软土易影响公路铁路工程质量,引发地质灾害,须重视强化软土地基施工质量。
地基基础检测
(1)地基检测内容包括天然地基承载力、变形参数及岩土性状评价,处理土地基承载力,复合地基承载力。
(2)承载力检测方法可选择平板载荷试验、钻芯法、标准贯入试验等;单桩竖向抗压承载力检测可采用单桩竖向抗压静载试验和高应变法。
(3)锚杆抗拔承载力检测可采用基础锚杆抗拔试验。
(4)桩基础质量可采用结构钻芯法和回弹法。
存在问题
(1)在地质勘测时深度不够,没有查清楚软土土层的分布、厚度以及一些暗沟暗塘的具体情况,造成建筑物产生严重不均匀沉降,结构构件开裂,甚至工程不负荷载倒塌的事故。
(2)由于地质勘察不深入,不细致,未取得的地质资料不具可靠性,以致错误的将软土判断为好的地基土,使设计也随之错误,产生的不均匀沉降使建造物受力结构变化,裂缝倒塌,引起工程事故。
(3)软土的承载力比较低,地基无法承受,发生剪切的破坏,基础失去稳定性,带来较大沉降和不均匀沉降,使上部建造物结构受损,造成工程事故。
(4)对软土地基未作出处理,或者处理方法不正确,施工质量不过关,使建筑物产生过大的沉降和不均匀沉降,开裂,不得不二次或多次进行加固和处理。
施工方法
1.堆载预压法
该法是在工程建设前用不小于设计荷载的填土荷载,使地基提前固结沉降以提高地基的强度,减少工后沉降。当达到设计要求数值后,卸去荷载,修筑道路路面。经堆压预处理后,地基一般不会再产生大的固结沉降。利用路堤填土作为堆载,成本较低。施工填筑时宜采用分层分级施加荷载,以控制加荷速率,避免地基发生剪切破坏,达到地基强度缓慢提高的效果。
2.真空预压法
真空预压法是在需加固的软土地基内设砂井或塑料排水板,后在地面铺设砂垫层,其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝,通过埋设于砂垫层中的吸水管道,用真空装置进行抽气,将膜内空气排出,因而在膜内外产生气压差,气压差即转变成作用于地基上的荷载,地基不会产生剪切破坏。
3.反压护道法
该法是指在道路主路堤两侧,填筑一定宽度和高度的护道,以达到路堤稳定的一种方法,起抗滑的平衡作用,使得抗滑力矩能克服滑动力矩。其高度一般为路堤填土高度的1/3~1/2。
4.搅拌桩法
水泥土搅拌桩是胶结法处理软土地基的一种,利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基,以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。
5.换填垫层法
当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其他稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的砾料)称为换填或垫层法。此法处理的经济实用高度一般为2~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方与取土方量而增大工程成本。
6.强夯法
对于孔隙较大的地基及含水量在一定范围内的软弱粘性土地基,可采用重锤夯实或强夯。土层在巨大的冲击能作用下,土中产生很大的压力和冲击波,致使土体孔隙压缩,夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,土体迅速固结。强夯后地基承载力可得到一定的提高,压缩性可降低200%~1000%。
7.加筋路基法
对于沉降量不大的路堤,高路堤填土适当采用土工织物垫隔,限制了软基和路基的侧向位移,增加了侧向约束,从而降低应力水平,加强了路基刚度与稳定性,提高了路基的水平横向排水,使荷载均布。采用土工织物覆盖摊铺,既提高路基刚度,也使边坡受到维护,有利于排水,增加地基稳定性。
8.化学加固法
通过在软土地基中加入水泥或其他化学材料,进行软土地基处理的方法称为化学加固法。适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土,也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强中。
注意事项
(1)软土地基处理后,通过负载使超孔隙水压力逐渐消散,孔隙比减少,软土地基坚固,土壤的密度增加,抗剪强度增加。
(2)在填路基时,可以使用反压保护措施,并确保施工过程中的协调同步和路基工作之间的管道建设,确保地基受力均衡。
(3)处理一些桥梁的特殊路段,可以采用超载预压法的方法。此外,在软土地基水位较高的地方,必须做好排水建设、深化排水和完善的排水系统。
(4)在填筑路基的施工过程中,为了确保填筑路基的稳定性,可以增加反压保护措施,即在原始设计的护坡路堤高度的一半位置。
鉴于软土地基潜在的种种危害性,对于软基的处理标准要求高,也更高地要求了地质勘察在软土地基工程的深度和广度。
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