淺談軟土地基的處理方法

淺談軟土地基的處理方法摘要：本文結合工程實踐，對軟土地基幾種常用的處理方法進行說明，指出砂墊層和砂石墊層換填、深層水泥攪拌樁等方法在施工過程中的注意事項和質(zhì)量檢驗標準。關鍵詞：房建；軟土地基；處理方法Abstract:combiningwithengineeringpractice,thesoftsoilfoundationsomecommonlyusedtreatmentmethodtogiveexplanation,andpointsoutthatthesandpadandsandpadtofillin,deepcementmixingpileandmethodintheconstructionprocessofattentionandqualityinspectionstandard.Keywords:fittest;Thesoftsoilfoundation;Processingmethod一些房建工程對地基的強度及沉降要求較高，特別是軟土地基，如施工方法不當或未按規(guī)定和操作規(guī)程進行，會對房建工程的質(zhì)量造成嚴重的影響。一、軟土工程性質(zhì)軟土是指天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑到流塑狀態(tài)的飽和黏土，多分布在沿海、內(nèi)陸、平原、山區(qū)的湖泊河灘周邊等地區(qū)。軟土天然含水量高，一般液限WL值較高；天然孔隙比e＞1.0。當軟土天然孔隙比e＞1.5時為淤泥，天然孔隙比1.0＜e＜1.5時為淤泥質(zhì)土；軟土壓縮性高，強度低，滲透系數(shù)小。軟土的工程性質(zhì)有：（1）觸變性。軟土在未破壞時，具固態(tài)特征，一經(jīng)擾動或破壞，即轉(zhuǎn)變?yōu)橄♂屃鲃訝顟B(tài)；（2）高壓縮性。壓縮系數(shù)大，大部分壓縮變形發(fā)生在垂直壓力為0.1MPa時，造成建筑物沉降量大；（3）低透水性。軟土的透水性很低，可認為是不透水的，因此軟土的排水固結需要相當長的時間，反映在建筑物的沉降延續(xù)時間長，常在十年以上；（4）不均勻性。軟土由微細的和高分散的顆粒組成，土質(zhì)不均勻，當平面上建筑荷載不均勻時，將會使建筑物產(chǎn)生較大的差異沉降，造成建筑物裂縫或損壞；（5）沉降速度快。沉降速度隨荷載的增加而增加，沉降速度最大時可達1-2mm/d；（6）流變性。在一定剪應力作用下，具有發(fā)生緩慢長期變形的性質(zhì)；軟土的長期強度小于瞬時強度。二、常用的軟土地基處理方法（一）砂墊層和砂石墊層換填砂墊層和砂石墊層是使用夯（壓）實的砂或石墊層替換基礎下部一定厚度的軟土層，以起到提高基礎下地基強度、承載力，減少沉降量，加速軟土層的排水固結作用，目前使用較為廣泛。相關工作：1.材料要求：砂墊層和砂石墊層所用材料，宜采用級配良好、質(zhì)地堅硬的中砂、粗砂、礫砂、碎（卵）石、石屑或其他工業(yè)廢粒料。當使用粉細砂或石粉（粒徑小于0.075mm的部分不超過總重的9%）時，應摻入不少于總重30%的碎石或卵石。所用砂石材料，不得含有草根、垃圾等有機雜質(zhì)。用作排水固結地基的材料，含泥量不宜大于30％。碎石和卵石最大粒徑宜不宜大于50mm。2.施工準備：施工前應驗槽，先將浮土清除，基槽（坑）的邊坡必須穩(wěn)定，草地和兩側(cè)如有孔洞、溝、井等應加以填實。在地下水位高于基槽（坑）地面施工時，應采取排水或降低地下水的措施，使基槽（坑）處無積水狀態(tài)。人工級配的砂、石材料，應按級配拌合均勻，再行鋪填搗實。（二）深層水泥攪拌樁深層水泥攪拌樁適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土，是進行軟基處理的一種有效方法。深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械在地基深部就地將軟土和固化劑強制拌和，使軟土硬結，提高地基強度。相關工作：1.試樁：試樁是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時間、泵送壓力、攪拌機提升速度、下鉆速度以及復攪深度等參數(shù)，以指導下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。水泥土攪拌樁施工前應根據(jù)設計進行工藝性試樁，數(shù)量不得少于2根。當樁周為成層土時，應對相對軟弱土層增加攪拌次數(shù)或增加水泥摻量，且必須待試樁成功后方可進行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗可采取7d后淺部開挖樁頭（深度宜超過停漿面下0.5m），目測檢查攪拌的均勻性，量測成樁直徑或成樁3d內(nèi)，采用輕型動力觸探（N10）檢查每米樁身的均勻性。2.施工準備：深層攪拌樁施工場地應事先整平，清除樁位處地上、地下障礙物。場地低洼時應回填黏土，不得回填雜土。水泥攪拌樁應采用合格的32.5級普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計量。水泥攪拌樁施工機械必須具備良好及穩(wěn)定的性能，鉆機開鉆之前應由監(jiān)理工程師和項目經(jīng)理部組織檢查驗收。（三）其他軟基處理方法軟土地基的加固除以上方法外還有：預壓法、振沖法、水泥粉煤灰碎石樁法、高壓噴射注漿法、灰土擠密樁法和土擠密樁法等軟基處理方法。1.預壓法包括堆載預壓法和真空預壓法。預壓法適用于處理淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土等飽和粘性土地基。2.振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kPa的飽和粘性土和飽和黃土地基，應在施工前通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。3.水泥粉煤灰碎石樁法（CFG樁）適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應按地區(qū)經(jīng)驗或通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。水泥粉煤灰碎石樁應選擇承載力相對較高的土層作為樁端持力層。4.高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。當土中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或有較高的有機質(zhì)時，以及地下水流速過大和已涌水的工程，應根據(jù)現(xiàn)場試驗結果確定其適用性。高壓噴射注漿法可用于既有建筑或新建建筑地基加固，深基坑、地鐵等工程的土層加固或防水。三、工程實例江蘇省連云港連云區(qū)板橋污水處理廠新建工程，位于連云港市板橋開發(fā)區(qū)內(nèi)，擬建建筑物詳見“建（構）筑一覽表”。建（構）筑物一覽表編號 名稱 單位 規(guī)格尺寸 備注1 粗格柵及提升泵房 座 Φ9×（14.98～12.48） 半地下式2 細格柵間 座 （5.2～3.0）×7.62×1.35 地上式3 旋流沉砂池 座 15.1×5.36×3.2 地上式4 水解酸化池 座 35.90×20.4×6.50 半地下式5 生化池及配水井 座 57.8×44.8×6.00 半地下式6 接觸消毒池 座 25.8×8.60×4.30 半地下式7 鼓風機房 座 18.00×11.70×6.60 地上式8 污泥脫水間及加藥間 座 28.5×12×6.80 地上式9 污泥貯池及回用水池 座 9.30×3×4.0 地下式10 綜合樓 座 33.6×(7.8～18)×6 地上式11 變配電所 座 22.5×9×6.60 地上式12 機修倉庫 座 12.0×9.6×6.60 地上式13 大門及門衛(wèi) 座 7.2×3.6×3.00 地上式該區(qū)上部普遍存在②層灰黃色,軟塑樁粘土和③層淺灰色-灰色、流塑狀淤泥，厚度厚度:12.10-13.40m,平均12.75m。本次對軟土地基的處理如下：對荷載不大的建（構）筑物地上式，結合建筑物埋深，可以對②層粘土、③層淤泥進行砂石墊層處理，以處理后的人工地基作基礎持力層，分層墊層的施工質(zhì)量檢查必須分層進行。通過勘察測試③層淤泥的有機質(zhì)平均含量為0.708%，水泥攪拌樁對淤泥層進行地基處理是可行的，建議基坑開挖前對基礎底板以下軟弱土層采用水泥土深層攪拌法進行加固處理。(具體詳見擬建筑物的基礎型式、基礎持力層一覽表)四、結語在施工中遇到軟弱地基時，應進行必要的補充勘探工作，提高沉降計算的精度和設計的合理性。在施工中應嚴格按照技術規(guī)程及施工規(guī)范操作，同時做好施工組織和施工質(zhì)量控制，在確保結構安全的前提下，滿足施工便捷且經(jīng)濟合理。擬建筑物的基礎型式、基礎持力層一覽表編號 名稱 規(guī)格尺寸 地基處理方案 持力層位置 備注1 粗格柵及提升泵房 Φ9×（14.98～12.48） 水泥土攪拌樁 ③ 半地下式2 細格柵間 （5.2～3.0）×7.62×1.35 砂石墊層 ② 地上式3 旋流沉砂池 15.1×5.36×3.2 砂石墊層 ② 地上式4 水解酸化池 35.90×20.4×6.50 水泥土攪拌樁 ③ 半地下式5 生化池及配水井 57.8×44.8×6.00 水泥土攪拌樁 ③ 半地下式6 接觸消毒池 25.8×8.60×4.30 水泥土攪拌樁 ③ 半地下式7 鼓風機房 18.00×11.70×6.60 砂石墊層 ② 地上式8 污泥脫水間及加藥間 28.5×12×6.80 砂石墊層 ② 地上式9 污泥貯池及回用水池 9.30×3×4.0 水泥土攪拌樁 ③ 地下式10 綜合樓 33.6×(7.8～18)×6 水泥土攪拌樁或樁基 ⑥ 地上式11 變配電所 22.5×9×6.60 砂石墊層 ② 地上式12 機修倉庫 12.0×9.6×6.60 砂石墊層 ② 地上式13 大門及門衛(wèi) 7.2×3.6×3.00 砂石墊層 ② 地上式參考文獻：[1]龔曉南.復合地基設計和施工指南[M].北京：人民交通出版社，2003.[2]JGJ72-2002，建筑地基處理技術規(guī)范.[3]葉書麟.地基處理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1989.[4]《江蘇省連云港連云區(qū)板橋污水處理廠》江蘇連云港地質(zhì)工程勘察院.[5]魏星，黃茂松.交通荷載作用下公路