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岩土工程中软土地基处理技术的应用

2018-04-19肖志鹏

科学与财富 2018年4期
关键词:抗剪软土岩土

肖志鹏

摘 要:随着发展,在国家工程建设领域,迎来了新机遇和挑战,岩土工程属于基础的工程项目,其施工过程,既有一定的技术含量,同时也是保证工程顺利开展的基础,在岩土工程中,会遇到很多软土地基的处理,该技术也成为人们重点关注的技术之一,基于此,本文进行几方面简明分析,旨在提高施工技术,不断为国家相关工程的开发提供科学助力。

关键词:岩土工程;地基处理;施工要点

引言

近年来,工程建设项目不断增多,涉及到的岩土工程地基处理技术也十分常见,作为重要的技术,施工过程要掌握其内涵与控制特点,以此利用高效的技术实施于实践,不断助力于工程施工的顺利开展,为相关工作提供科学保证。

1软土地基的内涵和特点

1.1软土地基的内涵

软土是指淤泥和淤泥质土,多分布于海、河及湖泊周边。软土多呈灰色,天然孔隙比≥1.0,天然含水量也大于液限。软土成分以黏土粉粒为主,部分黏土粉粒含量甚至高达60%。而软土颗粒的直径较小,表面分布负电荷,周围有偶极化分子吸附。一旦软土层发生沉降,就会变为絮状结构,导致软土地基的天然含水量增大,增加岩土工程地基处理难度。

1.2软土地基的工程特性

含水量高。软土的含水量比较高,均超出液限指数。它直接影响了土的抗剪强度和压缩性,其天然含水量与地基承载力成反比。

松软。软土含水量很大,故而比较松软。它的孔隙比很大,高出天然状态下的重塑土0.2~0.4。

压缩性高。如果地基土的液限系数和天然含水量比较高,那么它的压缩系数就会比较大。天然软土的压缩系数一般为0.7~1。如果是沿海滩涂地区的欠固结软土,会受重力影响,发生持续性固结沉降。

抗剪强度低。岩土工程软土地基抗剪强度受荷载速度和排水固结情况的影响。软土的抗剪强度很低,它不受侧压力大小值影响,黏聚力也相对较小。排水条件下的抗剪强度和它的固结度成正比。

渗透性小。软土的渗透系数很小。荷载背景下,软土的固结速度比较慢,很难保障其强度。岩土工程地基处理中,有机物质含量比较多,容易生成气泡,对软土中的孔隙空间进行占用,削弱其渗透性,影响软土地基处理质量。岩土工程软土地基中含有薄层粉砂、细砂和粉土等,具备水平渗透方面的优势。

触变性。软土具有明显的触变特征。触变性即荷载背景下对软土地基的总体强度进行削弱,经过长时间静置之后,再次进行恢复。以海相软土为例,它如果受到振动搅拌等外力作用,会对絮状结构产生破坏,从而削弱软土强度,使其发生流动。

流变性。如果软土的塑性指数比较大,那么它的抗剪强度则比较小。软土长期抗剪强度在一般抗剪强度中的占比是40%~80%。如果消除孔隙水压力,软土仍然会发生次固结沉降。

2软土地基施工控制

2.1水泥搅拌桩开钻之前,应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象,待水排尽后方可下钻。

2.2为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。

2.3对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。

2.4为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求,每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

2.5为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30s,进行磨桩端,余浆上提过程中全部喷入桩体,且在桩顶部位进行磨桩头,停留时间为30s。

2.6施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业,不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg,若储浆量小于上述重量时,不得进行下一根桩的施工。

3岩土工程中软土地基处理技术

3.1换填法

换填法一般是指在工程施工的过程中加设垫层,在柔软下层土上方增设砂石垫层,以保证土层其表面在同一高度上,换填法需要遵守先深后浅的原则。分层铺垫层,并采用夯实的方法保证垫层的质量,使建筑使用土壤保持良好的铺设密度,在每层密度监测合格后才可进行铺设上一层。一般铺层方法使用的材料多为人工配比,在刚开始施工时对选用的砂石进行搅拌,在夯实过程中保证其铺设的均匀性。对于碎石层的选材一般为自然级碎石作为换填材料,合理控制碎石的直径大小与泥土的含量,结合具体的施工环境背景确定垫层材料,一般顺序先为用水浇透,随后进行夯实作业,完成垫层铺垫后,必须要严格仔细检查每项指标,使其符合规定保准。换填法的处理方式,可以有效的对工程土层原材料进行选换,选择适合本工程的材质,进行夯实敲击铺设垫层。一般此方法可以有效的增加土层的承载力,控制地基发生沉降的概率,操作较其他方式更为简单,便于操作,但应用过程中,对软土地基的深度有要求,一般主要应用在不超过三米的软土地层中。

3.2碾压与夯实法

对于岩土层地质结构较为复杂的施工区域可采用,夯实、碾压的方法对土层进行基本处理。此方法应用的主要原理是借助外力,通过机械式方法,或人工方法或結合强夯等改变土基结构的坚固程度。在施工过程中需要结合施工的具体情况,设置不同的重锤敲击高度,选择重锤把控起重高度,在一定高度满足后,选择重锤自由降落的方式处理夯打地基,提升土地的密实度,有效的控制地基软土层的压缩性,使其稳定在较低的水平。一般在实施重锤夯实地基时还应考虑土质的含水情况,一般优异的含水量下,夯实敲打法的效果更加理想。因此,当岩土工程经检测后,地基含水量为优异时,可以择优选择夯实敲打的方法保证地基的坚固密实度。

3.3排水固结法

此方法主要是指根据完善地基的排水承受压力,为排水增添预压力,或加入化学溶剂等方式融入软土层内,加强其更适合适应软土,进而完成对软土层的加固工作。采用此方法处理岩土工程地基利用在其缝隙里添加其他物质可以增加土层的黏结度,减少水渗性。此方法还包括电渗排水、真空预压等方法,具体选择需要结合施工环境,根据操作的难易程度选择正确的添加物。应用此方法时由负责人监督施工技术人员操作,主要是利用空压制造机结合粉体喷射向地基中添加水泥及石灰等物质,在完成充分搅拌后使得喷状物与土层完全接触,实现对土地软土层的硬化,进一步实现加固地基。

结束语:

我国地域辽阔,各地区拥有不同的地质条件,在施工过程中,须加大对当地岩土的勘察力度,在对岩土地基各项参数充分掌握的基础上,才能对换填技术、碾压与夯实技术和排水固结等地基处理技术进行科学的应用,为工程的顺利施工及工程质量的提升奠定良好基础。

参考文献:

[1]颜敏容.岩土工程中软土地基处理技术的应用研究[J].建材与装饰,2017(49):4-5.

[2]程新春.岩土工程中的软土地基处理技术探究[J].中国高新技术企业,2016(33):139-140.

[3]李犇.浅析岩土工程中软土地基处理技术[J].低碳世界,2016(18):64-65.

[4]吴荣.浅析岩土工程中的软土地基处理技术[J].低碳世界,2014(21):193-194.

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