理论教育 软土地基加固处理方法概述

软土地基加固处理方法概述

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:12.2.2.5放缓边坡和挤淤法在淤泥地基上修建土堤或其他海滩围垦等水利工程,若遇上淤泥较厚的地基,用挖除或其他处理措施有困难时,可采用放缓边坡方法。

软土地基加固处理方法概述

软土地基(如淤泥质土、软黏土)的承载力小,压缩性高,抗剪强度低,含水量大,有时还可能呈流动状态,施工中应尽量予以查清,并采取一定的处理措施。下面是常用的软土处理方法。

12.2.2.1 砂层换置法

建筑物地基为较厚的软黏土、淤泥时,如无法完全清除,则可以挖去基底下一定深度的软土层,而代之以人工填筑砂垫层(图12-21)。砂垫层的作用主要是扩大了基础底面积,加大了基础砌置深度。

图12-21 砂垫层工作图

砂垫层法既可以就地取材,又不需要大型机械设备,施工速度快,操作方法简单。

由于砂垫层是作为基础的一部分,故要求其强度、密实度及施工质量能达到基础的相应要求。根据国内一些实践经验,用级配略好的中粗砂或颗粒更粗的材料(可用试验合格的石屑、炉渣等)作垫层就能满足要求。由于粉细砂抗剪强度低、抗震稳定性不好、压缩性较大,最好不用,非采用不可时(如缺中粗砂地区)则应掺入一定数量的卵石或碎石。

12.2.2.2 预压加固法

先用预压荷载对地基加压使之固结,以减少土的含水量和孔隙比,可使软土强度加大,然后去掉预压荷载,在地基上进行建筑,这样地基强度和变形将满足建筑物要求。修堤坝时,若放慢施工速度,则堤坝本身重量就起一定的预压作用。

预压加固分有砂井的和无砂井的两种。无砂井的即于地面直接加预压;有砂井的则在预压荷载之前,在地基中先设置砂井。砂井起加速固结的作用,在砂垫层下设置砂井群(内填中粗砂)。当砂井间距很大时,起加速地基排水、加快软土固结的作用。当砂井距离很近(井距为井径5倍以内),则砂井起承重作用,这时就叫砂桩。浙江某水库,表层为12~14m的饱和软黏土,其下为砂砾石层(有承压水),为了缩短工期并充分利用坝址附近的丰富砂粒,采用砂井处理方案。砂井直径为42cm,其平面布置呈梅花形,井间中心距为3m,相应的井径比,即井中心距与井直径之比为7∶5。共计砂井近3000个。砂井的深度,如软黏土层厚度不大,一般可穿透整个软黏土层,如砂井打到具承压水的砂砾石层,通过砂井可以消减承压水头,对加速软黏土层的固结,以及增加土坝和地基稳定性更为有利。在砂井中填以洁净的中粗砂(含泥量<5%),然后在砂井的顶部铺厚为1m左右的砂垫层,以使水经砂井和砂垫层流向坝下游的排水棱体。

12.2.2.3 桩基

桩基分两类,一种是端承桩,其下端直接支承在硬土层上。另一种是摩擦桩,桩身均在软黏土层内,利用桩身表面与土间摩擦作用,将建筑物的重量传到它四周土层上去。钱塘江下游两岸海塘工程的地基中,即打有很密的摩擦桩群(桩入土1~4m)。软土层较浅,用短桩即能解决问题时,采用桩基是经济的。当地基软土层很厚,闸身过高过重,采用砂垫层需换砂很深或仍不能满足基础设计荷重时,采用桩基也是较经济合理的。如江苏淮阴某闸,底板下为深10m左右的黏土质淤泥,天然含水量ω=55%,孔隙比e=1.7,采用直径为16cm、长8m的桩基,经过比较,其造价比同样地质条件及工程结构条件的徐州某闸(砂垫层处理)要经济。

12.2.2.4 镇压层法(www.daowen.com)

镇压层法是在水工建筑物一侧或两侧做成矮而宽的压重层,如图12-22所示。软黏土是否从建筑物下挤出,除取决于基底压力和地基土强度外,还与基础周围(软土可能挤出范围内)竖向荷载有关,后者越大,越不易挤出。设置镇压层的实质就是增加基础周围的竖向荷载,使地基土不易从建筑物底下挤出。

图12-22 浙江某水库大坝两侧的镇压层

1.心墙;2.镇压层;3.防渗齿墙

镇压层的优点是它不需要特殊的材料,用黏性土、砂土、石料都可以,同时施工简单。它的缺点是工作量大,并增加基础沉降。

如浙江温岭某土坝,坝高20m,分两期完成,第一期工程完成14m。地基软土的流限为50%~58%,天然含水量为33%~60%,无侧限抗压强度为200~300kPa,有机质含量2%~10%。设计中采用了镇压层,上游镇压层宽20m,下游镇压层宽30m,上、下游镇压层高为6m。工程完成后,情况良好。

12.2.2.5 放缓边坡和挤淤法

在淤泥地基上修建土堤或其他海滩围垦等水利工程,若遇上淤泥较厚的地基,用挖除或其他处理措施有困难时,可采用放缓边坡方法。放缓边坡法即设计很缓的边坡,以加大基础底面积,然后在较大的基础底面积范围内往淤泥中填土,填土下陷,随陷随填,直至填方达一定厚度并能承受一定重量而不致下沉,再继续于其上填土筑堤即可。

挤淤法与上述方法稍微不同,当淤泥不太厚时,先于坝轴线位置填土(由岸边向深水方向填筑),边填边夯,将淤泥向两旁压挤,待淤泥被挤出后,填上的土体即可直接达到坚实的地基上,逐渐扩大所填的土体与河床硬土层接触,就会将淤泥排挤出坝基以外,坝体便能得到稳定。

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