淺析特殊土地基及地基處理

劉遠(yuǎn)

【摘要】在地基的設(shè)計(jì)與施工過程中，經(jīng)常會(huì)遇到特殊土地基，我們注意到上層建筑的荷載大小、基礎(chǔ)沉降、基礎(chǔ)下沉、失去穩(wěn)定導(dǎo)致的建筑物倒塌，邊坡和擋土墻的穩(wěn)固問題，都是地基設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)該注意的主要問題。這也是本文在特殊土地基處理和特性上所要著重研究和探討的。

【關(guān)鍵詞】特殊土地基；地基基礎(chǔ)；施工技術(shù)

萬丈高樓平地起，再好的建筑造型，美觀的外表，設(shè)備齊全的建筑功能設(shè)計(jì)如何合理，建構(gòu)如何堅(jiān)實(shí)可靠，消防等規(guī)范沒有任何疏漏，但是建筑物的根基沒有做好不穩(wěn)固上面的一切都是徒勞無用的。因此地基的加固與處理在施工過程中是十分重要的過程。

1、軟土

軟土特性壓縮性比較高，強(qiáng)度較小，天然含水量高，空隙大，抗剪度強(qiáng)，壓縮性也較大，透水性一般，固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長，主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土所形成的地基。軟土的基本特性是他的生成環(huán)境和地質(zhì)狀況所決定的，軟土的組織結(jié)構(gòu)比較細(xì)小。由于常年沉積在潮濕和水源附近，所以他的組成是粘粒和小顆粒所構(gòu)成。

1.1軟土的工程特性

首先是觸變性，觸變性在外力的作用下，軟土的結(jié)構(gòu)和特性發(fā)生一定的變化，主要是結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，固化能力下降，當(dāng)這樣的外力作用停止時(shí)，一段時(shí)間過后會(huì)慢慢的在結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度上有一定的恢復(fù)過程；其次是流變性，剪力不斷增加下，軟土?xí)l(fā)生一定的變形，這對(duì)建筑物地基的沉降有較大的影響，對(duì)斜坡、堤壩、碼頭及地基穩(wěn)定性不利，軟土的形成一般在靠近海濱河流等潮濕地帶，因此流變性較大；再次是低進(jìn)水性，軟土透水性能很差，建筑物沉降延續(xù)時(shí)間，地基中常出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，影響地基的強(qiáng)度，土層層狀分布復(fù)雜，低透水性可以理解成是根本不透水的，軟土的排水固結(jié)也需要相當(dāng)長的一段時(shí)間才能完成；最后是低強(qiáng)度性，由于軟土具有以上特征，因此軟土地基一般強(qiáng)度很低，當(dāng)然這與軟土的本身結(jié)構(gòu)組成有很大關(guān)系，軟土的組成其實(shí)是有顆粒極為細(xì)小的粒子所組成的，因此工程強(qiáng)度低。

1.2軟土地基的處理方法

換土墊層法，是一項(xiàng)比較傳統(tǒng)的地基處理方法，當(dāng)建筑物的主體荷載對(duì)地基產(chǎn)生一定的影響時(shí)，將基礎(chǔ)以下的一定范圍內(nèi)的土質(zhì)，砂石等進(jìn)行挖除，后換上回填土，按其材料分為砂地基、砂石地基、灰土地基等。它的特點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單，但所花費(fèi)較大。

強(qiáng)夯法的方法比較特殊，效果比較顯著，一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊的方法，使得土地基的土質(zhì)馬上固化，用這樣的強(qiáng)大的沖擊力對(duì)土層進(jìn)行固化。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的條件和現(xiàn)狀，確定連續(xù)錘擊或間歇錘擊的頻率，達(dá)到加固地基、便于施工的目的。

擠淤法是用一定量的石塊拋在需要處理的淤泥軟土位置，將淤泥和軟的土壤擠走，達(dá)到加固基礎(chǔ)的作用，這種方法施工中較為簡(jiǎn)單，容易達(dá)到較好的效果，處理淤泥的效果較好。

2、濕陷性黃土

黃土分布地區(qū)，一般氣候干燥、降雨量少，蒸發(fā)量大，屬于干旱、半干旱氣候類型，年平均降水量在250mm～550mm之間。濕陷性黃土一般都形成粒狀架空點(diǎn)接觸或半膠結(jié)形式，濕陷程度與骨架顆粒的強(qiáng)度、排列緊密情況、接觸面積和膠結(jié)物的性質(zhì)和分布情況有關(guān)。

2.1濕陷性黃土的工程特性

濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土，其土質(zhì)較均勻、結(jié)構(gòu)疏松、孔隙發(fā)育在未受水浸濕時(shí)，一般強(qiáng)度較高，壓縮性較小。當(dāng)在一定壓力下受水浸濕，土結(jié)構(gòu)會(huì)迅速破壞，產(chǎn)生較大附加下沉，強(qiáng)度迅速降低。構(gòu)成黃土的結(jié)構(gòu)體系是骨架顆粒，它的形態(tài)和連接形式影響到結(jié)構(gòu)體系的膠結(jié)程度，它的排列方式?jīng)Q定著結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性。

2.2 濕陷性黃土地基的地基處理

濕陷性黃土地基處理的方法有很多，在不同的地區(qū)，應(yīng)根據(jù)不同的地基土質(zhì)和不同的結(jié)構(gòu)物，對(duì)地基選擇不同的處理方法。在勘察階段，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)取樣，以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判定屬于自重濕陷性黃土和非濕陷性黃土。濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土，其真正的目的在于去掉土壤的濕陷性，從而加固土壤的固結(jié)度，其土質(zhì)較均勻、結(jié)構(gòu)松軟、孔隙率較高。濕陷性黃土在受到一定的作用力下會(huì)產(chǎn)生顯著的沉降問題無論是風(fēng)積或是坡積和洪積的黃土層，其蒸發(fā)影響深度大于大氣降水的影響深度，在其形成過程中，充分的壓力和適宜的濕度往往不能同時(shí)具備，導(dǎo)致土層的壓密欠佳。

3、膨脹土

膨脹土的成分是蒙脫石，屬于一種特殊的粘土，這種土的特點(diǎn)是遇水膨脹，水分失去后，自動(dòng)收縮，反復(fù)收縮膨脹變形，其結(jié)構(gòu)及其不穩(wěn)定。在我省陜南地區(qū)分布較為廣泛。主要分布在廣西、湖北、河南、四川安徽等地。判斷一種土是不是膨脹土有很多方法，最主要的是判斷它的固有屬性。

3.1 膨脹土的工程特性

膨脹土的主要特性在于它的吸水膨脹現(xiàn)象上，凝固的膨脹土在遇水后，仍能膨脹，膨脹土呈灰色、灰白色、細(xì)膩、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組織，容易風(fēng)化，含鈣質(zhì)較高。天然狀態(tài)下也成棱角狀，在非常潮濕的環(huán)境和狀態(tài)下，可以形成巨大的團(tuán)塊，膨脹土很難壓實(shí)，在用膨脹土做路基的情況下，容易產(chǎn)生沉降，會(huì)對(duì)路面造成一定的危害，在施工的過程中要注意這一點(diǎn)。

3.2膨脹土地基的地基處理

增加基礎(chǔ)自重，當(dāng)基礎(chǔ)底面壓力等于或大于膨脹力時(shí)，可組織膨脹力。換土處理、寬散水、砂包基礎(chǔ)、防水保濕等都是膨脹土地基的處理方案。工程實(shí)踐表明，膨脹土地基因地基土的體積膨脹或收縮問題造成的開裂破壞與非膨脹土地基表象上一樣，是地基不均勻變形而造成的。但它們因變形機(jī)理不同又有很大的差異，非膨脹土地基的不均勻變形，主要是由于上部結(jié)構(gòu)荷載和地基土的不均勻而產(chǎn)生不均勻的壓縮變形所致，且固結(jié)壓縮是隨時(shí)間的變化，因而壓縮沉降量逐漸增長直至穩(wěn)定。而膨脹土絕大部分是低壓縮性土，其固結(jié)壓縮變形小，建筑物產(chǎn)生變形的原因主要是由于地基土的脹縮引起的。同時(shí)，因膨脹土中水分變化常常是緩慢的。因此，膨脹土地基上建筑物開裂現(xiàn)象一般在建成3-5年之后或更長時(shí)間才出現(xiàn)。

結(jié)論：

萬丈高樓平地起，不管是什么樣的房屋建造都要從基礎(chǔ)開始，而基礎(chǔ)又都是從地基生根的，地基處理的好壞對(duì)房屋質(zhì)量的影響具有決定性作用，因此，地基的處理至關(guān)重要，同時(shí)也是房屋建造中必不可少的一個(gè)關(guān)鍵程序。在地基處理中，特殊土地基處理方法必須根據(jù)土質(zhì)情況，地理位置以及上部結(jié)構(gòu)的荷載，地基土質(zhì)的承載力和工程造價(jià)等綜合因素進(jìn)行綜合確定。

參考文獻(xiàn)：

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