软弱地基的形成原因及处理方法

软弱地基的形成原因及处理方法专业：建筑工程技术学号：W370115230591姓名：袁月壮指导教师：摘要：在我国建筑工程的建设中，经常需要对软弱地基进行处理。本文分析了软弱地基形成的原因，并针对软弱地基的实际情况，提出了一些常用的处理方法，软弱地基处理的优劣，关系到整个工程的质量。合理的软弱地基处理、上部结构设计，有利于减轻软弱地基对工程建设的影响，提高工程的质量，获得良好的经济效益和社会效益。除传统的处理方法外，本文还提出了一些新的处理方法以及可持续发展方面的一些方法。关键词：软弱地基；处理方法；可持续发展引言软弱地基（softground）系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。这种地基天然含水量过大，承载力低，在荷载作用下易产生滑动或固结沉降。对建在软弱地基上的建筑物，在工程设计和地基处理方案确定前，应进行工程地质和水文地质勘察，查明软弱土层的组成、地质成因、分布范围、均匀性、软弱土层厚度、持力层位置及状况以及地基土的物理和化学性质等。对冲填土还应了解均匀性和排水固结条件；对杂填土应查明堆载历史年代，明确自重下稳定性和湿陷性等基本因素；对其它特殊土应查明其特征、工程性质、成层情况等，以作为工程设计和选用地基处理方案的依据。1.1软弱地基的性质软弱地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。在软弱地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。1.2软弱地基的形成原因软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或者其它高压缩性土层形成的地基，这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响，也从没有受到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有受到土颗粒间化学作用的影响。软弱地基是一种不良的地基，其稳定性非常的差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化，沉降量也很大。因此在工程的建设过程中，要充分考虑地基的变形和稳定等问题。在软弱地基上建设的工程，由于其地基强度不够和变形，往往不能满足工程的质量，所以要采用一定的措施，对软弱地基进行处理，从而提高地基的稳定性，减少地基的沉降和不均匀下降。1.3软弱地基处理的目的及意义在软弱地基上建造工程，可能会发生以下问题：沉降或差异沉降过大、大面积地基沉降、地基剪切劈坏、承载力不足、地基液化、地基渗漏、管涌等。地基处理的目的，就是针对这些问题，采取适当的措施来改善地基条件，这些措施主要包括改善剪切特性、改善压缩恶性、改善透水特性、改善动力特性、改善特殊土的不良地基特性由此来增加建筑良好的特性。承受建筑物上部荷载埋在地面以下部分成为基础；承受建筑物基础传来荷载的天然土层称为地基。基础是建筑物的及其重要的部分，基础不坚固耐久，上部结构再牢固也是不安全的；同样的，地基虽然不是建筑物的组成部分，但它的好坏，也直接影响建筑物的安危和寿命。因此，当天然地基很软弱，不能满足强度、变形和稳定性的要求时，则必须先经人工加固后，才能在其上建造基础，这种地基加固，称为地基处理。地基处理的目的是利用人工置换、夯实、挤密、排水、注浆、加筋和热化学方法手段，对软弱地基土进行改造和加固，来改善地基土的坚韧性、压缩性、渗透性、振动性和特殊土地基的特性，用以提高软弱地基的强度和稳定性，降低地基的压缩性，减少沉降和不均匀沉降，防止地震时地基土的振动液化，消除区域性土的湿陷性、膨胀性和冻胀性。软弱地基经过处理，不用再建造深基础和设置桩基，防止了各类倒塌、下沉、压缩性进一步缩小，增大了地基的强度，使得地基的抗液化的能力得到加强，大大降低和消除黄土的是湿陷性。同时，该方法有利于使得土层均匀，预防以后出现的差异沉降。它适用于对地基沉降要求高，而且承载力大，软土层厚但下伏有较坚实土层的场地。2.1.6加筋法加筋法是运用强度较大的条带、纤维等土工聚合物埋入土层中，它有利于增加地基的承载力，降低或者消除地基的沉降量，提高建筑物的稳定能力。对于强度较大的土工合成材料，使得地基能够承受更大的抗拉力，减少地基的断裂的可能，使得地基的整体性和刚度得到进一步增强，增强地基的承载能力，改善地基土体的应力场和应变场。该方法适合于各种软土地基和各种高填土等。2.2其它处理方法软土地基的加固除以上方法外还有：振冲地基加固、碎石桩挤密加固、砂桩加固、水泥煤灰碎石桩、塑料板排水加固以及添掺外加剂等软基处理方法。2.2.1振冲法加固振冲法加固地基虽然现在已开始在软黏土和杂填土地基加固中使用，但该方法仍是松散砂土地基的最佳加固方法。当用于软黏土时必须适当控制水压、电流及填料密实度等才能有效保证加固效果。碎石桩挤密加固地基是用振动沉管桩机将钢套管沉入土中再灌入碎石而成。2.2.2砂桩加固砂桩加固地基也是一种适用于软弱土、淤泥质土及新填土的地基加固方法，砂桩是利用振动灌注施工机械，向地基土中沉入钢管灌注砂料而成，能起到砂井排水及挤密加固地基的作用。2.2.3水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩是采用碎石、石屑、粉煤灰、少量水泥进行拌和后，利用沉桩机械，振动灌入地基中，制成一种具有黏结强度的非柔性、非刚性的亚类桩，它与桩间土形成复合地基，共同承受荷载，从而达到加固地基的目的。水泥粉煤灰碎石桩在群桩施工中应注意桩的间距，桩距过小容易产生紧缩，桩距过大影响加固效果。2.2.4添掺外加剂的方法以前的地基处理方法大多从机械设备着手，从而建立某种工法，而从材料入手提高地基处理质量和效果的较少。高性能土壤固化剂土壤混合后，特别是与高含水量和富含有机质的淤泥发生一系列物理化学反应，形成相互连接的网状结构，从而提高固化土的强度，减少地基变形。2.2.5塑料板排水加固塑料板排水加固软基是将带状塑料排水板，用插板机插入软土中，然后在土面加载预压（或采用真空预压），使土中水沿塑料板的通道溢出，并从砂垫层中排走，使地基得到加固，这种方法施工工期较长。3．设计方的处理措施3.1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，致使其抗拉能力较弱，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。3.2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。3.3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。4．总结通过对软弱地基的处理，改良各种不良地基，使得其满足各种大型和高程建筑的需要。在软弱地基处理的时候，要结合拟建区域内地基土的组成及力学性质等实际情况，采用不同的地基处理方法，保证工程建设的质量，取得良好的经济效益和社会效益。为了减少软弱地基带来的损失,应在设计阶段就采取相应的对策。参考文献[1]杨峰.软弱地基处理方法的运用[J].工程建设与档案.[2]顾晓鲁,钱鸿缙,刘惠珊,汪时敏.地基与基础[M].北京:中国建筑工业出版社,2003/(15):576.[3]於春强,郑尔康.高性能土壤固化剂及在地基处理中的应用[J].第九届土力学及岩土工程学术会议论文集2003.[4]朱祖梁,黄光明.软土地基处理方法的实例分析[J].中国煤田地质2005/6.致谢首先感谢我的老师们的指导,他