淺析巖土工程中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用

鄭方磊+隋鐵成

【摘 要】在巖土工程中，淤泥質(zhì)軟土地基必須采取有效的處置方法和工藝技術(shù)加以處理，其對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量有著直接性的影響。據(jù)此，本文主要對(duì)巖土工程中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；軟土地基；處理技術(shù)；應(yīng)用

一、軟土地基的特性

1.孔隙比大。

軟土地基通常土質(zhì)比較松散，土粒之間具有較大的空隙，所以孔隙比較一般的土體都比較大。

2.含水率大。

很多靠近河流、湖泊等位置的土體，地下水含量含豐富；或者是局部地區(qū)常年雨水豐富，都會(huì)導(dǎo)致土體內(nèi)含有大量的水形成軟土地基。

3.壓縮性高。

軟土地基由于其大的孔隙比和含水率，因此整體承載力較差，在承受外部壓力的時(shí)候，空隙變小、內(nèi)部水被擠壓出，所以體積會(huì)急劇變小，如果應(yīng)用在道路橋梁工程中，就會(huì)引起上部結(jié)構(gòu)的沉降和開裂。

4.透水性弱。

由于很多軟土地基已含有豐富的水，當(dāng)上部雨水或養(yǎng)護(hù)的施水的時(shí)候，下部無法吸收，導(dǎo)致上部水會(huì)長(zhǎng)期積累在路面無法排走，形成滯水。

5.抗剪強(qiáng)度低。

有些由于地質(zhì)變化情況導(dǎo)致的斷層帶或軟土層，在上部承受不均勻荷載的時(shí)候，很容易發(fā)生斷裂，造成上部結(jié)構(gòu)的破壞。

6.變動(dòng)靈敏性高。

在內(nèi)部含有大量的水分和氣泡的情況下，軟土地基體積很不穩(wěn)定，當(dāng)承受荷載的時(shí)候，會(huì)因?yàn)閴毫κ┘拥牟课弧⒎较蚝筒痪鶆蛐?，?dǎo)致軟土體積發(fā)生各種變化，因此變動(dòng)靈敏性很高。

二、巖土工程中軟土地基處理中經(jīng)常出現(xiàn)的問題

（一）不均勻沉降

由于軟土地基土質(zhì)顆粒比較松散、含水量較大，如果巖土工程軟土地基處理不當(dāng)，容易發(fā)生軟土地基不均勻沉降，對(duì)軟土地基上的工程結(jié)構(gòu)造成較大的影響，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生結(jié)構(gòu)倒塌或者傾斜，威脅人們的生命安全。

（二）荷載能力不足

軟土地基含水量大，在外力擠壓作用下，難以承受較大荷載，當(dāng)外界壓力較大時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響軟土地基的整體性和穩(wěn)定性，軟土地基上的工程結(jié)構(gòu)易發(fā)生變形。

（三）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)

巖土工程軟土地基在長(zhǎng)期靜置后，地基強(qiáng)度不斷降低，逐漸恢復(fù)為原來的特征，特別是受到振動(dòng)攪拌的作用，軟土土質(zhì)的絮狀結(jié)構(gòu)會(huì)受到損壞，巖土工程軟土地基易發(fā)生流動(dòng)，造成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)。

三、巖土工程施工中的軟土地基處理技術(shù)

（一）擠密技術(shù)

土和灰土擠密樁法主要是通過在形成樁孔過程中的側(cè)向擠壓作用擠密樁間土，將樁孔用灰土或素土進(jìn)行分層密實(shí)夯填。用灰土夯填被稱之為灰土樁擠密法，用素土夯填則成為土樁擠密法?；彝梁屯翗斗ù蠖嗲闆r下用于處理厚度較大的填土地基和濕陷性黃土，這主要有是由于灰土和土樁法具有就地取材、深層擠密和原位處理等特點(diǎn)。石灰樁法主要采用人工地基和機(jī)械地基成孔灌入一定比例的火山灰、粉灰煤和石灰塊等進(jìn)行夯實(shí)和振密形成樁體，石灰體含有的摻合料和生石灰拌合后水分會(huì)發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致生石灰體積發(fā)生膨脹，這時(shí)就很容易導(dǎo)致發(fā)生堵管現(xiàn)象。砂石樁法主要利用沖擊和振動(dòng)方式在軟土地基中成孔填入砂石、隨時(shí)和礫石等材料，砂石樁法是形成大直徑密實(shí)砂石樁體的軟土地基處理方法。

（二）加載技術(shù)

加載法是先促進(jìn)軟土地基沉降，增加地基強(qiáng)度。地基固結(jié)沉降法主要通過減少間隙水壓，以此提高效應(yīng)力法和地基增加總壓法。減少間隙水壓提高效應(yīng)力主要是依靠大氣壓力加載，促進(jìn)固結(jié)大氣壓加載法，地基增加總壓法則是利用填土荷載式填土加載法。而降低地下水法比較適合用于上部和中間存在砂層的地基，在施工區(qū)間加入鋼板進(jìn)行圍護(hù)，從而降低地下水位，同時(shí)能夠保證不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成影響。填土加載法和自沉實(shí)踐、載荷重量之間存在著必然聯(lián)系，主要是為了有效控制沉降量。在施工過程中，還要進(jìn)行全過程動(dòng)態(tài)觀測(cè)，這主要是由于沉降和實(shí)踐關(guān)系預(yù)測(cè)存在較大的難度，所以必須確定沉降量，以此有效避免地基遭到破壞。

（三）表層處理技術(shù)

在表層粘性土里面適當(dāng)加入添加劑等物質(zhì)，以此提高填土固結(jié)和穩(wěn)定性，同時(shí)有效改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度。軟土地基敷墊砂墊層在地基上部軟土含水量較大和土層較薄時(shí)，由于砂墊層具有上部排水層的功效，同時(shí)砂墊層也是填土內(nèi)地下排水層，能夠有效降低填土內(nèi)水位，為施工機(jī)械提供良好的通行條件。在地基的土層分布不均勻時(shí)，會(huì)直接導(dǎo)致土層局部不均勻側(cè)向和沉降變位，在出現(xiàn)這些現(xiàn)象時(shí)，必須利用敷墊擦了的抗剪力和抗壓力，大大減小地基局部的側(cè)向和沉降變位，增加施工機(jī)械通行的同時(shí)，有效提高地基支撐能力。

（四）樁基礎(chǔ)處理技術(shù)

所謂樁基礎(chǔ)處理技術(shù)，即在既有軟弱地基的基礎(chǔ)上，將樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)硬性打入軟弱地基內(nèi)，以此充分發(fā)揮樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力，從而有效避免軟弱地基的危害，就這種樁基礎(chǔ)處理技術(shù)應(yīng)用而言，關(guān)鍵在于必須加強(qiáng)控制樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的制作，并確保其自身強(qiáng)度與質(zhì)量。另外，還要充分考慮打入的位置，保證設(shè)計(jì)的有效性和科學(xué)性，確保承載力最大化，從而為巖土工程提供堅(jiān)實(shí)的樁基礎(chǔ)。

（五）排水固結(jié)法處理技術(shù)

排水固結(jié)是由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩個(gè)主要部分組成。加壓系統(tǒng)是動(dòng)力促使孔隙水排水，使土層固結(jié)。目前主要用的加壓有堆載法、真空預(yù)壓法、真空預(yù)壓聯(lián)合堆載法等。排水系統(tǒng)起增加孔隙水排出路徑，縮短排水距離，從而加速地基土的排水固結(jié)進(jìn)程。水平向排水墊層主為砂墊層，豎向排水通道是砂井和塑料排水帶。為了促進(jìn)地基排水固結(jié)，在粘性土地基中設(shè)立垂直排水柱，以此增加抗剪強(qiáng)度，通過深層復(fù)合地基加固和采用深層排水固結(jié)，能夠有效提高軟土地基的承載能力。排水固結(jié)法對(duì)大多數(shù)情況下都和緩速填土法或加載法共同使用。排水固結(jié)法對(duì)于泥炭質(zhì)地地基的效果相對(duì)較差，但是對(duì)均質(zhì)粘土地質(zhì)的效果最好。

（六）粉噴樁加固處理技術(shù)

鋪設(shè)碎石和砂土墊層，以此確保施工場(chǎng)地滿足機(jī)械行走要求。在低洼的施工場(chǎng)地必須采用回填粘性土方法，在粉噴樁施工前，要準(zhǔn)備施工場(chǎng)地工程地質(zhì)報(bào)告、土工試驗(yàn)報(bào)告、原地面高程測(cè)量資料和數(shù)據(jù)表以及粉噴樁設(shè)計(jì)樁位圖等。粉噴樁施工工藝都是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行實(shí)測(cè)和配比的，同時(shí)各項(xiàng)參數(shù)也都是由試樁確定，通過試樁能夠進(jìn)一步確定攪拌速度、噴粉量和鉆進(jìn)速度等。

四、巖土工程中軟土地基處理的控制要點(diǎn)

其一，在巖土工程施工之前，工作人員應(yīng)詳細(xì)的進(jìn)行地質(zhì)勘察，全面了解施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)情況，進(jìn)行土工試驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，掌握軟土地基的范圍和類型，從而有針對(duì)性地制定處理方案，確保軟土地基處理效果，并且減少費(fèi)用投入。其二，軟土地基有多種不同的處理方法，一些施工單位只是熟悉某些處理技術(shù)，在軟土地基處理過程中方法不合理，難以達(dá)到預(yù)期的地基處理效果，因此應(yīng)根據(jù)軟土地基的實(shí)際情況，經(jīng)過多方的研究審核后，再確定合適的地基處理技術(shù)。其三，軟土地基處理結(jié)束后，應(yīng)由專業(yè)的質(zhì)檢部門對(duì)軟土地基進(jìn)行荷載試驗(yàn)，檢測(cè)軟土地基的處理質(zhì)量，在符合設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行上部工程項(xiàng)目的施工。

五、結(jié)語

綜上所述，我國(guó)各地的地質(zhì)條件大不相同，差異也比較大，在施工過程中，必須全面加強(qiáng)對(duì)巖土的勘察，在詳細(xì)了解并充分掌握巖土各項(xiàng)地基參數(shù)的基礎(chǔ)上，采取軟土地基處理技術(shù)，科學(xué)合理應(yīng)用擠密技術(shù)、加載技術(shù)、表層處理技術(shù)、樁基礎(chǔ)處理技術(shù)、排水固結(jié)法處理技術(shù)、粉噴樁加固處理技術(shù)，從而為巖土工程的順利施工和工程質(zhì)量的有效提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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