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軟土地基的工程特性及處理方法,講的通透!
2021年01月04日    閱讀量:1727    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

我國公路行業規范對軟土地基定義是指強度低,壓縮量較高的軟弱土層,多數含有一定的有機物質。軟土地基的性質因地而異,因層而異,不可預見性大。在設計、施工過程中,稍有疏忽就會出現質量事故中國建材網cnprofit.com。本文總結了軟土地基的工程特性及常見處理方法,好好學習哦。


工程特性

軟土地基的工程特性


    (1)含水量較高,孔隙比大。一般含水量為 35%~80%,孔隙比為1~2;

    (2)抗剪強度很低。根據土工試驗的結果,我國軟土的天然不排水抗剪強度一般小于 20kPa,其變化范圍在 5~25kPa;有效內摩擦角約為 20°~35°;固結不排水剪內摩擦角 12°~17°。正常固結的軟土層的不排水抗剪強度往往是隨距地表深度的增加而增大,每米的增長率約為 1~2kPa。加速軟土層的固結速率是改善軟土強度特性的一項有效途徑;

    (3)壓縮性較高。一般正常固結的軟土的壓縮系數約為α1-2=0.5~1.5MPa-1,最大可達α1-2=4.5MPa-1;壓縮指數約為 Cc=0.35~0.75;

    (4)滲透性很小。軟土的滲透系數一般約為 1×10-6~1×10-8cm/s ;

    (5)具有明顯的結構性。軟土一般為絮狀結構,尤以海相粘土更為明顯。這種土一旦受到擾動,土的強度顯著降低,甚至呈流動狀態。我國沿海軟土的靈敏度一般為 4~10,屬于高靈敏度土。因此,在軟土層中進行地基處理和基坑開挖,若不注意避免擾動土的結構,就會加劇土體變形,降低地基土的強度,影響地基處理效果;

    (6)具有明顯的流變性。在荷載作用下,軟土承受剪應力的作用產生緩慢的剪切變形,并可能導致抗剪強度的衰減,在主固結沉降完畢之后還可能繼續產生可觀的次固結沉降。


處理方法

軟土地基的處理方法


    軟土地基處理的目的就要采取有效方法,對軟土地基進行加固,提高 軟土地基的承載力。目前國內軟土地基的加固方法很多,各種方法都有其 適用范圍和局限性。選用何種方法,應充分考慮構筑物對地基的要求、材料來源、施工機具和施工工期等因素,因地制宜地選出經濟效益比最優的方法。

    目前軟土地基處理的方法主要有以下幾種。


01輕夯多遍處理

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    軟土的高壓縮性和流變性決定了其不能采用純粹的強夯法,“輕夯多 遍”該工法是經過近二十年的開發研究、成熟的軟土地基處理新技術。從工后沉降來說,經過大量的現場鉆探取土和室內土工試驗得出的土性指標 進行估算,“輕夯多遍”強夯法可以在施工期內將沉降量完成預估最終沉 降的 90%以上(經過計算分析,在相同的地基土,相同的堆載預壓作用下, 要完成 90%的固結度,至少需要 2~3 年),且固結過程是相當快的。該工法強調信息化施工,在施工中,每一遍都要進行試夯,若發生夯 坑周圍有隆起則要降低夯能,若發現夯坑過深則要減少擊數,每一遍都要動力觸探進行檢測,了解加固效果,并對下一遍夯擊參數做調整。該工法加固效果具有工后地基承載力高、固結充分、沉降小、工期短、 造價省、施工環保、質量可控等優點。

    依據土體即將破壞時的標志,結合工程經驗,輕夯多遍強夯法采用如下的收錘標準:

    ①坑周不出現明顯的隆起。如果坑周出現明顯隆起,標志著坑周土體已經破壞,如第一擊時就已明顯隆起,則要降低夯擊能。

    ②不 能有過大的側向位移。如果有過大的側向位移,則表明土體已經破壞。

    ③ 后一擊夯沉量應小于前一擊的夯沉量。如果是后一擊夯沉量大于前一擊的 夯沉量,說明土體側向位移較大,表明土體結構破壞。④夯坑深度不能太 大。按工程經驗,一般采用每遍總夯沉量不超過 60cm 。

02真空預壓法

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    真空預壓法是普遍使用的一種對軟土地基進行加固的方法。其原理是 對被加固軟基抽真空形成的大氣壓差作為預壓荷載, 使加固區域內的土 體造成負壓,通過排水通道傳至設計深度, 沿深度基本呈矩形分布,真 空預壓排水固結法加固軟基不需要施加實體荷載,軟基預壓排水是在真空 吸、擠壓共同作用下完成,真空預壓是使邊界的孔壓降低,真空度越高, 沿深度衰減越小,則增加的有效應力越大,加固效果越好。真空預壓法是 眾多軟基處理加固方法中的一種,適用于加固淤泥、淤泥質土和其他能夠 夠排水固結而且能形成負超靜水壓力邊界條件的軟粘土,具有工期短、費 用低、無噪音、排水效果顯著等優點。


03電滲法


    電滲加固機理要從土的微觀結構說起。土是固--液--氣三相分散系。土的固相即土顆粒, 其表面通常帶有負電荷, 在外加電場作用下, 向 電勢高處運動, 此現象稱為電泳;土的液相即土中水, 它極易和被溶 解的物質如水中的陽離子結合成水化陽離子, 在外加電場作用下, 向電 勢低處運動, 此現象稱為電滲。在土中插入金屬電極,并通以直流電,在電場作用下,土中水從陽極 流向陰極,產生電滲,從而降低高黏性土的含水率或地下水位,以改善土 性的加固方法。電滲法具有加固速率快、效果明顯及對周圍環境污染少等優點,在灘涂地基處理施工中使用廣泛。


04堆載預壓法


    堆載預壓法是在布設完的排水通道的地基上分層施加堆載材料,進行正向施加荷載,使地基土體產生沉降固結的方法。荷載材料根據當地資源 情況可以選用土、砂或山皮土、山皮石等,按設計分級堆載到一定的厚度 或標高,達到一定的固結周期后,卸載至設計標高整平,堆載預壓法加固期長、受季節性影響大和需要大量的堆載材料等特點。


05爆破擠淤法


    爆破擠淤的原理是通過爆炸作用排淤填石,達到泥、石臵換目的。施 工方法就是在拋填堤頭泥石交界面前方的淤泥中埋設群藥包,藥包爆炸后,通過藥包爆炸的能量將堤頭前面的淤泥向四周擠開,在淤泥內形成爆炸空 腔,拋石體隨即坍塌充填空腔,使爆前處于平衡狀態的拋石體向強度降低 處的淤泥內滑移,達到泥、石臵換的目的,從而達到處理軟土地基的目的。爆破擠淤技術具有施工工藝簡單、對其它工序干擾小、施工速度快、后期沉降小的優點,特別是在較厚度淤泥的軟基處理工程中這些優點表現得更加明顯。爆破擠淤深度可以達到十幾米。

    爆破擠淤技術明顯的優點是:

    施工工藝簡單,對其他工序干擾小,施工速度快,后期沉降小。這種方法實質上是拋石擠淤和壓載擠淤的進一步 發展,無疑具有很高的技術與經濟價值。通過前面的分析,以上各種軟土的處理方法各有優缺點,我們應該根據場地及軟土的具體情況,具體分析, 采用成本低、效果好的處理方法。



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