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1、軟土地基處理技術(shù)探究方法摘要軟土地基的改良一直是各類建筑工程不可避免的問題,地基的優(yōu)劣直接影響到建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量及成本,對(duì)于軟土的處理技術(shù)是一項(xiàng)有著長(zhǎng)期研究意義的課題。本文就當(dāng)下較新穎的幾種處理措施進(jìn)行了討論和對(duì)比,并對(duì)該學(xué)科未來發(fā)展方向做了簡(jiǎn)要分析。關(guān)鍵詞軟土地基;水泥漿深層攪拌法;水泥粉煤灰碎石樁法;排水粉噴樁加固法中圖分類號(hào)TU44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1674-6708(2013)88-0060-02我國國民經(jīng)濟(jì)目前持續(xù)的高速發(fā)展,帶動(dòng)了基礎(chǔ)建設(shè)的日益增多,直接導(dǎo)致了建筑用地資源的緊張。在城鎮(zhèn)化不斷擴(kuò)張的過
2、程中,對(duì)于各種地質(zhì)條件的妥善處理成為了當(dāng)下最值得研究的課題之一。為了充分、科學(xué)、有效、合理地利用土地資源,使天然的軟弱地基得到加固補(bǔ)強(qiáng),提高地基強(qiáng)度,進(jìn)而保證地基的穩(wěn)定性、降低地基的壓縮性、減少地基沉降和不均勻的沉陷,有效消除地基土振動(dòng)液化的趨勢(shì)并且消除濕陷性土的濕陷性、膨脹性土的膨脹性等各種不良的土質(zhì)特性,最終達(dá)到改善地基土條件,滿足建筑物對(duì)場(chǎng)地強(qiáng)度、地基變形及其穩(wěn)定性要求。為此,本文將就現(xiàn)今受到廣泛關(guān)注的幾種地基處理方式進(jìn)行論述及對(duì)比。1水泥漿深層攪拌法水泥漿深層攪拌法是目前是利用水泥漿作為固化劑,通過特制
3、的深層攪拌機(jī)械,在地基深部就地將軟土和固化劑(漿體或粉末)強(qiáng)制拌合,利用固化劑和軟土發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性并具有足夠高強(qiáng)度的水泥土。該水泥土的強(qiáng)度提升原理主要由以下兩方面組成:1)水泥骨架作用。水泥和飽和粘土攪拌后,首先發(fā)生水泥的水化和水解反應(yīng),該反應(yīng)生成水泥水化物,進(jìn)而形成凝膠體氫氧化鈣,可將土顆?;蛘咄翀F(tuán)凝結(jié)在一起,最終形成一種穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu);2)離子的交換作用。在水泥水化的過程中,生成的鈣離子與顆粒土表面的鈉離子或者鉀離子進(jìn)行了離子交換,發(fā)生硬凝反應(yīng)或碳酸化作用,使土顆
4、粒結(jié)團(tuán)并固結(jié),顆粒之間形成堅(jiān)固的連接,進(jìn)而有效提高土體的強(qiáng)度。深層攪拌法具有以下特點(diǎn):1)在地基加固的過程中沒有振動(dòng)、無噪音、無污染;對(duì)土壤沒有側(cè)向擠壓,對(duì)相鄰建筑物影響極??;2)可以根據(jù)建筑物的要求設(shè)計(jì)成如柱狀、壁狀、格狀或塊狀等加固形態(tài);3)可以有效地提高地基強(qiáng)度(當(dāng)水泥的摻量為8%?10%時(shí),加固體強(qiáng)度分別為0.24MPa和0.65MPa,但天然的軟土地基強(qiáng)度僅為0.006MPa);4)深層攪拌法具有施工期較短,造價(jià)較低廉,加固效果顯著的特點(diǎn)。深層攪拌法的施工是在地基處理中應(yīng)用的化學(xué)手段,具有設(shè)備簡(jiǎn)易、操
5、作便捷、成本較低及無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),但當(dāng)?shù)販氐陀?i(rc時(shí),該辦法中水泥與水泥土的反應(yīng)將受到抑制,需等溫度恢復(fù)到一定-i(rc以上后才能逐漸恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值。深層攪拌法適用于以下范圍:1)加固一定厚度的與你,淤泥質(zhì)土、粉土和含水量高且地基的承載力不大于120kPa的粘性地基土,對(duì)越軟的土加固效果就越顯著,并可用于墻下條形基礎(chǔ)、大面積堆料廠房地基;2)該加固方法適用于擋土墻,深基坑在開挖過程中防止坑壁或邊坡失穩(wěn);3)可用于坑底加固,防止坑底起拱;4)作地下防滲墻和隔水帷幕。但此方法不適用于北方,在飽和得軟粘土、沼澤
6、地帶的碳土及沉積粉圭等土層加固中可得到廣泛的應(yīng)用,能夠?qū)⑼恋某休d力由90kPa提高至248kPao2水泥粉煤灰碎石樁法水泥粉煤灰碎石樁法簡(jiǎn)稱CFG樁,是由石屑、碎石、粉煤灰摻入適量水泥并加一定量的水拌合后,使用振動(dòng)沉管或其它成樁機(jī)制作的一種具有高度粘結(jié)強(qiáng)度的樁,該CFG樁和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。CFG樁可以達(dá)到不僅全部樁長(zhǎng)共同發(fā)揮樁的側(cè)阻,當(dāng)樁端落在較好土層時(shí),也能發(fā)揮較高的端阻作用,從而具備較強(qiáng)的剛性,使復(fù)合地基的承載力得到較大程度的提高。水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)不同于碎石樁。CFG樁位復(fù)合地基
7、的剛性樁,該樁樁身具有一定粘結(jié)性,能充分發(fā)揮周摩阻力和樁端承受力。而碎石樁為散體材料樁,樁身沒有粘結(jié)強(qiáng)度,依靠周圍土體的約束力來承擔(dān)上部荷載。另外,CFG樁的樁土應(yīng)力一般可達(dá)lOkPa?40kPa,而碎石樁該項(xiàng)數(shù)值僅有1.5kPa?4.OkPa,增加樁長(zhǎng)對(duì)提高復(fù)合地基承載力的意義并不大,只有提高置換率,而提高置換率必然給施工造成很大的技術(shù)障礙。在CFG樁中,骨干材料為碎石,屬于粗骨料;當(dāng)樁體強(qiáng)度不大于5MPa時(shí),摻入石屑可使樁體達(dá)到更好的級(jí)配,對(duì)確保樁體強(qiáng)度可產(chǎn)生重要作用。試驗(yàn)表明:水泥和碎石摻量相同的條件下,
8、摻入石屑的CFG樁的強(qiáng)度高于不摻入石屑的樁達(dá)到50%左右。但應(yīng)嚴(yán)格把控粉煤灰的摻入量:粉煤灰具備改善混合料可泵性和可泵性的特質(zhì),可有效增加混合料的后期強(qiáng)度。隨著粉煤灰摻入量的增多,水灰比就越來越大,進(jìn)而導(dǎo)致混合料的抗壓強(qiáng)度相應(yīng)減小。所以,應(yīng)根據(jù)樁體強(qiáng)度要求適當(dāng)選擇粉煤灰的添加量,在改善混合料的和易性的同時(shí),又需滿足樁體強(qiáng)度要求,提高樁體后期強(qiáng)度。水泥粉煤灰碎石樁(即CFG樁)由于自身的