1.软地基形成的原因
软地基主要是由于淤泥、杂填土、冲填土、淤泥质土或者其他高压缩性图层形成的地基。这些地基受到地形和地质变动的影响较小,也并未遭受过荷载、地震等物理作用的影响,同时图颗粒间化学作用也对其没有影响。软地基属于一种不良地基,其具有易液化、稳定性差等缺陷。因此在建筑工程的施工当中,为了有效的避免软地基的不利影响,往往需要充分考虑稳定、地基变形等问题。在具体的施工当中,由于软地基的不稳定性,以及容易变形等缺陷,致使施工质量无法充分满足工程需求。这就要求要针对这个问题采取一定的措施,有效的降低软地基的不利影响,提高其稳定性,避免出现地基沉降问题。
2.软土地基的特点
软土地基即承载能力较低、压缩性较高、自身含水饱和度较高的粘土地基,这种粘土地基之所以承载力较低且压缩性高,与其本身的含水饱和度较高有直接关系。软土地基的几个显著特性如下:
2.1触变性
触变性是软土地基的一个重要特点,其主要指软土地基在接受其他外力扰动时,原本的固态形态会直接出现稀释流动状态,从而失去自身的强度和承载力等。
2.2高压缩性
软土地基具有加大的天然空隙比(1.0~1.5),所以具有极大的压缩系数。施工时,若软土地基的垂直压力达到0.1MPa,地基就会出现大程度变形,导致房屋沉降现象出现,严重时将影响整个建筑质量。
2.3低透水性
软土地基具有极高的含水量和饱和度,这使得它本身的透水性能十分低,想要利用排水来提升软土强度和承载力,虽然可行,但需要非常漫长的等待过程,会影响到整个项目的施工进度。
2.4不均匀性
软土地基的主要组成元素为细微土颗粒和高分散土,这种组合结构使得软土土质性能极不均匀,且极易因受力而出现土质变化。一旦软土土质变化,那其本身结构强度就会发生变化,会直接影响房屋建筑质量。
2.5沉降速度快
由于软土本身具有较强的天然空隙比与水饱和,所以当软土受到干扰而出现压缩变形、水分流失等情况时,沉降问题必然会出现。需要注意的是,软土所受荷载和压强越大,其沉降速度会越快。
3.应对策略
软地基由于承载力有限,在使用过程当中容易发生变形,不符合使用需求。因此必须采取相对的策略进行加固。在具体的施工当中要求要结合施工条件、设备、材料等方面综合进行考虑,最终确定处理方案。主要可以采用以下几种方式:
3.1换土垫层
挖除基础浅层的弱土层,填入的砂石等材料要求回填力学性能好、具有高强度,这种分层碾压、夯至密实的地基处理方法就是换土垫层法。回填材料种类多,主要有砂垫层、素土垫层、矿渣垫层等等,这种垫层方式可以是地基的承载力有所提升。基础浅层的软土层被高抗剪度的建筑材料置换,能够避免破坏和表面提高地基强度。换土垫层法可以使地基的沉降量减少,因为换填的砂垫层能够扩散荷载应力,能够使下卧层土层的沉降量减少。换土垫层还有一个优势就是能够使软土层排水固结加快,土体抗液化的性能得以改善。
3.2排水固结
处理厚度较大的饱和度软土和填土地基主要采用的就是排水固结法,方式就是布置垂直排水井、改良地基排水条件,采取加压抽水抽气的措施等,以此来提高整体的强度,加快地基排水固结的速度,提高地基的整体承载力,达到降低地基沉降的目的。排水固结法还有许多方式,比如真空预压法,电渗排水法和堆载预压法等,预压的荷载和时间条件是排水固结法的重要因素。从理论研究可以看出,排水距离平方和粘性土固结所需时间成正比,所以,排水距离缩小能够加快土层固结的速度。
3.3振密挤密法
通过振动或者挤密的方式密实深层土,砂桩主要是通过打桩机针对较为松散的人工土或者砂性土进行冲击、振动成孔,然后将砂料灌填入内最终形成桩体。在成桩的整个过程当中,其周围的砂性土由于受到挤密作用的影响,或者同时产生了振密、挤密作用。使得土地的密度得以提高,有效的改善了地基的承载性能,提高其稳定性。降低了沉降量,消除或者部分消除湿陷性或液化性。挤密砂桩最开始被应用在挤密砂土地基之上,随着科技的发展,高效能专用机具被开发并且广泛应用,又开始将其用于加固可液化粉土地基。近几年来也渐渐开始和预压法进行联合运用,在处理软弱粘性地基之上成效良好,并被建筑行业广泛认可且推广。
3.4化学加固
该种方式主要被应用在湿陷性黄土地基之上。在具体的使用过程当中,主要是利用烧碱、水玻璃等化学浆液,并将其灌入黄土当中,使得黄土当中的土颗粒胶结,从而改善整体性能,提高强度,并且难溶于水。与为进行加固的基础构成复合地基,使得地基土的物理和力学性质得到较好的改善,有效的提升了地基的承载力,进一步降低沉降量,充分满足设计要求和之后建筑的使用需求。从根本之上提升了建筑工程的质量。
3.5强夯法
该方法主要利用强夯设备进行,通过设备产生的夯击能夯实土地,使得地基土产生动力固结的一种针对深层软地基进行处理的方式。该方法能够有效的密实地基土,提高其承载力,确保地基施工符合之后的建筑需求。该方式的施工工艺较为简易,施工人员上手快。并且在施工当中工作效率高,工程造价较低,对于软地基的处理效果优良,能够广泛的被推广,受到的限制较少等优势。该种方法适用于处理低饱和度的粉土、粘性土以及碎石土等特点的软地基,并且对于湿陷性黄土地基有着良好的加固效果。
3.6深层搅拌
该方式主要建立在水泥等固化剂固土的物理化学反应过程的基础之上,选择使用配套的设备喷射固化剂,带固化剂融入软地基内部之后开始进行连续的搅拌直至均匀。使得水泥和土发生水解水化反应,然后形成凝胶体,最后构成一种稳定性较高的结构整体。从而从整体之上改善土壤性能,提高整体强度,充分满足建筑需求,最大限度的降低地基变形状况的出现。
3.7振冲置换
振冲置换法主要利用振冲方法,将部分软地基利用砂石材料替换,或者是在其中加入部分水泥,使得填料形成桩体,并且和土壤组成复合地基。通过这种方式改善土壤性能,提升持力层的总体承载力,降低沉降量。该种方式往往被利用在粉性土、砂类土、粘粒含量较小的粘性土,而对于淤泥土则不太适用。
4.结束语
随着经济的快速发展,人们生活水平不断提高,对于建筑工程的要求也随之提高。在建筑工程的施工过程当中由于受到当地地质、地形等方面的限制,致使地基施工之上总是存在各种各样的问题,尤其是在面对软地基的处理之时,对施工人员提出了更高的要求。这就要求相关工作人员立足于软地基的特点,结合工程需求和设计要求,采取正确的应对,有效的降低软地基的危害。在具体的施工当中主要通过振密挤密法、换土垫层、振冲置换、深层搅拌等多种方式进行,与此同时还需要在施工当中注意分别软地基的具体情况,然后选择最为恰当的应对策略。
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