土地基处理与变形实测研究

凤 斌

合肥工大建设监理有限责任公司

土地基处理与变形实测研究

凤 斌

合肥工大建设监理有限责任公司

根据粗粒灌浆地基处理和土壤分类问题的变形机理的影响因素进行工程的特点，对粗粒土的地基处理方法的选择进行了分析，讨论了粗粒土试验研究的现状，指出了存在的变形和粗粒土发展问题的机制的研究，探讨了填土地基的粗颗粒问题，并提出了相应的建议。

粗粒土；地基处理；粗粒土试验；变形机理

在城市和农村的建设中，存在着大量的问题，如地面处理的埋在地下的混凝土，由于回填土是由各种不同的材料组成的，其分布特性和工程特性较为复杂，如何处理大型粗粒土地基已成为工程地质中的一大难题。由于填土地基承载力较低，沉降变形大，天然地基不能作为建筑物的自然基础。在重庆地区，对回填土地基上的建筑物有不同程度的破坏，主要原因是回填土地基沉降引起的工程破坏。因此，对粗粒土地基处理技术的研究，对社会的可持续发展具有现实意义。正确评价和找出土壤的工程性质，对建筑基础的设计和施工具有十分重要的基础作用，这些基地和参数需要获得必要的岩土工程试验，粗粒土的固结试验对粗粒土的处理是非常重要的。

1　土地基处理方法的选择

地面处理方法是多种多样的。如果按时间可以分为暂时性和永久性；根据深度可分为浅层和深层加工；根据土壤可分为砂土、粘性土、饱和土与非饱和土壤；根据地基处理机理分为：垫层法、深层密实法、排水固结法、化学灌浆加固法、热法。此外，填土、地基处理技术，主要是通过物理和化学的方法，以提高地基土的强度，改善土的变形性质，消除地基的不均匀沉降，保证建筑物的安全。地基处理不局限于地基的应力层，而是整个基础的压缩层的影响。因此，地基处理应寻找一种合理的加固深度，简单的施工方法，通常的物理强化方法简单易用。粗粒灌浆地基加固中最常用的方法：动力固结法、夯法和桩基础法。

1.1强夯法

强夯法夯锤自由下落的冲击、重复压实产生的冲击波，将以下一定深度的土壤压实，以提高地基承载力和地基的稳定性，减少压缩。由于压实能力大，加固深度也大，根据学者们的分析，动态固结的加固方法，造价较低，因此它适用于土壤的强夯，具有较大的优势。强夯地基也存在一些问题，软土地基土的加固效果不理想，施工时的振动和噪声，对周边建筑物和环境有影响。

1.2压实方法

含少量建筑垃圾、工业废物和填灰地基的粘性土的振动压实方法。该方法是利用杂填土无凝结特性和密度低，通过对土体的振动松散破坏，在一定深度的土体处于封闭状态，以提高地基土的强度。使用这种方法，有必要注意振动时间，振动压实的深度和土壤的均匀性，振动时间与杂填土的类型有关。

1.3桩基础

为了加固地基土的深度，提高地基的承载力，常用挤密桩法。它是通过冲击或振动先将土壤中的一个封闭端的桩管注入周围土体的孔内，拔出桩管成孔填充土或其他材料和分层挤密桩。它的功能是关闭桩周围的松散土体，也使桩与地基土共同形成复合地基，从而提高地基的强度，减少地基的变形。根据填充材料分为砂桩和石灰土桩和土桩，按孔分为振动挤密桩和爆破挤密桩。杂填土由建筑垃圾和稳定的工业废物组成，可以看作是长期积累的天然地基。如辽宁省本溪地区，超过10的高炉渣回填地基承载力分布、500 kPa。建筑垃圾回填地基强夯，200 kPa的承载能力。对于更多的有机物含量的垃圾和腐蚀性的工业废物成分的基础上，杂填土而不是作为一个天然地基；最近沉积松散结构的不均匀平原填充，填充而不是作为一个自然基金会。

2　填土地基的变形机理研究

2.1及其分类

粗集料一般由砂石、石渣、爆破石等粗粒土料组成。土工试验规程（SL 1999—237）具体是指：“粗粒土是指土壤中大于5 mm的质量粒径大于50%的粗粒土的总重量”。粗粒土在自然界中分布广泛、储量丰富，广泛应用于大坝、道路、铁路、机场跑道、房屋、抛石护岸、堤防基础，湾防波堤施工。根据粗粒土的粘性细土含量的渗透和粗粒土的大小分为无粘性粗粒土不排水（简称无粘性粗粒土和粗粒土）、无粘性自由排水（称为粗粒土的粘度）。无粘性粗粒土由砂、砾石、碎石、砾石颗粒的粗粒土，没有或只有微量的细粒土，粗粒含量、渗透性强、颗粒之间的粘结力很小甚至接近于零，颗粒与摩擦阻力咬确定强度和力学性能剪切，它本质上属于摩擦材料。无粘性粗粒土具有很强的渗透性、抗剪强度高、密度大、变形小、承载力高等工程特性，是一种很好的填充材料。如用于填筑大坝、铁路路基、桥墩和软基处理的砂砾垫层等。粗粒土的粘度含砂、碎石、砾石、粉砂和粘土。粘性粗粒土在土石坝中的应用是砾石土，一般用作心墙防渗材料。砾石土是一种粘土和砾石的混合物，它大于5毫米，砾石含量一般在20%以上，属于粘性粗土的范畴。

2.2粗粒土试验及其变形特性

粗粒材料的变形特性受多种因素的影响。研究表明：粗集料空隙率对变形模量的影响占主导地位，围压在二次位置的影响。应力路径对变形特性有很大的影响。试验结果表明，应力路径差异较大，应力-应变关系、塑性应变和塑性应变增量的方向不同，在弹塑性本构模型的建立要考虑应力洛德角及历史影响，这些研究成果对颗粒材料的研究具有重要的意义。王超东研究了6种粗集料在应力条件下的变形和强度特性，推导了试验过程中的轴向载荷计算公式。学者们还研究了在应力条件下粗集料的复杂工程性质，在高压力和应力状态下，应力-轴向应变体积变化的影响因素。

3　结语

粗粒填料和地基处理技术的变形机制尚未形成一个成熟的、完整的理论体系，主要是由于土壤复杂，很难总结出科学严谨的设计方法，对路基填土的处理技术的研究主要是分散在文献中，许多专家学者提出了自己的观点很难统一，仍有许多问题需进一步研究。为了满足实际工程的需要，应满足粗颗粒强度、变形和稳定分析，并能满足施工进度的诱导方法的技术要求。粗粒土的固结变形试验研究相对较少，从经验得到的试验数据，相应的粗粒土的变形和应力变形和时间的确定的关系，从而计算土的压缩系数、压缩指数、肿胀指数、体积压缩系数、压缩模量、固结系数。

［1］李俊.大规模填土地基基础的勘察要点和性质研究［J］. 建筑设计管理. 2010（12）

［2］党改红，丁伯阳，齐峰.山区杂填土地基工程特性及处理方法的探讨［J］. 岩土工程界. 2009（09）