進入到砂墊層中,進而有效排出,保證基底的承載能力。砂墊層處理完成以后,要及時插入塑料板,相關工作人員要及時測出排水范圍,找到具體的放置位置,做好記號,隨后將排水板放置的合理的位置上,通過打樁機將排水板送入設計的位置,送進去以后,地面上要留有一段富余,最后在四周填砂處理。這個方法施工過程中,需要注意的就是回帶的問題,鉆桿提升時由于塑料板和鉆桿沒能完全分開就會引發這類問題,可以采用短鋼筋的鉆頭避免回帶發生。
深度排水。這種排水方法是指在正式施工前對軟土地基進行預加壓處理,即在地基上施加較大的重壓,令地基更加夯實,相對穩固,進而提升承載能力。
(2)化學加固處理技術。進行軟土地基加固還可以采用化學方法,包括:向軟土地基中加入化學添加劑,通過化學反應吸收掉地基中的多余水分,進而提升地基的承載能力。選擇添加劑時要充分考慮到使用效果和經濟利益,通常在施工過程中選用熟石灰和水泥的時候比較頻繁,經濟實用,使用效果好;進行電化學加固,向水中通電可以在一定程度上分解水,所以,有些時候建筑施工單位也會在軟土地基加固過程中采用電解的方法排除地基中的多余水分。以上這兩種方法可以結合起來使用,效果更加明顯。
(3)樁體加固處理技術。樁體加固方法指的是在軟土地基中對樁體進行加固,一般都是利用水泥樁體。該種方法多用在施工工程項目較小的情況下,因為施工面積若是過大,土層厚度相對較高,樁體加固技術會受到比較嚴重的影響,同時成本也相對較高。
工民建施工中若是遇到軟土地基,施工單位必須采取一定的處理技術進行加固處理,有效提升地基承載能力,進而保證工程質量。
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