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淺談不良地基處理與加固方法及施工工藝

所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-05-28 17:15 熱度:

  摘要:路基基底穩定性問題一直在橋梁公路建設中的一項難題,地基常見病害情況有滑移,擠出和塌陷這幾種,對這些情況的處理通常采取諸如放緩路堤邊坡,擴大基底面積,使基底壓力小于巖土體的容許承載力;在通過淤泥軟土地區時路堤兩側修筑反壓護道;把基底軟弱土層部分換填或在其上加墊層;采用砂井(樁)排除軟土中的水分,提高其強度;以及架橋通過或改線繞避等。本文試述了常見不良地基形式,以及如何處理與加固不良地基,保障人民的生命財產安全。
  關鍵詞:不良地基;地基處理;加固;施工工藝
  一、不良地基土質分類
  (一)膨脹土地基
  膨脹土是由親水性強的粘土礦物成分組成的,具有吸水膨脹,失水收縮的性能,主要分布在我國中南、西南地區。另外,橋梁墩臺及其他結構應加強整體剛度,盡量采用對地基變形不敏感的結構形式,選用適宜的基礎形式,加大基礎埋深,加大基礎底面壓力。最后,還可以采用地基處理方式減小或消除地基脹縮對建筑物的危害等等。
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  所謂軟弱土地基指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜質土或其他高壓縮性土層構成的地基,也稱軟弱地基。軟土地基地基處理方法有:機械壓實法、強夯法、換土墊層法、預壓固結法、擠密法、振沖法、化學加固法等。
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  溫度攝氏零度以下且含有冰的土叫凍土。凍土可分為多年凍土和季節性凍土(冬季凍結,夏季融化)。多年凍土主要分布在東北大、小興安嶺,青藏高原以及西部高山區(天山、阿樂泰山、祁連山等),占國土面積的22.3%,凍深在2m以上,有的可達幾十米。季節凍土主要分布于東北、華北和西北地區,其凍結深度隨氣候條件而不同,一般為0.5~2.0m。
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  地表巖溶有溶槽、石芽、漏斗等,造成基巖面起伏較大,并且在凹面處往往有軟土層分布,因而使地基不均勻。在地基主要受力層范圍內有溶洞或土洞等洞穴,當施加附加荷載或振動荷載后,洞頂坍塌,使地基突然下沉。對洞穴頂板穩定性評價可根據洞穴空間是否填滿而定。
 。ㄎ澹┬逼聨r土體移動情況
  在山區建筑中,建(構)筑物經常選在斜坡上或斜坡頂、或斜坡腳或鄰近斜坡地區,斜坡的穩定性將會影響建(構)物的地基穩定和建(構)筑物的安全與營用。斜坡的穩定性是基礎選址的關鍵。工程地質工作應予對斜坡的穩定性做出評價。
 。1)粘性土類斜坡:
  均一的粘性土類斜坡的穩定性,主要決定于粘性土的性質(密度、濕化性、抗剪強度)、地下水及地表水的活動。當為雙層或多層結構時,還決定于層面的性質和軟弱夾層的分布。當有裂隙存在時,裂隙的分布規律和發育程度,對斜坡穩定也有影響。
 。2)碎石類斜坡:
  其穩定性取決于碎石粒徑的大小和形狀,膠結情況和密實程度。在山區碎石類土一般均含有粘性土或粘性土夾層,其穩定性主要取決于粘性土的性質與地下水活動情況。
  當粘性土或碎石類土與基巖接觸構成斜坡時,其穩定性取決于接觸面的形狀、坡度的大小、地下水在接觸面的活動以及基巖面的風化情況。
  (3)黃土類斜坡:
  其穩定性取決于土層的密實程度和地層年代、成因,不同時期黃土的接觸情況,地形地貌和水文地質條件,黃土本身陷穴、裂隙發育程度,主要力學指標的變化幅度、氣候條件,地震影響以及河流沖刷等因素。
 。4)巖石類斜坡:
  其穩定性主要取決于:結構面的性質及其空間的組合;結構體的性質及其立體形式。
  二、不良地基土處理與加固方法
  (一)置換法
  1、換填法
  就是將表層不良地基土挖除,然后回填有較好壓密特性的土進行壓實或夯實,形成良好的持力層。施工要點摘要:將要轉換的土層挖盡、注重坑邊穩定;保證填料的質量;填料應分層夯實。
  2、振沖置換法
  利用專門的振沖機具,在高壓水射流下邊振邊沖,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成樁體。該樁體和原地基土組成復合地基,達到提高地基承載力減小壓縮性的目的。
  施工注重事項摘要:碎石樁的承載力和沉降量很大程度取決于原地基土對其的側向約束功能,該約束功能越弱,碎石樁的功能效果越差,因而該方法用于強度很低的軟粘土地基時必須慎重行事。
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  1、表層壓實法
  采用人工夯,低能夯實機械、碾壓或振動碾壓機械對比較疏松的表層土進行壓實。也可對分層填筑土進行壓實。當表層土含水量較高時或填筑土層含水量較高時可分層鋪墊石灰、水泥進行壓實,使土體得到加固。
  2、強夯
  強夯是強力夯實的簡稱。一般在大型強夯施土前,都應選擇面積不大于400m2的場地進行典型試驗,以便取得數據,指導設計和施工。
  (三)灌漿法
  是利用氣壓、液壓或電化學原理將能夠固化的某些漿液注入地基介質中或建筑物和地基的縫隙部位。灌漿的漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿、石灰漿及各種化學漿材如聚氨酯類、木質素類、硅酸鹽類等。根據灌漿的目的可分為防滲灌漿、堵漏灌漿、加固灌漿和結構糾傾灌漿等。按灌漿方法可分為壓密灌漿、滲入灌漿、劈裂灌漿和電化學灌漿。
  三、結語
  在修筑橋梁、高速公路時,對路基的變形和穩定的判斷是一直是前期考察中最重要的環節。橋梁、高速公路的設計車速高,路面平整性要求也高,因此,巖溶土洞的存在、斜坡巖土體移動以及軟土地基及路堤問題應注意監測施工過程及工后的地基變形的動態,設計有效方案及時處理。
  參考文獻
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  [2]李寧,韓明;單樁復合地基加固機理數值試驗研究[J];巖土力學;1999年04期
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  [4]張勇;粉噴樁在莆田500kV變電站的運用[J];福建電力與電工;2000年04期
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文章標題:淺談不良地基處理與加固方法及施工工藝

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