軟弱地基是指由于具有強(qiáng)度較低、壓縮性較高及其他不良性質(zhì)的軟弱土(如淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土)組成的地基,天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的細(xì)粒土稱之為軟土。它包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土。
地基處理的目的:
是采取切實(shí)有效的處理方法,改善地基土的工程性質(zhì),使其滿足工程建設(shè)的要求。本文指出了軟弱地基處理的基本方法、原理和適用范圍,并提出了確定地基處理方法的步驟。
1.常用的軟弱地基處理方法根據(jù)地基處理方法的原理,目前常用的軟弱地基處理方法基本上分為碾壓及夯實(shí)、換填墊層、排水固結(jié)、振密擠密、置換及拌入、加筋及其他方法等七類:
1.1碾壓及夯實(shí)。重碾壓及夯實(shí)的地基處理具體有錘夯實(shí)、機(jī)械碾壓、振動壓實(shí)、強(qiáng)夯法(動力固結(jié))等處理方法。
(1)原理及作用:利用壓實(shí)原理,通過機(jī)械碾壓夯擊,把表層地駐土壓實(shí),強(qiáng)夯則利用強(qiáng)大的夯擊能,在地基中產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波和動應(yīng)力,迫使土動力固結(jié)密實(shí)。(2)適用范圍:適用于碎石、砂土、粉土、低飽稠蔑的粘性土、雜填土等。
1.2換填墊層。換填墊層具體可分為:砂石墊層、素土墊層、灰土墊層、礦碴墊層等方法。
。1)原理及作用:以砂石、素土、灰土和礦渣等強(qiáng)度較高的材料,置換地基
表層軟弱土提高持力層的承載力,擴(kuò)散應(yīng)力,減少沉降量。
(2)適用范圍:適用于處理暗溝、暗塘等軟弱土地基。
1.3排水固結(jié)。具體可分為:天然地基預(yù)壓、砂井預(yù)壓、塑料排水帶預(yù)壓、真空預(yù)壓、降水預(yù)壓。
(1)原理及作用:在地基中增設(shè)豎向排水體,加速地基的固結(jié)和強(qiáng)度增長,提高地基的穩(wěn)定性,加速沉降發(fā)展,使地基沉降提前完成。
(2)適用范圍:
適用于處理飽和軟弱土層;對于滲透性極低的泥炭土,必須慎重對待。
1.4振密擠密。振密擠密具體可分為:振沖擠密、灰土擠密樁、砂石樁、石灰樁、爆破擠密。
。1)原理及作用:采用一定的技術(shù)措施,通過振動或擠密,使土體的孔隙減少,強(qiáng)度提高,必要時(shí),在振動擠密的過程中,回填砂、礫石、灰土、素土等,與地基土組成復(fù)合地基,從而提高地基的承載力,減少沉降量。(2)適用范圍:適用于處理松砂、粉土、雜填土及濕陷性黃士。
1.5置換及拌入。置換及拌入具體可分為:振沖置換、深層攪拌、高壓噴射注漿、石灰樁等。
。1)原理及作用:采用專門的技術(shù)措施,以砂、碎石等置換軟弱土地基中部分軟弱土,或在部分軟弱土地基中摻人水泥、石灰或砂漿等形成增強(qiáng)體,與未處理部分土組成復(fù)合地基,從而提高地基的承載力,減少沉降量。
(2)適用范圍:粘性土、沖填土、粉砂、細(xì)砂等。振沖置換法對于排水剪強(qiáng)度20KPa時(shí)慎用。
1.6加筋。加筋具體可分為:土工合成材料加筋、錨固、樹根樁、加筋土。
。1)原理及作用:在地基土中埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工合成材料、鋼片等加筋材料,使地基土能夠承受抗拉力,防止斷裂,保持整體性,提高剛度、改變地基土體的應(yīng)力場和應(yīng)變場,從而提高地基的承載力,改善地基的變形特性。
(2)適用范圍:軟弱上地基、填土及高填土、砂土。
1.7其他。其他還有灌漿、凍結(jié)、托換技術(shù)、糾偏技術(shù)等處理方法。
。1)原理及作用:通過獨(dú)特的技術(shù)措施處理軟弱土地基。
(2)適用范圍:根據(jù)實(shí)際悄況確定。
地基處理方法很多,各種處理方法部有它的適用范圍、局限性和優(yōu)缺點(diǎn),沒有一種方法是萬能的。具體工程情況很復(fù)雜,工程地質(zhì)條件千變?nèi)f化,各個(gè)工程間地基條件差別很大,具體工程對地基的要求也不同。而且機(jī)具材料等條件也會因工作部門不同、地區(qū)不同而有較大的差別。因此,在選擇地基處理方法前,應(yīng)完成下列工作:
。1)搜集詳細(xì)的巖土工程勘察資料、上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料等;
。2)根據(jù)工程的要求和采用天然地基存在的主要問題,確定地基處理的目的、處理范圍和處理后要求達(dá)到的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等;
。3)結(jié)合工程情況,了解當(dāng)?shù)氐鼗幚斫?jīng)驗(yàn)和施工條件,對于有特殊要求的工程,尚應(yīng)了解其他地區(qū)相似場地上同類工程的地基處理經(jīng)驗(yàn)和使用情況;
。4)調(diào)查鄰近建筑、地下工程和有關(guān)管線等情況;
(5)了解建筑場地的環(huán)境情況。
2.確定地基處理方法的步驟確定地基處理方法宜按下列步驟進(jìn)行:
。1)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及使用要求,結(jié)合地形地貌、地層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)條件、地下水特征、環(huán)境情況和相鄰近建筑的影響等因素進(jìn)行綜合分析,初步選出幾種可供考慮的地基處理方案;
。2)對初步選出的各種地基處理方案,分別從加固原理、適用范圍、預(yù)期處理效果、耗用材料、施工機(jī)械、工期要求和對環(huán)境的影響等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和對比,選擇最佳的地基處理方法;
(3)對已選定的地基處理方法,宜按建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級和場地復(fù)雜程度,在有代表性的場地上進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場試驗(yàn)或試驗(yàn)性施工,并進(jìn)行必要的測試,以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和處理效果。如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)查明原因,修改設(shè)計(jì)參數(shù)或調(diào)整地基處理方法。