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文檔簡介

軟土地基處理技術(shù)指南軟土地基通常指天然含水量高、孔隙比大、壓縮性強、抗剪強度低、透水性差的粘性土或粉土類地基,常見于沿海、湖泊、河灘等沉積環(huán)境。其工程特性表現(xiàn)為:天然含水量一般大于液限(35%~80%),孔隙比1.0~2.0,壓縮系數(shù)大于0.5MPa?1,滲透系數(shù)多在1×10??~1×10??cm/s之間,靈敏度(原狀土與重塑土無側(cè)限抗壓強度比)多為2~4,屬中高靈敏度土。此類地基在荷載作用下易產(chǎn)生過大沉降、不均勻沉降及失穩(wěn)破壞,需通過針對性技術(shù)處理滿足工程要求。以下從處理技術(shù)選擇、核心工藝要點、質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開說明。一、處理技術(shù)選擇依據(jù)軟基處理技術(shù)需綜合考慮地基土特性、工程要求(如承載力、沉降控制標準)、施工條件(工期、場地限制)及經(jīng)濟性。首先需通過地質(zhì)勘察明確土層分布(如表層硬殼層厚度、軟土層埋深及厚度)、物理力學指標(含水量、孔隙比、壓縮模量、抗剪強度)、地下水條件(水位、滲透性)。對于建筑地基,當天然地基承載力特征值小于80kPa且變形不滿足要求時需處理;道路工程中,工后沉降控制標準(一般路段≤30cm,橋頭≤10cm)是關(guān)鍵指標。二、主要處理技術(shù)及工藝要點(一)排水固結(jié)法適用于厚度較大的飽和軟粘土地基(軟土層厚度>3m),核心原理是通過設(shè)置排水通道(豎向+水平)并施加預壓荷載,加速孔隙水排出,使土體固結(jié),提高強度。1.排水系統(tǒng)設(shè)置(1)豎向排水體:常用塑料排水板(寬度100mm±2mm,厚度4~6mm,濾膜滲透系數(shù)>5×10??cm/s)、袋裝砂井(砂袋用聚丙烯編織布,砂料含泥量<3%,粒徑0.3~0.8mm)。塑料排水板打設(shè)深度需穿透主要壓縮層,間距0.8~1.5m,呈正方形或梅花形布置;袋裝砂井直徑70~100mm,間距1.0~2.0m。施工時需控制打設(shè)垂直度(偏差≤1.5%),避免回帶(回帶長度>500mm時需補打),頂部預留300~500mm與水平排水層連通。(2)水平排水層:采用中粗砂(含泥量<5%),厚度300~500mm,要求連續(xù)貫通,表面坡度≥2%以利排水。2.加載系統(tǒng)實施(1)堆載預壓:加載材料可用土方、砂石,分級加載控制速率(邊樁水平位移≤5mm/d,地面沉降≤10mm/d),總荷載不小于設(shè)計要求的固結(jié)壓力(一般為基底壓力1.2~1.5倍)。卸載時間需滿足雙控標準:連續(xù)5~7d平均沉降速率≤2mm/d,或固結(jié)度≥90%(通過孔隙水壓力監(jiān)測計算)。(2)真空預壓:鋪設(shè)密封膜(3層聚乙烯膜,總厚度≥0.14mm),膜下真空度需達到80kPa以上(相當于等效堆載100kPa)。抽真空前需檢查密封效果(膜下真空度24h內(nèi)下降≤5kPa為合格),聯(lián)合堆載時真空預壓10~15d后可分級堆載,總荷載不超過膜下真空度與堆載之和。(二)復合地基法通過在軟土中設(shè)置增強體(樁體)與樁間土共同承擔荷載,適用于淺層(≤15m)或中厚層軟基,需根據(jù)樁體材料及成樁工藝選擇類型。1.水泥土攪拌樁(1)材料要求:水泥采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥,摻量12%~20%(濕噴法)或15%~25%(干噴法),外摻劑(如石膏、木質(zhì)素磺酸鈣)摻量≤水泥用量2%。(2)成樁工藝:濕噴法采用雙軸或三軸攪拌機(攪拌頭葉片4~6個,直徑500~700mm),下沉速度≤1.0m/min,提升速度≤0.8m/min,噴漿壓力0.4~0.6MPa,每米噴漿量誤差≤±5%;干噴法(粉噴樁)需控制粉體計量(誤差≤±1%),復攪深度不小于樁長2/3。(3)質(zhì)量控制:樁位偏差≤50mm,樁徑偏差≤-20mm,垂直度偏差≤1%。28d齡期取芯檢測(樁身完整性、無側(cè)限抗壓強度≥設(shè)計值70%且不小于1.2MPa),單樁承載力特征值通過靜載試驗確定(抽檢率≥1‰,且不少于3根)。2.CFG樁(水泥粉煤灰碎石樁)(1)配合比設(shè)計:水泥:粉煤灰:碎石:砂=1:0.7~1.2:3~5:1~2,坍落度160~200mm,碎石粒徑5~25mm,粉煤灰Ⅱ級以上。(2)成樁工藝:長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓灌注法為主,鉆至設(shè)計標高后停鉆泵送混凝土(泵壓≥1.0MPa),提拔速度2~3m/min(粘性土)或3~4m/min(砂土),提拔過程避免反插。樁頂超灌高度≥500mm,保護樁頭7d內(nèi)不得受擾動。(3)檢測要求:28d后進行單樁及復合地基靜載試驗(抽檢率分別為0.5%~1%和0.5‰~1‰),低應變檢測樁身完整性(抽檢率10%),樁間土靜力觸探對比(處理前后比貫入阻力提高30%以上)。(三)置換法適用于淺層(≤3m)軟基或表層存在暗塘、淤泥的情況,通過挖除軟土換填高強度材料,分為換填墊層法和強夯置換法。1.換填墊層法(1)材料選擇:優(yōu)先采用中粗砂、碎石(粒徑≤50mm,含泥量<5%)、灰土(石灰:土=2:8或3:7,土料有機質(zhì)含量<5%)。(2)施工要點:分層填筑(每層厚度200~300mm),分層壓實(壓實系數(shù):中粗砂≥0.97,碎石≥0.95,灰土≥0.95)。采用機械碾壓(振動壓路機8~12t,碾壓6~8遍)或平板振動器(往復振動3~4遍),邊角處用蛙式打夯機夯實。(3)質(zhì)量檢測:環(huán)刀法(砂墊層)或灌砂法(碎石墊層)檢測壓實系數(shù),每50~100m2檢測1點;靜力觸探或標準貫入試驗檢測墊層承載力(≥設(shè)計值)。2.強夯置換法(1)參數(shù)設(shè)計:單擊夯擊能2000~8000kN·m,夯點間距2~4倍夯錘直徑(錘底靜接地壓力100~200kPa),處理深度6~10m。(2)施工流程:定位→夯擊(每擊記錄夯沉量,當累計夯沉量達到設(shè)計置換深度且最后兩擊平均夯沉量≤100mm時停夯)→回填碎石(粒徑40~200mm,含泥量<10%)→滿夯(低能量搭接夯擊,搭接面積≥1/4錘底面積)。(3)檢測要求:置換墩著底檢測(超重型動力觸探,N120≥10擊),復合地基承載力(靜載試驗,抽檢率≥0.5%),墩間土標貫擊數(shù)提高≥30%。(四)化學加固法通過注入化學漿液(水泥漿、水玻璃、環(huán)氧樹脂等)膠結(jié)土體顆粒,適用于滲透性較差的淤泥、淤泥質(zhì)土(滲透系數(shù)<1×10??cm/s),常用劈裂注漿和高壓旋噴注漿。1.劈裂注漿(1)漿液配比:水泥漿水灰比0.5~0.8,雙液漿(水泥+水玻璃)體積比1:0.3~1:0.5,水玻璃濃度35~40Be’(模數(shù)2.4~3.0)。(2)注漿工藝:鉆孔間距1.0~2.0m,孔徑75~110mm,注漿管底部距孔底≤200mm。注漿壓力0.3~1.5MPa(淤泥取低值,粉質(zhì)粘土取高值),采用間歇注漿(單孔注漿量達到設(shè)計值或壓力升至終壓并穩(wěn)定10min后停注)。(3)效果檢驗:注漿后28d進行靜力觸探(比貫入阻力提高≥50%)、鉆孔取芯(芯樣無側(cè)限抗壓強度≥0.5MPa),或通過注水試驗檢測滲透系數(shù)(降低至1×10??cm/s以下)。2.高壓旋噴注漿(1)設(shè)備參數(shù):三重管法(水壓力20~30MPa,流量60~80L/min;氣壓力0.7~1.0MPa,流量1~2m3/min;漿壓力0.5~1.0MPa,流量80~100L/min),提升速度5~15cm/min,旋轉(zhuǎn)速度10~20r/min。(2)成樁控制:噴射過程連續(xù)供漿(停漿超過30min需回噴0.5m),冒漿量控制在20%~30%(過大時調(diào)整參數(shù)或加入速凝劑)。樁體搭接寬度≥200mm(用于止水帷幕時≥300mm)。(3)質(zhì)量檢測:開挖檢查(28d后,樁徑偏差≤-50mm)、鉆孔取芯(芯樣連續(xù)完整,無側(cè)限抗壓強度≥設(shè)計值,一般淤泥質(zhì)土≥1.0MPa,粘性土≥2.0MPa)、單樁靜載試驗(抽檢率≥1%)。三、施工質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)1.原材料檢驗:水泥、砂石、塑料排水板、粉煤灰等需按批次檢測(水泥安定性、強度;砂石級配、含泥量;排水板濾膜抗拉強度、通水量),不合格材料嚴禁使用。2.過程參數(shù)記錄:每臺設(shè)備配備專用記錄表格,實時記錄樁長、噴漿量、夯擊次數(shù)、真空度等關(guān)鍵參數(shù)(如攪拌樁每米噴漿量誤差≤±5%,強夯每擊夯沉量記錄精度≤5mm)。3.現(xiàn)場監(jiān)測:(1)沉降觀測:設(shè)置沉降板(底板尺寸500mm×500mm,標桿直徑40mm),預壓期間每天觀測1次(沉降速率大時加密至2次/d),加載前后必須觀測。(2)孔隙水壓力監(jiān)測:采用振弦式孔隙水壓力計(量程≥200kPa,精度±0.1%FS),埋深與主要壓縮層對應,加載期間每2~4h測讀1次。(3)水平位移監(jiān)測:邊樁(直徑100mm混凝土樁,埋深≥1.5m)或測斜管(埋深穿透軟土層),預壓期間每天測讀1次,速率超過控制值時暫停加載。4.驗收檢測:處理后地基需滿足設(shè)計承載力(建筑地基≥150kPa,道路地基≥120kPa)和沉降要求(工后沉降≤設(shè)計值)。檢測方法包括靜載試驗(確定承載力)、靜力觸探/標準貫入(對比處理前后土體強度)、鉆孔取芯(檢查樁體完整性),抽檢數(shù)量按規(guī)范要求(如復合地基靜載試驗點數(shù)≥總樁數(shù)0.5%且≥3點)。四、常見問題及應對措施1.塑料排水板回帶:原因多為導管內(nèi)壁不光滑或淤泥粘附,應對措施:定期清理導管,打設(shè)前涂抹潤滑劑,回帶長度>500mm時補打。2.攪拌樁斷樁:可能因噴漿中斷或提升速度過快,應對措施:保證供漿連續(xù)性(備用注漿泵),提升速度與噴漿量匹配(噴漿量=提升速度×單位長度噴漿量)。3.強夯后土體隆起:因孔隙水壓力消散不充分,應對措施:控制夯擊能與夯點間距(一般間距≥3倍錘徑),設(shè)置排水盲溝加速排水,間隔時間≥7d(粘性

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