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一級建造師港口與航道工程知識點:軟基處理的目的和意義

簡介概括地說,地基問題主要包括下述三個方面:(1)地基承載力和穩定性問題在建(構)築物荷載(包括靜力荷載和動力荷載)作用下,地基承載力不能滿足要求時,地基會產生區域性或整體剪下破壞,影響建(構)築物正常使用,甚至引起建(構)築物破壞

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眾所周知,地基與建(構)築物的關係極為密切,建(構)築物的安全與正常使用,地基基礎起著非常重要的作用。據調查統計,世界各國各種土建,水利、交通等類的工程事故中,因地基問題造成的工程事故的比例最大。

軟基處理恰當與否、關係到整個工程質量、投資和進度,其重要性已越來越多的被人們所認識。

概括地說,地基問題主要包括下述三個方面:(1)地基承載力和穩定性問題在建(構)築物荷載(包括靜力荷載和動力荷載)作用下,地基承載力不能滿足要求時,地基會產生區域性或整體剪下破壞,影響建(構)築物正常使用,甚至引起建(構)築物破壞。——南沙濱海花園(2)沉降、水平位移及不均勻沉降問題在荷載(包括靜力荷載和動力荷載)作用下,地基產生變形。當建(構)築物沉降、或水平位移,或不均勻沉降超過相應的允許值時,將會影響建(構)築物的正常使用,甚至可能引起破壞。建(構)築物沉降量較大時,不均勻沉降往往也比較大。不均勻沉降對建(構)築物的危害較大。——上海13層樓整體倒塌(3)滲流問題地基的滲流量或水力比降超過其允許值時,會發生較大水量損失,或因潛蝕和管湧使地基失穩而導致建(構)築物破壞造成工程事故。

在工程設計建築中,遇到天然地基存在上述三類問題之一或其中幾個問題時,需要採用地基處理措施,以滿足建(構)築物對地基的要求,保證其安全與正常使用。

我們常將不能滿足建(構)築物對地基要求的天然地基稱為軟弱地基或不良地基。天然地基是否需要進行地基處理取決於地基能否滿足建(構)築物對地基的要求(包括穩定、變形和滲流三個方面的要求)。在土木工程建設中經常遇到的軟弱土和不良土主要包括:軟粘土、雜填土、衝填土、飽和粉細砂、溼陷性黃土、泥炭土、膨脹土、多年凍土、鹽漬土、岩溶、山洞、山區地基以及垃圾掩埋土地基等。

軟粘土是軟弱粘性土的簡稱。軟粘土地基是在工程建設中遇到最多需要進行處理的軟弱地基,它廣泛地分佈在我國沿海及內地。例如:天津、連雲港、上海、杭州、寧波、溫州、福州、廈門、湛江,廣州等沿海地區,以及昆明、武漢、南京等內地地區。

這種土的特點是含水量大、壓縮性高、強度低、透水性差且不少情況埋藏深厚。由於其壓縮性高、透水性差,在建築物荷載作用下會產生很大的沉降和沉降差,而且沉降的延續時間長,很可能影響建築物的正常使用。另外,由於其強度低,地基承載力和穩定性往往不能滿足工程要求。因此,這種地基通常需要採取處理措施。

排水固結法就是軟弱地基處理的有效方法之一。

真空預壓法是在需要加固的軟土地基表面先鋪設砂墊層,然後埋設垂直排水管道,再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕,薄膜四周埋入土中,透過砂墊層內埋設的吸水管道,用真空裝置進行抽氣,使其形成真空,增加地基的有效應力。

當抽真空時,先後在地表砂墊層及豎向排水通道內逐步形成負壓,使土體內部與排水通道、墊層之間形成壓差。在此壓差作用下,土體中的孔隙水不斷由排水通道排出,從而使土體固結。

真空預壓的原理主要反映在以下幾個方面:1)薄膜上面承受等於薄膜內外壓差的荷載。

2)地下水位降低,相應增加附加應力。

3)封閉氣泡排出,土的滲透性加大真空預壓是透過覆蓋於地面的密封膜下抽真空,使膜內外形成氣壓差,使粘土層產生固結壓力。即是在總應力不變的情況下,透過減小孔隙水壓力來增加有效應力的方法。真空預壓和降水預壓是在負超靜水壓力下排水固結,稱為負壓固結。

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