浅谈土建工程施工中软土地基的处理技术

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  【摘 要】随着我国经济的发展及科学技术的不断进步,我国的土建工程也不断发展,软土地基的处理技术越来越重要。因此,如何在土建工程施工中有效的运用软土地基的处理技术成为了现今人们关注的主要问题,也是提高土建工程施工质量的重要基础。本文就土建工程施工中软土地基的处理技术进行探讨。
  【关键词】土建工程;软土地基;处理技术;
  随着科技的不断发展,建筑施工技术不断提高,在软土地基的处理方面也有了进步。 软土地基的处理是建筑施工的重要内容,软土地基具有不可预见性,一旦处理不好直接影响建筑质量,甚至会造成严重的后果。因此我们一定要重视软土地基的处理 ,提高软土地基处理技术,对软土地基进行加固处理,避免建筑工程事故的发生。
  • 软土地基的性质

  在我国将压缩性高、强度低的软弱土层定义为软土地基。软土地基的软土指的是含水量高、孔隙大、压缩性高的细粒土,它一般是由河滩、湖沼、谷地等沉积下来的,具有透水性差、扰动性大、灵敏度高、压缩性高以及抗剪强度低的特性,由于软土这些特有的性质,所以无法直接作为土建工程的地基。软土的天然含水量一般为50%~70%,最大甚至超过200%,几乎处于饱和状态,再加上该类土渗透系数小,不但使土体的固结过程延缓,而且在加荷初期,容易出现较高的孔隙水压力,变形大而不均匀,对地基强度有显著影响。
  • 土建工程施工中软土地基处理的必要性

  地基的稳定性会直接影响土建工程的工期、工程造价以及质量和安全性。软土地基的强度低、抗剪能力差以及承载能力弱的特点使得软土地基上的土建工程沉降变形较大、沉降速率大以及沉降稳定时间较长,容易使地面结构层出现裂缝并且在结构物之间形成差异沉降,从而使外土地隆起,造成桥梁、道路以及建筑物的不稳定,不但影响工程质量,而且将大量增加使用维护费用。所以在进行软土地基施工之前对地基条件、施工要求以及处理技术都要进行精确严格的分析研究,从而确保软土地基的安全性和稳定性。

三、 土建工程施工中软土地基的处理技术
  地基施工时,必须采取有效措施加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力,确保工程的施工质量。软土地基作为地基的一种,要求相对较高 ,一旦处理不好就会造成严重的后果。像路堤失稳、建筑物坍塌等事故。 做好地基处理可以提高软土地基的抗剪强度、降低其压缩性、改善软土地基的透水性和动力特性、减少黄土的湿陷度和膨胀土的胀缩度等。软土地基加固处理的方法有很多,主要有以下几种:
  1、换土垫层法
  换土垫层指的是将浅层的一些软弱的土质挖掉,再利用碎石、粗砂等来进行换填,并且分层夯实由于至基础的持力层,一般常用在地坪、道路和轻型的建筑物的软土地基处理中,有时候也可以视情况运用到多层的建筑物换填当中。分层是按回填材料进行的,包括砂石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、灰土垫层等,其中干渣又可以分为混合干渣、原状干渣等 。在换填的过程中,一般不同材料的垫层在实际的操作中都是要使用抗剪强度和压缩性小的填筑材料来代替软土,以此来提高地基的承载力。换土垫层的方法对提高土层承载力有很大的效果,可以减少沉降量、消除黄土的湿陷性以及膨胀土的胀缩性,改善土质的抗液化能,另外由于砂垫层存在一定的应力扩散的作用,而且垫层材料的透水性强、空隙较大,可以减少垫层下软土的附加应力,防止出现低温冻胀的情况发生,加快了软土的固结速度。换土垫层法常用于一些基坑大、挖土量大的土方工程,适用于处理软弱土及低洼区的填筑工作。一般情况下,该方法的适用厚度为2~3m。
  2、排水固结法
  排水固结法是针对软弱土孔隙比大这一特点进行的,使软土在力的作用下逐渐将孔隙水排除在外,软土的孔隙比随之变小,从而产生固结变形。排水固结法可以增加软土的抗剪强度,提高土质沉降速度。它主要包括排水、加压两大部分,排水是利用软土所具有的透水性,当然也可以设置相应的排水体来进行; 加压是为了加固软弱的土质,可以采用堆载预压法、砂井法、真空预压法、降低地下水法等。
  2.1降水预压
  降水预压法主要是运用井点抽水来达到降低地下水位的作用,以此来增强土体的得到有效的加固。降水预压的方法和其他方法相比,降水预压可以使途中的孔隙水降低,不会破坏土体,而且也不需要控制荷速率,可以一次性就达到预定的要求。在软土地基的施工中,降水预压法比较适用于砂或者砂质土的操作中,这不但可以达到降低水位的作用,还可以改善土的性能,使地基的稳定性增加。因此,在软土地基的处理中,只要地质条件允许的情况下,都可以使用降水预压的处理技术,这是一项较为简单的工程操作方法,降水预压法可以有效的改变地下水流线的方向,使侧压力减少,达到增大强度的作用。
  2.2堆载预压法
  在工程施工之前,运用大量的填土荷载固结沉降来提升软土地基的强度。当软土地基的强度达到相应的要求时,将荷载卸去 , 修筑地面 , 再经过堆压预处理 , 一般情况下就不会再产生大的固结沉降。但是注意的是, 在施工过程中, 加荷塑料要合理地控制, 避免地基遭到破坏, 保证工程的安全竣工 。 这种方法 ,同样可以节约成本的, 因为它的施工原理非常完善, 且步骤相对简单,无需大型机械和特殊材料。 只是该方法的软土的固结系数较小,所以工期也相应比较长,若是时间允许的话可以独立使用,反之则可配合其他方法一起使用。
  2.3真空预压法
  真空预压法就是通过设置砂井或者塑料排水板的方法使软土地基得到加强和牢固。地面则铺上砂垫层 , 用不透气的密封膜覆盖上 , 使其与大气充分隔绝。在砂垫层中设置的吸水管道, 用真空设备在抽气的同时将密封膜内的空气排出去, 期间产生的气压差非但不会使软土地基毁坏破裂, 还转化成反作用力减轻了软土的地基的荷载。 这种方法相对来说比较简易 , 不需要很多堆载材料 , 省去了复杂的工序 , 缩短预压的时间 , 且采用的工具设备也非常的简易 , 降低了工程成本 , 适合于大面积施工。
  3、强夯法
  如果软土地基存在空隙较大,含水量和软土都在一定范围内,可以采用强夯法,强夯法就是运用较大的冲击,来使土中产生较大的冲击波,这样做不但可以使土体的孔隙得到压缩,还可以产生较好的排水通道。当软土地基中的空气液化成为冰以后就会随着通道流出,使土体快速的固结起来,从而提高软土地基的承载力。
  4、振冲法
  其原理就是利用水力冲孔和机械钻孔来对孔进行钻挖, 填入碎石后进行振冲, 強度高, 且排水效果好。由于碎石料成桩基本是依靠四周的土来积压的,所以碎石之间要具备一定的咬合力,以此来形成相应直径的碎石桩桩体,因为碎石桩是地基的一个部分,并且也起到一定的支撑作用,所以它和周边所组成的地基就叫做复合地基。当然, 在处理砂性较大的软土地基时,这个方法则更加明显。利用碎石桩法可以减少地基的变形,使地基的抗滑能力增强,提高地基的承载力。
  5、深层搅拌桩法
  在深层搅拌桩法的运用中,一般情况下固结剂是水泥浆,深层搅拌机根据软土地基的实际情况,在地基的深部对软土进行强制性的搅拌,并且加固土的抗压强度要随着水泥掺入量的增大而增大,使地基的整体性和稳定性提高,形成具有一定强度和水稳定性的水泥加固土。除此之外,天然的地基要和加固的土体之间形成复合的地基,以此来达到共同承载的目的,由于深层搅拌桩法在土建工程施工中的方法较为简单,成本较低,所以得到了广泛的运用。
  6、化学加固法
  化学加固法主要是在软土地基中加入相应的化学材料和水泥,一般情况下化学加固法主要适用于砂土、粘土和粉土当中,还有一些裂缝岩体土的地基加强方面。当其他的化学材料和水泥进入了土体以后,就会和土体发生相应的化学反应,并挤出土中相应的空气和水,以此来使地基具备较高的承载力。
  四、结束语
  综上所述,土建工程施工中软土地基的处理技术 ,对工程的正常进行和良好运作有着至关重要的作用。 因此在进行软土地基处理的过程中, 我们要从土建工程施工的实际情况出发,做到因地制宜, 选择合适的处理方案以提高地基的整体性,减少地基的变形,保证工程的质量,从而为建筑事业的发展做出应有的贡献。
  参 考 文 献
  [1] 常燕. 软土地基处理常见方法[J] .交通世界(建养.机械),2009,(10),
  [2] 李彰明.软土地基加固的理论设计与施工[M].中国电力出版   2.3真空预压法
  真空预压法就是通过设置砂井或者塑料排水板的方法使软土地基得到加强和牢固。地面则铺上砂垫层 ;, ;用不透气的密封膜覆盖上 ;, ;使其与大气充分隔绝。在砂垫层中设置的吸水管道, ;用真空设备在抽气的同时将密封膜内的空气排出去, ;期间产生的气压差非但不会使软土地基毁坏破裂, ;还转化成反作用力减轻了软土的地基的荷载。 ;这种方法相对来说比较简易 ;, ;不需要很多堆载材料 ;, ;省去了复杂的工序 ;, ;缩短预压的时间 ;, ;且采用的工具设备也非常的简易 ;, ;降低了工程成本 ;, ;适合于大面积施工。
  3、强夯法
  如果软土地基存在空隙较大,含水量和软土都在一定范围内,可以采用强夯法,强夯法就是运用较大的冲击,来使土中产生较大的冲击波,这样做不但可以使土体的孔隙得到压缩,还可以产生较好的排水通道。当软土地基中的空气液化成为冰以后就会随着通道流出,使土体快速的固结起来,从而提高软土地基的承载力。
  4、振冲法
  其原理就是利用水力冲孔和机械钻孔来对孔进行钻挖, ;填入碎石后进行振冲, ;强度高, ;且排水效果好。由于碎石料成桩基本是依靠四周的土来积压的,所以碎石之间要具备一定的咬合力,以此来形成相应直径的碎石桩桩体,因为碎石桩是地基的一个部分,并且也起到一定的支撑作用,所以它和周边所组成的地基就叫做复合地基。当然, ;在处理砂性较大的软土地基时,这个方法则更加明显。利用碎石桩法可以减少地基的变形,使地基的抗滑能力增强,提高地基的承载力。
  5、深层搅拌桩法
  在深层搅拌桩法的运用中,一般情况下固结剂是水泥浆,深层搅拌机根据软土地基的实际情况,在地基的深部对软土进行强制性的搅拌,并且加固土的抗压强度要随着水泥掺入量的增大而增大,使地基的整体性和稳定性提高,形成具有一定强度和水稳定性的水泥加固土。除此之外,天然的地基要和加固的土体之间形成复合的地基,以此来达到共同承载的目的,由于深层搅拌桩法在土建工程施工中的方法较为简单,成本较低,所以得到了广泛的运用。
  6、化学加固法
  化学加固法主要是在软土地基中加入相应的化学材料和水泥,一般情况下化学加固法主要适用于砂土、粘土和粉土当中,还有一些裂缝岩体土的地基加强方面。当其他的化学材料和水泥进入了土体以后,就会和土体发生相应的化学反应,并挤出土中相应的空气和水,以此来使地基具备较高的承载力。
  四、结束语
  综上所述,土建工程施工中软土地基的处理技术 ;,对工程的正常进行和良好运作有着至关重要的作用。 ;因此在进行软土地基处理的过程中, ;我们要从土建工程施工的实际情况出发,做到因地制宜, ;选择合适的处理方案以提高地基的整体性,减少地基的变形,保证工程的质量,从而为建筑事业的发展做出应有的贡献。
  参 ;考 ;文 ;献
  [1] ;常燕. ;软土地基处理常见方法[J] ;.交通世界(建养.机械),2009,(10),
  [2] ;李彰明.软土地基加固的理论设计与施工[M].中国电力出版

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