抛石挤淤在软土地基处理中的应用

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1、抛石挤淤在软土地基处理中的应用3平1,陈利群2李(1.益阳市金城建筑工程公司,湖南益阳413000;2.益阳市城市建筑设计有限公司,湖南益阳413000)摘要:抛石挤淤是工程中对淤泥质软土地基进行加强处理常采用的一种方法。它具有工艺简单、施工方便、加强效果明显、经济效益显著等特点。通过工程实例,介绍了采用抛石挤淤进行软土地基处理的过程,并分析了处理效果。关键词:软土;地基处理;抛石挤淤;挤密置换中图分类号:TU471.8文献标识码:A文章编号:1671-0231(2009)02-0103-04软土是指在静态或缓慢

2、的流水环境中沉积,具有含水率大、孔隙比大、压缩性高、强度低等特点的黏性土[1],其地基承载力较低,一般都需要采取地基加强措施进行处理才能满足工程建设的需要。软土地基加强处理的理论和手段在不断发展。按其加强性质大致可分为浅层处理法、排水固结法、复合地基法和动力固结法4种[2]。地基加强措施应根据地貌特征、软土特性及成层情况、软土底面横坡、现场条件及工期等实际情况,进行技术与经济的比较,然后确定处理方案。抛石挤淤法属于排水固结法中的一种,一般适用于厚为3～4m的软土层和常年积水且不易抽干的湖、塘、河流等积水洼地,以及

3、表层无硬壳、软土的液性指数大的情况[3],它具有工艺简单、施工方便、加强效果明显、经济效益显著等特点,是工程中进行软土地基加强处理常采用的方法。1抛石挤淤地基处理原理抛石挤淤是对含水量高、孔隙比大、透水性弱、抗剪强度低的软土地基,利用振动碾压机器,加入片石,对片石进行振动碾压,淤泥质粘土由于受振动、挤压、扰动等原因,土的结构产生破坏,当片石被挤入后,土粒颗粒重新调整,孔隙水通过片石排出,孔隙压力逐渐消散,使下卧层的淤泥质粘土的性质得到改善。通过片石的置换挤密作用,使片石充分挤填到软土中,形成片石地基层,以提高地基

4、承载力,减少沉降,片石地基层的淤泥质粘土结构经重新调整,且片石本身具有良好的透水性,因此可加速地基固结,使淤泥质粘土的结构强度得到恢复及提高。2工程实例2.1概况长沙市某别墅小区,其三组团西侧为农田,农田比小区绿化带标高约低4.0m,根据总图设计,该部位设置了毛石挡土墙,解决农田与小区绿化带之间的高差,设计要求挡土墙以下地基承载力的标准值fak为130kPa以上。经湖南省某地质工程勘察公司对该场地地质情况进行钻探勘察,其结果显示该场地内地层自上而下共分为5层(如图1所示):(1)耕植土,深灰色,可塑,湿-很湿,见

5、少量砾石及植物根系,层厚0.5m～1.2m;(2)淤泥质土,灰黑色,软塑-可塑,湿-饱水,具异味,摇震反应不明显,干强度、韧性中等,层厚3.1m～4.5m;(3)粉质粘土,黄褐色夹红色,可塑-硬塑,含灰白色高岭土条带及黑色铁锰质核,局部少量砾石,干强度、韧性中等。该层在场地内分布均匀,层厚1.8m～5.5m;(4)粉质粘土,黄褐色-黑褐色,3收稿日期:2009-03-29作者简介:李平(1972-),男,湖南郴州人,工程师,研究方向:砌体结构理论研究。103硬塑,无摇震反应,局部含板岩碎块,是下伏基岩风化残积而成

6、,干强度、韧性中等。该层在场地内分布均匀,层厚0.8m～3.5m;(5)板岩强风化,褐红色,灰白色,淤泥结构,碎块状构造,节理、裂隙发育,岩心破碎,质软,用手可捏碎,遇水软化,岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层在本场地内分布均匀,控制厚度大于617m。地下水位于地面以下0.5m处。图1土层分布图2.2抛石挤淤地基处理方法及要求基于以上情况,该挡土墙基础将大部分都处于淤泥质粘土层内,该层的承载力特征值为50kPa,工程地质条件差,不能满足设计要求。笔者作为施工方与其他相关的单位人员在综合分析了工程造价、施工进度及处理效果

7、等因素后,决定采用抛石挤淤方案进行地基加强处理,以提高地基承载力。2.2.1施工方法抛石挤淤施工方法可按以下步骤进行:(1)根据挡土墙基础设计宽度每边加1.5m的尺寸进行基坑放线,确保片石地基的顶面宽度大于挡土墙的基础设计宽度每边1.0m;(2)根据施工放样位置开挖出边沟基坑,并超挖80cm～100cm;(3)向基坑依次抛入粒径不同的片石,使小片石充分填充大片石的孔隙,用人工配合泥浆泵排除基坑的淤泥质和积水,边抛片石边排淤泥质,并人工平整填塞片石;(4)抛入一定量的片石后,用履带式推土机进行稳压,再抛入一层片石并

8、稳压,依次重复直至无沉降或无明显沉降为止;(5)当抛入片石的顶面标高超过设计标高的5cm～10cm后,在片石的上方加铺一层10cm～15cm厚的级配砂砾石,然后进行人工平整、推土机稳压、振动压路机反复碾压等工序,直至碾压稳定,无沉降或无明显沉降为止。2.2.2质量控制(1)开挖时基坑不宜残留塑性粘性土,避免塑性粘性土与片石一起挤入淤泥质粘土时,淤泥质粘土含水量减少,易形成