岩土工程中软土地基处理技术的应用解析邵光红

岩土工程中软土地基处理技术的应用解析邵光红

山东永固勘察施工工程有限公司山东省临沂市276000

摘要:随着科学技术的快速发展,我国各行业迎来新的发展机遇。我国地质地形情况较为复杂,在沿海、沿河等区域,存在大量的淤泥质软土。由于软土地基具有不稳定性,在此地基上进行施工需要先妥善处理软土地基问题,避免由于地基沉降等问题,严重影响建筑工程的稳固性和安全性。纵观我国岩土工程的发展,如何妥善处理软土地基,保持地基的稳固,是保障建筑工程施工质量的必要前提。

关键词:岩土工程;软土地基;处理技术;应用

一、软土概述

我国幅员辽阔,在建筑工程建设中常会遇到软土。软土是指天然孔隙比大于等于1.0,且天然含水量大于液限的细颗粒土。包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。软土主要由天然含水量高、压缩性高、承载能力低的泥沙沉积物和少量腐殖质组成的土。软土具有典型的海绵蜂窝结构,是造成软土孔隙率大、含水率高、渗透率小、压缩性高、强度低的主要原因之一。软土具有触变性高,当原状土受到振动或扰动后,土体结构遭到破坏,强度会大幅度降低;软土具有流变性,软土在长期荷载作用下,除产生排水固结引起变形外,还会发生缓慢而长期的剪切变形;软土具有高压缩性,软土地基上建筑容易产生较大的沉降量;软土具有低强度性,软土地基的承载力底,软土边坡稳定性差;软土具有低透水性,对地基的排水固结不利;软土具有不均匀性,由于软土沉积环境的变化,土质均匀性差,作为建筑地基易产生不均匀沉降。所以,软土地基对岩土工程危害较大,需进行处理。

二、软土地基对岩土工程的危害

1、不均匀沉降

由于软土地基的土质十分松软,土壤之间存在很大的颗粒间隙。除此之外,软土地基之中的含水量很高,在处理软土地基过程中,必须根据软土地基的自身特点,对处理方式进行合理选择,一旦在处理方式的选择上出现失误,便会导致整个地基处理效果无法达到工程建设要求,并引发不均匀沉降等问题,这对于岩土工程的施工质量和安全均会产生威胁。

2、承载力不够

软土地基中的含水量较高,很容易导致地基承载力出现下降趋势,这种承载力的下降将会对岩土工程之中的建筑物产生直接影响。一旦在工程建设之中出现地基承载能力不足等问题,不仅会导致岩土工程的稳定性较差,在后续使用中也会出现一系列问题,甚至还会对施工人员和使用者的生命安全带来威胁。因此,在具体的岩土工程建设上,人们需要确保软土地基处理技术的合理应用。

三、岩土工程中软土地基处理技术的应用分析

1、科学应用换填处理技术

换填技术是处理软土地基时十分常用的技术手段,又被称為垫层技术,该技术指的是通过挖去不满足建设要求的软土层,将诸如碎石、砂石、矿渣这类强度属性佳、不容易被压缩的材料填充进去,再开展夯实处理工序,将经过处理的地基作为垫层,以增强地基的强度和荷载能力。该技术在增强地基的强度及承载能力方面卓有成效,在处理地基沉降问题上效果显著。同时,换填技术在施工方面更为简单,操作起来更加便利。然而,该技术对施工现场具有较高要求,适用的施工情况相对较少。一般来说,若软土地基所处的深度为三米以下,该技术能够很好地应用到工程施工之中。若软土地基的深度在三米以上,使用换填技术需要耗费大量的人力物力财力,在经济成本上不具备任何优势,则不适宜再使用该技术处理软土地基。

2、振实挤密处理技术

振实挤密处理技术也被广泛应用于岩土工程的软土地基的处理中,它和前两个换填处理和夯实处理的原理大相径庭,但效果也很好。振实振密技术针对于特定的软土效果才会好,粉尘、深陷黄土和杂填土一般都进行振实振密操作,因此运用此技术时需要选取特定的软土类型。振实振密技术的原理是通过对土层表面的缝隙进行一定的振动,使其变得紧实和密集,因此土层的缝隙变小甚至不存在,这样可以有效的提高软土地基的强度,也会使总的地基的承载能力变大。进行回填处理是进行振实振密处理技术的先决条件,回填一般是用灰土和砾石等材料来进行相应回填操作的,这与振实振密技术相互结合起来,从而使地基的强度得到了双重保障,可以使地基的承载能力大大增强。振实振密处理技术一般用于的地基深度一般不超过20米,但也不低于5米,在具体的处理过程中,首先是在地基中打入特定的桩管,随后填充相应的填充材料,最后再进行打实操作即可。振实振密处理技术是一种效果很好的软土地基处理技术,但由于其适用情况有限,故需要根据特定的情况进行特定分析后再使用。

3、固化处理技术的应用

站在固化处理技术角度来说,主要是对溶液或者是胶结剂之中的化学性质进行反复利用,并通过拌合或者是灌入的方式,让各种溶液与土层中的软土结合在一起,利用物理和化学作用,实现软土地基的有效加固。固化处理技术的作用发挥主要依赖于胶结材料,例如水泥、纸浆液等等,这些材料可以让软土地基中的孔隙得到有效填充,赋予软土颗粒之间更强的粘结力,以此来提升软土自身的抗压能力和承载强度。在固化处理技术的作用下,软土地基强度的提升量很高,渗水性也相应下降。如果是按照使用方式不同进行划分,该项技术主要包括三种类型:第一是深层搅拌法;第二是旋喷法;第三是压力灌浆法。从之前的岩土工程建设中可以看出,粉喷桩法在所有的软土地基处理上十分常见,主要应用的材料为粉体,如石灰粉等等,这些材料可以在空气机的作用下形成雾状结构,之后融入到软土之中,在钻头的搅拌之下,这些粉体材料可以和软土地基融合在一起,后通过各种物理化学性质促使地基硬结,提升整个工程的稳定性。

4、高压旋喷桩施工技术

高压旋喷桩处理技术应用在岩土工程的软土地基处理过程中,可以充分发挥其体积小和机动性能强的特点,在软土地基中开挖5~35cm的小孔,成孔后,能形成0.5~4m的柱状体,从而实现对软土地基的处理。高压旋喷桩处理技术中采用的原材料非常容易获得,比如说;425号的水泥、粉煤灰、矿渣等,在实际的施工过程中,施工的方向和角度都是可以调节的,能够有效的提升浆液的利用率。高压旋喷桩处理技术的使用范围比较广,对一些淤泥、粉土等都比较适用。具体的施工步骤如下。第一,准备工作。所谓的“不打无准备之仗”,就是说准备工作是施工前的重要工作内容,软土地基的处理施工中,准备工作主要是对地基进行清理,确保地基无垃圾、杂物等,将施工中应用的材料等进行妥善的保管,并且配备发电机,确保施工中的电力需求。同时,对需要进行处理的地基进行测量放样,找准高压旋喷桩的准确位置。第二,钻孔施工。钻孔就是在找好的桩位上进行钻孔,将钻机固定,防止出现偏移,在完成钻孔之后,要对孔的质量进行检测。第三,浆液搅拌。高压旋喷桩的浆液配置要符合施工的标准,浆液的水灰比达到1:1,并且在浆液中加入3%的速凝剂和5%的减水剂,搅拌的时间在4min左右。第四,喷射注浆。借助调整喷射速度、旋摆速度和方向等,保障桩长和桩径情况。在施工完成之后要对作业的机械设备进行清理,为下次的施工做好准备。

结束语

综上所述,近年来,随着我国建筑行业的迅速发展,人们对相应的建筑施工技术要求也越来越高。在此过程中,软土地基中地基处理人民经常遇见的一个建设步骤,其质量情况与建筑结构的安全、稳定性息息相关。由于地基条件不同,施工人员需要根据施工现场情况,选择合适的地基处理技术,确保地基承载力和地基变形满足设计要求。

参考文献

[1]杨峰.论建筑工程项目中岩土工程软土地基处理技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(30).

[2]张曦文.岩土工程中软土地基处理技术的应用解析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(1).

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