【软弱地基的处理措施与应用8100字（论文）】

、绪论1.1研究背景随着我国经济的飞快发展，我国城乡建设规模不断扩大，建筑业得到迅猛发展。我国煤炭资源丰富，煤田分布广泛，很多煤矿开采范围已经扩大町，村，道路，桥下在内，矿山输煤铁路线。软弱是我国目前排放量最大的工业固体废弃物之一，大量占用土地面积，浪费土地资源。煤炭和土地均为不可再生资源，二者在国民经济中的地位不可或缺，如何避免因沉陷区道路造成的煤炭资源浪费，同时有效地利用土地，成为一个亟待解决的课题。随着技术的发展，目前已经将软弱作为一种可利用的资源进行应用。软弱地基的综合利用已经有了多方面的成果，如软弱水泥，软弱瓷砖、软弱生产氧化铝和电解铝、以软弱作为原料制作空心砖等。对于在软弱地基上如何修建公路进行研究，是很有必要、迫在眉睫的、非常有益的一次尝试。废料上覆土层的不均匀沉降，造成地面积水，存在污染地下水的危险，对于工业废渣来说，采用强夯法处理的效果也是理想的。需要采取有效的措施使其密实，以减小将来路基的沉降，以保障行车安全。建筑工程在进行地基上的一些基础设计施工时就遇到了不小的困难。而地基作为整个建筑工程的支撑基础，对于建筑的重要性不言而喻。只有保证地基的处理恰当合格，整个建筑的工程质量才有最基本的保障。在地基各种问题里，软弱地基问题是比较常见又具有一定难度的问题。我们必须予以足够的重视，做好软弱地基上基础的处理。1.2研究意义随着我国高速公路、城市道路的大规模兴建，软弱在道路工程中的利用具有更为广阔的前景。废石是地基的固有复杂特征，常出现公路的变形，破坏路基和路面的破坏，影响行车，同时缩短路面使用寿命。一般来说，煤炭是下一个2点，总结地面问题和道路上的危害:（1）强度和稳定性问题。软弱地基抗剪强度低，承载力低。当荷载较大时，容易发生剪切破坏。（2）沉降变形问题。软弱场地的承载力和强度低。在公路使用过程中，路面产生了较大的沉降和不均匀沉降。路面开裂是不同的，各种问题引起路面的运行和损坏。在天然地基不满足强度和变形要求的情况下，对地基进行适当处理。如何做好矸石现场的处理和变形控制，降低施工、沉降、村庄沉降、高速路施工质量保证的关键。它对地基处理方法的加固效果和施工周期有很大影响，直接关系到工程的质量和工程的经济效益。1.3研究方法（1）理论和实证相结合的研究方法。论文研究结合工程论文的要求，以工程实践为基础，理论联系实际，并结合实验内容，最终形成一套完整的强夯加固技术工艺，达到论文研究的目标。（2）实地调查法。在进行具体的软弱地基加固施工设计之前，作者深入工程的强夯施工现场对该工程外界施工环境进行了实地考察。深入施工地点对在施工现场的强夯加固技术方面的专家学者及施工管理部门的领导进行面对面的访谈，听取了他们对软弱地基加固工程施工质量控制方面的谈话，听取了他们对施工方面的意见及建议，并进行归纳和总结。（3）文献阅读法。作者通过文献调查，大量的网络，充分利用图书馆资源，在国内外研究文献加固技术加固等我矸石地基调查，了解最新研究动态；另一方面，以往的学者对文学的关注以及对最新的研究对象的相关信息实时钢筋软弱的基础广泛的调查研究，为本文的研究奠定了坚实的基础。2、软弱地基的相关概念2.1软弱地基软弱地基：指的是湖泊，海滩等地具有蓄水环境的土壤，有一定的承受范围，具有特殊的性质，在道路建设中软弱必须经过特殊加工。软弱的特性表现为土粒分散系数大，土粒大小不均匀，土粒之间分散程度大，凝聚程度比一般土壤低、亲水性较高，含水量高，水分的存在降低土壤的摩擦力，土粒孔隙大。软弱的触变性、压缩性等特质跟软弱垂直均匀性及软弱水平差异性有直接的关系，正确分辨软弱性质是道路建设成功与否的重要条件。2.2软弱地基工程性质常见的软弱地基天然含水率接近或大于液限,孔隙比大于1,不排水抗剪强度小于35kPa。通常,软弱是静水或缓慢水流中以细颗粒为主的近代沉积物以及少量腐殖质所组成的土。由于环境的不同,不同地区的软弱具有不同的特征。2.3软弱地基构成软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其它高紧缩性土层构成的地基，这些地基根本上很少遭到地质变动或者地形的影响，也从没有遭到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有遭到土颗粒间化学作用的影响。脆弱地基是一种不良的地基，其稳定性十分的差、强度较低、紧缩性较高、容易呈现液化，沉降量也很大。因而在工程的建立过程中，要充沛思索地基的变形和稳定等问题。在脆弱地基上建立的工程，由于其地基强度不够和变形，常常不能满足工程的质量，所以要采用一定的措施，对脆弱地基停止处置，从而进步地基的稳定性，减少地基的沉降和不平均降落。2.4软弱地基特点城市建筑用地软弱地基路段具有如下特点:（1）道路软弱路段往往通过的是人口密集、池塘、排水沟渠交集的地区;因此路基填土高、交叉建长多。（2）软弱工程力学性质差;其含水量高、密度低、压缩性高、强度代助固结时间长。（3）一般建筑物现有地基土质比较均匀,土的工程性质差别不大,一个地质单元上建筑物的工程地质条件不会有大的变化,但是回填土与原地基土质之间的形成时间、形成方式在工程性质上存在着一定的差别。建筑物与其他建筑物不同,其路线很长,地质变化大,加上车荷长期作用,容易造成不同地基的沉降。3、我国在处理软弱地基的不足以及原因分析3.1我国在处理软弱地基的不足3.1.1软基加固技术水平不高我国现阶段常用的人工处理的加固技术较为落后，需要加强软基处理技术，紧跟科学技术的发展速度，结合传统的地基处理方法，开创新技术，针对不同软基类型制订出不同的处理手段，为市政道路软基处理提供有效的针对方案。可根据不同的地基条件有选择性地进行消除废石和淤泥，垫层和浅层处理技术，结合新型技术加工出合适厚度和坚硬度的软基。3.1.2没有充分发挥数值计算技术的优势对于软基处理的理论处理我国现用的大部分是经典力学分析，这对于一般性质的软弱有解决效果，但在特殊的自然环境便失去原有的解决能力。因此，在发展理论研究的同时重视数值计算的发展，力求避免误差，利用先进的数值计算技术，对于特殊存在的问题进行专门的数值处理，计算出地基沉降与时间的关系，为软弱地基处理设计提供科学的依据。3.1.3软基处理方案决策的分析不成熟随着科技的进步，我国软基处理水平获得了很大的改进，对于软基处理研究达到平均水平，可依据当地的自然环境设计出最适合的软基处理方案，对道路存在的塌陷、变形、裂缝和扭曲等各种问题也有相当有效的解决方案。但对于理论性研究力度仍需加强，从理论映射实际，根据不同的问题制订不同类型解决方案。要把研究中心转移到实际性研究中，不断提高我国的软基处理水平，结合理论、体验，从双方向解决问题，根据工程范围的大小和所能承受的经济负担选择合适的人工处理软基的途径。此外对于软基处理方案的分析报告我国还处于落后阶段，不能从软基处理方案中分析出重要的经验教训，应加强传统技术与新型科学技术的融合，加大对市政道路软基处理方案的分析研究。3.2软弱地基上基础处理不当的原因分析3.2.1施工现场勘察资料不完善在实际处理软弱地基的基础施工过程中，首先需要全面掌握施工现场的地质条件、地貌特征以及气候环境和水文信息等方面的详细勘察资料。然而，在当前的具体操作过程中，许多单位对软弱地基勘察工作重视程度不够，只是一味照搬传统的勘测手段和方法，盲目借鉴之前或者临近工程的勘察资料，没有根据实际情况进行优化处理，使得工程施工现场的勘察资料缺乏准确性和有效性，相关地质学信息和水文信息资料不完整，为后续的施工增加了难度。3.2.2对土体硬壳层强度的检测意识淡薄一般情况下，建筑工程的软弱地基的表层都会存在一层强度相对较高的覆盖硬质土层（硬壳层），其承载能力和抗变形能力相对较高，还可以通过传递上部应力扩散的方式，增加地基的稳固性能。当前的建筑工程基础施工过程中往往缺乏对硬壳层的检测，忽略硬壳层在工程基础设计上的应用价值，一味做地基加固处理，牺牲了原有价值的同时，还给工程的基础设计埋下安全隐患。3.2.3软弱地基上基础设计的准备不充分当前建筑工程施工地基条件复杂，地质信息变化难以控制，然而，在具体的工程地基基础施工设计中还缺乏充足的准备工作。施工过程中会由于前期基础施工设计过程中对于地下涌水量和底层流砂状况的分析不够准确的原因，施工现场缺乏有效的降水和排水设备配置，影响工程基础设计质量的同时也占用了工程工期；软弱地基上基础设计施工受周边相邻的建筑物的地基影响在进行自目地基排水、降水的操作中，会因为地下排水位的过度下降，致使地层孔隙增大，地基的沉降和压缩性也随之增加，最终导致地基的下沉，影响建筑的稳固性和安全性能。4、软弱地基上基础处理创新措施4.1水泥土搅拌桩法水泥搅拌桩主要是通过利用水泥和石灰等原材料制作成固化剂，然后使用深层搅拌机将软弱地基深处的软弱同制作的浆液或者粉体进行均匀搅拌而形成具有一定强度的结构。在这个搅拌处理过程中，地基软弱会与制作的固化剂(浆液或者粉体)发生相应的理化反应，从而增加软弱的整体塑性和水稳定性，实现进一步的加强地基强度的过程。采用水泥搅拌桩技术处理软弱地基上的基础措施可以很大程度上提高工程地基的承载能力，减缓建筑物的沉降速度，将地基承担的荷载力度进行相应有效的分摊，从而达到在软弱地基上基础设计施工的要求。4.2真空预压法所谓的真空预压法就是指通俗意义上的采用地基砂井设置或者塑料排水板的施工工艺，实现增加地基强度和牢固性的一种工程基础处理方法。该方法使用过程中首先要在需要处理的地面上铺上一层砂垫，再用密封性较好的小透气膜盖上，充分隔绝外部大气。在砂层垫中通常会预先设置吸水管路，并使用抽真空设备，将密封膜内部的空气抽取干净，这个过程中，或产生压差，压差的作用力小会破坏软弱地基，同时还会通过反作用力的转换降低软弱地基上基础的荷载。由于该方法具有施工容易、操作简单、节省材料的同时还能缩短施工工期等众多的优点，常常应用在大面积的建筑工程施工当中。4.3堆载预压法鉴于软弱地基的承载力低，强度弱的特征，通常需要在施工之前采取在工程地基区域铺填大量的砂土，通过增加土体的荷载，使软弱快速固结沉降，达到提高软弱地基强度的效果。当软弱地基的强度达到一定程度后，需要将上面铺设的荷载填土卸载，进行地面的修筑施工后再进行堆压预处理，经过第一次的堆压处理后，后续的重复一般小会产生大的固结沉降效果，这种方式也就是我们所得堆载预压法软弱地基处理措施。在采用堆载预压法的施工过程中需要注意的是，对于堆载增加负荷的原材料要做好质量控制工作，确保小会损害地基，保证工程施工安全。4.4软弱地基上进行软弱换填基础处理措施在当前的建筑工程施工中对于软弱地基的处理常用且效果比较明显的措施就是对于软弱层的换填处理。通过将工程基地以卜的软弱层挖出运走，再采用一些强度大、稳定性好且荷载沉降量稳定的材料或土质进行填充，在进行一定程度的压实处理，从而解决软弱地基上基础设计的问题。需要注意的是，该方法适用于软弱地基的软弱层厚度小是很大的情况，如果，土层过厚则会相应的增加施工成本，降低建筑经济效益；较浅的土层采用该方法则具有一分显著的效果。4.5强夯法如果建筑工程的软弱地基形式限于地基土层之间孔隙较大、含水量较高，但土质粘性较好且比较柔软的特征条件下，可以采用重锤强夯的方法，增加土体的密实程度，从而实现土体承载能力的加强，这就是强夯法软弱地基处理措施。这个方法能够利用重锤的强大冲击作用，达到压缩土体，缩小土体孔隙并排除土体内水分，当土体随着后续的干燥过程能够快速固结，形成具有较强承载能力的硬质土质，进一步提升软弱地基的承载能力。4.6振冲法采用振冲法的软弱地基处理原理比较简单，就是使用水力冲孔或者机械钻孔的设备对于软弱地基实施打孔钻挖操作，软后将一些强度大、承载力高的材料类似于碎石、粘性砂砾等填入孔内，然后对其进行振冲，从而实现地基的高强度、排水性能好的效果。这种方法处理的软弱地基上的基础设计不仅具有较高的抗震性能，还具有很好的稳固性。5、强夯技术在软弱地基中的应用5.1回填土根据设计强穷法加固处治软基施工作业之前，应在施工场地上选择具有代表性的一块或数块前期试验区域，进行试探性夯击或试验性动工，试验区域的数量应根据场地的地形地质复杂程度、建筑类型、数量、布局等因素确定。图5-1试夯施工参数当采用砂作为回填材料时,回填高度一般宜采用每次每层厚度为500cm,进行灌水并采用振动棒振实,在这方面城多花点功夫,因为插入振捣是整个工序的关键,应认真均匀插入并行逐渐推进,不留死角。粗略检测砂密实度的方法,用一根Υ16圆钢,长度为1.95米,提至距离砂面1米处高度,自由落下,端部插入砂层不超过5cm,即基本能满足设计要求。按上述方法在基础四周做边沟,边角处设集水井,再用121以上振动压呼机振动压实。并填砂的含水率,以便达到最佳含水率。5.2夯击的施工工艺5.2.1夯点布置为了将该工程的基础位置都能落在强夯点上，我们设计的夯点布置形式如下，如果有独立基础不在该点位上，应需补夯，确保地基承载力。单位夯击能量应根据地基土类别、结构类型、荷载大小和要求、处理深度等因素综合考虑，并通过现场试夯确定。施工质量控制要点(1)偏差控制(2)夯点测量定位允许偏差≤±5Cm(3)夯锤就位允许偏差≤±15Cm(4)满夯后场地整平平整度±10Cm质量监测要点:强夯施工过程中应有专人负责下列监测工作(1)开夯前应检查夯锤重和落距,以确保单击夯击能符合设计要求。(2)在每遍夯前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正。(3)按设计要点检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量。图3-2作业夯击点布设图5.2.2夯击数和遍数的确定夯击点的夯击次数，应按现场试夯得到的锤击数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足条件：（1）最后两击的平均沉降量不大于5cm，当单击能量较大时，不大于10cm；（2）夯坑周围地面不应发生过大的隆起；（3）不因夯坑过深而发生起锤困难。夯击遍数应根据地基土的性质确定。一般可采用2~3遍，最后以低能量夯击一遍。对于渗透性弱的细粒土，必要时夯击遍数可适当增加。两遍夯击之间前后应有一定时间间隔，原则上决定于孔隙水压力消散时间。对于砂土，空隙水压力消散很快，可连续夯击。对于粘土间歇期一般为15-30天。5.2.3试夯大面积试夯前，选择2个区域（各200平米）进行试夯，得出数据后经设计监理确认后进行强夯。副梁支墩宽为0.8m,高为1.68m(地面以上部分高1.48in,地面以下部分为0.2ni),长为14m,试桩与其中心距为3.9m,并要求灌注桩钢筋锚入副梁支墩不小于0.8m,具体布置见图3-2。图3-3副梁支墩和钻孔灌注桩布置图(单位:mm)本次强夯法加固处治软基工程在依据上述原则的基础上，施工设计阶段确定夯击次数时加还要求满足以下原则：强夯作业时，最后两击下的夯沉量平均值应该小于50mm,单次夯击能较大时也应控制在lOOmm范围内，并且此时夯坑周边地面不至产生较大程度的鼓胀隆起。此外，还应该充分考虑施工的便利性以及可行性等因素，应该尽量避免因为夯坑深度较大而使得强夯机械起锤困难的情况。5.2.4大面积强夯夯点的夯击次数应按现场试夯得到的次数和夯沉量关系曲线确定，最后两击的平均夯沉量不大于50mm。满夯：1000KN-M锤点夯2遍，1/4锤印搭接。强夯完，应按计划少150厚填，这些土用基础、卸货平台和消防水池挖土补偿，以减少剩余土方外运。5.2.5夯击质量检测强夯施工结束后，间隔一定时间再进行质量检验，对于碎石土和砂土地基间隔1~2周，低饱和度的粉土和黏性土地基为2~4周。质量检验方法：（1）现场取原样由室内实验测定其物理力学性质；（2）现场标板试验，测定原位强度；（3）静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验、波速试验和荷载试验等。4根试桩的施工记录见表3-3。图3-44根试桩施工记录5.3软土路基处理效果5.3.1效果分析经建设单位委托第三方国家级检测单位进行检测，其结论为：1、Ⅱ级自重湿陷性全部消除；2、浅圆仓复合地基承载力fk=278kPa；3、立筒库复合地基承载力fk=357kPa；4、工作塔复合地基承载力fk=420kPa。强夯的过程中，随着夯压遍数的增加，软弱中的粗粒在夯压中发生了破碎，使得中间粒径颗粒的增多，从而级配变好，进而使软弱路基填料形成较密实的结构。西安湾现场处置工程，红粘土和砂矸石工地交叉区，项目的背景和项目的性质的特殊性，加强处理方法的选择应采取更适当的原则。根据试验数据，不同的间隔差矸石地基工程后的加固方法和强粉喷的设计要求，其中值耐久特性后立即；0.2MPa，30厘米以下的沉积后，表明软弱地基加固工程效果好。喷粉杭州承载力和地基处理加固均匀沉降曲线，强加固边坡曲线法，我第一次，那么强烈的趋势是缓慢的，进行表面强化效果的覆盖理想，沿着加固影响深度略差。5.3.2强夯的施工要点控制在采取强夯的过程中，我们必须控制好以下要点，（1）对施工场地进行清理、平整，必要时铺设粗粒料的垫层；（2）测量施工场地的高程，同时确定出第一遍所要夯击点的位置；（3）夯击点中心间距偏差宜控制在150mm范围内；（4）夯点测量定位允许偏差≤±5Cm；（5）夯锤就位允许偏差≤±15Cm；（6）满夯后场地整平平整度±10Cm质量监测要点。（7）将夯锤起吊到预定高度，使夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶相对高程。若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。（8）施工中要检查各项数据和施工记录，不符合设计要求时应采取补夯或采用其它有效措施。结论软弱地基上地基处理的措施一定要坚持实事求是和具体问题具体分析的原则，根据工程场地的软弱特性进行软弱的处理安排，进行周密勘察，设计合理的处理方案，然后进行施工操作。通过对软弱地基的处理，改良各种不良地基，使得满足各种大型和高程建筑的需要。在软弱地基处理的时