隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程也突飛猛進(jìn),中國(guó)工程建設(shè)規(guī)模也日益擴(kuò)大、難度也不斷的提高,對(duì)地基的要求也更加嚴(yán)格。人們通常將不斷滿足建筑物對(duì)地基要求的天然地基稱為不良地基或軟弱地基。
概述
軟弱土是指淤泥質(zhì)土、淤泥和部分雜填土、沖填土以及其他高壓縮性土,由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。一般軟弱土地基有明顯的流變形、結(jié)構(gòu)性,孔隙大,含水量較高。
雖然不同的材料的墊層,其應(yīng)力分布有一定的差異,但是從試驗(yàn)分析來(lái)看,其極限承載力的最終結(jié)果還是比較近似的;通過對(duì)實(shí)際沉降觀測(cè)發(fā)現(xiàn),不同墊層的特點(diǎn)基本相似,故可將各種墊層設(shè)計(jì)都近似的按砂墊層計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。
通;娱_挖后,利用分層回填壓實(shí),按理也可以處理較深的軟弱土層,但經(jīng)常會(huì)遇到底下水位高而需要降水措施;對(duì)坑壁放坡占地面積大或需要采取支護(hù)措施施工放量大,棄土多等因素,從而使處理費(fèi)用高、工期延長(zhǎng),因此換填法的處理深度一般控制在0.5m到3m,如果墊層太薄,則換填法的處理效果就不顯著。
墊層的作用及適用范圍
建筑物的地基土為軟弱土或濕陷性土、膨脹土、凍脹土等不能滿足上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基強(qiáng)度和變形的要求,而軟弱土層的厚度又不很大時(shí)(如不大于3m),常采用墊層法處理、可得到較好的處理效果,與其它地基處理方法相比,用墊層法處理能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
換填法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性土、膨脹土、凍脹土、素填土、雜填1:地基及暗溝、暗塘的淺層處理。
墊層處理就是將基礎(chǔ)下的軟弱、濕陷性凍土、膨脹土、凍脹土等的一部分雙全部挖去,然后換填密度大、強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好的砂礫土、碎(卯)石土、灰土、素土、礦渣以及其它性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料,并分層夯(振、壓)實(shí)至要求的密實(shí)度。
根據(jù)換填材料的不同,將墊層分為土墊層(素土、灰土、二灰土墊層)、砂石(砂礫、碎卵石)墊層、加筋砂石墊層、礦渣墊層、粉煤灰墊層等,施工放量大,棄土多等因素,從而使處理費(fèi)用高、工期延長(zhǎng),因此換填法的處理深度一般控制在0.5m到3m,如果墊層太薄,則換填法的處理效果就不顯著。
墊層的設(shè)計(jì)和施工
對(duì)砂墊層的設(shè)計(jì),要有足夠的厚度來(lái)置換可能被破壞的軟弱土層,又要求有足夠的寬度以防砂墊層向兩側(cè)擠出。經(jīng)過置換填墊層法處理后,可以將上部荷載傳遞到下面的下臥層,以滿足建筑物對(duì)地基承載力和沉降的要求;當(dāng)墊層下面有較軟弱土?xí)r,也可加速軟弱土層的排水固結(jié)和強(qiáng)度的提高。
墊層材料要求
1 砂石。常用的碎石、卵石、中粗砂等都可以作為墊層的材料,為了保證墊層的質(zhì)量,對(duì)石子的粒徑和顆粒的含量有一定的要求,一般不能大于2mm的部分必須小于總重量的45%),同時(shí)顆粒級(jí)配要均勻,不能含有樹皮、草根等腐敗的有機(jī)質(zhì),不能含有建筑垃圾。如果必須使用較細(xì)的粉砂或者細(xì)砂,為了保證墊層整體的質(zhì)量,較大粒徑的石子的含量必須大于總重量的30%。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。如果本地屬于土質(zhì)濕陷性黃土,墊層不能使用較大粒徑的砂石等材料。施工放量大,棄土多等因素,從而使處理費(fèi)用高、工期延長(zhǎng),因此換填法的處理深度一般控制在0.5m到3m,如果墊層太薄,則換填法的處理效果就不顯著。
2 粉質(zhì)粘土。規(guī)范對(duì)土料中的有機(jī)質(zhì)規(guī)定有詳細(xì)的說(shuō)明,通常情況下其含量小于5%,凍土或膨脹土不能作為墊層的材料。如果把粉質(zhì)粘土作為墊層材料用于具有濕陷性黃土的地區(qū),不允許有碎磚、碎瓦或者較大的石塊。
3 灰土。一直屬于比較好的墊層材料,得到廣泛的應(yīng)用,使用的時(shí)候其體積配合比(體積)通常采用2:8或3:7(28灰土或者37灰土)。其土料通常是粘土,但是規(guī)范對(duì)粒徑有要求,最好使用粉質(zhì)粘土,粒徑較大的塊狀粘土和較小的砂質(zhì)粉土質(zhì)量較差,正式使用前,必須過篩。石灰一般選用袋裝生石灰。
試驗(yàn)表明,石灰的含量對(duì)灰土的強(qiáng)度有一定影響,如果使用的灰土比是1:9,則強(qiáng)度較低;當(dāng)灰土比2:8和3:7的時(shí)候,其強(qiáng)度最高。除了與石灰的含量有關(guān)系外,還與石灰的等級(jí)相關(guān),規(guī)范中要求以氧化鈣和氧化鎂的含量占總量的8%最好。
4 粉煤灰。是發(fā)電廠煙筒里面落下來(lái)的灰塵。粉煤灰如果作為結(jié)構(gòu)的墊層使用必須符合一定的技術(shù)要求。由于粉煤灰中含有很多沒有過濾的金屬碎屑,所以大面積的粉煤灰墊層必須考慮對(duì)周圍環(huán)境的影響。同時(shí)顆粒級(jí)配要均勻,不能含有樹皮、草根等腐敗的有機(jī)質(zhì),不能含有建筑垃圾。如果必須使用較細(xì)的粉砂或者細(xì)砂,為了保證墊層整體的質(zhì)量,較大粒徑的石子的含量必須大于總重量的30%。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。如果本地屬于土質(zhì)濕陷性黃土,墊層不能使用較大粒徑的砂石等材料。