关于影响软土地基的因素分析及对策的研究
【摘要】近年来,随着人们生活水平的提高,房屋建筑已经成为这个时代的主要组成元素,越来越多的土地被开发为建筑用地。在高楼大厦拔地而起的同时,地基也成为了很多设计者们首要考虑的因素,尤其是对于软土地及而言。大力开发软土地基,提高土地的利用率,对于建筑工程有着重要的意义。
【关键词】 软土地基 影响因素 处理方法 1软土地基的特点
1.1透水性差
软土地基的透水系数较小,这主要是和它的颗粒大小有关的。一般来说,软土的颗粒很小,但是粘性较大,所以它的渗透系数一般不会超过1mm/d。而对于地基来说,它需要及时排出水分,才能保持其稳定性。此外,还和软土本身所处的地理位置有关,软土距离地下水较近,从某种程度来说,它加大了土壤的含水量,而粘性较大的软土排水又困难,久而久之,就形成了软土地基。
1.2抗剪强度低
软土的抗剪强度一般小于30KN/m2,当然,这是在一般民用建筑工程的承受范围之内的。但是,对于一些工业区,尤其是重工业区,它所需的抗剪强度可以达到40KN/m2,甚至更高。在高频率的施工作业下,软土的抗剪强度还不足以支持。此外,抗剪还分为两种情况,对于静止状态下的地基,软土的抗剪强度几乎为0,在固结快剪时,抗剪强度有所提高。但是,总体而言,软土地基的抗剪强度是有限的,对于一些有特殊要求的工程而言,是需要经过处理的。
1.3压缩性高
软土的压缩系数一般在0.5MPa左右,这是和它的主要成分紧密联系在一起的。软土主要是由淤泥组成的。若是不经过特殊处理,那么这些潜在的淤泥在若干年后就会成为地基沉降的首要因素。一旦出现了不均匀的沉降,那么就会对工程产生严重的质量问题。对于路面而言,会出现开裂和损坏,对于建筑物来说,也会产生不均匀的裂缝,影响其美观度,并产生质量问题。
2影响软土地基的因素
2.1地形土的性质的分析
不同的土质对于地基的影响很大。软土的组成从上到下分为黏土层、淤泥质粘土和亚粘土,可见,粘土是其主要的组成成分。一方面,粘土的初凝时间在28天左右,也就是说,这段时间是粘土形成和粘结的黄金时段,对于土层的稳定性和牢固性有着主要的影响。另一方面,淤泥的含水量很大,压缩系数为1.2,
这就对土层的排水造成了很大的困难。
2.2地下水的影响
软土地基由于排水性困难等原因,其透水性较差,甚至还会出现不透水层,对工程的施工进一步增加了难度。这些土层的含水量为48%;渗透性指标为:垂直渗透系数2.0×10-7 cm/s,水平渗透系数5.0×10-7 cm/s。在地下水的作用下,水分别会在垂直方向和水平方向上对粘土产生力的作用,这个过程缓慢而且持久。当软土的透水性不足以抵抗地下水的冲刷或者其自我调节能力不够迅速时,就会引起地面上的坍塌。
2.3变形验算的研究
为了得出地基承载力的特征值,每一个工程的开始都会经过变形验算的过程。但是,由于观测、计算以及环境因素的共同作用,往往会对验算结果产生一定的偏差。工程师需要综合考虑土壤的强度、土质的自我调节能力等影响因素,而工程的实际情况远比理论计算复杂得多,一旦误差经过累积,那么就会产生严重的工程质量问题。因为不同的因素之间还会共同作用,相互影响,一旦某一个环节处理失误,那么很可能会影响整个工程的施工。
3软土地基的处理方法
3.1垫隔土工布法
垫隔土工布法适用于高填方路基,该方法的原理很简单,主要是在配合物中加入一些土工织物作为地基的组成元素。这些填充材料通常有两个特性,其一是表观密度和体积密度比较大,这有利于保障地基的稳定性。其次是填充材料的透水性很强,能够排出软土中多余的水分,从而保障地基的牢固性。在施工的过程中,还需要注意让填充材料紧贴下承层,并且应该保持接触处的严密,保证无缝粘结,不能出现扭曲和褶皱等现象。
3.2碎石桩
碎石桩适用于软弱土层较深、工期要求紧的情况。该方法的原理是利用高压水流的冲刷作用,使得地基出现大小均匀的空洞,然后在空洞中加入大小颗粒相当的碎石,经过镇压处理,就形成了一个个天然的桩基。和一般的打桩基不同的是,这样的方法不仅在效率上占有极大的优势,而且,该方法有利于碎石和周围粘土的粘结作用,能够使得两者在较短的时间内进行良好的融合作用,从而给施工带来一定的便利。
3.3塑料排水板法
塑料排水板法适用于泥炭饱和或者是淤泥地段的情况。相对于传统的纸板,塑料排水板法具有单孔过水断面大、排水畅、强度高、稳定性好等优势。其中,
复合体排水板的应有较为广泛,能够承受的荷载也较大,单位承载力一般在150N/cm作用。此外,复合排水板的耐腐蚀性也优于一般的排水板,而无滤套多孔管道板的隔离土颗粒和渗透功能较强,渗水系数不小于5×10-3cm/s。这里需要注意的是,塑料排水板在拼接时,一般采用滤套内平接的办法,同时,芯板应该衔接自然。
小结:软土地基之所以成为一种潜在的开发资源,原因在于它的确可以成为一般工程的开发区域,但前提是在分析影响软土地基因素的基础上,探究出正确合理的处理方法。随着新工艺的不断涌现,在保障施工质量,综合考虑环保性和经济性的基础上,相信软土地基一定会发挥其应有的价值。
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注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
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