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1、 所谓软土,就是强度低、压缩性高的软弱土层。根据孔隙比和有机质含量,结合其他指标,软土可分为五种类型:软粘性土、淤泥质土、淤泥质土、泥炭土和泥炭。通常淤泥、淤泥质土、软粘土统称为软土,有机质含量高的泥炭、泥炭土统称为沼泽。软土广泛分布于沿海平原、河口、三角洲、湖盆和山谷。
2、 天然含水量高,孔隙比大;透水性差;高压缩性;抗剪强度低;触变性;高流变性。
3、 表层常为可塑硬壳,下部为流动淤泥,呈软塑或流塑状,沉积厚度较大,具有压缩性高、透水性差、强度低的特点。
4、 当路基经过干燥软土盆地时,有多种加固方法。下面分别介绍。
5、 当软土地基厚度较薄时(一般小于3 m),挖出软土,换成强度较高的粘性土、碎石土或碎石、卵石土,然后分层碾压密实。在透水性土壤(砂砾石或卵石)条件下,可优先考虑。其特点是简单、直观、后期沉降小,但需要弃土量大的弃土场。
6、 当软土厚度小于5 m,工期紧,路基处于废弃荒地时,可采用爆破弃土,清除淤泥。但这种方法并不常用。
7、 在路堤底部的原地面上,铺设厚砂垫层,一般厚度为0.5 m~ 0.8 m,砂为中粗砂,含泥量不超过5%,清除所有植物杂质。填筑时适当加水,分层压实,以加速软土在路堤填筑时逐渐增加荷载作用下的排水固结,从而达到增加地基应力的目的。其优点是施工简单,占地面积小,缺点是工期不是很紧,施工过程中要控制填筑速度,附近有丰富的砂源,软土强度比较高,表面没有透水性差的硬壳。两侧平坦,排水良好。这种方法也是常用的,一般结合土工布或土工格栅。
8、 沙井是在软土地段的地下按一定规格排列的圆形砂柱。砂柱直径一般为20cm~ 30cm,深度不超过8 m,井距采用8 ~ 10倍井径的梅花桩布置。袋装沙井是将沙子预先倒入用聚丙烯编织布缝制的直径约7 cm、长5 m~ 10 m的袋子中,然后埋入软土中,以保持沙井的连续性。其目的是使地基在填土荷载作用下加速软土的排水固结,提高强度。同时,由于砂井(或袋装砂井)对地基有一定的支撑作用,地基承载力也有所提高。其优点是占用耕地少,填筑量少,后期沉降少(由于砂井深入地基,排水固结速度加快)。缺点是需要粗砂作为填充物,需要控制施工速度。用于工期短,施工机械设备多的工程。适用于软土层较厚、路堤填土较高的路段,或软土底部有透水层的路段。
9、 施工方法是:人孔使用时,确定设计的人孔长度。当人孔设计得较短时,可用人工打入钢管,成孔后立即灌注粗砂,填实夯实至地面。砂井设计时间较长时,可用履带吊或带滚动的支架压重物(或用穿甲锤)和起重设备将钢管插入孔内。钢管底部设有阀门桩尖。当钢管插入到标高时,拔出管子,从管子中灌入粗砂,直至到达地面。在有水源的情况下,也可采用高压注水成孔的方法进行施工。袋装砂井使用时,需用履带吊或自制的可行走的吊架将钢套管打入地层(带桩头),砂袋从套管中放入地基,拔出套管,使砂袋留在软土中,砂袋上端长约30厘米,使其埋入地基表面铺设的砂垫层中,有利于排水。砂垫层的厚度一般为0.5 m~ 0.8 m,在软土地基沉降过程中,砂垫层能始终从原地面露出,保证地下水通过砂井和砂垫层顺利排出,加快软土排水固结,改善地基应力。石灰桩的施工方法与砂井相同,只是在成孔后立即将粗砂和生石灰块的混合物拌入孔内,以达到吸水、加速固结、提高土壤承载力、稳定地层的目的。
10、 通过专用插板机将带状塑料板插入地基中,然后在加载路基填土时,通过塑料板芯将地下孔隙水从沟槽中排出,从而加速固结,提高地基承载力。实质上,塑料排水取代了砂井。其结构由塑料芯板(聚乙烯或聚氯乙烯)和覆膜过滤膜(聚酯或合成纤维无纺布)组成。该方法具有施工速度快、质量稳定、经济省工、施工时对地基扰动小、透水性好等优点。这种方法逐渐被广泛推广使用。
11、 真空预压是在待加固的软粘土地基中设置砂井或塑料排水板,然后在地面铺设砂垫层,砂垫层上覆盖不透气的密封膜,使其与大气隔绝。通过埋设在砂垫层中的吸水管,以真空的方式抽走膜内的空气,从而在膜内外产生压力差,成为作用在基础上的荷载。地基随着各向同性应力的增加而固结。抽真空前,土中的有效应力等于土的自重应力。抽真空后,土壤将石头固化,真空压力完全转化为有效应力。
12、 以上是处理软土地基常用的几种方法。应根据环境和条件选择最合适的方法处理软土地基,以达到理想的效果。
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