土體濕陷對(duì)工程建設(shè)具有極大的危害性。地基濕陷的原因很多,,如:貯水構(gòu)筑物或輸水管道漏水,;工業(yè)或生活用水排放不當(dāng);大氣降水滲入和積聚以及地下水位上升等,。這些原因所造成的建筑物地基的濕陷變形往往是不均勻的,,屬于失穩(wěn)型的地基變形,一般在一兩天內(nèi)就可能產(chǎn)生20-30厘米的變形量,。這種數(shù)量大,、速度快、而又不均勻的地基變形正式建筑物所難以適應(yīng)的,,往往會(huì)造成水塔,、煙囪等高聳構(gòu)筑物嚴(yán)重傾斜,,房屋墻身破壞,梁,、柱等稱(chēng)重結(jié)構(gòu)開(kāi)裂,,以及機(jī)器基礎(chǔ)傾斜等惡果。 因此,,在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行建設(shè),,對(duì)建筑物地基需要采取處理措施,以減小或消除濕陷性黃土地基因浸水而引起的濕陷變形,,保證建筑物的安全與正常使用,。另外,濕陷性黃土對(duì)道路工程的工程危害主要表現(xiàn)為遇水后的不均勻沉降,,引起公路路面大面積開(kāi)裂,、下陷,從而引起其他次生道路病害,,進(jìn)一步加劇黃土地基的濕陷性,,引起惡性循環(huán)。所以道路工程中的濕陷性黃土路基的施工質(zhì)量直接影響整個(gè)道路的施工質(zhì)量以及后期運(yùn)營(yíng)期養(yǎng)護(hù)工程,。
1)地基處理措施,。常用方法有墊層、重錘夯實(shí),、強(qiáng)夯,、土(或灰土)樁擠密和深層孔內(nèi)夯擴(kuò)等,可以完全或部分消除地基的濕陷性,或采用樁基礎(chǔ)或深基礎(chǔ)穿透濕陷性黃土層,,使建筑物基礎(chǔ)坐落在密實(shí)的非濕陷性土層上,保證建筑物的安全和正常使用,。 2)防水措施。防止大氣降水,、生產(chǎn)和生活用水浸入地基,,其中包括場(chǎng)地排水、地面的防水,、排水溝和管道的排水,、防水等。 3)結(jié)構(gòu)措施,。對(duì)上部建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)處理,,作用是使建筑物適應(yīng)或減少不均勻沉降所造成的危害。 以上三種措施中,地基處理措施應(yīng)用的比較廣泛,,而且地基處理的方法也比較多,,所以下面就地基處理方法進(jìn)行論述。
目前我國(guó)以土(或灰土)墊層,、重錘表層夯實(shí),、強(qiáng)夯、深層孔內(nèi)強(qiáng)夯,、高壓注漿固結(jié)土(或灰土)擠密樁復(fù)合地基和樁基礎(chǔ)應(yīng)用較多,經(jīng)驗(yàn)比較豐富,對(duì)于其他的處理方法則相對(duì)應(yīng)用的較少,。土(或灰土)墊層、固結(jié)土(或灰土)擠密樁可分別適用于處理3 m左右和10 m左右厚的濕陷性黃土層;10 m以上可采用深層孔內(nèi)強(qiáng)夯以及樁基礎(chǔ),。 重錘夯實(shí)法 重錘表面夯實(shí)適用于處理飽和度不大于60%的濕陷性黃土地基,。一般采用2.5 t~ 3.0 t的重錘,落距4.0 m~ 4.5 m,可以消除基底以下1.2 m~1.8 m濕陷性黃土層,。在夯實(shí)層的范圍內(nèi),,土的物理、力學(xué)性質(zhì)顯著改善,,平均干密度明顯增大,,壓縮性降低,濕陷性消除,,透水性減弱,,承載力提高。非自重濕陷性黃土地基,,其濕陷起始?jí)毫^大,,當(dāng)用重錘處理部分濕陷性黃土層后,可減少甚至消除黃土地基的濕陷變形,。 因此在非自重濕陷性黃土場(chǎng)地采用重錘夯實(shí)的優(yōu)越性較為明顯,。而強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基,是在上述重錘夯實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種地基處理方法,,其優(yōu)點(diǎn)為施工簡(jiǎn)單,、效率高、工期短,、對(duì)濕陷性黃土濕陷性消除的深度較大,,缺點(diǎn)是振動(dòng)和噪聲較大。強(qiáng)夯對(duì)濕陷性黃土濕陷性的消除效果明顯,,一般可達(dá)8 m~10m,。 土(灰土)墊層法 墊層法是一種淺層處理濕陷性黃土地基的傳統(tǒng)方法。處理厚度一般為1 m~3 m,,通過(guò)處理基底下部分濕陷性黃土層,可以減少地基的濕陷量,。當(dāng)僅要求消除基底以下1 m~3 m濕陷性黃土的濕陷量時(shí),宜采用局部土墊層進(jìn)行處理,,當(dāng)要求提高墊層土的承載力及增強(qiáng)水穩(wěn)性時(shí),,宜采用整片灰土墊層進(jìn)行處理。具體做法是先將基礎(chǔ)下的濕陷性黃土部分或者全部挖除,再將灰土或素土在最優(yōu)或接近最優(yōu)含水量下分層回填夯實(shí),,以便消除地基的部分或全部濕陷量,,并可減小地基的壓縮變形,提高地基承載力,。這種方法施工簡(jiǎn)易,,效果顯著,經(jīng)過(guò)處理,,地基承載力可達(dá)到250 kPa,,土墊層可達(dá)到180 kPa。 灰土(土)擠密樁復(fù)合地基及孔內(nèi)深層夯擴(kuò)樁復(fù)合地基 灰土(土)擠密樁的主要材料是生石灰,,規(guī)格是粒徑小于5 cm的顆粒狀,,與土的比例是2∶8(體積比),用氣錘夯成孔,,孔徑40 cm,,樁與樁的間距1.0 m~1.3 m,樁深6 m~10 m,,樁底穿過(guò)濕陷性黃土層,,傳力于濕陷性黃土層以下的持力層上,達(dá)到躲過(guò)濕陷性黃土層的目的,。它是利用打入鋼套管,,或振動(dòng)沉管或爆擴(kuò)等方法,在土中成樁孔,,然后在孔中分層填入素土(或灰土)并夯實(shí)而成,。在成孔和夯實(shí)過(guò)程中,原處于樁孔部位的土全部擠入周?chē)翆又?,使距樁周一定距離內(nèi)的天然土得到擠密,,從而消除樁間土的濕陷性并提高承載力?;彝?土)擠密樁地基其上部荷載由樁和樁間土共同承擔(dān),,擠密后的地基為復(fù)合地基,類(lèi)似墊層一樣工作,,上部荷載通過(guò)它往下傳遞時(shí)應(yīng)力要擴(kuò)散,,而且比天然地基擴(kuò)散的更快,在加固深度以下,,附加應(yīng)力將大大減小,,灰土(土)擠密樁對(duì)地基的加固處理效果,不僅與樁距有關(guān),,還與所處理的厚度和寬度有關(guān),??變?nèi)深層夯擴(kuò)樁近些年在濕陷性黃土地區(qū)也開(kāi)始進(jìn)行應(yīng)用,用螺旋鉆孔,,孔徑一般為40 cm,。夯錘重量一般為20 kN~30 kN,孔內(nèi)填料一般為素土或灰土,,或建筑物垃圾和廢料,。 在濕陷性黃土地區(qū)建筑地基應(yīng)用中,成孔后,,孔內(nèi)分層夯填時(shí),對(duì)孔周?chē)馏w進(jìn)行擠密,,其擠密的影響范圍與夯錘的夯擊能量有關(guān),,在消除孔周?chē)馏w濕陷性的同時(shí)提高地基土的承載力,在成孔過(guò)程中對(duì)樁間土的擠密已完成絕大部分,,而孔內(nèi)夯擴(kuò)樁對(duì)樁間土的擠密則在孔內(nèi)充填土料的過(guò)程中完成,。其對(duì)地基的處理深度較深,可達(dá)20 m左右,,而且無(wú)地下水的限制,,在對(duì)濕陷性黃土地基處理時(shí),一般要求參考灰土(或土)擠密樁地基,。 樁基礎(chǔ) 樁基礎(chǔ)法適用于消除濕陷性黃土層的濕陷性,,可使用各種類(lèi)型的樁穿透濕陷性土層,把上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)樁尖傳到非濕陷性的土層(巖層)上,。在濕陷性黃土地區(qū)采用樁基礎(chǔ),,將樁穿透濕陷性黃土層,在非自重濕陷性黃土地區(qū),,樁底端應(yīng)支承在壓縮性較低的非濕陷性土層(巖層)中,。對(duì)自重濕陷性黃土場(chǎng)地,樁底端應(yīng)支承在可靠的持力層中,。
經(jīng)30多年的工程實(shí)踐證明,,如樁穿透濕陷性土層,支承于可靠的持力層上,,則地基受水浸濕后完全能保證建筑物的安全,反之會(huì)導(dǎo)致濕陷事故,。濕陷性黃土地區(qū)樁基礎(chǔ)一般采用打入樁、靜壓樁,、鉆孔或人工挖孔灌注樁以及沉管灌注樁等,,近年來(lái)使用較多的為鉆孔(或人工挖孔)灌注樁、靜壓樁以及沉管灌注樁,。與其他地區(qū)所用樁基礎(chǔ)不同的是,,在濕陷性黃土土層中不但不能考慮樁的摩擦力,,還應(yīng)在樁的承載能力上減去樁的負(fù)摩擦力。正負(fù)摩擦力的大小,,宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定,。在樁基礎(chǔ)施工時(shí),特別是灌注樁成孔后,,必須將孔底清理干凈,以免影響樁的端承力,,造成事故。 |
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