摘 要:在工程施工中,回填土地基作為一種松散地基,一般是素填土或者雜填土組成,往往比較稀疏松動(dòng)而具有高壓縮性、土體不均勻,且承載力較低,容易有浸水失陷的危險(xiǎn)性。所以必須重視回填土地基施工過程中的處理,嚴(yán)格控制過程中的施工質(zhì)量,采用分層壓實(shí)或者注漿處理的填土加固處理方法,保證回填土地基的密實(shí)程度和均勻性,才能有效解決回填土地基松散易陷的問題。本文就此通過分析回填土地基的特征,來重點(diǎn)討論回填土地基工程處理的要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:回填土地基;特征;工程處理
在如今的工程施工中,會(huì)基于不同的土地地基進(jìn)行相應(yīng)的施工處理?;靥钔恋氐鼗话憔哂谐休d力低的特點(diǎn),規(guī)模大而造價(jià)高,只有采取科學(xué)合宜的基處理方式,才有可能有效地提高地基的承載能力,有利于充分利用有限的土地資源,節(jié)約建設(shè)投入。
1 回填土地基
回填土地基一般是在工程施工中,完成基礎(chǔ)等地面以下工程后,再進(jìn)行返填土后形成的。地基工程是主體工程的重要組成部分,施工過程中應(yīng)結(jié)合各棟建筑物的實(shí)際地質(zhì)條件進(jìn)行綜合考慮。
如果回填的土質(zhì)如果不講究,便會(huì)引發(fā)回填土地基的種種問題。回填土由于含有粘土成分,一般有較大的含水量,孔隙率高而比較疏松,而使得回填土地基承載力很低。如果不采取加固等有效的施工處理措施,就在回填土地基之上支承建筑物時(shí),地基便會(huì)由于粘土受到壓縮固結(jié)或剪切變形產(chǎn)生嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象,并且會(huì)因?yàn)閺?qiáng)度不夠而被破壞。
2 回填土地基工程的主要處理方法及其處理要點(diǎn)
2.1 強(qiáng)夯法
2.1.1 概 述
強(qiáng)夯法主要是利用10t到40t的夯錘,用大落距對(duì)地基土進(jìn)行強(qiáng)力夯擊。適用于碎石土、濕陷性黃土、低飽和度粉土、砂土、粘性土、雜填土等地基的處理。它加固的原理便是動(dòng)力密實(shí),通過夯擊減小土體的孔隙體積,使土體變得密實(shí),從而很好地增加地基的強(qiáng)度、降低地基壓縮性。
強(qiáng)夯法處理回填土地基一般設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、經(jīng)濟(jì)易行但效果顯著、并且適用范圍廣,因此得到了較為廣泛的運(yùn)用。不過采取強(qiáng)夯方法加固地基時(shí),應(yīng)該根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)情況和工程要求,并正確選用各項(xiàng)系數(shù)才能獲得更好的強(qiáng)夯效果。
2.1.2 處理要點(diǎn)
(1)強(qiáng)夯法要提前確定好回填土地基的承載力和沉降計(jì)算。
(2)強(qiáng)夯法對(duì)回填土的成份有要求。在強(qiáng)夯處理之前,必須對(duì)填土成份及含水量進(jìn)行勘察、化驗(yàn)。對(duì)含水量較高的場(chǎng)地進(jìn)行施工處理中必須要保證有可靠的技術(shù)支持,如果回填土成份是粘性土,且含水量較大,則強(qiáng)夯效果很差。在夯擊的過程中也要及時(shí)地排除夯坑及場(chǎng)地的積水。
(3)要加強(qiáng)對(duì)大面積的回填土地基填土過程的管理。如果有較多的大塊石塊,則應(yīng)注意搬移和剔除。如果碎石土中含有較多的石塊,且又靠近既有建筑物的時(shí)候,就只能使用低能量強(qiáng)夯,但同時(shí)又要防止強(qiáng)夯能量過低則不足以消除碎石或者碎塊之間的空隙,影響效果。
(4)由于強(qiáng)夯振動(dòng)大且產(chǎn)生的噪音也大,對(duì)建筑物的損壞和周圍人員的生活和工作都會(huì)產(chǎn)生很重大的影響,要注意減少對(duì)周圍居民的影響。
(5)撼砂換土要密實(shí)但又要確保不能太厚,厚度應(yīng)適當(dāng),一般不超過3.0,以免增加工程造價(jià)成本。此外,應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)工作。注意撼砂范圍最好超出建筑物基礎(chǔ)外邊緣一定的距離,以保證基底應(yīng)力的擴(kuò)散,且應(yīng)在基礎(chǔ)完工后及時(shí)回填土,保護(hù)撼砂,避免工程意外事故的發(fā)生。
(6)確保強(qiáng)夯的質(zhì)量控制。嚴(yán)格控制各次夯擊、推平和碾壓等工序間的間隔時(shí)間。注意在夯坑周圍地面沒有過大的突起。注意以防夯坑過深而發(fā)生起錘困難,出現(xiàn)偏錘或者歪錘。如果施工中出現(xiàn)偏錘要重新對(duì)點(diǎn);而如果歪錘,要即刻分析原因并及時(shí)調(diào)整,墊平坑底之后才能繼續(xù)進(jìn)行施工。
2.2 注漿加固法
2.2.1 概 述
注漿加固法是利用氣壓、液壓或電化學(xué)的原理,通過在土體孔隙或者巖石裂隙之中注入某些能固化的漿液的方法,從而將原來較松散的土體顆?;蛄严赌z合為整體,也能夠顯著改善土壤性能以進(jìn)行加固。經(jīng)過注漿處理后的填土地基,都很大程度地提高了土體的密實(shí)度和強(qiáng)度,縮減了滲透性和壓縮性,可以較好地控制地面和建筑物的沉降。同時(shí)還能改善水土環(huán)境,可以獲得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙收。
注漿加固法主要有如下幾個(gè)程序:
(1)鉆孔:先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鉆孔定位,通過回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)、水泵和泥漿攪拌機(jī)等鉆孔設(shè)備,利用泥漿循環(huán)護(hù)壁的方法鉆進(jìn)去,并用膨潤(rùn)土制漿進(jìn)行固壁。
(2)插入袖閥管:盡量使袖閥管位于鉆孔的中心從而使使封閉泥漿的厚度均勻。插管后還要防止其會(huì)在封閉泥漿的浮力作用下上浮,需要將袖閥管固定。
(3)澆注封閉泥漿:用鉆桿自鉆孔的底部注入封閉泥漿,利用套殼料置換孔內(nèi)泥漿。封閉泥漿一般由水泥、粉煤灰、膨潤(rùn)土和水以0.66∶0.33∶0.02∶0.55比例混合而成。
(4)注漿:等到封閉泥漿到了一定強(qiáng)度后,在袖閥管內(nèi)放入帶雙向密封的注漿管進(jìn)行分段注漿。漿液則由水泥、粉煤灰、膨潤(rùn)土和水以0.66∶0.33∶(0.7~1.0)∶0.02的配合比混合而成。
相比而言,采用注漿加固法進(jìn)行地基加固處理,施工工藝比較簡(jiǎn)單,周期也比較短,工程造價(jià)比較經(jīng)濟(jì),施工處理時(shí)也不會(huì)影響已經(jīng)安裝完畢的設(shè)備。
2.2.2 分層注漿加固填土地基應(yīng)注意的要點(diǎn)
(1)盡量保持垂直、同徑地鉆孔,袖閥管也要設(shè)法居中,以防使得同一斷面處的套殼厚薄不等造成開環(huán)不均勻。
(2)保證袖閥管內(nèi)壁的圓滑,不可以有叫較大的彎曲。
(3)鉆孔時(shí)要選用優(yōu)質(zhì)的泥漿來護(hù)壁,避免孔壁坍塌甚至影響坍塌處的開環(huán)效果。而如果選用質(zhì)量差的護(hù)壁泥漿,形成的孔壁泥皮會(huì)比較厚和松軟,影響開環(huán)后的流漿通道,從而影響注漿效果。
(4)注重封閉泥漿的質(zhì)量好壞,情況嚴(yán)重甚至?xí)?dǎo)致不能開環(huán)的情況。應(yīng)按設(shè)計(jì)要求科學(xué)配方,并注意攪拌均勻,采取正確的施工技術(shù)來確保注漿效果。
(5)施工過程中應(yīng)選用最合宜的開環(huán)方法。
2.3 主要施工機(jī)械
(1)對(duì)于粉質(zhì)的粘土與灰塵:采用平碾、振動(dòng)碾、羊足碾,如果是中小型工程還可以采用蛙式夯、柴油夯。
(2)對(duì)于砂石:適宜采用振動(dòng)碾。
(3)對(duì)于礦渣:適宜采用平碾振動(dòng)器、平碾或者蛙式夯。
(4)對(duì)于粉煤灰:適宜采用平碾。振動(dòng)碾、平板振動(dòng)器、蛙式夯。
2.4 根據(jù)不同情況選擇不同的處理方法
2.4.1 根據(jù)不同土質(zhì)情況
(1)對(duì)于粘性土:此種情況下,大部分方法基本使用,不過避免壓實(shí)法。粘土如果經(jīng)過擾動(dòng)便會(huì)造成強(qiáng)度的大幅度降低。因此處理時(shí)一定要確保盡量減少擾動(dòng)地基。
(2)對(duì)于砂性土:只對(duì)那種可能會(huì)液化的砂土,采取擠實(shí)砂樁法或振動(dòng)壓實(shí)的方法對(duì)地基進(jìn)行改善。
2.4.2 根據(jù)地基的基本構(gòu)成情況
(1)如果回填層上層淺且薄,就可以采用簡(jiǎn)單的表層處理方法。
(2)如果回填土層比較厚,則應(yīng)采取其它方法配合表層處理方法。
(3)如果有3~4m以下較薄厚度但夾以砂層時(shí),采取荷載壓重配合表層處理的方法。土質(zhì)調(diào)查中也不能遺漏
(4)如果回填土層較厚并且沒有砂層時(shí),經(jīng)常要采取垂直排水法來進(jìn)行沉降處理,并采取擠實(shí)砂樁法和石灰樁的方法
(5)如果土層淺層積有厚度4m以上的砂層,下面則回填弱粘土層時(shí),一般不會(huì)有穩(wěn)定的問題,只要進(jìn)行沉降處理,采取垂直排水以及荷載壓重的方法。
3 其他注意點(diǎn)
3.1 考慮沉降注意不同建筑的有不同沉降要求
建筑物等級(jí)越高,平整度就越重要,也就更需要采取有效的沉降處理措施。如果是建筑高層建筑或者是搭樓,則要采取嚴(yán)格的沉降和傾斜要求,而與普通的控制變形、不破壞地基的基本要求是不同的。而如果等級(jí)過低,則可先簡(jiǎn)易鋪好路面,等待沉降完成之后,再行正式鋪路,從而節(jié)約資金和成本。
3.2 注意場(chǎng)地均勻性
保證合適的建筑物坐落位置,以防只在一部分回填土地基上建構(gòu)建筑物而出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象。而如果建筑物有斜坡時(shí),周圍的地基容易發(fā)生隆起或者沉降的現(xiàn)象,也應(yīng)該注意減少沉降量同時(shí)控制土地剪切變形。
3.3 要綜合考慮施工對(duì)周圍建筑物的影響
注意降水情況,控制好水位高度,并防止產(chǎn)生流砂。以及同時(shí)考慮施工過程中其他比如噪聲、振動(dòng)和地下水和排出的泥水等情況對(duì)周圍環(huán)境的影響。
3.4 在建筑上部結(jié)構(gòu)的施工中,要搞好沉降觀測(cè)的工作,控制好加載的速度,不能使之過快而帶來危害。
4 結(jié)束語
對(duì)于回填土地基的施工處理,總體來說,不論采取哪種方法,都是通過降低土體孔隙水壓力,以此減少地基土的可壓縮性,提高地基的抗剪強(qiáng)度,保證回填土地基的施工和安全。我們需要在綜合考慮多種因素的基礎(chǔ)之上,采用最優(yōu)的工程處理方法,以更好地利用寶貴的土地資源。
參考文獻(xiàn)
[1]劉景政等編著.地基處理與實(shí)例分析[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1998.
[2]金波,馬晗捷;回填土地基處理方案的枚舉優(yōu)化決策[J];鄭州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1999年04期.
[3]袁興明.人工回填土松散地基的處理[J].山西建筑.2007(01).
[4]關(guān)勝洪.回填土地基加固處理方法的探討[J].能源與環(huán)境.2007(03).
作者簡(jiǎn)介:雷雨(1968-),男,陜西人,本科,中級(jí)工程師,主要從事大型國(guó)企總圖管理方面的工作。