浅谈湿软地基加固方法
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地基加固技术的比较与分析在建筑工程领域,地基的稳固性至关重要。
为了确保建筑物的安全和稳定,常常需要采用各种地基加固技术。
本文将对常见的地基加固技术进行比较与分析,帮助您更好地了解它们的特点和适用范围。
一、常见的地基加固技术1、换填垫层法换填垫层法是将基础底面下一定深度范围内的软弱土层挖去,然后分层填入强度较大、压缩性较小的材料,如砂、碎石、灰土等,并夯实至要求的密实度。
这种方法可以提高地基的承载力,减少地基的沉降量,适用于浅层软弱地基的处理。
2、强夯法强夯法是利用重锤从高处自由落下,给地基土以强大的冲击和振动能量,使土中出现很大的冲击应力,从而提高地基土的强度,降低其压缩性。
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土等地基。
3、挤密桩法挤密桩法包括灰土挤密桩法和土挤密桩法。
通过在地基中成孔,然后向孔内填入灰土或素土,并分层夯实,形成桩体,从而达到挤密地基土、提高地基承载力的目的。
这种方法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
4、深层搅拌法深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,使软土硬结而提高地基强度。
适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于 120kPa 的粘性土地基。
5、高压喷射注浆法高压喷射注浆法是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水成为 20~40MPa 的高压射流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体,同时钻杆以一定速度渐渐向上提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个固结体。
该方法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。
二、各种地基加固技术的比较1、加固效果不同的地基加固技术在加固效果上存在差异。
换填垫层法能够较为显著地提高地基的承载力和减少沉降,但对于深层软弱土层的处理效果有限;强夯法在处理大面积地基时效果较好,能大幅度提高地基的强度和稳定性;挤密桩法对于提高地基的承载力和消除湿陷性有较好的效果;深层搅拌法和高压喷射注浆法能够有效地改善软土地基的性质,提高其强度和稳定性。
工程中常用的几种地基加固处理方法良好的地基都具备两个条件:即较高的强度与较低的压缩性,但往往现实施工中,工程地基的性质都不太尽人意,这时就需要对地基进行一定的处理,所谓地基处理就是按照上部结构对地基的要求,对地基进行必要的加固或改良,提高地基土的承载力,保证地基稳定,减少房屋的沉降或不均匀沉降,消除湿陷性黄土的湿陷性,提高抗液化能力等。
常用的人工地基处理方法有换土垫层法、重锤表层夯实、强夯、振冲、砂桩、挤密、深层搅拌、堆载预压、化学加固等方法。
1. 换土垫层法。
建筑物基础下的持力层比较软弱,不能满足上部荷载对地基的要求时,若此类地基属浅层地基处理或软弱粘性土地基时,常采用换土垫层法来处理软弱地基。
换土垫层法是先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后回填强度较高、压缩性较低,并且没有侵蚀性的材料,如中粗砂、碎石或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣等,再分层夯实后作为地基的持力层。
换土垫层法的优点是,施工简单,方便就地取材,降低造价,换土垫层按其回填的材料可分为灰土垫层、砂垫层、碎(砂)石垫层等。
1.1灰土垫层。
灰土垫层是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去,用按一定体积比配合[常用3石灰:7粘土]的生石灰和黏性土拌合均匀后在最优含水量情况下分层回填夯实或压实而成。
适合于地下水位较低,基槽经常处于较干燥状态下的一般黏性土地基的加固。
1.2砂垫层和砂石垫层。
砂垫层和砂石垫层是将基础下面一定厚度软弱土层挖除,砂垫层的厚度根据垫层底部软弱土层的承载力确实,砂石垫层的配比按设计确定,待软弱土挖除后,用强度较大的砂或碎石等回填,并经分层夯实至密实,可请检测单位环刀取样(砂石垫层需设置纯砂检查点),若其干密度合格,则可以作为地基的持力层,干密度合格的砂垫层或砂石垫层可以起到提高地基承载力,减少沉降,加速软弱土层排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩等作用。
2. 夯实地基法2.1重锤夯实法。
馆重锤夯实是用起重机械将夯锤提升到一定高度后,利用自由下落时的冲击能重复夯打击实基土表面,使其形成一层比较密实的硬壳层,从而使地基得到加固。
一.软土的定义所谓软土,从广义上讲就是强度低、压缩性高的软弱土层。
二.软土的类型:按孔隙比及有机质含量为主划分为:软粘性土、淤泥质土、淤泥,称软土;泥炭质土、泥炭,称为泥沼。
三.软土的特性a.天然含水量高、孔隙比大。
含水量在34%~72%之间,孔隙比在1.0~1.9之间,饱和度一般大于95%,液限一般为35%~60%,塑性指数一般为13~30,天然容积密度为15~19KN/m3b.透水性差。
大部分软土的渗透系数为10-8~10-7cm/sc.压缩性高。
压缩系数为0.3~0.5,属于高压缩性土。
d.抗剪强度低。
其快剪粘聚力在10KPa左右,快剪内摩擦角在0~5oe.具有触变性。
一旦受到扰动,土的强度明显下降,甚至成流动状态。
f.流变性显著。
其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的0.4~0.8倍。
四.软土地基的处理原则主要原则是:技术可行、经济合理、满足工期要求。
五.软土地基的加固方法1.垫层与浅层处治。
设置于路堤与软基之间的透水性垫层是地基中的孔隙水排出的通道,软土地基上修筑的路堤,其下均宜设置透水性垫层。
浅层处治适用于表层软土厚度小于3m的软土路段的处理。
2、辗压实法——挖制最佳含水量,对土基分层压实,以提高强度和降低压缩性。
强夯法是以8—12t(甚至20t)的重锤,8-20m落距(最高达40m),土基进行强力夯击,利用冲击波和动应力达到加固土基的目的。
3、排水固结法——饱和软土在荷载作用下,排水固结后,抗剪强度可得到提高,则达到加固的目的。
4、挤密法——土基成孔后,在孔中灌以砂、石、灰土石灰等材料,捣实成直径较大的桩体,孔隙减少,提高承载力和加固的目的。
砂井——是利用各种打桩机具击入钢管或高压射水,爆破等方法在地基中获得一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。
A.外砂井顶面应铺设砂垫层,以构成完整的地基排水系统;B.砂井直径一般为20~30cm,软土厚大于5m;C.砂井施工方法——打入空心管法、射水法。
软土地基常见五种处理方案软土地基是建筑施工中常见的地基问题之一。
软土地基的特点是承载力低、变形大、稳定性差,给建筑物带来很大的风险。
为了解决软土地基的问题,通常采用以下五种处理方案:1. 增加地基承载力通过加固软土地基的承载力,可以提高地基的稳定性和抗震能力。
常用的方法有预压法、振冲法和挤浆法。
预压法通过施加重载荷,使软土地基产生固结压缩,增加其承载力。
振冲法和挤浆法是通过将水泥悬浆注入软土中,使其固化成坚硬的土层,增加承载力。
2. 提高地基排水性能软土地基的排水性能较差,容易引发地基液化现象。
为了改善这一问题,可以采取排水处理措施。
常见的方法包括安装排水管道、加装砂砾层和埋设排水井。
这些措施能够加快软土地基中水分的排泄,减轻地基液化风险。
3. 引入加固材料通过引入加固材料,可以提高软土地基的稳定性和强度。
常用的加固材料包括钢板桩、钢丝绳、土工合成材料等。
这些材料能够增加地基的抗剪和抗拉能力,减小地基变形。
4. 沉桩加固沉桩加固是一种常用的软土地基处理方法。
通过将桩体沉入地下,形成承载桩基,使地基产生悬浮效应,从而提高地基的承载能力和稳定性。
常见的沉桩方法包括预制桩、灌注桩和静载试验等。
5. 土体改良土体改良是通过改变软土地基自身的物理性质,提高其工程性能。
常见的土体改良方法有夯实法、冲击法和水泥混凝土搅拌桩法。
夯实法通过使用夯实机械对软土进行挤实,提高其密实度和承载力。
冲击法和水泥混凝土搅拌桩法则是通过将水泥掺入软土中进行冲击或搅拌,使其产生固化反应,增强地基的稳定性。
总之,软土地基处理方案的选择应根据具体情况进行,结合地基的地质条件、工程要求和经济性考虑,选择最适合的处理方法,确保地基的安全和稳定。
软土地基处理的方法及效果评价软土地基是指土壤具有较大的含水量、较低的抗剪强度和频繁发生液化现象的土层。
在建筑工程中,软土地基是一个常见而严重的问题,因为它会给建筑物的安全性和稳定性带来很大威胁。
因此,软土地基的处理方法和效果评价成为建筑工程领域一个重要的研究方向。
本文将探讨软土地基处理的方法以及评价其效果的指标。
一、软土地基处理方法1. 增加地基承载力的方法:为了增加软土地基的承载力,可以采取以下方法:(1)加固土体:将含水量高、抗剪强度低的软土进行加固处理,例如注浆、灌浆、预压和电渗排水等。
(2)土体改良:通过改变土体的物理和化学性质,提高土体的稳定性和承载力。
常见的土体改良方法包括土壤固化、土壤交联和土壤固结等。
(3)地基处理:通过地基改造,改变土体的形态结构和孔隙分布,提高土体的稳定性和承载力。
常见的地基处理方法包括桩基处理、千斤顶处理和振动加固等。
2. 减少软土地基沉降的方法:软土地基的沉降是一个常见而严重的问题,为了减少沉降的影响,可以采取以下方法:(1)过载预压:通过施加额外的荷载,使软土地基在施工前就发生一定的沉降,以减少后期的沉降。
(2)排水处理:通过排水措施,将软土地基中的多余水分迅速排出,减少孔隙水压力,以减小沉降的影响。
(3)建立刚性结构:在软土地基上建立刚性结构(比如地下连续墙和地下隧道)能够减轻软土地基的沉降。
二、软土地基处理效果评价指标1. 承载力指标:承载力是评价软土地基处理效果最重要的指标之一。
通常采用承载试验的方法,通过加压荷载或试验建筑物,测量地基的沉降、偏转和变形等参数来评价承载力。
常见的承载力指标包括极限承载力、初始刚度和稳定性。
2. 沉降指标:由于软土地基容易发生沉降,评价软土地基处理效果时需要关注沉降指标。
常用的沉降指标包括静态沉降、共振频率和地表沉降。
3. 抗液化指标:软土地基容易在地震等外力作用下发生液化现象,评价软土地基处理效果时需要考虑抗液化指标。
软土地基的加固措施一、软土地基加固主要方法:1 堆载预压法这种方法就是在准备建设建筑工程的预备阶段,采用不小于恒载的填土恒载,推动建筑的路基能够在建造之前完成加固下降来提升路基的结实度,从而可以避免在工程完工后进行沉降操作。
当前面所提及的指标达到我们在建造设计过程当中所要求的数值范围后,去除恒载,开始修建道路。
通过压土机不断的堆压的操作后,路面的地基在大部分情况下都不会出现凝结下降的现象。
采用路堤来进行填土作为恒载,所花费的成本非常的小。
在进行施工填土的时候最好利用分层次来施加恒载,来对不断进行添加荷载的速度进行控制,从而使得路基的性能强度不断的提升。
这个方法所采用的理论知识已经非常的成熟,在实际的施工当中非常的简便,并且没有必须要在实际的工程当中增加其他特殊的器械或者物料。
由于我们需要施工的这个地方的土质比较松,固结的系数非常的小,这就造成了在对该地区施工进行排水固结所需要的时间非常的长,这就造成了这个工程所花费的时间会很长。
如果在我们的施工工程的时间比较宽泛的情况下,我们可以采用这种方式,一旦工程时间非常的短,我们可以采用这种方法与其他的方法相结合的方式进行。
2 真空预压法这种方法的基本要求就是要求在工程需要进行固化的路基放置一些有排水材料,接着在路基的表面放置一层砂石,并在这个砂石的上面铺一层非常严密的隔绝膜使得这个砂土与空气隔离开来,经过我们预先放在砂石层里面通水水管,利用真空设备将里面的空气排出,所以在砂石层上面的薄膜内外就会形成一定的压力差,然后其就会变成一个荷载并作用在这个路基之上,所以这个路基在正常的情况之下是不会出现因为剪切而遭到破坏的情况出现,这样的设计对于某些地区的土质比较松软的路基是具有非常重要的作用。
这种方法不需要我们进行填载,从而给我们除了了填和去载的这个过程,使得工程的所花费的时间减少,节省了许多的材料,在进行施工的工程当中需要的技术非常的简单,也不需要非常大型的机械设备,有利于进行范围很广的工程展开。
工程技术
浅谈湿软地基加固方法
李正强
(河南高速公路发展有限责任公司,河南郑州450052)。
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’b 脯要j路基是4潞工程的重要妇戍部分,它即是路线的主体,戈建路面的基础,路基裢.工质量的好坏,直接影响路面的施工考命。
本文’,j 7就湿软地基加固的几种方法进行了详细的论述。
i涝j簿圃湿教地基;换填土层法;排水田鲒法;土工织物法;压实护道法;碾压夯实法
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我国地域辽阔,国土从南到北处在不同的纬度带,从东到西地势方法完全与砂井排水法一致。
目前摹本上以带沟槽的塑料芯板作为排水逐渐升高形成不同垂直高度带,由此构成了许许多多不同的区域地质板,又称塑料板法。
排水固结法还有降水预压和真空预压等新技术。
构造、地形、地貌、地质和水文地质、岩土、气候等地区性和地段性的3土工织物法
特殊条件,这些条件本身和其间的组合在一定的外因或场合作用,形成在路堤下面与地表之间铺设一层或多层具有较高抗拉强度及较大诸多类型的自然病害,影响公路路基的强度和稳定性,我们把在这些带渗透性的土工聚合高分子化学材料。
这种柔性滤层既能起到扩大基础分有地域或区域地基上修建的路基,—般称为特殊路基。
散荷载的作用,同时土工织物又能承受拉力,增加了—个稳定力矩,并在不同的自然病害条件下进行特殊路基施工,可采取不同的设计且不影响排水。
应用土工织物的工程,其施工除了应遵守一般的有关常与施工方法。
对软土地基经过特殊处理后,就可按—般方法进行路基施规施工程序和规定外,还应着重考虑由于铺设±工织物而带来施工E的工。
对多年冻土地区的地基,则很难进行处理,即使进行特殊处理后,特别要求,并保证按溺寸惭面及质量要求施工,注意现场检测。
土工织也不能按—般方法进行路基的施工。
因此我们把特殊路基分为两部分,物的铺设施工随着工程应用及具体条件可能使用各种各样的施工方法和—部分是巾帼特殊处理就能按—般方法进行路基施工的,>---j惯称为特殊机具,但任何情况下均应注意土工纤维的有效性与施工方法是否得当,地基加固,而把另—部分>--j惯称为特殊路基施工。
而且必须精心施工。
湿软地基主要指天然含水量过大,膨胀性高,具有湿陷性,承载3.1麓工中应注意的事项
力低,在荷载作用下容易产生滑动或固结沉降的图纸地基,如软土、泥1)铺设+-1-织物时,应注意均匀、平整。
在斜坡上施工时,应保沼、泥炭、湿陷性黄土、人为垃圾、松散杂填土、膨胀士、海(湖)相持一定松紧度(可用U形钉控制)以避免石块使其变形超出聚合材科沉积土等,路基直接填筑在这些地基上,往往会因地基承载力不足,或的弹性极限。
2)铺设土工织物时,应注意端头的位置和锚固。
3)铺设在自然因素作用下产生过大的变形,导致路基产生各种破坏。
因此,有土工织物的关键是保i正连续性,不使其出现扭曲、折皱、重叠、并要特必要采取措施对湿软地基予以加固。
湿软地基加固关键是排水和固结。
别注意应避免过量拉伸以避免超过其强度和变形的极限产生破坏或撕1换填土层法裂、局部顶破等。
4)为保证土工织物的整体性,施工中必须注意土工换填土层法是采用人工、’机械或爆破等方法,将基底一定深度及织物的链接,常用的有搭接法语缝接法,缝接法又分对面缝与折叠缝两范围的是软土层挖除,换_强度大、稳定性好的沙砾、卵石、碎石、石种接法。
5)现场施工中发现土工织物有破损时不许立即修不好。
6)土灰土、素士等回填,并分层压实至规定的密实度。
换填砂垫层,魄到工织物的存放I以及施工铺设过程应尽量醴免长时间暴晒或暴露,以免其加速软弱土层排水围结,提高承载力,减少沉降量,各种回填材料,其性能劣化。
应力分布规律、极限承载力、沉降特点,基本上与砂砾垫|昙丰目接近。
因32质量标准
此,换土层厚度、宽度以沙砾垫层作为计算模型沙砾层厚度,可按直线土工布质量符合设计要求,在平整的下承层上全断面铺设,土工变形体理论计算:或剥I翼定应力通过基础按30"刚性角向下扩散,砂布应拉直平顺,紧贴下承层;锚固端施工符合设计要求,接缝搭接粘合垫层底面呈梯形分布。
一般地,砾垫层厚度在0.6—10m之间,坡脚两强度符合要求,上下层土工布的搭接缝应交替错开。
侧各多铺筑50e r a宽的襟边。
4压实护道法
2排水固结法在路堤的~侧或两侧填筑适当高度与宽度的单级或多级护道,使排水固结法是在湿软地基中设置垂直排水井,缩短拍书距离,运路堤下的淤泥或泥碳向两侧隆起的趋势得到平衡;同时,加宽了荷载的用埠戴预压,挤出土中过多含才(量,加速土体固结,达到挤紧土粒,提分布宽度,减少了路堤的基地应力,从而保证路堤的稳定。
高土体的抗剪强受。
因此,该法适用于含水量过大,土层较厚的软弱地护道的高度与宽度,应通过圆弧法验算来确定。
单级护道高度必基,按垂直排水井材料的不同,可分为砂井法和排水板法。
须地域极限高度,一般为路堤高度的1/2—1/3D采用反压护道加固路2.1砂井法基,不需特殊机具和材料,施工简易。
因此,该法使用于非耕作区、职用锤击、震动、螺钻、射水等方式成孔,在孔内灌砂而形成沙井。
土不困难地区和路堤高度小于15—2倍极限高度的软基。
Jr J7J(法成孔称为水冲法,其他称为沉管法。
沙井表面铺设0.5—1.0m厚5碾压夯实法
的砂垫层或砂沟。
实践证明,预压加载量大致与设计荷载想接近,预压采用压实功能较大的振动压实方法,对非粘性土及松散杂填土、至800/0的固结度。
填土速度根据施工工期、地基强度增长情况分级填地表松散土,如矿渣、碎砖瓦等建筑垃圾填土,予以碾压,可提高地基筑,以每昼夜底面沉降量不超过15em、坡脚侧向位移不超过0ser e强度,降低压缩性。
对细颗填土,振动时间以3一f i m i n为宜:对建筑垃来控制。
砂并直径多为30—40.e ra,间距2—4m,平面上呈三角形或正圾,振动碾压时间略大-Y-1ra i n合适。
该项技术尽管迄今仍没有~套成方形布置,尤以三角形布置效果为佳:其深度以穿越地基可能的滑动面熟、完善的理论和设计方法,但已在土木工程中得到广泛应用,且在加为宜。
砂井用砂为中粗砂,含泥量不宜大于3%。
固饱和软粘土地基方面取得了新的成果与经验。
为了缩短砂并排水距离,往往预先在直径约7e ra的圆筒状编织袋6结语
里装满砂,然后放^成孔中。
此法称袋装砂井法,该法能保证砂井的密本文详细介绍了几种地基加固的方法,有的已在我国内公路路基实性和连续性,成孔时对图层扰动少,并具有施工机具简单、成本低等工作中运用,有的新技术还在研讨。
湿软地基加固,规模大,造价高,优点。
袋装砂并井距—般为1。
1.4m,其他与普通砂井相同。
应注意技术和经济两面的研究。
同时,地基加固是路基主体工程的一22排水板法部分,要结合路基标高、断面形式等面综合处治。
随着公路建设的高用纸板、纤维、塑料或绳子代替砂井的砂做成排水井。
其原理和速发展,地基加固法在理论与实践上,必将有新的发展与突破。