在工程施工建设期间,往往会遇见很多不良地质情况,给工程施工造成很大的难度,同时也影响工程质量,如果处理不及时、不彻底,将对工程使用埋下质量隐患,造成提高养护成本和处理难度。下面对常见不良地基土的处治方法做一粗浅的探讨。
一、置换法
1.换填法。将表层不良地基土挖除,然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实,形成良好的密实层,从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。施工要点为:把要转换的土层挖尽、注意坑边稳定;保证填料的质量;填料分层夯实。
2.振冲置换法。利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。施工中需要注意的是,碎石桩的承载力和沉降量很大程度上取决于原地基土对其的侧向约束作用,该作用越弱,碎石桩的作用效果越差,因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重。
3.夯挤置换法。利用沉管或夯锤的办法将管锤置入土中,使土体向侧边挤开,并在管内或夯坑放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基,由于挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也会有相应提高。
二、预压法
1.堆载预压法。在施工之前,用临时堆载砂石料、土料、其他建筑材料、货物等的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再进行施工。其施工工艺与要点有:①预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;②大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;③堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;④作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
2.降水法。降低地下水位可减少地基的孔隙水压力,增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。施工要点为:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,宜辅以电极相结合。
三、压实与夯实法
1.表层压实法。采用人工夯、低能夯实机械、碾压或振动碾压|来源|考试|大|机械对比较疏松的表层土进行压实,也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时,可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。
2.重锤夯实法。重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。该工艺的施工要点为:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工,当土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1米的落距夯实至设计标高。
3.强夯。强夯是强力夯实的简称。将重锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,使地基土中的颗粒结构发生调整,土体变密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。其施工工艺流程为:①平整场地;②铺级配碎石垫层;③强夯置换设置碎石墩;④平整并填级配碎石垫层;⑤满夯一遍;⑥找平,并铺土工布;⑦回填风化石渣垫层,用振动碾碾压八遍。一般在大型强夯施土前,都应选择面积不大于400m2的场地进行典型试验,以便取得数据,指导设计与施工。
四、拌和法
1.高压喷射注浆法高压旋喷法。以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出,直接切割破坏土体的同时与土拌和并起部分置换作用。凝固后成为拌和桩柱体,这种桩柱体与地基一起形成复合地基。也可以用这种方法形成挡土结构或防渗结构。
2.深层搅拌法。深层搅拌法主要用于加固饱和软粘土。它利用水泥浆体、水泥或石灰粉体作为主固化剂,应用特制的深层搅拌机械将固化剂送人地基土中与土强制搅拌,形成水泥石灰土的桩柱体,与原地基组成复合地基。水泥土桩柱的物理力学性质取决于固化剂与土之间所产生的一系列物理-化学反应。固化剂的掺人量及搅拌均匀性和土的性质是影响水泥土桩柱性质以至复合地基强度和压缩性的主要因素。
该方法的施工工艺是:①定位;②浆液|来源|考试|大|配制;③送浆; ④钻进喷浆搅拌;⑤提升搅拌喷浆;⑥重复钻进喷浆搅拌;⑦重复提升搅拌;⑧当搅拌轴钻进、提升速度为0.65~1.Om/min时,应重复搅拌一次;⑨成桩完毕,清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口,将桩机移至另一桩位施工。