簡(jiǎn)析建筑軟土地基施工技術(shù)

張博超

【摘 要】本文作者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)幾種軟土地基常用的處理方法進(jìn)行說(shuō)明，供大家參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】建筑；軟土地基；施工技術(shù)

隨著地基工程的不斷發(fā)展，人們?cè)谌绾螌?duì)地基進(jìn)行加固的方面做出了許多的努力，也取得了一定的成就。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，不僅要選擇好軟土地基處理方法，還要考慮其建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而達(dá)到合理、經(jīng)濟(jì)、安全的目的。軟土地基如施工方法不當(dāng)或未按規(guī)定和操作規(guī)程進(jìn)行，就會(huì)造成地基失穩(wěn)，使構(gòu)造物沉降過(guò)大或不均勻沉降，對(duì)構(gòu)造物造成不同程度的破壞甚至徹底報(bào)廢，因此對(duì)軟土地基的研究有著重要的意義。

1.軟土工程特點(diǎn)

軟土一般是指天然含水量大、 壓縮性高、 承載能力低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的粘性土。如淤泥、淤泥質(zhì)土以及其它高壓縮飽和粘性土、粉土等，其抗剪強(qiáng)度低，固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。

軟土的工程特點(diǎn)：

一是含水量較高。

二是抗剪強(qiáng)度很低。

三是高壓縮性。

四是低滲透性。

五是結(jié)構(gòu)性明顯。軟土一般為絮狀結(jié)構(gòu)，一旦受到擾動(dòng)，土的強(qiáng)度顯著降低，甚至呈流動(dòng)狀態(tài)。

六是流變性。當(dāng)有荷載作用時(shí)，剪應(yīng)力使軟土產(chǎn)生緩慢的剪切變形， 其抗剪強(qiáng)度的衰減，在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。

2.地基處理的目的及其處理對(duì)象

當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度穩(wěn)定性不足或壓縮性很大，不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可以針對(duì)不同情況對(duì)地基進(jìn)行處理。處理的目的是增加地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、減少地基變形等。地基處理的對(duì)象包括軟弱地基與不良地基兩方面，軟弱地基是指在地表下相當(dāng)深度范圍內(nèi)存在的軟弱土，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土及飽和松散粉細(xì)砂與粉土。這類(lèi)土的工程特性為壓縮性高、強(qiáng)度低、通常很難滿(mǎn)足地基承載力和變形要求。而不良地基包括施陷性黃土地基、膨脹土地基、泥炭土地基、山區(qū)地基及巖溶與土洞地基等。

3.軟土地基常用的處理方法

處理方法常常要根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)情況和經(jīng)濟(jì)條件等原因選擇，軟土地基常用的處理方法目前主要有：強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法、擠密法、振沖法、砂石樁法、換土墊層法、深層水泥攪拌樁，深層石灰攪拌樁、預(yù)壓法及其他方法。下面主要談?wù)創(chuàng)Q填礫類(lèi)土墊層法和深層攪拌樁法。

3.1換填礫類(lèi)土墊層

此方法較經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便，當(dāng)軟弱土層厚度不很大時(shí)，可將地基面以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖除，然后換填強(qiáng)度較大的土或其他穩(wěn)定性能好、無(wú)侵蝕性的材料（通常是滲水性好的中粗沙）稱(chēng)為換填墊層法。換填墊層法是通過(guò)換填軟弱地基土的變形變成墊層地基的變形，因此能夠減少地基的沉降。換填墊層法設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)是墊層厚度和寬度，一般可將各種材料的墊層設(shè)計(jì)都近似地按砂墊層的計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。換填的材料工程特性應(yīng)具有強(qiáng)度高、壓縮性低、穩(wěn)定性好和無(wú)侵蝕性等，主要有砂、碎石、高爐干渣和粉煤灰等。換填的礫類(lèi)土應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。換填前應(yīng)先清除地面上的垃圾等雜物和一些孔穴，換填范圍為填方路基坡腳外1m的地方，開(kāi)挖邊坡坡度兩側(cè)按1：0.5?；仔枵剑雺好軐?shí)，推成坡度為 2%的橫坡，并分層填筑：按照經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定的合格填料和經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定的工藝參數(shù)，進(jìn)行分層填筑壓實(shí)；攤鋪整平，使填料攤鋪表面平整度符合要求；灑水或晾曬，用灑水車(chē)噴灑，自然晾曬；機(jī)械碾壓：碾壓是保證砂墊層達(dá)到密實(shí)度要求的關(guān)鍵工序。正確地選擇和使用壓實(shí)機(jī)械，不僅影響工程的質(zhì)量和進(jìn)度，而且是發(fā)揮配套機(jī)械能力和降低工程造價(jià)所必需的；檢驗(yàn)簽證：砂墊層的檢測(cè)采用K30荷載儀進(jìn)行檢測(cè)地基系數(shù)，核子密度儀檢測(cè)壓實(shí)系數(shù)；施工防排水：砂墊層施工時(shí)，在兩側(cè)地面上挖臨時(shí)排水溝，避免雨水流到換填開(kāi)挖出的基坑內(nèi)。

3.2深層水泥攪拌樁

淤泥、砂土、泥炭土和粉土地基處理方法常用深層水泥攪拌樁。深層水泥攪拌樁固化劑利用的是水泥，利用深層攪拌機(jī)械在地基將軟土或沙等和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟基硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度。有些情況需通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性，如處理泥炭土或地下水具有侵蝕性。冬季施工時(shí)還要注意低溫對(duì)處理效果的影響。該方法適用于軟基處理，效果顯著，處理后可成樁、 墻等。水泥等材料質(zhì)量按照設(shè)計(jì)要求選用水泥的品種標(biāo)號(hào)應(yīng)嚴(yán)格控制，并采取防潮、防雨淋措施，堅(jiān)持先進(jìn)庫(kù)的水泥先用，后進(jìn)庫(kù)的水泥后用，避免水泥因放置時(shí)間長(zhǎng)使標(biāo)號(hào)降低。

（1）試樁。試樁是為了確定一些參數(shù)，如水泥漿的水灰比、泵送的時(shí)間、泵送的壓力、 攪拌最佳次數(shù)、攪拌機(jī)提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪的深度等，以便于指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工進(jìn)行。每個(gè)標(biāo)段的試樁≮5根，水泥攪拌樁的正式施工必須待試樁成功后方可進(jìn)行。7d 后直接開(kāi)挖取出試樁檢驗(yàn)，取芯在至少14d后，主要檢驗(yàn)水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強(qiáng)度。

（2）施工前期準(zhǔn)備清除樁位處地上、地下障礙物，將施工場(chǎng)地填墊平整。

（3）保證進(jìn)場(chǎng)臨時(shí)道路暢通，進(jìn)場(chǎng)水泥必須具備出廠合格證，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣送試驗(yàn)室復(fù)檢合格，存放場(chǎng)地要充分滿(mǎn)足施工需要，現(xiàn)場(chǎng)布局合理。根據(jù)樁位平面圖及主要軸線(xiàn)，用經(jīng)緯儀定向，鋼尺量距，確定樁位。測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高，確定樁頂標(biāo)高。水泥攪拌樁施工機(jī)械必須具備良好及穩(wěn)定的性能，鉆機(jī)開(kāi)鉆之前應(yīng)由監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部組織檢查驗(yàn)收。

（4）施工要點(diǎn)。

①施工工藝流程：樁位放樣→鉆機(jī)就位→檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度→打開(kāi)高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準(zhǔn)面以下0.3m→重復(fù)攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計(jì)深度→反循環(huán)提鉆至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。

②水泥攪拌樁開(kāi)鉆之前，檢查管道中有無(wú)堵塞現(xiàn)象。

③保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿(mǎn)足規(guī)范要求。

④對(duì)每根成型的攪拌樁進(jìn)行質(zhì)量檢查。

⑤水泥攪拌配合比應(yīng)該滿(mǎn)足技術(shù)要求。

⑥水泥攪拌樁嚴(yán)禁帶水下鉆。

3.3 深層石灰攪拌樁

它是利用石灰與土之間發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)而形成強(qiáng)度的，不同的土質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不同的加固效果。這種方法具有技術(shù)簡(jiǎn)單可行且經(jīng)濟(jì)合理的特點(diǎn)，適用于處理塑性指標(biāo)較高的軟黏土地基。

（1）材料要求。構(gòu)成樁體的主材是生石灰和粉煤灰，生石灰的活性CaO應(yīng)大于85%， 灰塊直徑以5cm左右為宜，粉灰含量應(yīng)小于20%，矸石含量小于5%；粉煤灰為SiO2、Al2O3活性元素含量較高的新鮮粉煤灰，含水量應(yīng)小于40%。

（2）施工的要點(diǎn)。打樁順序應(yīng)該“先外排后內(nèi)排，先周邊后中間”的原則。

4.軟土地基加固的其它方法

其它方法還有化學(xué)加固法、樁基法、沉井法、側(cè)向約束法、反壓護(hù)道法、冷熱處理法、膠結(jié)法、振沖地基加固、碎石樁擠密加固地基、砂樁加固地基、水泥煤灰碎石樁、塑料板排水加固、石灰粉煤灰（火山灰、鋼渣或黏土）樁等軟基處理方法等。

5.結(jié)語(yǔ)

總而言之，軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。這種地基天然含水量過(guò)大，承載力低，在荷載作用下易產(chǎn)生滑動(dòng)或固結(jié)沉降。軟土地基有極大的危害性，在我國(guó)軟土地基有著廣泛分布。

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