雜填土場地地基地質問題與處理措施研究

1、雜填土場地地基地質問題與處理措施研究    摘要：城市發(fā)展一般由中心地帶向周圍擴延，城市范圍逐漸擴大，經(jīng)常將已有的、早期規(guī)劃的垃圾堆積場囊括其中。為充分利用土地，需要在過去的垃圾場上建設各種建筑物或修筑公路、鐵路等基礎設施。因此研究雜填土的地基處理技術特別是深厚雜填土的地基處理技術是很有必要的。本文對雜填土場地地基地質問題與處理措施進行了研究。關鍵詞：雜填土場地  地基  措施雜填土場地地基處理與一般場地的處理相比有較大區(qū)別，首先范圍大，而且大部分為新的、厚度不等、不規(guī)范填筑、成分復雜，該類場地處理的難度大，國內外類似工程可以借鑒的經(jīng)

2、驗很少。處理的關鍵是采取適宜、經(jīng)濟、可行的加固處理措施，控制沉降達到場地正常使用要求，并作好防排水系統(tǒng)，防止地表水大量下滲加大建筑垃圾和生活垃圾濕陷沉降，適宜的防排有害氣體措施，經(jīng)過處理后能夠滿足環(huán)境要求。1雜填土地基存在的常見地質問題1）性質不均、厚度變化大由于堆積條件、時間和堆積物質成分的差異，造成雜填土的性質很不均勻，孔隙大小不一，顆料級配混雜，粘結性能差，無協(xié)調變形能力，破壞呈剛性或突變狀態(tài)。因受原始地貌影響，雜填土的堆填厚度可從1 30m 以上不等，分布范圍有很大的人為隨意性，所以不均勻是其突出的特點。2）變形大并有較強濕陷性雜填土是一種欠壓密土，土質疏松，孔隙率高，一般具有較高的壓

3、縮性。對部分新的雜填土，除正常荷載作用下的沉降外，還存在自重壓力下沉降及陷變形的特點，對生活垃圾土還存在腐殖質降解而引起的變形。在干旱和半干旱地區(qū)，干或稍濕的雜填土常常具有浸水濕陷性。堆填時間短，結構疏松，這是雜填土浸水濕陷和變形大的主要原因。3）壓縮性大、強度低由于雜填土成份復雜，生活垃圾的腐爛及堆填的隨意性，導致孔隙較大，使雜填土壓縮性大而強度低。不同的物質成份直接影響雜填土的工程性質，以建筑垃圾的磚石土和工業(yè)廢料為主的雜填土，一般情況下強度較高。4）自重壓密性填土是一種欠壓密土，在自身重量和大氣降水下滲的作用下，有自重壓密的特點。其自重壓密所需的時間長短與填土的物質成分和顆粒組成有關。時

4、間短的需13 年，如大塊碎石。而含有大量有機質的生活垃圾填土的自重壓密時間可長達30 年以上。下面根據(jù)場地所處地理位置、地層及其工程性質情況，吸取類似場地處理的經(jīng)驗教訓，對各種常用地基處理方法進行分析比較與擇定。2振密擠密法1）表層壓實法：采用人工或機械碾壓或振動對地層進行壓實，適用于淺層疏松黏性土，砂性土和雜填土。加固深度較淺在1.5m 左右。2）強夯法：利用夯錘的強大沖擊能量使地基產生強大的振動和很高的動應力，從而提高地基土的強度并降低壓縮性。適用于砂性土、素填土、雜填土、非飽和黏性土及濕陷性黃土。工藝簡單，效果明顯，可根據(jù)場地周邊環(huán)境及填土分區(qū)，合理布置加固范圍。但因加固深度有限，一般在

5、10m 以內。當場地與周圍建筑物距離較近，施工噪音、震動很大，擾民問題嚴重，實施時存在不確定性。3）重錘夯實法：利用重錘自由落下時的沖擊能來夯實淺層地基，使表面形成一層較為均勻的硬殼層。適用于淺層的雜填土、砂性土及濕陷性黃土。地基處理深度較淺宜小于6m，對于深厚雜填土不適用。在居民區(qū)不能使用，因為居民區(qū)內舊房多，結構性能又差，舊房受到震動后易產生裂縫或其它不良后果，故應嚴格限制用此法處理地基。4）各種擠密樁法：由樁間擠密土和夯填樁體組成復合地基，提高地基承載力。適用于濕陷性黃土、雜填土、素填土和黏性土。該方法加固效果較好，但加固深度不大。3置換及拌入法1）換填墊層法：將基底下一定深度的軟弱土層

6、挖除然后回填以無侵蝕性的壓縮性較低的材料，經(jīng)過分層夯實至要求的密實度為止，使其滿足結構對地基強度和穩(wěn)定性要求。通過墊層應力的擴散作用，可減少墊層下天然土層所承受的壓力，并可降低地基的沉降量。另外，下臥層軟弱土層中的水分，也可以部分地通過墊層排出，從而能加速軟土的固結。適用于淺層雜填土場地處理，且造價較高。2）石灰樁法：石灰樁法用機械或人工的方法成孔，然后用不同比例的生石灰（塊或粉）和摻和料（粉煤灰、爐渣等）灌入，并進行振密或夯實后形成石灰樁柱體，樁體與樁間土形成石灰樁復合地基，以此來提高地基承載力，并減小地基沉降，滿足地基基礎設計要求。石灰樁法操作簡單，適用于飽和黏性土、淤泥、素填土、雜填土等

7、。樁長有限，復合地基承載力不宜超過160kPa。3）夯實水泥土法：利用人工挖孔或機械成孔，將水泥和土及水充分拌和，然后再將拌和料逐層填入孔中并經(jīng)外力機械夯實所成的樁，與樁間土構成復合地基，提高地基承載力，改善地基土的變形特性，從而滿足建筑物對地基土的需求。這種地基處理方法具有施工速度快、無環(huán)境污染、周期短、適應性廣、質量易于控制等特點。適用于粉土、素填土、雜填土和黏土等地層。處理深度不宜超過10m。4注漿法與重錘夯擴擠密法注漿是在壓力作用下，使?jié){液通過滲透、劈裂、壓密或其組合形式進入土中，排擠孔隙中存在的自由水和氣體后，經(jīng)人工控制一定時間后，漿液和土體形成塑性變形區(qū)，離漿體較遠的土體則發(fā)生彈性

8、變形，形成強度大、防水性能高和化學穩(wěn)定性良好的“結石體”并與土體之間緊密接觸,從而提高土體強度,加強整體性，改善其物理和力學性能，起到控制沉降、提高承載力的作用。另一方面漿液在地層中形成方向各異、厚薄不一的片狀、條狀、團塊狀漿體，縱橫交錯的漿脈隨著其凝結硬化，造成結石體與土體之間緊密而粗糙的接觸，沿注漿管形成不規(guī)則的、直徑粗細相間的樁柱體。這種樁柱體與壓密的地基土形成復合地基，共同作用起到控制沉降、提高承載力的作用。雜填土由于其組成十分復雜，帶有極大的偶然性，缺乏規(guī)律性，差異性很大，孔隙大，串漿嚴重，注漿壓力不容易確定，均一性相對較差，沉降相對較大，注漿法不適宜處理深厚雜填土。另外，組合型復合地基是近年來填土地基處理當中逐漸出現(xiàn)的地基處理的新類型。重錘夯擴擠密法按施工機械和填料性質不同分成很多種，如砂樁、碎石樁、渣土樁、復合載體樁、灰土樁、石灰樁等等。根據(jù)需處理雜填土場地的條件和不同的承載力及沉降要求，選擇不同重錘夯擴擠密工法。其中復合載體樁通過外加填料和夯擊深層土體擠密形成載體，其核心是基于深層土體的擠密理論，處理深度大，處理后極限承載力高，適宜于處理深厚雜填土。重錘夯擴擠密法通過