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1、文章編號:1009—944l(2012)06—0035一02橡皮土地基的預(yù)防和處理口口尚菊萍(陜西省建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院,陜西西安710032)捅要:簡述了“橡皮土”的特征及其預(yù)防措施。論述了一般的橡皮土與特殊橡皮土的處理方法。關(guān)鍵詞:地基處理;橡皮土;灰土擠密短樁中圖分類號:Tu473.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B引言在近幾年所做的設(shè)計項目中,經(jīng)常遇到地基大開挖后,基底土壤全部或局部含水量很大,趨于飽和的黏性土地基在反復(fù)的碾壓和夯實過程中,由于原有土體結(jié)構(gòu)較之前發(fā)生了變化,土體中所含水分在外力的作用下被揉進(jìn)土顆粒中,密封在更加封閉的固體空隙中難以
2、排出,阻礙了土體水分的正常散發(fā)和滲透,碾壓時此伏彼脹,基底土呈波浪形不穩(wěn)定狀態(tài),形成“橡皮土”。此狀況如果不進(jìn)行處理,就無法繼續(xù)施工。1“橡皮土”的特征“橡皮土”是指在規(guī)定的壓實度要求下,土體含水量超標(biāo)而無法壓實的黏性土體。在碾壓和夯實后,踩上去有顫動的感覺。主要有以下幾個方面的特征:第一,土體壓實所需的含水量低于土體現(xiàn)有的含水量,土體的含水量比液限要低,比最佳含水量大且不易排出;第二,土體表面甚至半硬化成堅硬的外層,形成表面固結(jié)的現(xiàn)象;第三,能承受一定范圍內(nèi)的荷載。在施工初期,作用荷載低于堅硬表層的承載力時,土體結(jié)構(gòu)兒乎沒有明顯變化;隨
3、著施工的不斷深入,夯實壓力的不斷變化及水的浸入,土顆粒將會由固體狀態(tài)變?yōu)樗苄誀顟B(tài),漸漸呈現(xiàn)“橡皮土”的特征,甚至還伴隨著液化現(xiàn)象。2“橡皮土”的預(yù)防措施(1)在基坑開挖前,應(yīng)詳細(xì)了解土層的性質(zhì)和含水量,作出合理的預(yù)測方案,用試驗確定的最優(yōu)含水量來控制填土的含水率。(2)對于含水量大的黏性土地基,在地基處理時應(yīng)盡量減少對原狀土的擾動,并嚴(yán)格控制碾壓能量及碾壓遍數(shù)。(3)在施工時問安排上,要盡量避開在雨期或雨天進(jìn)行施工。(4)當(dāng)基底標(biāo)高位于地下水位以下時,在基坑開挖前,應(yīng)在基坑周圍設(shè)置排水井,降低地下水位后方能進(jìn)行基坑的開挖。3一般的橡皮土的
4、處理3.1自然晾曬在工期允許的情況下,將施工暫時停止,在自然條件下使土中的含水量逐漸降低。為了達(dá)到快速晾曬的效果,可時常將基坑上一定厚度范圍內(nèi)的土層翻起進(jìn)行晾曬,這種處理方法適用于地下水位高于基礎(chǔ)沒計平面、天氣比較好的季節(jié),且“橡皮±”現(xiàn)象不是特別嚴(yán)重的情況。3.2挖除換填將橡皮土全部挖掉,挖到橡皮士所處深度下200mm,再將鶯新回填的土或級配砂石夯實。這種處理辦法適用于面積不大、厚度或其下高含水量的潮濕土層深度≯3m、工期比較緊的工程。3.3摻加干石灰粉根據(jù)“橡皮土”的嚴(yán)鶯程度,將一定厚度范圍內(nèi)的土層翻起并粉碎均勻,摻加干石灰粉末。干石
5、灰粉不僅能吸收土中的水分熟化,同時在與上中的一些物質(zhì)相互作用下,改變了原有的土層結(jié)構(gòu)體系,形成了具有一定強度和水穩(wěn)性的“灰土墊層”。這種處理辦法適用于“橡皮土”現(xiàn)象特別嚴(yán)重以及氣候條件不利于晾曬的情況。3.4打石樁(也稱石筍)將塊石(大小為30—4JDcm)依次打入上中,一直到打不下去為止,最后滿鋪50mm左右厚的碎石再進(jìn)行夯實。這種處理辦法適用于建筑物荷重比較大的地基。4特殊橡皮土的處理對于具有Ⅱ級以上非自重失陷性黃土和自重失建材技術(shù)與應(yīng)用6/2012·35·陷性黃土地基出現(xiàn)橡皮土的情況,采用一般的處理方法進(jìn)行處理無疑將給工程留下隱患。
6、因為碎石、砂夾石孔隙大,若建筑物周圍跑水,水就很容易從砂石層浸入基底,造成基底不均勻下沉。在實際的工程中,我們對這種特殊的橡皮土采用灰土擠密短樁成功處理了一些,事實證明該方法具有投資少、速度快、可靠性強、施工方法簡單的特點。4.1灰土擠密短樁的處理方法(1)短樁的布置方式。梅花形布置,間距一般為1.5m。(2)短樁的直徑和深度。短樁的直徑一般為500~800mm,深度視碾壓機械的影響深度而定。一般加載質(zhì)量為15t的壓路機,深度為600mm,若采用振動壓實機,最大可處理至1~1.2m。(3)灰土擠密短樁的施工方法。一般采用人工成孑L,按石灰
7、:土(體積比)=3:7的比例攪拌好灰土(灰土應(yīng)嚴(yán)格控制含水量,以用手緊握土料成團(tuán)、兩指輕捏即碎為宜),灰土用石夯夯實,以干容重控制灰土夯實質(zhì)量。短樁施工完畢,再用壓路機碾壓基底2~3遍。4.2灰土擠密短樁處理橡皮土的機理(1)物理作用和化學(xué)反應(yīng)。①凝集作用:即石灰水解后的鈣離子與土顆粒中的離子交換,產(chǎn)生凝集作用;②硬凝作用:石灰與土拌和后產(chǎn)生了硅酸石灰水化合物和鋁解水化物與土壤顆粒膠合;③膨脹作用:用生石灰粉拌和,遇水后反應(yīng)釋放出熱量致使體積膨脹;④碳化作用:ca0+H:O_+ca(oH):,ca(OH)2+C02_÷CaC03+H20。
8、(2)隔斷作用?;彝翑D密短樁將地基橡皮土分隔成無數(shù)小段,阻止了土的波浪起伏,如同楔子一樣將橡皮土固結(jié)。(3)復(fù)合地基的作用?;彝翑D密短樁能與周圍地基土形成復(fù)合地基。一般地基處理易造成地基局部承