软弱地基松木桩处理论文

摘要:软弱地基是水利施工中常碰到的问题,其承载力小,压缩性大,透水性差,容易造成弊病发生。本文主要分析了水利工程中软弱地基的种类,并提出相应处理方法,以起指导作用。关键词:软弱地基种类处理方法地基是水利工程的基础,决定了工程的质量,地基处理技术发展到今,已逐渐成为一门综合性、专业性、技术性学科。下面是小编整理的《软弱地基松木桩处理论文 (精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

软弱地基松木桩处理论文 篇1：

松木桩在软弱地基处理中的应用

1、引言

荔湾区地处广州西部，属老城区，历史悠久，俗称“西关”，保留着独特的西关文化的街区肌理，存在许多“西关大屋”等特具岭南文化特色的保护性民居建筑物。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

作者：庞雄勇

软弱地基松木桩处理论文 篇2：

浅析水利工程中软弱地基种类及处理方法

摘要:软弱地基是水利施工中常碰到的问题,其承载力小,压缩性大,透水性差,容易造成弊病发生。本文主要分析了水利工程中软弱地基的种类,并提出相应处理方法,以起指导作用。

关键词:软弱地基 种类 处理方法

地基是水利工程的基础,决定了工程的质量,地基处理技术发展到今,已逐渐成为一门综合性、专业性、技术性学科。地基处理方式成为衡量一个企业的关键指标,特别是在施工负责的水利工程项目中,如何经济、科学、合理的解决好地基问题,嫣然成为工程的“重头戏”。在地基处理问题上,我国有相当一部门专家在致力研究,新工艺、新技术、新材料、新设备层次不穷,在一定程度上解决了施工难题。但在实际中,依然需要施工人员对软弱地基有个清楚的了解,才能做出合理的措施。

1 软弱地基的种类

良好的地基一般承载力比较高,压缩性比较低,而软弱地基则相反,它们主要是由软土、冲填土、杂填土、松散砂土及其他压缩性较高的土层构成。软弱地基由于某个面剪应力超过了抗剪强度,比如施工上部荷重的增加、降雨使土体容量增加、水位降落产生渗流力或由于软土地基本身抗剪强度减小,使稳定性遭到破坏,而导致地基上建筑失稳,容易导致事故发生。软弱地基主要有以下几种:

1.1 软粘土 软粘土既软土,属于海相、泻潮相、河谷相、湖沼相等粘性沉积物或河流冲积物。主要特点是粘粒含量比较多,含有机质、水量比较高,一般大与40%,空隙比比较大,一般在1.0—2.0之间,由于这些特性,所以其强度比较抵,压缩性高,渗透性差,灵敏度高。正是由于它的渗透系数小,凝固速率慢,而且有效应力增长缓慢,从而容易导致沉降稳定慢,在施工中,由于其承载力低,强度增长缓慢,加荷后易变形并且不均匀,这些特点严重制约地基处理起效时限和工程质量。

1.2 杂填土 所谓的杂填土就是人们生活和生产中被遗留或堆放的垃圾土,主要分为建筑类、生活类和工业类。主要特点是堆放乱、成分复杂、性质各异、厚薄不均匀、规律性差,很难对其做出统一的评价,也无法确定其化学性质。由于其机构的复杂,压缩性和强度差异性大,极易造成不均匀沉降,导致地基变形,影响低级上层建筑。

1.3 冲填土 冲填土是人为用水力冲填方式形成的积土,属于天然地基。主要特点是含水量较高,呈流动状,由于粗颗粒先沉积,所以冲填土在深度方向存在层理。冲填土早期强度低,压缩性高,但当静置一段时间,由于表面自然蒸发,而逐渐达到正常固结状态。

1.4 膨胀土 膨胀土的矿物质成分主要是蒙脱石,具有很强的亲水性,一吸水就容易导致体积膨胀,而失水时体积收缩,变化性强,难以把握,在雨季与晴朗交换频繁的时节如夏季,施工难度大,土壤变化快,容易导致建筑物损坏。

1.5 山区地基土 由于地基不均匀或场地稳定性查,容易形成山区地基土,在自然环境和地基土的生长条件下,极有可能在地基中存在大孤石,从而存在滑坡、泥石流、边坡崩塌等不良现象,对地基上层建筑造成威胁。

1.6 粉煤灰地基土 粉煤灰地层性质复杂,质地松软,含水量高,孔隙比高,强度低,固结缓慢,沉降大,稳定性差,而且局部液化的可能性大,对地基影响比较大。

2 软弱地基处理方法

软土地基处理设计之前必须认真进行工程地质勘察和土工试验。只有查清土层和土质的情况,才能正确地进行设计和施工;必须从场地的土层和土质的特点出发,对地基与基础的结构、施工及使用等方面进行综合考虑,通过方案比较、合理地选择地基处理方案。

2.1 松木桩处理措施 在实际工程中软弱地基普遍存在,对于一些层数较低、荷载较轻的地基或遇局部暗塘,软土厚度小于5m的情况,大多采用松木桩处理,施工便捷,费用合理。在确定处理方案时,要进一步计算,确定松木桩。比如通过S=0.95d√(1+e0)/(e0-e1)、n=A/AP(S——桩的间距、d——桩径、e0——挤密前土的天然孔隙比、e1——挤密后作要求达到的孔隙比),确定每㎡桩的根数(n)。松木桩处理软弱地基可避免大量的土方开挖,在松木资源较为丰富的地区,不失为一个好方法。

2.2 换土层法 换土层既将基础下面一定厚度的软弱土层挖除,然后以中砂、粗砂、砾石、碎石或卵石、灰土、粘性土以及其他性能稳定、无侵蚀性的材料填充。工艺中首先要确定垫层宽度(如图1),垫层的厚度根据作用在垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于软弱土层承载力的条件确定,并且不小于500mm。

通过垫层,提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀,消除膨胀土的胀缩作用,改善地基质量。

2.3 改进结构法 水利工程中地基处理中,工程结构技术含量高,无论对选材还是设计图,要求比较高。其中结构的选择十分重要,有时即使选对了工艺,但结构不合理,也无法达到预料的效果。由于软弱地基承载力比较低,所以轻型结构,降低地基承载重量,比如使用“U”形槽薄壁渡槽,而拱形桥梁自重轻,还可把桥台基础设置在地基表层的密实土层上,从而避开淤土层;对小型水工建筑物可采用扩大基础底板的方法,如设计较薄的钢筋混凝土底板;对大中型工程,可采用空箱底板,即在不增加建筑物造价的情况下,用加大底板高度、减轻底板自重的办法来适应软土地基要求;挡土岸墙是水利工程中的重要结构,但其重量重,对地基要求比较高,对于软弱地基无法达到要求,可以将水工建筑物两岸连接部分设计成格箱式岸墙或顺坡丁坝式岸墙,把挡土岸墙为挡水岸墙,既省工又能满足软土地基设计要求。

2.4 综合处理法 水利施工中,地基出现的问题往往是复杂的,单一的方法无法一次性满足工程要求,为提高处理效率,可以采用多种方法科学合理的组合应用的方法,以发挥各自的优势,相得益彰,使地基处理更可靠、更完善、更合理、更科学、更实用。比如竖向排水固结法与预压法联合使用,使土工织物与塑料排水板结合、石灰与土工格栅同时使用。在处理软弱地基时,要权衡各种方法,打破常规,综合考虑,优化选择,使处理效果达到最佳。

2.5 粉喷桩处理法 粉喷桩处理法就是将水泥作为固化剂,利用深层搅拌机械将水泥与原位软土进行强制搅拌、压缩并吸收周围水分,后经过一系列物理、化学作用形成一种强度高、变形特征好、水稳定性强的混合柱状体。由于粉喷桩只有打穿到软土层进入较硬的持力层时,沉降才变小,所以在喷桩时,要使粉喷桩打入持力层或下卧硬土层至少0.5m。而且水泥与粉煤灰均匀度是关键,一旦两者没有搅拌均匀,喷出的粉体就形成层状,这样的桩失去了强度,无法达到处理效果,所以水泥与粉煤灰搅拌一定要均匀,要使桩成脉冲桩,才能起到效果。

3 软弱地基处理注意事项

软弱地基处理方法多样,使用较为灵活,但在使用事需要注意以下几点:

3.1 在确定处理工艺前,必须要对现场进行勘测,全面掌握施工场地情况,并且使数据详细,准备充分,技术过关。

3.2 软弱地基处理前,切勿为了赶工期而盲目施工,从而导致返工,造成不必要的经济损失。

3.3 软弱地基所需材料必须严格按照设计准备,严格检查进场材料,凡不符合要求的,一律不使用,从材料上抓处理质量。

3.4 软弱地基处理后,要加大后期保护工作,对于天气的变化,要及时作出防护措施,避免处理地基冻裂、渗漏等。

3.5 软弱地基处理后,并非代表所有的问题都解决了,要派专业人员进行检查,使问题及时发现后得到解决,防止问题恶劣发展。

4 结束语

软弱地基是水利工程中无可避免的问题,也是对从业人员技术的挑战,要想有效解决,只有在了解软弱地基性质的基础上,才能作出有效的措施。无论是哪种措施,其核心都是为了解决问题,只要从业人员不断探索、总结、创造,难题会逐渐边易,最终彻底解决。

参考文献:

[1]赵存厚.软地基处理技术《水利水电施工》.2006年 第4期.

[2]赖燕玲,邱良玉.湿软地基处理的几种施工方法《江西建材》.2009年第1期.

[3]朱成群,杨士安.软地基加固处理技术《中国高新技术企业》.2007年 第16期.

作者：李昌前

软弱地基松木桩处理论文 篇3：

换填法处理工业建筑软弱地基的研究

摘要：软弱地基的施工是建筑施工中的重点也是难点，为了确保基坑施工质量和安全，保证基坑施工的顺利进行，建筑行业历经多年发展，产生了多种较为成熟的处理技术。换填法处理软弱地基是工业建筑中应用较为广泛的一种方法，笔者结合佛山三水分输站消防水罐基础工程实例，详细介绍了换填法处理软弱地基的施工方法及质量控制的方法，就其中的换填法处理软弱地基做出简要探究。

关键词：软弱地基；换填法；承载力

1建筑工程软弱地基的特点

1.1 软弱地基是指主要由淤泥、淤泥质土、杂填土或其它高压缩性土构成的地基，这种地基天然含水量过大，承载力低，在荷载作用下极易产生滑动或固结沉降，而且沉降稳定时间比较长。由于软弱土具有强度低、压缩性高、透水性差、抗剪强度低等特点，且易发生变形，导致流土、管漏、液化，以至结构整体沉降或局部沉陷，导致结构的损坏，因此一定要注意软土地基上建造的建筑物及构筑物的地基变形和稳定问题。

1.2 软弱地基的压缩性较高。一般正常固结的软土层的压缩系数约为0.5～1.5Mpa-1，最大可达到4.5Mpa-1；压缩指数约为0.35～0.75。天然状态的软土层大多数属于正常固结状态，但也有部分是属于超固结状态，近代海岸滩涂沉积为欠固结状态。欠固结状态土在荷重作用下产生较大沉降。

1.3 软土的渗透系数一般在1×10-6～1×10-8cm/s之间，所以在荷载作用下固结速度很慢。当地基中有机质含量较大时，土中可能产生气泡，堵塞渗流通道而降低其渗透性。所以在软土层上的建筑物基础的沉降拖延很长时间才能稳定，同样在荷载作用下地基土的强度增长也是及其缓慢的。

2 建筑工程软弱地基处理的原则

對于新建工程，原则上首先应考虑利用天然地基，对于淤泥和淤泥质上利用其上覆较好上层作为地基持力层，当上覆土层较薄，应注意避免施工时对淤泥和淤泥质土的扰动：对于冲填、杂填建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均可利用作为地基、持力层；对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有腐蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为地基持力层。若地基软弱不能满足要求，根据工程情况及地基土质条件或组成的不同则需进行处理，地基处理的目的是：提高土的抗剪强度，使地基保持稳定；降低土的压缩性，使地基的沉降和不均匀沉降至允许范围内；改善土的动力性能、防止地基产生震陷变形或因土的震动液化而丧失稳定性；除去或减少土的沉陷性或胀缩性引起的地基变形，避免建筑物玻坏或影响其正常使用。

3换填法简介及原理

3.1换填法简介

换填法是处理浅表软弱土层的一种传统方法，是指当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的稳定性要求，而软弱土层的厚度又太大时将基础底面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较高的骨料（中粗砂、碎石或卵石、素土、石屑、高炉干渣、粉煤灰、毛石）或其它性能稳定、无侵蚀性的材料，并压（夯、振）实至能够满足承载力要求的密实度为止。换填法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理，换填垫层的厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3.0m。换填厚度太薄则作用不明显，厚度太大则坑壁占地面积大或需要基坑支护，以及施工土方量大，弃土多，常使工程处理费用增高，工期延长，对环境的影响增大。

能够用于换填法的原料种类很多，按换填材料的不同，垫层可分为：砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、二灰垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。换填土采用不同材料作垫层时，其应力分布有差异，但其极限承载力还是比较接近的，故可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层的计算方法进行计算。

换填砂石地基适于处理3.0m以内的软弱、透水性强的粘性土地基，包括淤泥、淤泥质土；不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透系数小的粘性土地基。

对建在软弱地基上的建筑物或构筑物进行地基处理前，应先进行工程地质或水文地质勘查，查明软弱土层的组成、地质成因、分布范围、均匀性、软弱土层厚度、持力层位置及状况以及地基土的物理和化学性质，编制详尽的地基处理方案。

3.2换填法的技术原理

当粘性土的土样含水量较小时，其粒径间引力较大，在一定的外部压实功能作用下，如果不能有效地克服引力而使土粒相对移动，这时压实效果就比较差。当增大土样含水量时，结合水膜逐渐增厚，减小了引力，土粒在相同压实功能条件下易于移动而挤密，所以压实效果较好。但当土样含水量增大到一定程度后，孔隙中就出现了自由水，结合水膜的扩大作用就会减弱，因而引力作用就会显著减小，此时自由水填充在孔隙中，从而产生了阻止土粒移动的作用，所以压实效果又趋下降，因而设计时要选择一个“最优含水量”，这就是土的压实机理。

例如级配砂石换填法处理软土地基，就是将基础底面下一定范围内不适宜作承载层的软弱土层挖除，换填以无侵蚀性的压缩性较低的天然或人工拌合级配砂石（3：7），经过分层碾压至要求的密度为止，使其满足上部结构对地基强度和稳定性的要求。

在实际施工过程中，对垫层碾压质量的检验，要求能够获得填土的最大干密度ρd max，其最大干密度可通过委托试验室进行击实确定。委托送样时，必须从施工现场的砂石料堆场随机取样进行送检，不得自行调配送样材料的粒径、含水量。

4换填法处理软土地基的技术要点

4.1软弱土的开挖及基坑支护

南方沿海地区很多施工场地为填海造陆场地，表面看施工场地回填土料均匀密实，一旦开挖至地表下2～3m，原有地质情况就显露出来，大量淤泥便出现在回填土料下方，地下水位较高的基坑淤泥呈饱和流塑状态，稳定性极差。基坑开挖是大面积的卸荷过程，容易引起基坑周边土体应力场变化及地面沉降。为保证基坑施工安全，禁止在基坑周围随意堆土及物料，增加基坑的周边荷载，否则会增加支护后面的土压力和滑动力矩，从而降低支护体系的安全等级；支护结构必须满足强度、稳定性、变形性三方面的设计要求，确保边坡稳定，防止边坡土塌陷混入垫层中，如果坑壁土质为松散杂填土或垫层宽度不能满足45。扩散角时，宜砌筑砖壁保护；南方地区雨水较多，还必须及时采取措施排除基坑内的降雨或施工用水，防止降低土体的强度和增加侧压力；必要时还应设置截水帷幕，防止水刷边坡，造成基坑塌方；基坑采用机械开挖时，应避免扰动坑底土层，预留150～200mm厚土层采用人工开挖至设计标高；清除积水、浮土，组织验槽；基底暴露后及时回填砂石垫层，防止地基土表层直接日晒或受雨水浸泡。

4.2换填垫层的设计

对面积较小、上部荷载较大、开挖深度较大的一般构筑物软弱土基坑，可采用打松木桩的方法进行辅助处理。打入的木桩采用耐久性良好、质地坚实、形状笔直，直径为 10～15 cm，长度为2.5～4.5 m 经过防腐处理的红松。开挖至预定深度后，立即在挖掘前沿位置人工打入木桩，以稳固基坑。木桩的最佳间距为50～60 cm，打入软基深度至少为2.5 m，在基坑内均匀布置，也可在需要的局部增大布桩密度，木桩外露部分伸入上层换填层不少于100㎜。松木桩适宜在地下水位以下工作，而在地下水具有较强腐蚀性的沿海地区，不宜使用松木桩。

木桩打入基底后进行卵石或砂石的铺设，卵石或块石最大直径约为不超过50 cm，大小应掺和使用。木桩之间必须充填满卵石，以顶紧木桩，使木桩稳定。大块卵石紧密铺满一层后，再用中砂填塞其空隙。碾压前的铺石厚度以能承载施工机械的最小厚度为宜，这样不但满足通行条件，而且易于振动碾压密实。每层铺石表面铺填小石子，以便振动碾压机械行进。如果换填材料为砂石，宜采用中砂 、粗砂、砾砂、碎石（卵石）、石屑，其中碎石占30%～50%，不含植物残体、垃圾、腐殖质等杂质，黄砂宜用中粗砂，含泥量不超过5%；当采用细砂时，应同时摻入25%～35%的碎石或卵石；砂石搅拌要均匀，最好用搅拌机拌合60秒；垫层应分层铺填，每层虚铺厚度与碾压方法紧密相关。第一层厚度宜为150～200mm（地下水位以上）或者为200～250mm（地下水位以下），应仔细夯实并防止扰动坑底原状土，其余厚度取200～300mm。

压实垫层可采用分层碾压、夯实等，压实机械宜采用平板振捣器或经过试验确定的振动碾和振动打夯机，或者用用推土机推土板自坑槽一端垂直向下挤压已铺块石，人工配合不断向挤入淤泥部位补充块石，直至块石不再下沉。推土机链板兼顾碾压和微振作用，挤淤压实块石之后往返碾压 4～5 遍。推土机碾压找平后使用振动碾，按照不振、弱振、强振、不振的顺序再次碾压，直至淤泥中的铺石层不再下沉。在碾压过程中，必须安排人工抛石，随时补充碾压下沉部位。第一层铺石层碾压完毕后，用同样的方法摊铺碾压第二层石料及沙砾石找平层。为保证分层碾压的质量，应控制机械碾压的速度。施工过程中应检查分层铺设的厚度、分层施工时上下两层的搭接长度、夯实时的加水量、夯击变数，并在上层铺设前检测下层的压实系数，合格后方可进行上层填料碾压。换填及碾压过程中必须对周围的建筑物、管线等进行监测，发现异常情况应立即停止施工，找出原因并排除隐患后方可继续施工。

4.3浇筑混凝土垫层

为稳定抛石层，增强地基的承载力和整体稳定性，在抛石层上浇筑素混凝土垫层。垫层之上现浇钢筋混凝土基础，其中配受力钢筋和箍筋。

4.4工程实例

佛山三水分输站为西气东输的一个站场，位于佛山市三水区乐平镇，站场施工场地为回填土场地，回填过程中机械碾压密实，站场设置1座2000m3消防水罐以供本站场及临近佛山燃气的消防水来源，罐基础为直径16米的圆环形钢筋混凝土基础。征地边界处为鱼塘，回填土料时未作处理。由于甲方要求基础位置偏离原设计位置5米，刚好使得罐基础沿圆周方向有一段长6.5米，宽1.2米的基槽坐落在塘泥上。现场开挖后测得塘泥深度为2.6米，采取换填法处理此段软弱地基，换填材料为级配砂石（3：7），砂选用中粗砂，石料采用粒径10～40mm的碎石，经验算换填尺寸为沿圆周方向8.5米长，2.2米宽，3.1米深时方能满足地基承载力要求。

结语：

我们在进行软弱地基施工时必须高度重视，不断提高深基坑处理的技术水平。将基础底面下处理范围内的软弱土层挖去，然后分层换填砂、石、石灰、炉渣等建筑材料是一种行之有效的方法。而在进行砂石换填地基处理时，关键是要控制砂石垫层的配合比、压实系数、地基承载力和变形，同时满足基坑的稳定性要求。换填法是一种较简单的浅层处理方法，适用于浅层地基处理，在软弱土层较薄（一般小于4m），上部荷载又不太大的条件下处理软基，宜优先考虑此法。工业建筑中有大量的设备基础、管墩支座、管道支架等小型构筑物，常年承受交变荷载，基础局部的软弱地基必须予以处理，否则随着时间的推移，基础会因沉降幅度过大而导致无法使用，而换填法处理此类问题安全可靠、经济合理、简捷高效，尤其值得在工业建筑领域中推广使用。

参考文献

[1] 孙加保 .高层建筑施工 [M].化学工业出，2005（2）.

[2]叶书麟，韩杰.叶观宝地基处理与托换技术（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，1994

[3] 葛怕声.高层建筑基础的实用设计方法[M].中国水利水电出版社，2006（7）.

作者：何璇