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浅谈软土地基的基础设计与处理方法

时间:2022-11-18 15:05:19 教案设计 来源:网友投稿

摘要:软土地基房屋啊时常会发生地基沉降现象,给工程带来十分大的不便。本文结合工程地质学的原理从软土地基的设计原则出发,探讨了集中软土地基的设计与处理方法。

关键词:软土地基;基础设计;处理方法

1前言

软土地基是指一些抗剪强度较低、压缩性较高以及具有其它不良性质的地基土,如天然的淤泥与淤泥质土。软土地基上的房屋及其地基基础设计,应充分考虑软土地基的变形特征,防止其对建筑物的危害。过大的均匀沉降虽然也会严重影响建筑物的使用和外观,但从结构安全的角度看不致有什么影响,而不均匀沉必将使建筑物发生裂缝、扭曲或倾斜。影响其使用和安全,严童时甚至倒塌破坏。

2软土地基的设计原则与要求

2.1基本技术要求

软土工程设计应以最少的投资,最短的工期,达到设计基准期内安全运行,并满足所有的预定功能要求,即包括三个方面:(1)预定功能要求;(2)安全性和耐久件要求;(3)投资和工期的经济性要求。

2.2充分考虑场地条件

应充分搜集场地的地形、地质、水文、水文地质等资料,作为设计的依据。场地可能的自然灾害,如暴雨、洪水、地震、滑坡、泥石流等;由于工程建设引起的灾害,如采空塌陷、抽水塌陷、边坡失稳、管涌、交水等;均应在堪察、预测和评价的基础上,采取有效防治措施。

2.3岩土参数要科学选择

选用岩土参数时,应注意其非均质性与参数测定方法、测定条件与工程原型之间的差异、参数随时间和环境的改变,以及出于工程建设而可能产生的变化等。由于土体参数是随机变量与模糊量,故在划分工程地质单元的基础上,应进行统计分析,算出各项参数的平均值、标准差、变异系数;确定其特征值和设计值。在选定测试方法时,应注意其适用性。

2.4定性分析与定量分析结合

定性分析是岩土工程分析的首要步骤和定量分析的基础。对于下列问题一般只作定性分析:(1)工程选址和场地适宜件评价;(2)场地地质背景和地质稳定性评价;(3)土体性质的直观鉴定。定量分析可采用解析法、图解法或数值法性。考虑安全储备时,可用定值法或概率法。都应有足够的安全储备以保证工程的可靠定性分析和定量分析,都市在详细占有资料的基础上,运用较为成熟的理论和类似工程的经验,进行论证,并宜提出多个方案进行比较。

3软土地基的设计处理方法

3.1强夯碎石敦复合地基法改造技术

3.1.1作用机制

这种新技术的机制包括两种,一种是桩式置换,另一种是整体置换。这两种都有其本身的特色。

(1)桩式置换

首先要说的是桩式置换,这种工艺是与置换桩体的形成是同步的,在增加桩体下方土质强度的基础上使周围土地界面的土层也得到了压实,这一系列的形成下来,是地表形成一种混合垫层,从而与置换桩体形成最后的复合地基。

(2)整体置换

这种方法首先是对不良地基进行大力挤压,在挤压的基础上使不良地基形成最底层的换层垫层,再在换层垫层的上面铺垫高强度的填料,这样整个不良地基的负荷和抗压能力就不再受不良地基本身的控制,而是要看填层厚度和材质的影响了,从而对不良地基的变形进行了有效的控制。

3.1.2强夯置换法的注意事项

在应用强夯置换法时还有以下几个方面需要注意,才能保证置换后的地基具有良好的抗负荷效果。

(1)置换法的置换点位置

在进行强夯置换法这项技术的运用时,一般需要考虑的就是置换点的布置,通常采用2遍或3遍的交叉布置,此外,置换点的设置以梅花形最好,正方形次之,而置换点之间的距离选择较小间距时,土层能够承受更大的力和更高的剪切强度。

(2)置换法夯击能选择

考虑好置换点的位置之后,接下来考虑的夯击能也是置换法中的一个重要注意事项,一般单夯击能的选择大致在600到4000KN.m这个范围内,其主要受影响因素只有桩体的设计深度。

3.1.3置换法的的效果

(1)高效的挤密固结

强夯时,由于重锤带来的巨大冲击力,使不良地基表面的土层被挤压,原来的松软结构被破坏,地基变得更坚实,而强夯对于高饱和度,低透水性的黏土也有很好的夯实效果,原因就在于良好的排水网络。

(2)有效的挤淤置换

强夯置换时,将碎石击入软土中达到端石墩的效果,同时在形成的夯坑中填充新的高强度的材质,从而形成符合地基来增加不良地基的抗压能力,而在饱和软土基中,碎石墩的作用不是挤密地基,而是起到置换作用,在软土中碎石墩起到集中应力的作用,减少了软土上承受的相对压力,提高了整个地基承载力,这就是复合地基由于天然地基的地方了。

3.2渣土桩法

在加固过程中,由于重锤的冲击能造成一系列压缩波,使土体内出现排水网络,土的渗透性骤然增大,孔隙水迅速排出,孔隙压力很快消散,从而产生瞬时沉降,使土体压密,强度提高;同时重锤的冲击作用使填料向夯击方向和侧向挤密,从而对其周围的土体产生挤密加固作用,形成一个自内向外的挤密圈。在挤密过程中,周围土体的孔隙水压力随之增高,形成超静孔隙水压力。根据巴伦固结原理因为固结时间与排水距离的平方成正比,所以,增加排水途径,缩短排水距离,才能加速软土固结,提高地基承载力。加固柱体本身与软基有不同强度,它既是软土固结的排水体,又是基础的渣土桩。渣土桩和挤密后的地基土共同组成复合地基,从而提高地基强度并减小地基变形。

3.3排水固结法

排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同组合而成的。排水系统通常有普通砂并、袋装砂井和塑料排水带等;加压系统通常有堆载预压法、真空预压法、降低地下水位法、电渗法和联合法。近几年来,排水系统采用塑料排水带和袋装砂井较多,加压系统采用堆载预压和真空须压法较多,也有采用真空加堆载联合顶压法,以及利用建筑自重加载法。

4总结

总之,坚固的地基基础是整个建筑质量的保证,软基的建筑更应注意地基的处理。在设计时要设计优质的地基基础,而施工则是其设计目标能否实现的关键阶段,只有做好统筹规划与施工管理,才能做到事半功倍,保证整个建筑工程的质量。

参考文献:

[1]王仕传,凌建明,黄琴龙.路堤高度和加筋对软土地基累积塑性变形的影响.《同济大学学报(自然科学版)》.2011,3期

[2]付贵海,魏丽敏,郭志广.深厚软土地基增强型管桩受力性状试验研究.《土木建筑与环境工程》,2012,1.

[3]朱奎,魏纲,徐日庆.软土地基预制桩施工时桩上浮现象研究.《岩土力学》,2010,5.

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