膨润土的处理方法(如何做好软土处理)
膨润土的处理方法(如何做好软土处理)4)真空预压法,在软粘土中设置竖向塑料排水带或砂井,上铺砂层,再覆盖薄膜封闭,抽气使膜内排水带、砂层等处于部分真空状态,排除土中的水分,使土预先固结以减少地基后期沉降的一种地基处理方法。其原理是通过覆盖于地面的密封膜下抽真空,膜内外形成气压差,使粘土层产生固结压力。即是在总应力不变的情况下,通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结,称为负压固结。3)堆载预压法,在饱和软土地基上施加荷载后,孔隙水被缓慢排出,孔隙体积随之缩小,地基发生固结变形。同时随着超静水压力逐渐消散,有效应力逐渐提高,地基土强度逐渐增长,达到预定标准后再卸载,使地基土压实、沉降、固结的方法。由于受到工序的限制,该方法需要较长的时间和大量堆载材料,存在一定的制约因素。软土路基处理应该根据实际的软土的物理力学性质、埋藏深度、土层厚度、材料场地。道路等级等因素,选取最优方法。1)换土
软土路基通常是指由强度很低、压缩性很高的特殊土体构成的路面下部的条状构筑物,一般该类土体中含有一定量的有机物,具有含水量高,孔隙率大等特点,同时具有明显的触变性、流变性、不均匀性。
1,软土路基危害
1)浸水沉降。水份渗透进入软土路基,使得土体自身的重量增加,在车辆行驶荷载的作用和土体温度变化等因素下,使得路基发生大面积不均匀沉降,从而导致路面开裂,造成更多路面积水汇入路基,导致翻浆危害。2)剪切拉裂。基于软土的物理力学特性,软土路基抗剪强度很低,很难承受路面载荷,车辆长期行驶过程中,软土路基强度下降,表现出很强的流动性,路基会出现局部甚至整体的剪切破坏,导致软土层侧向滑移,最终引起道路沉陷及坍塌。
2,软土路基处理技术
软土路基处理应该根据实际的软土的物理力学性质、埋藏深度、土层厚度、材料场地。道路等级等因素,选取最优方法。
1)换土垫层法。该方法适用于软土层厚度不大且埋深较小的情况,可将路基底面以下一定范围内的软弱土全部挖去,然后回填强度高,压缩性较低,并且没有侵蚀性的材料,从而达到增强路基承载力的目的。根据以往道路工程经验,换土垫层法用于路基底面下埋藏深度不大于4m,且软弱土层厚度不大于3m的地质条件。
2)抛石挤淤法。当软弱土层厚度不大于3m,且路基底边即为软弱土层时可采用该方法。在路基底部投入一定数量的片石,将软土挤出基地,从而提高基底强度。
3)堆载预压法,在饱和软土地基上施加荷载后,孔隙水被缓慢排出,孔隙体积随之缩小,地基发生固结变形。同时随着超静水压力逐渐消散,有效应力逐渐提高,地基土强度逐渐增长,达到预定标准后再卸载,使地基土压实、沉降、固结的方法。由于受到工序的限制,该方法需要较长的时间和大量堆载材料,存在一定的制约因素。
4)真空预压法,在软粘土中设置竖向塑料排水带或砂井,上铺砂层,再覆盖薄膜封闭,抽气使膜内排水带、砂层等处于部分真空状态,排除土中的水分,使土预先固结以减少地基后期沉降的一种地基处理方法。其原理是通过覆盖于地面的密封膜下抽真空,膜内外形成气压差,使粘土层产生固结压力。即是在总应力不变的情况下,通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结,称为负压固结。
5)深层搅拌法,是一种用搅拌机翼片旋转,将石灰或水泥等固化剂与软土搅拌混合的加固地基方法。首先将转动搅拌翼片下沉至预定的加固深度,然后由下而上的一面提升搅拌轴的旋转翼片,一面压入固化剂(水泥浆 或生石灰),使固化剂与土粒充分搅拌混合,经过一定时间凝结成圆柱状加固土体。加固深度一般在10m以上。本法适用于加固各种土质地基,但对有机物含量大的土、硫酸盐含量大的土,其加固效果较差。
6)振冲法,利用振动器水冲成孔,借振动器的水平及垂直振动,振密材料形成碎石桩体,与原地基形成复合地基,或者不加填料在振动作用下土体被挤密,从而提高地基承载力的方法。适用于不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土、饱和黄土、粉土和杂填土等地基,不适用于地下水位较高、土质松散易塌方和含有大石块等障碍物的土层。
7)高压注浆喷射法,利用钻机钻孔,把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后,以高压设备使浆液成为20Mpa以上的高压射流,从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面,其余土粒在喷射流的冲击力,离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后,便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基,从而提高地基承载力,减少地基的变形,达到地基加固的目的。
8)石灰桩法,指采用机械或人工在地基中成孔,然后贯入生石灰或按一定比例加入粉煤灰、炉渣、火山灰等掺合料及少量外加剂进行振密或夯实而形成的密实桩体。为提高桩身强度,还可掺加石膏、水泥等外加剂。石灰桩与经过改良后的桩周土共同承担上部载荷,属复合地基中的低黏结强度的柔性桩。
9)水泥搅拌桩法,软基处理的一种有效形式,利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。加固深度通常超过5m,干法加固深度不超过15m,湿法加固深度不超过20m。
笔者认为现阶段的软土路基处理中,较为常用的方法为换土垫层法和水泥搅拌桩法。站在经济性的角度考虑,一般软土厚度较小(一般小于3m)、埋藏深度较小(一般距基底不大于4m),采用换土垫层法,反之,建议采用水泥搅拌桩法。