在工程施工建設(shè)期間,往往會(huì)遇見很多不良地質(zhì)情況,給工程施工造成很大的難度,同時(shí)也影響工程質(zhì)量,如果處理不及時(shí)、不徹底,將對(duì)工程使用埋下質(zhì)量隱患,造成提高養(yǎng)護(hù)成本和處理難度。下面對(duì)常見不良地基土的處治方法做一粗淺的探討。
一、置換法
1.換填法。將表層不良地基土挖除,然后回填有較好壓密特性的土進(jìn)行壓實(shí)或夯實(shí),形成良好的密實(shí)層,從而改變地基的承載力特性,提高抗變形和穩(wěn)定能力。施工要點(diǎn)為:把要轉(zhuǎn)換的土層挖盡、注意坑邊穩(wěn)定;保證填料的質(zhì)量;填料分層夯實(shí)。
2.振沖置換法。利用專門的振沖機(jī)具,在高壓水射流下邊振邊沖,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成樁體。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基,達(dá)到提高地基承載力減小壓縮性的目的。施工中需要注意的是,碎石樁的承載力和沉降量很大程度上取決于原地基土對(duì)其的側(cè)向約束作用,該作用越弱,碎石樁的作用效果越差,因而該方法用于強(qiáng)度很低的軟粘土地基時(shí)必須慎重。
3.夯擠置換法。利用沉管或夯錘的辦法將管錘置入土中,使土體向側(cè)邊擠開,并在管內(nèi)或夯坑放人碎石或砂等填料。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基,由于擠、夯使土體側(cè)向擠壓,地面隆起,土體超靜孔隙水壓力提高,當(dāng)超靜孔隙水壓力消散后土體強(qiáng)度也會(huì)有相應(yīng)提高。
二、預(yù)壓法
1.堆載預(yù)壓法。在施工之前,用臨時(shí)堆載砂石料、土料、其他建筑材料、貨物等的方法對(duì)地基施加荷載,給予一定的預(yù)壓期。使地基預(yù)先壓縮完成大部分沉降并使地基承載力得到提高后,卸除荷載再進(jìn)行施工。其施工工藝與要點(diǎn)有:①預(yù)壓荷載一般宜取等于或大于設(shè)計(jì)荷載;②大面積堆載可采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合作業(yè),對(duì)超軟土地基的第一級(jí)堆載用輕型機(jī)械或人工作業(yè);③堆載的頂面寬度應(yīng)小于建筑物的底面寬度,底面應(yīng)適當(dāng)放大;④作用于地基上的荷載不得超過地基的極限荷載。
2.降水法。降低地下水位可減少地基的孔隙水壓力,增加上覆土自重應(yīng)力,使有效應(yīng)力增加,從而使地基得到預(yù)壓。這實(shí)際上是通過降低地下水位,靠地基土自重來實(shí)現(xiàn)預(yù)壓目的。施工要點(diǎn)為:一般采用輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)或深井井點(diǎn);當(dāng)土層為飽和粘土、粉土、淤泥和淤泥質(zhì)粘性土?xí)r,宜輔以電極相結(jié)合。
三、壓實(shí)與夯實(shí)法
1.表層壓實(shí)法。采用人工夯、低能夯實(shí)機(jī)械、碾壓或振動(dòng)碾壓|來源|考試|大|機(jī)械對(duì)比較疏松的表層土進(jìn)行壓實(shí),也可對(duì)分層填筑土進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)表層土含水量較高時(shí)或填筑土層含水量較高時(shí),可分層鋪墊石灰、水泥進(jìn)行壓實(shí),使土體得到加固。
2.重錘夯實(shí)法。重錘夯實(shí)就是利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實(shí)淺層地基,使其表面形成一層較為均勻的硬殼層,獲得一定厚度的持力層。該工藝的施工要點(diǎn)為:施工前應(yīng)試夯,確定有關(guān)技術(shù)參數(shù),如夯錘的重量、底面直徑及落距、最后下沉量及相應(yīng)的夯擊遍數(shù)和總下沉量;夯實(shí)前槽、坑底面的標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高;夯實(shí)時(shí)地基土的含水量應(yīng)控制在含水量范圍內(nèi);大面積夯時(shí)應(yīng)按順序;基底標(biāo)高不同時(shí)應(yīng)先深后淺;冬季施工,當(dāng)土已凍結(jié)時(shí),應(yīng)將凍土層挖去或通過燒熱法將土層融解;結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)將夯松的表土清除或?qū)⒏⊥猎诮咏泵椎穆渚嗪粚?shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
3.強(qiáng)夯。強(qiáng)夯是強(qiáng)力夯實(shí)的簡(jiǎn)稱。將重錘從高處自由下落,對(duì)地基施加很高的沖擊能,反復(fù)多次夯擊地面,使地基土中的顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整,土體變密實(shí),從而能較大限度提高地基強(qiáng)度和降低壓縮性。其施工工藝流程為:①平整場(chǎng)地;②鋪級(jí)配碎石墊層;③強(qiáng)夯置換設(shè)置碎石墩;④平整并填級(jí)配碎石墊層;⑤滿夯一遍;⑥找平,并鋪土工布;⑦回填風(fēng)化石渣墊層,用振動(dòng)碾碾壓八遍。一般在大型強(qiáng)夯施土前,都應(yīng)選擇面積不大于400m2的場(chǎng)地進(jìn)行典型試驗(yàn),以便取得數(shù)據(jù),指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。
四、拌和法
1.高壓噴射注漿法高壓旋噴法。以高壓力使水泥漿液通過管路從噴射孔噴出,直接切割破壞土體的同時(shí)與土拌和并起部分置換作用。凝固后成為拌和樁柱體,這種樁柱體與地基一起形成復(fù)合地基。也可以用這種方法形成擋土結(jié)構(gòu)或防滲結(jié)構(gòu)。
2.深層攪拌法。深層攪拌法主要用于加固飽和軟粘土。它利用水泥漿體、水泥或石灰粉體作為主固化劑,應(yīng)用特制的深層攪拌機(jī)械將固化劑送人地基土中與土強(qiáng)制攪拌,形成水泥石灰土的樁柱體,與原地基組成復(fù)合地基。水泥土樁柱的物理力學(xué)性質(zhì)取決于固化劑與土之間所產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng)。固化劑的摻人量及攪拌均勻性和土的性質(zhì)是影響水泥土樁柱性質(zhì)以至復(fù)合地基強(qiáng)度和壓縮性的主要因素。
該方法的施工工藝是:①定位;②漿液|來源|考試|大|配制;③送漿; ④鉆進(jìn)噴漿攪拌;⑤提升攪拌噴漿;⑥重復(fù)鉆進(jìn)噴漿攪拌;⑦重復(fù)提升攪拌;⑧當(dāng)攪拌軸鉆進(jìn)、提升速度為0.65~1.Om/min時(shí),應(yīng)重復(fù)攪拌一次;⑨成樁完畢,清理攪拌葉片上包裹的土塊及噴漿口,將樁機(jī)移至另一樁位施工。
一、置換法
1.換填法。將表層不良地基土挖除,然后回填有較好壓密特性的土進(jìn)行壓實(shí)或夯實(shí),形成良好的密實(shí)層,從而改變地基的承載力特性,提高抗變形和穩(wěn)定能力。施工要點(diǎn)為:把要轉(zhuǎn)換的土層挖盡、注意坑邊穩(wěn)定;保證填料的質(zhì)量;填料分層夯實(shí)。
2.振沖置換法。利用專門的振沖機(jī)具,在高壓水射流下邊振邊沖,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成樁體。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基,達(dá)到提高地基承載力減小壓縮性的目的。施工中需要注意的是,碎石樁的承載力和沉降量很大程度上取決于原地基土對(duì)其的側(cè)向約束作用,該作用越弱,碎石樁的作用效果越差,因而該方法用于強(qiáng)度很低的軟粘土地基時(shí)必須慎重。
3.夯擠置換法。利用沉管或夯錘的辦法將管錘置入土中,使土體向側(cè)邊擠開,并在管內(nèi)或夯坑放人碎石或砂等填料。該樁體與原地基土組成復(fù)合地基,由于擠、夯使土體側(cè)向擠壓,地面隆起,土體超靜孔隙水壓力提高,當(dāng)超靜孔隙水壓力消散后土體強(qiáng)度也會(huì)有相應(yīng)提高。
二、預(yù)壓法
1.堆載預(yù)壓法。在施工之前,用臨時(shí)堆載砂石料、土料、其他建筑材料、貨物等的方法對(duì)地基施加荷載,給予一定的預(yù)壓期。使地基預(yù)先壓縮完成大部分沉降并使地基承載力得到提高后,卸除荷載再進(jìn)行施工。其施工工藝與要點(diǎn)有:①預(yù)壓荷載一般宜取等于或大于設(shè)計(jì)荷載;②大面積堆載可采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合作業(yè),對(duì)超軟土地基的第一級(jí)堆載用輕型機(jī)械或人工作業(yè);③堆載的頂面寬度應(yīng)小于建筑物的底面寬度,底面應(yīng)適當(dāng)放大;④作用于地基上的荷載不得超過地基的極限荷載。
2.降水法。降低地下水位可減少地基的孔隙水壓力,增加上覆土自重應(yīng)力,使有效應(yīng)力增加,從而使地基得到預(yù)壓。這實(shí)際上是通過降低地下水位,靠地基土自重來實(shí)現(xiàn)預(yù)壓目的。施工要點(diǎn)為:一般采用輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)或深井井點(diǎn);當(dāng)土層為飽和粘土、粉土、淤泥和淤泥質(zhì)粘性土?xí)r,宜輔以電極相結(jié)合。
三、壓實(shí)與夯實(shí)法
1.表層壓實(shí)法。采用人工夯、低能夯實(shí)機(jī)械、碾壓或振動(dòng)碾壓|來源|考試|大|機(jī)械對(duì)比較疏松的表層土進(jìn)行壓實(shí),也可對(duì)分層填筑土進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)表層土含水量較高時(shí)或填筑土層含水量較高時(shí),可分層鋪墊石灰、水泥進(jìn)行壓實(shí),使土體得到加固。
2.重錘夯實(shí)法。重錘夯實(shí)就是利用重錘自由下落所產(chǎn)生的較大夯擊能來夯實(shí)淺層地基,使其表面形成一層較為均勻的硬殼層,獲得一定厚度的持力層。該工藝的施工要點(diǎn)為:施工前應(yīng)試夯,確定有關(guān)技術(shù)參數(shù),如夯錘的重量、底面直徑及落距、最后下沉量及相應(yīng)的夯擊遍數(shù)和總下沉量;夯實(shí)前槽、坑底面的標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高;夯實(shí)時(shí)地基土的含水量應(yīng)控制在含水量范圍內(nèi);大面積夯時(shí)應(yīng)按順序;基底標(biāo)高不同時(shí)應(yīng)先深后淺;冬季施工,當(dāng)土已凍結(jié)時(shí),應(yīng)將凍土層挖去或通過燒熱法將土層融解;結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)將夯松的表土清除或?qū)⒏⊥猎诮咏泵椎穆渚嗪粚?shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
3.強(qiáng)夯。強(qiáng)夯是強(qiáng)力夯實(shí)的簡(jiǎn)稱。將重錘從高處自由下落,對(duì)地基施加很高的沖擊能,反復(fù)多次夯擊地面,使地基土中的顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整,土體變密實(shí),從而能較大限度提高地基強(qiáng)度和降低壓縮性。其施工工藝流程為:①平整場(chǎng)地;②鋪級(jí)配碎石墊層;③強(qiáng)夯置換設(shè)置碎石墩;④平整并填級(jí)配碎石墊層;⑤滿夯一遍;⑥找平,并鋪土工布;⑦回填風(fēng)化石渣墊層,用振動(dòng)碾碾壓八遍。一般在大型強(qiáng)夯施土前,都應(yīng)選擇面積不大于400m2的場(chǎng)地進(jìn)行典型試驗(yàn),以便取得數(shù)據(jù),指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。
四、拌和法
1.高壓噴射注漿法高壓旋噴法。以高壓力使水泥漿液通過管路從噴射孔噴出,直接切割破壞土體的同時(shí)與土拌和并起部分置換作用。凝固后成為拌和樁柱體,這種樁柱體與地基一起形成復(fù)合地基。也可以用這種方法形成擋土結(jié)構(gòu)或防滲結(jié)構(gòu)。
2.深層攪拌法。深層攪拌法主要用于加固飽和軟粘土。它利用水泥漿體、水泥或石灰粉體作為主固化劑,應(yīng)用特制的深層攪拌機(jī)械將固化劑送人地基土中與土強(qiáng)制攪拌,形成水泥石灰土的樁柱體,與原地基組成復(fù)合地基。水泥土樁柱的物理力學(xué)性質(zhì)取決于固化劑與土之間所產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng)。固化劑的摻人量及攪拌均勻性和土的性質(zhì)是影響水泥土樁柱性質(zhì)以至復(fù)合地基強(qiáng)度和壓縮性的主要因素。
該方法的施工工藝是:①定位;②漿液|來源|考試|大|配制;③送漿; ④鉆進(jìn)噴漿攪拌;⑤提升攪拌噴漿;⑥重復(fù)鉆進(jìn)噴漿攪拌;⑦重復(fù)提升攪拌;⑧當(dāng)攪拌軸鉆進(jìn)、提升速度為0.65~1.Om/min時(shí),應(yīng)重復(fù)攪拌一次;⑨成樁完畢,清理攪拌葉片上包裹的土塊及噴漿口,將樁機(jī)移至另一樁位施工。

