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专业辅导:谈软土地基的处理

来源:233网校 2008年7月2日

  二、建筑结构设计中采用的措施

  1、增强结构整体刚度建筑物常因功能的需要,使本身具有一定的刚度,一般工业及民用建筑刚度比较大的有两种,一种为绝对刚性,如钢筋混凝土筒仓,烟囱等;另一种为相对刚性,如多层砖石房屋,多层钢筋混凝土框架,它具有一定的刚度,可是它的强度较低,不能与它的刚度协调一致,其抗拉能力尤弱,因此碰到软土地基时应适当增加其关键部位的抗拉强度,这样有利于利用建筑物的刚度来调整建筑物部分不均匀沉降。此外在建筑物的相应部位可设置沉降缝以减少不均匀沉降。沉降缝设置的部位应在:

  (1)建筑物长高比过大的适当部位。

  (2)平面形状复杂建筑物的转折部位。

  (3)地基压缩性有明显不同处。

  (4)建筑结构类型不同处。

  (5)建筑物高度和荷载差异处。

  (6)分期建造房屋的交界处。

  (7)拟设置伸缩缝处。通过以上部位设置沉降缝可大大减少由于地基土软弱引起的不均匀沉降缝。

  2、注意相连建筑物的相互影响建筑物荷载不仅使本建筑物下的土层产生压缩变形,在它以外一定范围内的土层,由于受到基础压力扩散的影响也将产生压缩变形,这种变形随着距离增加值逐渐减小,由于软土地基的压缩性很高,当两建筑物之间距离较近时,这类附加不均匀压缩变形甚大,常造成邻近建筑物的倾斜或损坏,若被影响建筑物的刚度强度较差时,危害主要表现为产生裂缝;当刚度强度较好时则表现为建筑物的倾斜。

  3、减轻建筑物的自重减轻自重可减少建筑物的总沉降量,从而有利于对不均匀沉降的控制。也可在预先估计沉降量大的部分减轻自重,用以直接调整不均匀沉降。由于一般砖石结构民用建筑墙身重量所占比例很大,故若能用轻质材料和改变结构体系来减轻这部分的重量,对控制沉降会有明显效果。另一个减轻自重的途径是采用架空地面来代替填土,一般此部分约占地基容许承载力地10~40%,因此这部分若应用得当会有很好效果,此时基础形式可做空心基础,薄壳基础,沉井等,有时也可做成地下室,在大量减轻自重的同时,还会增加一定的使用价值。

  三、软土地基的处理方法及综合应用

  1、各种处理方法的针对性和局限性当前,不良地基的处理方法很多,应根据软土、淤泥的物理力学性质、埋层深度、路堤高度、材料条件、公路等级等因素分别采取以下几种方法。

  (1)预加外力荷载如堆载预压和真空预压法等,它是通过预加外荷载使地基土体水分排出,以减少孔隙,增大地基密实度,提高其承载能力。此法有利于消除不均匀沉降和对桩体的负摩阻力,是一种行之有效、经济实用、适用性广的方法。但此法需要较长的预压时间,对工期要求紧的工程效果不明显。

  (2)添掺外加剂如注浆法、硅化法和深层搅拌法等,它是通过外加剂的理化作用,使地基土颗料胶结,从而达到增加刚度、提高强度、变形的目的。此法适用于砂性土,可减小其变形,也适用于粘性土及高填土等,具有处理工期短、效果好等优点。但成本较高,且化学作用一般存在环境污染。

  (3)改变外荷的应用分布如采取置换土、抛石挤淤或用砂石、碎石、片石及石灰石等做各种垫层,用垫层将地基土体上的不均匀外荷载变为均匀应力分布,以改善软土地基受力和变形条件,提高其稳定性和强度。此法适合处理软土地基和地区性特殊土,特别是地下水位以上回填量大的工程,但是如单独使用,不能解决软土地基的沉降问题。

  (4)土体加筋如砂桩、碎石桩、石灰桩及加筋土等,它是在地基土体中加入筋材,深层加固,构成复合地基以提高强度。此法适用人工填土的堤坝、挡墙结构及一般粘性土。

  2、地基处理方法的综合应用由于地基存在的问题往往相互联系和相互影响,除土质条件外,不同的构造物对地基有各种不同的要求。单一的处理方法,由于受工期、资金等多方面限制,往往难以解决问题,如饱和软粘土为软弱土层,其作地基的主要障碍是含水量大(呈饱和状态),因此沉降量大、承载力低、强度和稳定性差。要使其固结并具有足够的承载力,一般情况下难以办到,若单一采用堆载预压来提高承载力,则短期内难见成效;若采用复合的方法,综合发挥几种方法的各自优势,问题就不难解决。例如,城步县城丹、两江公路K6+600~630地段为软土地基,从地质条件和工期等多方面综合考虑,本着既满足工程要求、又简便施工的原则,采用挖除软土、底层用片石做三条盲沟、排除地下水、上填0.5~0.7m厚的片石,再加铺一层20cm的2~4cm的级配碎石垫层反复碾压成型,以提高其强度和稳定性,处理后至今未出现沉降现象。

  3、地基与构造物处理的综合运用解决因路堤沉降量大于构造物在衔接处的沉降量而产生“错台”的现象,现在多采用:

  ①减轻荷载,即采用轻质填料(如粉煤灰、泡沫筑路块等)填筑路堤或在台背后增设箱涵、管涵,以减少台背路堤荷载。此法可省工省时,但只能使不均匀沉降减少而不能消除。

  ②采用过渡式路面,在路堤下沉后加铺面层,改正高度。此法施工简便易行,但容易形成永久性病害,而且需要不断养护。

  ③设置枕梁,采用搭板。近几年此法在处理桥头“错位”跳车中使用较多,可缓和桥头跳车,但不能消除不均匀沉降和对桩体产生的负摩阻力,如地基沉降量较大时,则可能出现“驼峰”。若对地基和背后路堤的处理综合考虑,地基处理同路堤减载或采用搭板复合应用,综合发挥各自的功能,使处理效果得以加强,能够达到最佳效果。

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