软弱地基的处理方法_关于软弱地基处理的探讨

　　摘要：本文从软弱地基的变形特点、特征、软弱地基处理的方法等方面，较为详细地剖析了软弱地基的处理。 　　关键字：软弱地基;处理;变形特点 　　Abstract: This article put out a more detailed analysis of the soft ground handling from the soft ground deformation characteristics, characteristics of soft ground treatment methods.Key words: weak foundations; processing; deformation characteristics
　　
　　中图分类号：TU447文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）02-
　　
　　 软弱地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。
　　 一、软弱地基变形的特点
　　 1、大而不均匀。影响不均匀沉降的因素很多，如土质的不均匀性、上部结构的荷载差异、建筑物体型复杂、建筑物间相邻影响、地下水位变化及建筑物周围开挖基坑等。
　　 2、速率大。建筑物的沉降速率是衡量地基变形发展程度与状况的一个重要标志。沉降速率随基础面积和荷载性质的变化而有所不同，并且随着时间的发展，逐渐衰减。一般在竣工半年至一年左右的时间内，是建筑物差异沉降发展最为迅速的时期，也是建筑物最容易出现裂缝的时期。在正常情况下，如沉降速率衰减到0．05mm／d以下时，差异沉降一般不再增加。
　　 3、稳定历时长。建筑物沉降主要由于地基土受荷后，孔隙水压力逐渐消散，而有效应力不断增加，导致地基固结作用所引起的。因为软土的渗透性低，孔隙水不易排除，故建筑物沉降及稳定历时均较长。有的建筑物建成后几年、十几年甚至几十年沉降尚未完全稳定。
　　 二、地基处理的依据
　　 软弱地基的特点决定了在这种地基上建造工程必须进行地基处理。地基处理的目的就是采取适当的措施改善地基条件，主要从以下几个方面进行考虑：
　　 1、剪切特性
　　 地基的剪切破坏以及在土压力作用下的稳定性，取决于地基土的抗剪强度。因此，为了防止地基的剪切破坏以及减轻土压力，需要采取一定措施以增加地基土的抗剪强度。
　　 2、压缩特性
　　 主要是采用一定措施以提高地基土的压缩模量，藉以减少地基土的沉降。另外，防止侧向流动（塑性流动）产生的剪切变形，也是改善剪切特性的目的之一。
　　 3、透水特性
　　 由于地下水的运动会引起地基出现一些问题，为此，需要采取一定措施使地基土变成不透水层或减轻其水压力。
　　 4、动力特性
　　 地震时饱和松散粉细砂（包括一部分轻亚粘土）将会产生液化。因此，需要采取一定措施防止地基土液化，并改善其振动特性以提高地基的抗震特性。
　　 5、特殊土的不良地基特性
　　 主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀性等特殊土的不良地基特性。
　　 三、软弱地基的工程特征及主要处理方法
　　 1、软弱土包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土，这类土的工程特性为天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、抗剪强度低等不利的工程性质，如何去保证在软弱土地区修建的建筑物稳定性和正常使用一直以来都是一个重大的技术课题。
　　 2、软基处理的主要方法
　　 ①换填垫层法。换填垫层法主要作用是提高地基的承载力。其方法是将基底下一定范围内的软弱土挖去，换填砂、碎石和素土等散体料，并分层夯实成低压缩性的地基持力层。
　　 ②挤密法。挤密法即先往土中打入桩管成孔，然后在孔内填入砾石、砂、石灰、灰土等捣实而成。此法适用于含砂粒、瓦屑的杂填土及含砂量较多的松散土地基，对粘性大的饱和软土地基，由于渗透性小，在加固过程中不能排出很多水分，故挤密效果不大。
　　 ③深层搅拌法。此法通过特制的搅拌轴的轮叶，从地面开始破土搅拌至加固的深度后，随即打开阀门将水泥浆或水泥粉由搅拌头注入地基土中，用搅拌头强制将水泥和地基土搅拌均匀，以形成一个强度及稳定性较好的复合土体做为地基或下卧层。
　　 ④灌浆法。用钻机成孔，将注浆管放入孔中需要灌浆的深度，钻孔四周顶部封死。启动压力泵，将搅拌均匀的水泥浆或水泥砂浆压入土的孔隙和岩石的裂隙中，同时挤出土中的自由水。水泥浆凝固后，土体与岩石裂隙胶结成整体。此法基本上不改变原状土的结构和体积，所用灌浆压力较小。适用于卵石、中、粗砂和有裂隙的岩石。如是粘性土，则用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或水泥砂浆。
　　 ⑤强夯法。强夯法是将重锤起重到一定高度，然后自由下落，重复夯打，以加固地基，使地基土强度提高，压缩性减小。此法一般适用于无粘性土，杂填土和半饱和土。
　　 四、建筑结构设计中采用的措施
　　 1、结构整体刚度。建筑物常因功能的需要，使本身具有一定的刚度，一般工业及民用建筑刚度比较大的有两种，一种为绝对刚性，如钢筋混凝土筒仓，烟囱等；另一种为相对刚性，如多层砖石房屋，多层钢筋混凝土框架，它具有一定的刚度，可是它的强度较低，不能与它的刚度协调一致，其抗拉能力尤弱，因此碰到软土地基时应适当增加其关键部位的抗拉强度，这样有利于利用建筑物的刚度来调整建筑物部分不均匀沉降。此外在建筑物的相应部位可设置沉降缝以减少不均匀沉降。沉降缝设置的部位应在：①建筑物长高比过大的适当部位。②平面形状复杂建筑物的转折部位。③地基压缩性有明显不同处。④建筑结构类型不同处。⑤建筑物高度和荷载差异处。⑥分期建造房屋的交界处。⑦拟设置伸缩缝处。通过以上部位设置沉降缝可大大减少由于地基土软弱引起的不均匀沉降缝。
　　 2、相连建筑物的相互影响。建筑物荷载不仅使本建筑物下的土层产生压缩变形，在它以外一定范围内的土层，由于受到基础压力扩散的影响也将产生压缩变形，这种变形随着距离增加值逐渐减小，由于软土地基的压缩性很高，当两建筑物之间距离较近时，这类附加不均匀压缩变形甚大，常造成邻近建筑物的倾斜或损坏，若被影响建筑物的刚度强度较差时，危害主要表现为产生裂缝；当刚度强度较好时则表现为建筑物的倾斜。
　　 3、建筑物的自重。减轻自重可减少建筑物的总沉降量，从而有利于对不均匀沉降的控制。也可在预先估计沉降量大的部分减轻自重，用以直接调整不均匀沉降。由于一般砖石结构民用建筑墙身重量所占比例很大，故若能用轻质材料和改变结构体系来减轻这部分的重量，对控制沉降会有明显效果。另一个减轻自重的途径是采用架空地面来代替填土，一般此部分约占地基容许承载力的10～40%，因此这部分若应用得当会有很好效果，此时基础形式可做空心基础，薄壳基础，沉井等，有时也可做成地下室，在大量减轻自重的同时，还会增加一定的使用价值。
　　 五、地基的处理方法综合应用
　　 由于地基存在的问题往往相互联系和相互影响，除土质条件外，不同的构造物对地基有各种不同的要求。单一的处理方法，由于受工期、资金等多方面限制，往往难以解决问题，如饱和软粘土为软弱土层，其作地基的主要障碍是含水量大（呈饱和状态），因此沉降量大、承载力低、强度和稳定性差。要使其固结并具有足够的承载力，一般情况下难以办到，若单一采用堆载预压来提高承载力，则短期内难见成效；若采用复合的方法，综合发挥几种方法的各自优势，问题就不难解决。
　　 六、构造物处理的综合运用
　　 解决因路堤沉降量大于构造物在衔接处的沉降量而产生“错台”的现象，现在多采用：①采用过渡式路面，在路堤下沉后加铺面层，改正高度。此法施工简便易行，但容易形成永久性病害，而且需要不断养护。②设置枕梁，采用搭板。近几年此法在处理桥头“错位”跳车中使用较多，可缓和桥头跳车，但不能消除不均匀沉降和对桩体产生的负摩阻力，如地基沉降量较大时，则可能出现“驼峰”。若对地基和路堤的处理综合考虑，地基处理同路堤减载或采用搭板复合应用，综合发挥各自的功能，使处理效果得以加强，能够达到最佳效果。
　　 经过对软弱地基的处置，改进各种不良地基，使得满足各种大型和高程建筑的需求。在脆弱地基处置的时分，要分离拟建区域内地基土的组成及力学性质等实践状况，采用不同的地基处置办法，保证工程建立的质量，获得良好的经济效益和社会效益。

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