浅谈软土中桩基施工导致的危害分析与对策

浅谈软土中桩基施工导致的危害分析与对策摘要：当前，由于建筑工程承建工作面的扩大，建筑工程涉及到越来越多地质相对复杂地基工程。这就需要建筑施工企业，熟练地撑握多种地基基础施工方法，分析与应对不断变化的多种地质条件的挑战。本文主要对软土中桩基施工导致的危害与对策进行了分析探讨。关键词：软土；建筑基础；处理措施引言软土一般指淤泥、淤泥质土、水下沉积的饱和软黏土为主组成的土层。其特点是强度低、压缩性高、透水性小、空隙比大、含水量高等，对建筑基础的影响主要是沉降较大，容易发生剪切破坏。软土地基如果处理不当，建筑基础容易出现沉降不均匀，上部结构就容易出现开裂现象，甚至使基础达不到承载力而出现工程事故。所以，选择合理的处理方案，对软土地基处理，显得十分的重要。一、软土地基概述1、软土概念所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层。在软土地基上修筑路基，若不加处理，往往会发生路基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。习惯上把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。2、成因软粘土是第四纪后期形成的海相。泻湖相、三角洲相、溺谷相和湖沼相的粘性土沉积物或河流冲积物，属于近代沉积物。其中最为软弱的是淤泥和淤泥质土。软土的特点是含水量高。抗剪强度低、压缩性大、灵敏度高。在荷载的作用下，地基承载力低，容易发生失稳事故。地基沉降变形大，不均匀沉降也大，而且沉降稳定历时较长。3、软土的特点地基中常见的软土，一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。其特点是天然含水率高、孔隙比大，压缩系数高，强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊性质，工程地质条件较差。但由于各地的软土性质并不相同，所以各自的工程特性也不尽相同。例如：广州软土具有厚度变化大、含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、夹有较多的粉细砂、与其它地区软土相比固结速度快的特点。而山区软土多是以坡洪积、重力堆积的物质为主，其沉积的物质分选条件极差，土质不纯，既有经过长距离搬运的粘土、砂粘土及有机物质，还有滞留在原地的残积土，甚至还包含有仍保持母岩结构的碎屑状的基岩风化物。时常发生的崩塌、滑坡、暴雨、泥石流等山区地质灾害正是这些不同软土成分不断搬运和堆积的动力，这种由搬运到堆积甚至经过再搬运到再堆积的过程就导致了山区软土组成成分的多样性和复杂性。4、软土地基存在的问题对于软土地区的高速公路修建，稳定和沉降是技术上的两大难题，其中稳定性问题又是最基本的问题，关系着工程的安全、施工进度、工程质量等。随着高速公路在软土地区的大规模兴建，要求在深厚软基上填筑高填方路堤。又由于工程对工后沉降的严格要求，要求增加预压时间而使得填筑时间相对缩短，直接造成工期紧迫，从而对路堤的稳定性问题提出更高要求。二、地基处理措施1、目前主要软土地基处理方法现建筑工地上，软土地基处理，主要方法有预压法、换填垫层法、强夯法和强夯置换法、振冲碎石桩法、水泥土搅拌法、水泥粉煤灰碎石桩法、桩基法等。2、各种主要处理方法施工原理和适用范围的选择比较2.1预压法。预压法主要有真空预压法和堆载预压法两种。(1)真空预压法的实施步骤：第一，在软土地基内布置砂井；第二，在地面上设置砂垫层，并覆盖密封膜使于砂垫层上，使之与大气隔绝；第三，用真空装置抽出埋设在砂垫层中的吸水管道的空气，使膜内形成负压，软土中的孔隙水通过砂井排出，从而达到土体固结的效果。真空预压法适用范围：适用于一般软粘土地基，对于夹杂透水层的地基不适用。(2)堆载预压法是采用堆积土、砂石等对地基分级加载，使得地基加快固结的速度并维持稳定，然后卸载的方法。这种方法要严格控制加载速度，避免地基失稳。适用范围：适用于一般软粘土地基，工期比较长。2.2换填垫层法换填垫层法就是把基础下一定范围内的软土层挖去，然后分层回填，以强度较高的砂、砂石、砖渣或灰土等。并采用人工或机械方法，分层夯实至设计要求的密实程度，作为地基的持力层。换填垫层法适用于浅层地基处理，处理深度一般达2～3m。如果在饱和软土上换填砂垫层时，砂垫层具有提高地基承载力，减小沉降量，防止冻胀和加速软土排水固结的作用。2.3强夯法和强夯置换法。强夯法就是通过强大的夯击能给地基一定的冲击力，在地基中产生冲击波，在这种冲击力的作用下，对土体进行剪切破坏，形成夯洞，并对周边土体产生挤压作用，从而使深层软土液化和固结，使得土体密实，提高地基的承载力。强夯法适用于处理低饱和度的粉土与粘性土、砂土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。强夯置换法主要有墩柱式置换和整体式置换法有以下两种形式。(1)墩柱式置换法。利用强夯将地基软土挤密或冲开，把碎石、块石、砂砾等质地比较坚硬的散体材料，采用数次填入并夯击，最终形成密实的柱状砂石墩式的复合地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑～流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程，适于高压缩性软粘土地基的加固。(2)整体式置换法。它以密集的点形成线置换或面置换。通过强夯的冲击能将含水量高、抗剪强度低、具有触变性的淤泥挤开，置换以抗剪强度高、级配良好、透水性好的块石、碎石或石渣，形成密实度高、压缩性低、应力扩散性能良好、承载力高的垫层。主要适用于处理淤泥、淤泥质软土地基。2.4振冲碎石桩法振冲碎石桩法是指用振动器振动和其两侧的高压水的冲击等方式，在软弱地基中成孔至持力层，再将碎石填入孔中，分段振冲密实，从而形成大直径的碎石的密实桩体。通过置换和振动排水固结，提高地基的强度效果。主要适用处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土等地基土。在油罐等基础的地基处理得到广泛运用。2.5水泥土搅拌法。水泥土搅拌法主要分为深层搅拌法和粉体喷搅法，即深层搅拌桩和粉喷桩。主要是用特制的搅拌机械，成孔后，将水泥等加固剂和地基土进行强行拌和，使之形成具有一定强度的水泥土桩体，深层搅拌桩的加固剂为水泥浆，粉喷桩的加固剂为水泥。主要控制水泥的含量和设备的提升速度等施工要点，水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。2.6水泥粉煤灰碎石桩法水泥粉煤灰碎石桩法就是CFG桩，是指将碎石、砂、石屑、粉煤灰等和水泥按照一定的比例加水进行拌和，再用各种成桩机械形成的具有一定强度的复合桩。桩体和桩间土一同通过褥垫层，形成水粉煤灰碎石桩复合地基来工作。这不仅减少了地基软土的压缩模量，还提高土体密实度，减少沉降量。主要适用于砂土、粉土、粘土、淤泥质土、已自重固结的杂填土等地基。2.7桩基法桩基法主要有两种，一种是钻孔灌注桩，一种是钢筋混凝土预制桩。钻孔灌注桩用特制的机械成孔，一般是采用泥浆护壁，下钢筋笼，水下灌注混凝土，使之形成钢筋混凝土桩，适用于复杂地质、淤泥层较厚、地下水位高的地基。工期较长，泥浆处理比较麻烦。钢筋混凝土预制桩，现在主要采用预制管桩。有静压和锤击两种。利用机械把管桩压或者锤击进入持力层，静压桩靠压桩力控制，锤击桩以贯入度控制为主。除有较多孤石和障碍物、很厚难以穿透的夹层等地质外，钢筋混凝土桩适用于大部分的地基质层。其具有承载力高、速度快、施工方便等优点。结束语在建筑工程中的软土地基的处理工作一直都是一个比较复杂的课题，我们应在不断的设计和施工过程中积累更丰富的经验，及时的搜集和探究更多建筑结构在不同地质条件下的地基变形和不均匀沉降的资料，这样才能更好的总结出科学合理的并且更具适应性的软土地基基础处理的对策和方法，不但保证了建筑工程的施工质量，同时也保证了施工人员的生命财产安全。参考文献[1]邓晓峰.房屋建筑工程的软土地基处理措施.科技资讯,2010[2]和索旗.建筑工程软土地基施工处理技术要点的探析.门窗,2013[3]刘益民.浅谈房屋建筑工程软土地基施工方法.科技创新与应用,2012