探讨我国东南沿海地区软土地基的工程特性及其地基处理方法.docVIP

探讨我国东南沿海地区软土地基的工程特性及其地基处理方法 　　【摘要】我国沿海地区广泛存在围海造地的工程，本文通过对滩涂软土地基处理效果的分析与评价，结合温州近年来围海造地的经验和成果，客观科学地分析了各种软土处理方法的优缺点，以找出技术上可行，经济上合理的方案。 　　【关键词】软土；工程特性；地基处理方法 　　我国的建筑业经过的几十年的快速发展，推动了我国的现代化建设。在长期的发展过程中，我国的工程建设始终面临着一个问题，尤其是在温州、上海等地区，就是软土地基问题。我国沿海地区许多都是河流冲击平原，地下是非常厚的沉积软土。在这些地区的建筑工程，只有解决软土地基问题，才能保证建筑工程的安全。温州、上海地区是典型的软土地基，本文结合温州地区沿海产业带的开发和软基处理等实际情况，分析软土地基的工程特性，探讨软土地基的处理方法。 　　一、软土地基的工程特性 　　（1）含水量较高，孔隙比大。一般含水量为35%～80%，孔隙比为1～2。 （2）抗剪强度很低。根据土工试验的结果，我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa，其变化范围在5～25kPa；有效内摩擦角约为20°～35°；固结不排水剪内摩擦角12°～17°。正常固结的软土层的不排水抗剪强度往往是随距地表深度的增加而增大，每米的增长率约为1～2kPa。加速软土层的固结速率是改善软土强度特性的一项有效途径。 （3）压缩性较高。一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-2=0.5～1.5MPa-1，最大可达α1-2=4.5MPa-1；压缩指数约为Cc=0.35～0.75 （4）渗透性很小。软土的渗透系数一般约为1×10-6～1×10-8cm/s （5）具有明显的结构性。软土一般为絮状结构，尤以海相粘土更为明显。这种土一旦受到扰动，土的强度显著降低，甚至呈流动状态。我国沿海软土的灵敏度一般为4～10，属于高灵敏度土。因此，在软土层中进行地基处理和基坑开挖，若不注意避免扰动土的结构，就会加剧土体变形，降低地基土的强度，影响地基处理效果。 （6）具有明显的流变性。在荷载作用下，软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减，在主固结沉降完毕之后还可能继续产生可观的次固结沉降。 　　二、软土地基处理方法 　　软土地基处理的目的就要采取有效方法，对软土地基进行加固，提高软土地基的承载力。目前国内软土地基的加固方法很多，各种方法都有其适用范围和局限性。选用何种方法，应充分考虑构筑物对地基的要求、材料来源、施工机具和施工工期等因素，因地制宜地选出经济效益比最优的方法。 　　目前软土地基处理的方法主要有以下几种。 　　（一）轻夯多遍处理软土地基法 　　软土的高压缩性和流变性决定了其不能采用纯粹的强夯法，“轻夯多遍”该工法是经过近二十年的开发研究、成熟的软土地基处理新技术。从工后沉降来说，经过大量的现场钻探取土和室内土工试验得出的土性指标进行估算，“轻夯多遍”强夯法可以在施工期内将沉降量完成预估最终沉降的90%以上（经过计算分析，在相同的地基土，相同的堆载预压作用下，要完成90%的固结度，至少需要2～3年），且固结过程是相当快的。 　　该工法强调信息化施工，在施工中，每一遍都要进行试夯，若发生夯坑周围有隆起则要降低夯能，若发现夯坑过深则要减少击数，每一遍都要动力触探进行检测，了解加固效果，并对下一遍夯击参数做调整。 　　该工法加固效果具有工后地基承载力高、固结充分、沉降小、工期短、造价省、施工环保、质量可控等优点。 　　依据土体即将破坏时的标志，结合工程经验，轻夯多遍强夯法采用如下的收锤标准：①坑周不出现明显的隆起。如果坑周出现明显隆起，标志着坑周土体已经破坏，如第一击时就已明显隆起，则要降低夯击能。②不能有过大的侧向位移。如果有过大的侧向位移，则表明土体已经破坏。③后一击夯沉量应小于前一击的夯沉量。如果是后一击夯沉量大于前一击的夯沉量，说明土体侧向位移较大，表明土体结构破坏。④夯坑深度不能太大。按工程经验，一般采用每遍总夯沉量不超过60cm 。 　　（二）真空预压法 　　真空预压法是普遍使用的一种对软土地基进行加固的方法。其原理是对被加固软基抽真空形成的大气压差作为预压荷载， 使加固区域内的土体造成负压，通过排水通道传至设计深度， 沿深度基本呈矩形分布，真空预压排水固结法加固软基不需要施加实体荷载，软基预压排水是在真空吸、挤压共同作用下完成，真空预压是使边界的孔压降低，真空度越高，沿深度衰减越小，则增加的有效应力越大，加固效果越好。真空预压法是众多软基处理加固方法中的一种，适用于加固淤泥、淤泥质土和其他能够够排水固结而且能形成负超静水压力边界条件的软粘土，具有工期短、费用低、无噪音、排水效果显著等优点。 　　（三）电渗法 　　电渗加固机理要从土