地基处理案例分析资料
- 格式:doc
- 大小:27.61 KB
- 文档页数:5
钢板桩在淤泥地基处理中的应用案例分析淤泥地基作为一种常见的地基类型,在工程建设中经常会遇到。
由于其特殊的物理特性和土壤力学性质,淤泥地基对于建筑物的稳定性和耐久性造成了较大的威胁。
因此,对于淤泥地基的处理成为了工程建设过程中的重要环节之一。
本文将通过对钢板桩在淤泥地基处理中的应用案例分析,探讨钢板桩在处理淤泥地基中的有效性和可行性。
一、案例简介某市X区一片土地计划进行住宅小区的开发,但该地区的地质条件特殊,地下埋藏了大量的淤泥地基。
经过工程勘察和土壤力学测试,确认整个地区的地基属于淤泥地基,且具有一定的黏性和强度较低的特点。
为了确保建筑物的稳定性和耐久性,工程团队决定采用钢板桩作为处理淤泥地基的方案。
二、方案选择的理由1. 钢板桩具有良好的抗侧力和承载力。
钢板桩独特的形式和结构使其能够有效地承受来自地下水压力和附近建筑物施加的侧向力。
对于淤泥地基这种强度较低的土壤类型来说,钢板桩作为一种可靠的承载工具,能够有效地改善地基的稳定性。
2. 钢板桩施工方便快捷。
由于钢板桩采用预制技术,可以在工厂对桩进行加工制作,减少施工现场的不确定性。
钢板桩的施工速度较快,可以大大缩短工期,提高工程效率。
3. 钢板桩材料具有良好的耐腐蚀性能。
淤泥地基中含有大量的水分和有机物质,容易导致桩基的腐蚀和损坏。
而钢板桩采用防腐涂层材料,能够有效地防止桩体的腐蚀,提高桩体的使用寿命。
三、施工方案及实施过程根据本案例的具体情况,工程团队制定了以下的施工方案:1. 钢板桩的安装:工程团队先进行了现场测量和勘探工作,确定钢板桩的设计长度和数量。
然后,通过钢板桩的预制和运输,将桩体运到施工现场进行安装。
在施工过程中,工程团队采用液压推进机械将钢板桩垂直地推入淤泥地基中,直至达到设计长度。
2. 桩体之间的连接:为了提高桩体的整体稳定性,工程团队使用连接件将钢板桩之间连接起来,形成整体的墙体结构。
连接件采用高强度的螺栓和连接钢板,确保连接牢固。
地基质量事故处理案例概述地基质量事故是指在土地开发、基础施工或建筑物使用期间,由于地基质量不合格或施工过程中出现问题而引发的意外事件。
这些事故可能导致严重的人员伤亡、财产损失和环境破坏。
本文将以几个真实的地基质量事故案例为例,介绍它们的处理过程和教训。
案例一:地铁工程地基沉降事故案例描述该案发生在一座正在建设中的地铁工程项目中。
在施工过程中,地铁工程的地基出现了严重的沉降,导致相邻建筑物的倾斜和破坏。
事故发生后,施工方立即停工并启动救援和处理工作。
处理过程1.安全评估:施工方首先对事故现场进行安全评估,确保没有人员受到进一步的威胁。
随后,他们与当地政府和专业机构合作进行详细的地质勘察和结构评估。
2.事故调查:施工方成立了一个专门的调查团队,对事故原因进行了全面调查。
他们发现,在设计和施工过程中,地质勘测不够完善,导致施工在不稳定的地基上进行。
此外,施工方在施工过程中没有充分考虑地基的承载能力,使用了不合适的施工方法和材料。
3.救援和修复:施工方立即开始救援工作,并与受影响的建筑物业主进行沟通。
他们采取了加固措施,确保建筑物的稳定性,并逐步修复地基问题。
4.法律责任:受影响的业主提起民事诉讼,要求施工方承担损失。
最后,施工方与业主达成和解协议,并对受影响的建筑物进行了全面修复和补偿。
教训和启示1.地基质量是地下工程的关键,应进行充分的地质勘测和结构评估,确保施工在稳定的地基上进行。
2.施工过程中,应密切关注地基的沉降和承载能力,及时采取补偿措施,防止地基沉降进一步发展。
3.在地基质量事故发生时,及时停工并启动救援工作,确保人员安全。
4.与受影响的业主保持沟通,及时采取措施修复受损建筑物,减轻损失,并与业主达成和解协议,避免进一步纠纷。
案例二:土地开挖导致地面塌陷事故案例描述该案发生在一个正在进行土地开挖的工地上。
在土地开挖的过程中,突然发生了地面塌陷,导致一辆施工车辆被埋,一名工人被困。
事故发生后,施工方和救援队伍立即展开了抢救工作。
第1篇一、工程概况某城市新建一座高层住宅小区,占地面积约20万平方米,总建筑面积约50万平方米。
该项目共分为A、B、C三个地块,分别建设8栋住宅楼、1栋办公楼和1栋商业综合体。
本次案例主要针对A地块的住宅楼基础工程施工进行详细分析。
二、施工难点1. 地质条件复杂:A地块地质条件复杂,地下水位较高,土层主要为粉质粘土和砂质粉土,地基承载力较差。
2. 施工工期紧张:项目工期紧,基础工程施工时间仅占整个项目工期的30%,对施工进度要求较高。
3. 施工安全风险:由于地质条件复杂,基础工程施工过程中存在较高的安全风险。
三、施工方案1. 地基处理:采用强夯法对地基进行处理,以提高地基承载力。
施工前,对场地进行平整,设置排水沟,降低地下水位。
2. 桩基工程:采用钻孔灌注桩基础,桩径为600mm,桩长根据地质情况确定。
桩身混凝土强度等级为C30。
3. 土方开挖:采用机械开挖,分层分段进行,确保开挖质量。
在开挖过程中,对边坡进行支护,防止塌方。
4. 桩基施工:钻孔灌注桩施工过程中,严格控制成孔质量,确保桩身混凝土强度和桩长符合设计要求。
5. 基础垫层施工:基础垫层采用C15混凝土,厚度为200mm,施工前对垫层进行平整、压实。
四、施工关键点1. 地基处理:强夯法施工过程中,严格控制夯击遍数和夯击力度,确保地基处理效果。
2. 桩基施工:严格控制钻孔精度、混凝土浇筑质量和桩身混凝土强度,确保桩基工程质量。
3. 土方开挖:分层分段开挖,确保边坡稳定,防止塌方。
4. 基础垫层施工:严格控制混凝土配合比和施工工艺,确保垫层质量。
五、施工效果1. 地基承载力满足设计要求,基础工程顺利完成。
2. 施工过程中未发生安全事故,施工质量得到保证。
3. 施工进度符合项目总体进度要求。
4. 通过本次基础工程施工,积累了丰富的施工经验,为类似工程提供了借鉴。
总之,本次基础工程施工过程中,针对地质条件复杂、工期紧张和安全风险高等难点,采取了合理的施工方案和关键控制措施,确保了工程质量和施工安全。
软土、膨胀土、冻土地基土整治案例与分析(总19页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--12 特殊地基土整治软土处理案例案例一:1.工程概况及地质条件xx高速公路X合同段全长公里,路面宽米,其中软土地基29645平方米,插设塑料排水板75332延米,铺设砂砾垫层17787立方米,超载预压35574立方米。
该段软基属“山地型”软土,表层为1-2米深的淤泥,下部为低液限粘土,软基最深处达到23m,含水量大,承载力小。
其成因主要是由于泥质页岩风化产物和地表的有机物质经水流搬运,沉积于原始地形的低洼处,长期饱水软化,间有微生物作用形成。
2.加固原理简介塑料排水板的内部为聚乙烯或聚丙烯加工而成的多孔道板带,外包土工织物滤套,具有隔离土颗粒和渗透功能。
根据地基固结理论,粘性土固结所需的时间和排水距离的平方成正比,施工时,通过插板机在软土地层中打入塑料排水板,可以改变原有地基的边界条件,增加孔隙水的有效排出途径,缩短排水距离。
在上部荷载的作用下,地基中的水分能够通过塑料排水板的竖向孔道和砂垫层快速排出,从而加快地基固结和沉降的速率。
3.工法特点及适用范围相比袋装砂井等其它软基处理方法,该工法具有成本低、工效高、排水效果好的特点,因此广泛用于公路、铁路、机场、码头、堆放场、堤坝及房屋等软土地基的加固。
4.塑料排水板超载预压设计(1)排水板型号采用SPB-A型,宽度100,厚度4,纵向通水量≥25cm3/s,复合体抗拉强度10cm。
(2)井径由于塑料排水板与砂井的加固原理相同,设计使用日本构尾新一郎的算式,将塑料排水板的断面换算成相当直径的袋装砂井。
设塑料排水板宽度为b,厚度为δ,则换算相当圆的直径为:d p=α•πδ)(2+b=×14.3)4.010(2+=6(cm)α——换算系数,由试验求得,取(3)排水板的布置方式采用等边三角形布置。
(4)排水板间距采用细而密的原则选择塑料排水板的直径和间距,井径比n取20。
换填垫层法1、某独立基础尺寸为,基底埋深1.5m,荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的荷载为280kN,土层分布:第一层为粉土,厚1m,;第二层为淤泥质土,厚5m,,承载力特征值,拟将基底淤泥用灰土垫层进行换填,换填厚度1.5m,垫层重度,试计算下卧承载力。
固结预压法2、某饱和粘性土厚度10m,初始孔隙比,压缩系数,渗透系数,该土层顶面作用有大面积堆载,计算在双面排水条件下,加载一年时的固结度及沉降达到160mm所需的时间。
强夯法3、某软粘土地基天然含水量,液限,采用强夯置换法进行地基处理,夯点采用正三角形布置,间距 2.5m,成墩直径为1.2m,根据检测结果,单墩承载力特征值,计算处理后复合地基承载力特征值为多少。
振冲碎石桩法4、某工程要求地基加固后承载力特征值达到155kPa,初步设计采用振冲碎石桩复合地基加固,桩径取0.6m,桩长取10m,正方形布桩,桩中心距为1.5m,经试验得桩体承载力特征值,复合地基承载力特征值为140kPa,未达到设计要求,问在桩径、桩长和布桩形式不变的情况下,桩中心距最大为何值时才能达到设计要求。
砂石桩法5、某粘土场地采用砂石桩处理,天然地基承载力为80kPa,处理后复合地基承载力为160kPa,已知砂桩桩体承载力为320kPa,拟采用正方形布桩,桩径0.8m,试计算砂桩间距宜为多少?水泥土搅拌桩6、某淤泥质粘土场地拟建一栋宿舍楼,淤泥质土层厚12m,承载力特征值为70kPa,采用水泥搅拌桩对该地基进行处理,桩侧阻力特征值取9kPa,搅拌桩穿透淤泥质土层支撑于粉砂层上,桩端承载力折减系数a=0.5;搅拌桩桩径为0.5m,水泥土试块90天龄期立方体抗压强度平均值为2.0MPa,桩身强度折减系数为0.3,桩间土折减系数为0.75,若要求复合地基承载力特征值达到150kPa,试计算三角形布桩时的桩间距。
CFG桩法7、某工程场地为软土地基,承载力特征值为80kPa,拟采用CFG桩复合地基处理,桩径为0.5m,按正三角形布桩,桩距s=1.1m,要求复合地基承载力特征值为180kPa,桩间土承载力折减系数为0.4,置换率为0.2,单桩承载力特征值及加固土试块立方体抗压强度平均值应为多少?。
地基不均匀沉降案例分析一,案例(1); 地基不均匀沉降造成的严重倾斜——苏州市虎丘塔l.工程事故概况:虎丘塔位于苏州市西北虎丘公园山顶,原名云岩寺塔,落成于宋太祖建隆二年(公元961年),距今已有1000多年悠久历史。
全塔七层,高47.5m。
塔的平面呈八角形,由外壁、回廊与塔心三部分组成。
虎丘塔全部砖砌,外型完全模仿楼阁式木塔,每层都有八个壶门,拐角处的砖特制成圆弧形,十分美观,在建筑艺术上是一个创造。
中外游人不绝。
1961年3月4日国务院将此塔列为全国重点文物保护单位。
1980年6月虎丘塔现场调查,当时由于全塔向东北方向严重倾斜,不仅塔顶离中心线已达2.31m,而且底层塔身发生不少裂缝,成为危险建筑而封闭、停止开放。
仔细观察塔身的裂缝,发现一个规律,塔身的东北方向为垂直裂缝,塔身的西南面却是水平裂缝。
虎丘塔倾斜全景(1980年6月)虎丘塔Ⅰ-Ⅰ地质剖面图2.事故原因分析经勘察,虎丘山是由火山喷发和造山运动形成,为坚硬的凝灰岩和晶屑流纹岩。
山顶岩面倾斜,西南高,东北低。
虎丘塔地基为人工地基,由大块石组成,块石最大粒径达1000mm。
人工块石填土层厚1-2m,西南薄,东北厚。
下为粉质粘土,呈可塑至软塑状态,也是西南薄,东北厚。
底部即为风化岩石和基岩。
塔底层直径13.66m范围内,覆盖层厚度西南为2.8m,东北为5.8m,厚度相差3.0m,这是虎丘塔发生倾斜的根本原因。
此外,南方多暴雨,源源雨水渗入地基块石填土层,冲走块石之间的细粒土,形成很多空洞,这是虎丘塔发生倾斜的重要原因。
在十年“文革”期间,无人管理,树叶堵塞虎丘塔周围排水沟,大量雨水下渗,加剧了地基不均匀沉降,危及塔身安全。
从虎丘塔结构设计上看有很大缺点,没有做扩大的基础,砖砌塔身垂直向下砌八皮砖,即埋深0.5m,直接置于上述块石填土人工地基上。
估算塔重63000kN,则地基单位面积压力高达435kPa,超过了地基承载力。
塔倾斜后,使东北部位应力集中,超过砖体抗压强度而压裂。
地基基础事故分析与处理案例分析
1、工程概述
北京百盛大厦二期工程,基坑深15米,采用桩锚支护,钢筋混泥土灌注桩直径为800mm,桩顶标高-3.0m,桩顶设一道钢筋混泥土圈梁,圈梁上做3m高的挡土砖墙,并加钢筋混泥土结构柱。
在圈梁下2m处设置一层锚杆,用钢腰梁将锚杆固定,其实锚杆长20m,角度15度到18度,锚筋为钢绞线。
该场地地质情况从上到下依次为:杂填土,粉质粘土,粘质粉土,粉细砂,中粗砂,石层等。
地下水分为上层滞水和承压水两种。
基坑开挖完毕后,进行底版施工。
一夜的大雨,基坑西南角30余根支护桩折断坍塌,圈梁拉断,锚杆失效拔出,砖护墙倒塌,大量土方涌入基坑。
西侧基坑周围地面也出现大小不等的裂缝。
2、事故分析
2.1锚杆设计的角度偏小,锚固段大部分位于粘性土层中,使得锚固力较小,后经验算,发现锚杆的安全储备不足。
2.2持续的大雨使地基土的含水量剧增,粘性土体的内摩擦角和粘聚力大大降低,导致支护桩的主动土压力增加。
同时沿地裂缝(甚至于空洞)渗入土体中的雨水,使锚杆锚固端的摩阻力大大降低,锚固力减小。
2.3基坑西南角挡土墙后滞留着一个老方洞,大量的雨水从此窜入,对该处的支护桩产生较大的侧压力,并且冲刷锚杆,使锚杆
失效。
3、事故处理
事故发生后,施工单位对西侧桩后出现裂缝的地段紧急用工字钢斜撑支护的圈梁,阻止其继续变形。
西南角塌方地带,从上到下进行人工清理,一边清理边用土钉墙进行加固。
重力坝地基问题案例分析1. 案例背景在建设水利工程中,重力坝是一种常见的类型。
重力坝主要依靠自身的重量来抵抗水压力,因此对地基的稳定性要求较高。
然而,在实际施工中,由于地质条件、设计参数等因素的影响,重力坝地基问题可能会出现。
本文将以美国胡佛大坝(Hoover Dam)为例,对重力坝地基问题进行分析。
2. 案例过程2.1 胡佛大坝概述胡佛大坝位于美国内华达州和亚利桑那州交界处,跨越科罗拉多河峡谷。
该大坝是世界上最大的重力拱形混凝土坝之一,也是美国最著名的水利工程之一。
胡佛大坝的建造始于1931年,于1936年完工。
2.2 地质勘察与设计在胡佛大坝建设之前,进行了详尽的地质勘察和设计工作。
科罗拉多河峡谷属于断层活动区域,岩石结构复杂,存在着断层、裂隙等地质问题。
为了确保大坝的稳定性,工程师们进行了大量的地质勘察和岩石力学试验,并在此基础上制定了详细的设计方案。
2.3 地基处理与施工根据地质勘察和设计结果,胡佛大坝的地基处理主要包括以下几个方面:•岩石锚杆:在岩石中钻孔并注入混凝土,形成锚固体,增加坝体与地基之间的摩擦力和抗滑稳定性。
•岩体加固:对存在裂隙和松散层的岩石进行加固处理,采用注浆、爆破等方法增强岩体的整体性。
•地下排水系统:在坝体底部设置排水管道,以减少渗流压力对地基的影响。
•沉降观测:在施工过程中对坝体沉降进行实时监测,及时调整施工参数。
通过以上地基处理措施,胡佛大坝的地基问题得到了有效解决。
3. 案例结果胡佛大坝建成后取得了显著的成就:•水利功能:胡佛大坝有效调节科罗拉多河水流,提供了大量的灌溉用水和发电能源,为周边地区的经济发展做出了巨大贡献。
•地质稳定:通过科学的地质勘察和地基处理,胡佛大坝在多次洪水冲击和地震中表现出良好的抗灾能力,保障了大坝的安全稳定。
•社会影响:胡佛大坝成为了美国重要的旅游景点之一,吸引了大量游客前来观光,并且为周边地区创造了就业机会。
4. 启示胡佛大坝的案例给我们提供了以下几点启示:•地质勘察与设计是确保重力坝地基稳定性的关键。
深厚严重湿陷性回填黄土地基处理应用案例及分析摘要:通过本项目案例分析,对30米厚严重湿陷性回填黄土,验证了沉管挤密桩的地基处理方案的可行性,桩体土压实系数、桩间土挤密系数、填土孔隙比、压实系数均满足规范要求,有效消除回填黄土湿陷性,避免出现地面沉降及下陷等不良情况,达到预期地基处理效果。
关键词:严重湿陷黄土深厚回填地基处理沉管挤密桩1.工程概况兰州某项目,占地面积约8000亩,挖填整平已完成,梁峁区域开挖整平,削山后的黄土回填至沟谷中。
建设区回填黄土厚度约5~30m,天然含水量为2.90~14.80%,平均值为7.20%;湿陷系数为0.000~0.157,平均为0.068,湿陷等级为Ⅳ级,湿陷类型为自重。
大厚度素填土固结沉降未完成,存在地面大面积沉降的可能,且遇水后素填土湿陷发生,进一步加剧沉降。
回填黄土须进行地基处理,控制后期地面沉降及下陷。
典型地勘剖面详图1。
图1 回填黄土典型地勘剖面关系图2.地基处理方案试验区及试验成果为达到预期地基处理效果,消除填土湿陷性,控制地面沉降,选取有代表性回填区域,进行地基处理试验。
地基处理方案为:沉管挤密桩法、SDDC法、预浸水+强夯法。
并根据桩体、桩间土挤密系数,湿陷性系数,含水量等检测成果,确定安全、经济、可行的地基处理方案。
2.1沉管挤密桩地基处理方案沉管挤密桩试验区回填黄土厚度约30m,桩径0.4m,桩间距0.7m、0.75m、0.8m、0.85m,正三角形布置,桩长约22m,采用跳桩法由外向内施工。
地基处理完成后,检测数据如下:(1)地基土处理前后湿陷性系数--深度变化曲线详图2;图2沉管挤密桩:地基土处理前后湿陷性系数--深度变化曲线(2)桩体土压实系数、桩间土挤密系数满足规范要求,挤密桩湿陷性消除深度约20~22m;(3)随着桩间距的减小,桩间土压缩性更低:桩间距0.7m时,地基处理后,孔隙比由原0.93降低至0.68;压缩系数由原0.16降低至0.08;压缩模量由原13.8Mpa增大至17.6MPa;(4)静力触探测试:地基处理后,锥尖阻力qc增大1.6~2.2倍,侧壁阻力fs增大1.5~2.3倍。
软土地基处理方法软土是淤泥和淤泥质土的总称。
主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。
具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
目前,软土地基处理的方法有预压法、换填法、强夯法和强夯置换法、砂石桩法、水泥土搅拌法及其他地基处理法。
本文着重介绍各个方法的施工工艺及流程,然后对于相同地质条件的软土地基提出相应的处理措施,剖析地基处理的重点,最后根据处理结果选择合适的处理方案。
工程概况及初步分析某地区建筑场地拟建二层框架结构房屋,建筑平面,室外标高为8.4m(±0.000),根据地质资料,现有场地标高为1.64m,需填土6.76m,土层依次如下:第一层为素填土,厚度0.5m;第二层为淤泥,厚度为11.4m,为高压缩性土,压缩模量Es=1.73MPa,固结系数Ch=Cv=1.0x10-3c㎡/s;第三层为粉质黏土夹碎石,厚度为4.6m,为中压缩性土,压缩模量Es=4.96MPa;第四层为淤泥质黏土,厚度为2.5m,压缩模量Es=1.85MPa;第五层为粉质黏土,厚度为5.4m,压缩模量Es=4.3MPa;第六层为淤泥质黏土,厚度为3.2m,压缩模量Es=1.85MPa;第七层为粗角砾土,厚度为2.2m,压缩模量Es=10MPa;第八层为粉质黏土,厚度为12.9m,压缩模量Es=4.8MPa.按《建筑地基基础设计规范》,对于高压缩性土地基,框架结构相邻柱基沉降差为0.003L(L为相邻柱距),经过初步估算,柱底内力标准值分别约为600KN和1000KN,柱距6米,容许的沉降差为18mm.在施工主体结构基础前期,由于场地需要回填土而且较厚,在回填施工时期,回填土属于外加荷载,此时按荷载考虑计算场地的沉降,总沉降量达到1316.34mm.各层沉降量为:第一层淤泥沉降量为946.9mm,占总沉降量的71.9%;第二层淤泥沉降量为131.6mm,占总沉降量的10.0%;第三层淤泥沉降量为189.4mm,占总沉降量的14.4%;第四层淤泥沉降量为48.4mm,占总沉降量的3.7%.此过程为固结排水沉降过程,随时间的发展场地土趋于稳定。
在沉降基本完成时,进行主体结构基础施工,此时场地土体性质发生变化,此时各层土的承载力和压缩模量均会有所增加,假设均比原来土体增加1.1倍。
此时按回填土承载力特征值fak=100Kpa,估算C轴交5轴及6轴柱基础A、B大小,分别为2m×3m和4.0m×4.0m,柱基A总沉降量为55.24mm,占回填土沉降量的4.2%,柱基B总沉降量为71.34mm,占回填土沉降量的5.4%,沉降差16.1mm,小于规范容许值18mm.从以上分析可以看出,在未进行任何地基处理的情况下,前期沉降占绝大部分,而后期采用独立扩展基础已能满足承载力且无软弱下卧层和变形要求。
因此,地基处理的重点在于加速固结排水过程,减少回填土引起的沉降。
1 地基处理措施1.1 选择合适的处理措施目前,软土地基处理的方法有换填法、预压法、强夯法和强夯置换法、砂石桩法、水泥土搅拌法、高压旋喷桩法、桩基法及其他地基处理法。
换填垫层法是挖除软弱地基土,采用砂石、粉质粘土、灰土、粉煤灰、矿渣等材料进行换填作为垫层的一种地基处理方法,通过换填软弱地基土的变形变成垫层地基的变形,因此能够减少地基的沉降。
本工程软弱地基土层埋深0.5m,层厚11.4m,首先需要挖除9725.9m3,回填土需要9725.9m3.可见挖土及回填方量相当大,从经济上考虑该方法不适用于该工程软弱地基处理。
堆载预压法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施,堆载预压分塑料排水带活砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。
通常,当软土层厚度小于4.0m时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4.0m时,为加速预压过程,应采用塑料排水带、砂井等竖井排水预压法处理地基。
本工程淤泥层厚度为11.4m,适合用排水预压法。
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,而强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。
此两种方法都采用夯击的方法进行地基加固,因此都有一定的加固深度,本工程软弱土层为淤泥层,该土性质不适用夯击方法加固,而且土层深度较深。
砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,本工程软弱土层为欠固结土层,在回填土回填至设计标高时,土层在附加应力作用下进行排水固结,土层压缩,因此不适用。
水泥搅拌法分为深层搅拌法和粉体喷搅法,水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。
当地基土的天然含水量小于30%、大于70%或地下水的PH值小于4时不宜采用干法。
因此本工程合适的地基处理方法可选用堆载预压法。
软土地基常见五种处理方法鉴于淤泥软土地基承载力低,压缩性大,透水性差,不易满足水工建筑物地基设计要求,故需进行处理,下面介绍淤泥软土地基五种处理方法。
1、桩基法当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩办法进行加固处理。
而桩基础技术多种多样,早期多采用水泥土搅拌桩、砂石一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全,设备陈旧,技术落后,存,桩、木桩,目前很少使用.在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题;二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基,由于存在工期长,工后变形大等问题,已不再用作对变形有要求的建筑地基处理;三是民用建筑已禁用木桩基础。
钢筋混凝土预制桩(钢筋混凝土桩和预应力管桩)目前由于具有较强承载力,投资省,质量有保证,施工速度快等特点,得到普遍运用,如本人设计龙海市角美镇金山水闸,其地质条件覆盖一层10m以上厚的淤泥土层,地基处理采用边长为250mm钢筋混凝土预制方桩,挤密淤土层并靠摩擦承载,钢筋混凝土预制桩还具有抗水闸水压力产生水平荷载,达到水平稳定作用。
淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载台,灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩,但两种方法灌注桩还存在一些技术难题,一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题;二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。
福建省龙海市发生几起灌注桩基础民用建筑不均匀沉陷,导致墙体裂缝事件,是由于施工中存在上述技术问题造成。
2、换土法当淤土层厚度较簿时,也可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理,鉴于换砂不利于防渗,且工程造价较高,一般应就地取材,以换填泥土为宜。
换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基承载力特性,提高抗变形和稳定能力,施工时应注意坑边稳定,保证填料质量,填料应分层夯实。
3、灌浆法是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。
灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。
灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果,如福建省龙海市角美壶屿港水闸由于淤泥软基不均匀,沉陷闸基沉降最大达到0.63m,加固时采用单管高压旋喷灌浆处理,每个闸墩上、下游侧和中间各设5个灌浆孔,沿闸墩轴线两侧布孔,灌注水泥浆,成桩直径0.5m,伸入闸基础10.5m,采用灌浆压力为20MPa,经过处理后闸基沉降基本得到控制。
高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩,提高闸基承载力,达到控制沉降的目的。
另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流,然后再对闸室进行灌浆处理,如厦门市石浔水闸由于闸基渗流造成闸室底板多个部位被淘空,加固时先在闸室上游侧采用帷幕灌浆防渗,灌浆帷幕布设在闸墩上游侧1.0m处,孔距 0.5m,灌注水泥浆,孔深5.0m,灌浆压力10MPa。
然后对闸室淘空部位采用钻孔灌浆处理,先灌细砂,不吃砂后,再灌水泥砂浆,最后灌水泥浆,水闸除险加固后效果显著。
4、排水固结法排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施,由排水系统和加压系统两部分组合而成。
排水系统是在地基中设置排水体,利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系,根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。
下面介绍效益较高塑料排水板处理淤泥软基方法,插入软基排水板,当填筑基础及上部建筑物时,荷载作用软基,地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内,由砂层向两侧排出,从而提高基底承载力,塑料排水板要在砂垫层完成后施工,由测量人员测量出需处理范围,标出每根排水板具体位置,插板机对中调平,把排水板在钻头安放好,开动打桩机锤打钻杆,将地面上塑料排水板截断,并留有一定富余长度,在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。
5、加筋法加筋土是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于土层中,利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力,使土与加筋材料形成整体,减少整体变形和增强整体稳定。
福建省福清过桥山围垦工程采用打设塑料排水板,以加速淤泥层排水固结,提高地基强度,又采用砂垫层中铺设土工织物,由于土工织物受拉作用,调整了基底应力分布,地基侧向位移和沉降却相应减少,地基稳定性就大大提高。
粉煤灰地层常用处理方法粉喷桩是以水泥等粉体作为固化材料,用压缩空气输送到软弱土层中,通过钻头再原位进行强制搅拌,形成土与水泥等搅拌掺加料的混合物,并具有整体性、水稳定性和一定强度的柱状加固体,从而加固了地基,是一种有效的软土地基加固方法。
强夯法是众多地基处理手段中的一种,可分为强夯法和强夯置换法两种。
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土和杂填土等地基;强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑-流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。
强夯加固作用与土层在被处理过程中的三种不同机理有关。
加密作用,以空气和气体的排出为特征;固结作用,以孔隙水的排出为特征;预加变形作用,以各种颗粒成分在结构上的重新排列和颗粒结构与形态的改变为特征。
灌浆法案例分析2:湿陷性黄土地基处理方法(1)强夯法垫层法(动力置换原理)挤密法(动力密实、动力固结原理)强夯法最好,该地区位于郊区,周围无任何建筑物和管线,采用强夯法不会对周围环境造成影响,而且这种方法施工便利、经济,被广泛采用)(2)桩基础法(价格昂贵)桩基础既是一种基础形式也可看作是一种地基处理措施,是在地基中有规则的布置灌注桩或钢筋混凝土桩,以提高地基承载能力打桩过程中将桩周土挤密,从而提高地基土的抗剪强度。