淺析不良地基處理方法

賈彥武

摘要:在長期的建筑物施工過程中,經(jīng)常會遇見軟弱不良的地基。這種地基會導致建筑物沉降量過大,沉降時間過久且具有很大的不均勻性。因此在建筑施工過程中必須重視對不良軟弱地基的加固和處理,以避免建筑物產(chǎn)生不均勻沉降,保證工程質(zhì)量和建筑物的使用壽命。

Abstract: During the construction of building, we always meet with the poor and weak soil ground. This kind of ground may cause the deposition of building become larger and longer, which will cause irregularity. Great importance should be attached on the reinforcement of the poor soil ground in the course of construction to guarantee the quality and lifetime of the construction.

關鍵詞:軟弱不良地基;換土墊層;軟粘土

Key words: weak poor foundation; replacement cushion; soft clay

中圖分類號:TU753文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)04-0228-01

1軟粘土的物理力學性質(zhì)

軟粘土也稱軟土,是軟弱粘性土的簡稱。常見的軟弱粘性土是淤泥和淤泥質(zhì)土。

1.1 物理性質(zhì)

粘粒含量較多,一般塑性指數(shù)Ip大于17,屬粘性土。軟粘土多呈深灰、暗綠色,有臭味,含有機質(zhì),含水量較高,一般大于40%,而淤泥也有大于80%的情況?？紫侗纫话銥?.0～2.0,其中孔隙比為1.0～1.5稱為淤泥質(zhì)粘土,孔隙比大于1.5時稱為淤泥。

1.2 力學性質(zhì)

軟粘土的強度極低,不排水強度通常僅為5～30kPa,表現(xiàn)為承載力基本值很低,一般不超過70kPa,有的甚至只有20kPa。軟粘土尤其是淤泥靈敏度較高,這也是區(qū)別于一般粘土的重要指標。

軟粘土的壓縮性很大。壓縮系數(shù)大于0.5MPa,最大可達45MPa,壓縮指數(shù)約為0.35~0.75。滲透系數(shù)很小是軟粘土的又一重要特點,滲透系數(shù)小則固結速率就很慢,有效應力增長緩慢,從而沉降穩(wěn)定慢,地基強度增長也十分緩慢。這一特點是嚴重制約地基處理方法和處理效果的重要方面。

2處理方法

2.1 重錘夯實

利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實淺層地基,使其表面形成一層較為均勻的硬殼層,獲得一定厚度的持力層。

施工要點:施工前應試夯,確定有關技術參數(shù),如夯錘的重量、底面直徑及落距、最后下沉量及相應的夯擊遍數(shù)和總下沉量;夯實前槽、坑底面的標高應高出設計標高;夯實時地基土的含水量應控制在最優(yōu)含水量范圍內(nèi);大面積夯時應按順序;基底標高不同時應先深后淺;結束后,應及時將夯松的表土清除或?qū)⒏⊥猎诮咏?m的落距夯實至設計標高。

2.2 換土墊層

換土墊層就是將獨立基礎下面一定厚度的軟弱土層挖除,然后以中砂、粗砂、礫石、碎石或卵石、灰土、以及其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料填實。墊層應分層夯實,每層夯實后的密度應達到設計標準。

換土墊層的設計:

換土墊層的設計包括計算墊層所應具有的最小寬度和厚度。在墊層的寬度方面,根據(jù)建筑經(jīng)驗,墊層的頂寬一般采用較基礎底邊寬出200mm,墊層的底寬一般取基礎同寬。墊層的厚度應根據(jù)作用在墊層底面處土的自重應力與附加應力之和不大于軟弱土層承載力的條件確定,同時厚度不小于500mm。

3結構本身防變形處理方法

除了對設計好的基礎進行地基加固處理以外,在施工設計階段就根據(jù)勘察資料進行結構本身防變形的設計,真正做到以設計為中心,預防結合的思想。

3.1 增強結構整體剛度

建筑物常因功能的需要,使本身具有一定的剛度,一般工業(yè)及民用建筑剛度比較大的有兩種,一種為絕對剛性,如鋼筋混凝土筒倉,煙囪等;另一種為相對剛性,如多層磚石房屋,多層鋼筋混凝土框架,它具有一定的剛度,可是它的強度較低,不能與它的剛度協(xié)調(diào)一致,其抗拉能力尤弱,因此碰到軟土地基時應適當增加其關鍵部位的抗拉強度,這樣有利于利用建筑物的剛度來調(diào)整建筑物部分不均勻沉降。關鍵部位的柱、梁均應采取加大縱筋直徑,全程加密箍筋的方法,以達到增大建筑物整體抗拉強度的目的。

3.2 設置沉降縫

對于粘土層厚較大的軟弱地基,尤其是地基壓縮量相差較大的位置,在建筑物上設置沉降縫是常用的處理措施。沉降縫的設置宜結合建筑物的平面形狀、地基土質(zhì)、基礎類型及荷載條件等設置沉降縫,一般在下列部位設置:①建筑平面的轉(zhuǎn)折部位;②高度差異或荷載差異處;③長高比過大的砌體承重結構或鋼筋混凝土框架結構的適當部位;④建筑結構或基礎類型不同處;⑤分期建造的房屋的交界處。沉降縫應有足夠的寬度,房屋層數(shù)為2至3層時,沉降縫寬度為50～80mm。房屋層數(shù)為4至5層時,沉降縫寬度為80～120mm,房屋層數(shù)為5層以上時,沉降縫寬度不小于120mm,在特殊情況下可適當加寬。通過以上部位設置沉降縫可大大減少由于地基土軟弱引起的不均勻沉降縫。本工程是矩形平面,由于長度超過70米,所以在建筑物中部設置沉降縫,寬度為240mm。

3.3 注意相連建筑物的相互影響確保相鄰建筑物之間的安全距離

建筑物荷載不僅使本建筑物下的土層產(chǎn)生壓縮變形,在它以外一定范圍內(nèi)的土層,由于受到基礎壓力擴散的影響也將產(chǎn)生壓縮變形,這種變形隨著距離增加值逐漸減小,由于軟土地基的壓縮性很高,當兩建筑物之間距離較近時,這類附加不均勻壓縮變形甚大,常造成鄰近建筑物的傾斜或損壞,當被影響建筑物的剛度強度較差時,危害主要表現(xiàn)為產(chǎn)生裂縫;當剛度強度較好時則表現(xiàn)為建筑物的傾斜。

3.4 減輕建筑物的自重

減輕自重可減少建筑物的總沉降量,從而有利于對不均勻沉降的控制。也可在預先估計沉降量大的部分減輕自重,用以直接調(diào)整不均勻沉降。由于一般磚石結構民用建筑墻身重量所占比例很大,故若能用輕質(zhì)材料和改變結構體系來減輕這部分的重量,對控制沉降會有明顯效果。本工砌體材料均采用蒸壓混凝土空心砌塊,在起到保溫效果的同時又減輕了建筑物的自重。

4結束語

高樓萬丈平地起,所以地基處理的好壞直接影響到整個工程的質(zhì)量,合理的、有針對性的軟弱地基處理和上部結構設計,可以有效地減輕和消除軟弱地基對上部結構的不利影響,確保工程質(zhì)量。