浅析软弱地基局部处理方法
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浅析软弱地基局部处理方法
作者:孙杨赵亮
来源:《新农村》2011年第24期
一、软弱地基形成的原因
软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其它高压缩性土层形成的地基,这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响,也从没有受到过地震、荷载等物理作用的影响,更没有受到土颗粒间化学作用的影响。
软弱地基是一种不良的地基,其稳定性非常的差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化,沉降量也很大。
因此在工程的建设过程中,要充分考虑地基的变形和稳定等问题。
在软弱地基上建设的工程,由于其地基强度不够和变形,往往不能满足工程的质量,所以要采用一定的措施,对软弱地基进行处理,从而提高地基的稳定性,减少地基的沉降和不均匀下降。
二、软弱地基的处理方法
地基处理的方法有多种,按时间可分为临时处理和永久处理,按处理深度可分为浅层处理和深层处理,按土性对象分为砂性土处理和黏性土处理、饱和土处理和非饱和土处理,按性质可分为物理处理、化学处理、生物处理;按加固机理可分为置换、排水固结、灌入固化物、震密或剂密、加筋、冷热处理、托换、纠倾等。
三、软弱地基局部处理
在工程建设中,需要经常对地基作局部的加固处理,这样可以保证工程的质量,缩短工程建设的进度。
在对软弱地基作局部处理时,要首先查明局部地基异常的原因和范围,然后根据软弱地基的实际情况,适用各种软弱地基处理方法,使得建筑物的各个部位的沉降量趋于一致,从而较少地基的不均匀沉降。
(一)松土的处理。
当遇到范围较小的松土坑时,可以先将松软土挖掉至老土,然后用压缩性相近的材料回填,当天然土为砂土时,用砂或级配砂石回填,回填时应分层洒水,夯实或用平板振捣器振密,每层厚度不大于20cm,同时根据土的性质和范围的不同,采用不同比例的灰土分成夯实。
应通过配置适当的钢筋提高地基上部的刚度能力。
(二)砖井和土井的处理。
如果砖井在基槽的中央,这时的内填土已经变得很密实,当出现这种情况时,应把井的砖圈放低到槽低下面1米的位置,同时用合适比例的灰土夯实到槽低,当井的直径大于1.5米以后,这时采用提高上部结构的刚度,并运用钢筋做墙内的地基,使得地基梁跨越砖井,对于井在基础的转角处的情形,一方面应对基础进行必要的加固处理,另一方面采用拆除回填的方法进行合适的处理。
(三)局部范围内硬土处理。
对于桩基周围有部分过分坚硬的土质时,要对这些东西进行局部的处理,这就需要挖掉旧的墙基、老灰土、大树根等等,这样就能减少地基的不均匀下降,也能有效避免建筑物建成之后的开裂,从而保证建筑物的质量。
(四)管道处理。
对于槽底附近的上下水管道,要采取其它的措施,防止出现漏水情况,避免出现水侵湿地基,使得地基出现不均匀的沉降。
对于在槽底下方出现管道的情况,要把管道进行清除,或者将基础局部落低,使得管道穿过基础墙,同时也要防止建筑物下沉,从而对管道形成破坏漏水,造成地基的不均匀沉降,影响建筑物的质量问题。
(五)橡皮土的处理。
对于地基的土质出现粘性土的时候,这种土一般含有较多的水分,对这部分进行夯排以后,就会形成所谓的橡皮土,因此,对于这样的情况,要采用其它办法先进行处理,比如进行晾槽或者使用白灰沫等办法,使得土的含水量得到有效的降低,对于出现的地基颤动情况,应把这些土进行全部的挖除,并填入相应部分的砂土,从而消除地基颤动情况。
四、建筑设计和结构措施
(一)增加结构整体刚度。
建筑物常因功能的需要,使本身具有一定的刚度,一般工业及民用建筑刚度比较大的有两种,一种为绝对刚性,如钢筋混凝土筒仓,烟囱等;另一种为相对刚性,如多层砖石房屋,多层钢筋混凝土框架,它具有一定的刚度,可是它的强度较低,不能与它的刚度协调一致,其抗拉能力尤弱,因此碰到软土地基时应适当增加其关键部位的抗拉强度,采用框架框剪结构。
还可在建筑物相应的部位设置沉降缝以减少不均匀沉降。
沉降缝设置的部位应在:①建筑物长高比过大的适当部位。
②平面形状复杂建筑物的转折部位。
③地基压缩性有明显不同处。
④建筑结构类型不同处。
⑤建筑物高度和荷载差异处。
⑥分期建造房屋的交界处。
⑦拟设置伸缩缝处。
通过以上部位设置沉降缝可大大减少由于地基土软弱引起的不均匀沉降缝。
(二)减少建筑物的不均匀沉降。
在不改变建筑物使用要求的前提下,建筑物的设计要尽量简单,对于复杂的建筑物,应根据建筑物的实际情况,可以把建筑物进行适当的划分,从而形成各个较好的单元,对于建筑物的差异大的情况,可以把建筑物的距离离开一定的距离。
如果拉开一定距离的两个单元需要进行连接时,可以采用自由沉降连接,或者运用其它措施进行处理。
通过增强建筑物刚度和强度,增加建筑物对地基不均匀变形的调整能力。
在开挖基槽时,如果发现有淤泥或淤泥质土时,不要扰动其原状结构。
在建筑建设过程中,可根据具体的情况,优先先盖建筑物的重点部分,通过对各部分进行有效的调整,降低建筑物的沉降差异。
(三)注意相连建筑间的相互影响。
建筑物荷载不仅使本建筑物下的土层产生压缩变形,在它以外一定范围内的土层,由于受到基础压力扩散的影响也将产生压缩变形,这种变形随着距离增加值逐渐减小,由于软土地基的压缩性很高,当两建筑物之间距离较近时,这类附加不均匀压缩变形甚大,常造成邻近建筑物的倾斜或损坏,若被影响建筑物的刚度强度较差时,危害主要表现为产生裂缝;当刚度强度较好时则表现为建筑物的倾斜。
(四)减轻建筑物的自重。
减轻自重可减少建筑物的总沉降量,从而有利于对不均匀沉降的控制。
也可在预先估计沉降量大的部分减轻自重,用以直接调整不均匀沉降。
由于一般砖石结构民用建筑墙身重量所占比例很大,故若能用轻质材料和改变结构体系来减轻这部分的重量,对控制沉降会有明显效果。
另一个减轻自重的途径是采用架空地面来代替填土,一般此部分约占地基容许承载力地10~40%,因此这部分若应用得当会有很好效果,此时基础形式可做空心基础,薄壳基础,沉井等,有时也可做成地下室,在大量减轻自重的同时,还会增加一定的使用价值。
五、结语
通过对软弱地基的处理,改良各种不良地基,使得满足各种大型和高程建筑的需要。
在软弱地基处理的时候,要结合拟建区域内地基土的组成及力学性质等实际情况,采用不同的地基处理方法,保证工程建设的质量,取得良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 叶书麟,叶观宝.地基处理与托换技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.。