软土地基处理方法.doc

1绪论

软土一般是指在静水或缓慢的流水环境中淤积的天然孔隙比 、天然含水量大于液限的以灰色为主的一种软塑至流塑状态的粘性土。一般是以淤泥、淤泥质土为主的天然含水量大、压缩性高、承载力低的饱和粘性土、粉土等。
软土形成原因
软土的形成主要有三个控制因素:一是沉积环境;二是物质来源;三是地下水或地表水。软土的成因类型可分为以下四类:(1)滨海沉积——滨海相、泻湖相、三角洲相等;(2)湖泊沉积——湖相、三角洲相;(3)河滩沉积——河漫相、牛轭湖相;(4)沼泽沉积——泻湖相。

软体主要有以下基本工程性质:(1)空隙比大、含水量高;(2)压缩性高;(3)强度低;(4)变形量大;(5)压缩稳定所需时间较长;(6)侧向变形较大。

软土地基常见工程问题主要有:(1)地基承载力和稳定性问题;(2)沉降、水平位移及不均匀沉降问题;(3)建筑物的沉降问题。
软土地基处理方法
目前软土地基处理的方法主要有:换填垫层法、强夯法、碎石桩法、灰土挤密桩法、水泥粉煤灰碎石法、预压法、胶结法、加筋法、托换技术。

1-1软土地基处理方法选择按照下图流程
2换填垫层法

建筑工程中,经常直接在地面上或者先将地面下浅部土层挖除,分层填筑工程性能良好的材料而形成一种人工地基,我们称这种地基处理方法为换填垫层法。这种地基处理方法广泛用于房屋类建筑、厂道和城市街道、堆场、广场和机场、公路等建设工程领域。

换填垫层的目的是提高地基承载力、减小地基沉降或不均匀沉降,加速软土层的排水固结,防止冻胀,消除膨胀土的胀缩性和湿陷性黄土地基的湿陷性,以及降低液化地基的液化沉陷等,建筑工程类型不同,换填垫层的作用也有所不同。


根据垫层底面与自然地面的关系,换填垫层的断面形式主要有下列三种情况:(1)先将部分或全部软弱土层或者不良土层或者不均匀土层挖除,然后在所形成的基坑内回填坚硬的或较粗粒径的材料,并压实形成垫层,称之为换填垫层;(2)不开挖基坑,而是直接在自然地面以上填筑工程性能良好的材料,并压实形成垫层,通常称这种垫层为填筑垫层;(3)前两种垫层的综合,即联合垫层。

换填垫层,,也不宜大于3m。垫层厚度应根据需要置换软弱土层的深度或下卧土层的承载力确定,并符合下卧层验算,按照下式计算:
pz + pcz ≤ faz 2-1
式中 pcz——垫层底面处土的自重压力(kPa);
faz——垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值(kPa);
pz——相应于荷载效应标准组合时,垫层底面处的附加压力(kPa),

(1)对于换填垫层底面宽度应满足基础底面应力扩散的要求,一般可按下式确定:
b′≥b+2ztanθ 2-2
式中 b′——垫层底面宽度(m);
b——基础底面宽度(m);
θ——压力扩散角(°)。
(2)当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长小于或等于3m时,其基础底面外缘至坡顶的水平距离应符合下式要求, 条形基础 a≥-d / tanβ
矩形基础 a≥-d / tanβ 2-3
式中 a——基础底面外缘至坡顶的水平距离(m);
b——垂直于坡顶边缘线的基础底面边长(m);
d——基础埋置深度(m);
β——边坡的坡角(°)。
(3)当边坡坡角大于45°、坡高大于8m时,验算地基整体稳定性按下式计算:
2-4
式中 K——地基稳定性系数;
、——分别为最危险滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩和滑动力矩。

垫层的承载力和模量宜通过试验或当地经验确定。当无试验资料或经验时,可分别参照表所示:
垫层材料类型
承载力特征值
(kPa)
压缩模量
(MPa)
变形模量
(MPa)
碎石、卵石
200~300
30~50
砂夹石(其中碎石、卵石占全重的30%~50%)
200~250
20~40
土夹石(其中碎石、卵石占全重的30%~50%)
150~200
15~40
中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾
150~200
20~30
粉质粘土
130~180
8~20
石屑
120~150
20~30
灰土
200~250
40~200
粉煤灰
120~150
8~20
矿渣
200~300
35~70
二灰地基
(石灰和粉煤灰)
25:75
200~3