土地基處理與變形實測研究

鳳 斌

合肥工大建設監(jiān)理有限責任公司

土地基處理與變形實測研究

鳳 斌

合肥工大建設監(jiān)理有限責任公司

根據粗粒灌漿地基處理和土壤分類問題的變形機理的影響因素進行工程的特點，對粗粒土的地基處理方法的選擇進行了分析，討論了粗粒土試驗研究的現狀，指出了存在的變形和粗粒土發(fā)展問題的機制的研究，探討了填土地基的粗顆粒問題，并提出了相應的建議。

粗粒土；地基處理；粗粒土試驗；變形機理

在城市和農村的建設中，存在著大量的問題，如地面處理的埋在地下的混凝土，由于回填土是由各種不同的材料組成的，其分布特性和工程特性較為復雜，如何處理大型粗粒土地基已成為工程地質中的一大難題。由于填土地基承載力較低，沉降變形大，天然地基不能作為建筑物的自然基礎。在重慶地區(qū)，對回填土地基上的建筑物有不同程度的破壞，主要原因是回填土地基沉降引起的工程破壞。因此，對粗粒土地基處理技術的研究，對社會的可持續(xù)發(fā)展具有現實意義。正確評價和找出土壤的工程性質，對建筑基礎的設計和施工具有十分重要的基礎作用，這些基地和參數需要獲得必要的巖土工程試驗，粗粒土的固結試驗對粗粒土的處理是非常重要的。

1　土地基處理方法的選擇

地面處理方法是多種多樣的。如果按時間可以分為暫時性和永久性；根據深度可分為淺層和深層加工；根據土壤可分為砂土、粘性土、飽和土與非飽和土壤；根據地基處理機理分為：墊層法、深層密實法、排水固結法、化學灌漿加固法、熱法。此外，填土、地基處理技術，主要是通過物理和化學的方法，以提高地基土的強度，改善土的變形性質，消除地基的不均勻沉降，保證建筑物的安全。地基處理不局限于地基的應力層，而是整個基礎的壓縮層的影響。因此，地基處理應尋找一種合理的加固深度，簡單的施工方法，通常的物理強化方法簡單易用。粗粒灌漿地基加固中最常用的方法：動力固結法、夯法和樁基礎法。

1.1強夯法

強夯法夯錘自由下落的沖擊、重復壓實產生的沖擊波，將以下一定深度的土壤壓實，以提高地基承載力和地基的穩(wěn)定性，減少壓縮。由于壓實能力大，加固深度也大，根據學者們的分析，動態(tài)固結的加固方法，造價較低，因此它適用于土壤的強夯，具有較大的優(yōu)勢。強夯地基也存在一些問題，軟土地基土的加固效果不理想，施工時的振動和噪聲，對周邊建筑物和環(huán)境有影響。

1.2壓實方法

含少量建筑垃圾、工業(yè)廢物和填灰地基的粘性土的振動壓實方法。該方法是利用雜填土無凝結特性和密度低，通過對土體的振動松散破壞，在一定深度的土體處于封閉狀態(tài)，以提高地基土的強度。使用這種方法，有必要注意振動時間，振動壓實的深度和土壤的均勻性，振動時間與雜填土的類型有關。

1.3樁基礎

為了加固地基土的深度，提高地基的承載力，常用擠密樁法。它是通過沖擊或振動先將土壤中的一個封閉端的樁管注入周圍土體的孔內，拔出樁管成孔填充土或其他材料和分層擠密樁。它的功能是關閉樁周圍的松散土體，也使樁與地基土共同形成復合地基，從而提高地基的強度，減少地基的變形。根據填充材料分為砂樁和石灰土樁和土樁，按孔分為振動擠密樁和爆破擠密樁。雜填土由建筑垃圾和穩(wěn)定的工業(yè)廢物組成，可以看作是長期積累的天然地基。如遼寧省本溪地區(qū)，超過10的高爐渣回填地基承載力分布、500 kPa。建筑垃圾回填地基強夯，200 kPa的承載能力。對于更多的有機物含量的垃圾和腐蝕性的工業(yè)廢物成分的基礎上，雜填土而不是作為一個天然地基；最近沉積松散結構的不均勻平原填充，填充而不是作為一個自然基金會。

2　填土地基的變形機理研究

2.1及其分類

粗集料一般由砂石、石渣、爆破石等粗粒土料組成。土工試驗規(guī)程（SL 1999—237）具體是指：“粗粒土是指土壤中大于5 mm的質量粒徑大于50%的粗粒土的總重量”。粗粒土在自然界中分布廣泛、儲量豐富，廣泛應用于大壩、道路、鐵路、機場跑道、房屋、拋石護岸、堤防基礎，灣防波堤施工。根據粗粒土的粘性細土含量的滲透和粗粒土的大小分為無粘性粗粒土不排水（簡稱無粘性粗粒土和粗粒土）、無粘性自由排水（稱為粗粒土的粘度）。無粘性粗粒土由砂、礫石、碎石、礫石顆粒的粗粒土，沒有或只有微量的細粒土，粗粒含量、滲透性強、顆粒之間的粘結力很小甚至接近于零，顆粒與摩擦阻力咬確定強度和力學性能剪切，它本質上屬于摩擦材料。無粘性粗粒土具有很強的滲透性、抗剪強度高、密度大、變形小、承載力高等工程特性，是一種很好的填充材料。如用于填筑大壩、鐵路路基、橋墩和軟基處理的砂礫墊層等。粗粒土的粘度含砂、碎石、礫石、粉砂和粘土。粘性粗粒土在土石壩中的應用是礫石土，一般用作心墻防滲材料。礫石土是一種粘土和礫石的混合物，它大于5毫米，礫石含量一般在20%以上，屬于粘性粗土的范疇。

2.2粗粒土試驗及其變形特性

粗粒材料的變形特性受多種因素的影響。研究表明：粗集料空隙率對變形模量的影響占主導地位，圍壓在二次位置的影響。應力路徑對變形特性有很大的影響。試驗結果表明，應力路徑差異較大，應力-應變關系、塑性應變和塑性應變增量的方向不同，在彈塑性本構模型的建立要考慮應力洛德角及歷史影響，這些研究成果對顆粒材料的研究具有重要的意義。王超東研究了6種粗集料在應力條件下的變形和強度特性，推導了試驗過程中的軸向載荷計算公式。學者們還研究了在應力條件下粗集料的復雜工程性質，在高壓力和應力狀態(tài)下，應力-軸向應變體積變化的影響因素。

3　結語

粗粒填料和地基處理技術的變形機制尚未形成一個成熟的、完整的理論體系，主要是由于土壤復雜，很難總結出科學嚴謹的設計方法，對路基填土的處理技術的研究主要是分散在文獻中，許多專家學者提出了自己的觀點很難統(tǒng)一，仍有許多問題需進一步研究。為了滿足實際工程的需要，應滿足粗顆粒強度、變形和穩(wěn)定分析，并能滿足施工進度的誘導方法的技術要求。粗粒土的固結變形試驗研究相對較少，從經驗得到的試驗數據，相應的粗粒土的變形和應力變形和時間的確定的關系，從而計算土的壓縮系數、壓縮指數、腫脹指數、體積壓縮系數、壓縮模量、固結系數。

［1］李俊.大規(guī)模填土地基基礎的勘察要點和性質研究［J］. 建筑設計管理. 2010（12）

［2］黨改紅，丁伯陽，齊峰.山區(qū)雜填土地基工程特性及處理方法的探討［J］. 巖土工程界. 2009（09）