2025年8月2日至3日,地基學(xué)院巖土GMBA班在北京成功舉辦為期兩天的系列課程。本次課程設(shè)置3個主題內(nèi)容,分別從《巖土工程綠色低碳技術(shù)的研究與應(yīng)用》《大面積軟弱地基處理技術(shù)研究與實(shí)踐》《既有建筑地下空間抗浮加固和滲漏治理》解鎖新技術(shù),特邀行業(yè)大師和權(quán)威專家授課,兩天的課程通過案例剖析、技術(shù)拆解與互動研討,讓學(xué)員在沉浸式學(xué)習(xí)中掌握前沿技術(shù)動態(tài)與實(shí)戰(zhàn)方法論,為推動巖土工程領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展注入新動能NEWS
成因:圍海吹填、挖山填谷等工程導(dǎo)致大面積軟弱地基,存在承載力低、固結(jié)時間長、壓縮性高、砂土液化等問題,甚至出現(xiàn)設(shè)備陷車無法施工的情況。
- 需求:需快速有效、經(jīng)濟(jì)合理的地基處理方案,解決建設(shè)用地開發(fā)中的巖土工程難題。
目前大面積軟弱地基處理方法主要有以下幾大類:
? 靜力排水固結(jié)法
? 動力排水固結(jié)法
? 振沖類方法
? 土體固化法
? 動力固結(jié)法
靜力排水固結(jié)法
- 真空預(yù)壓法:利用大氣負(fù)壓形成壓力差,驅(qū)動土體排水固結(jié)。無需額外堆載,總應(yīng)力不變但孔隙水壓力降低,側(cè)向變形向內(nèi)收斂,適用于對加載速率敏感或周邊環(huán)境限制嚴(yán)格的場地。
- 堆載預(yù)壓法:通過分級施加外部荷載(如土方、砂石)增加總應(yīng)力,促使孔隙水壓力消散。需嚴(yán)格控制加載速率以避免地基失穩(wěn),適用于荷載要求明確、工期相對寬松的工程。
- 真空+堆載聯(lián)合預(yù)壓法:融合負(fù)壓與正壓協(xié)同作用,真空預(yù)壓提供穩(wěn)定初始固結(jié)基礎(chǔ),疊加堆載可進(jìn)一步提升加固效果。兼具高效性與安全性,能滿足更高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),是大面積軟基處理的優(yōu)選方案。
- 降水預(yù)壓法:通過降低地下水位增加土體有效應(yīng)力,結(jié)合排水體強(qiáng)化排水路徑。適用于滲透性相對較好的地層,可與其他方法協(xié)同使用以提升效率。
動力排水固結(jié)法
- 降水強(qiáng)夯法:結(jié)合降水措施降低地下水位后實(shí)施強(qiáng)夯,減少孔隙水壓力積聚,增強(qiáng)夯擊能量傳遞效率,適用于地下水位較高的軟土地層。
- 靜動力排水固結(jié)法:融合靜力預(yù)壓與動力夯擊優(yōu)勢,先通過靜力加載預(yù)壓初步固結(jié),再以動力沖擊強(qiáng)化排水與密實(shí)效果,兼顧加固深度與均勻性。
- DPD 強(qiáng)夯法:通過專用設(shè)備控制夯擊能量與頻率,同步配合排水系統(tǒng)(如塑料排水板),實(shí)現(xiàn) “動力沖擊 - 即時排水” 協(xié)同,提升加固效率。
- DCD 強(qiáng)夯法(深層水泥攪拌樁輔助強(qiáng)夯):采用水泥土樁形成剛性骨架,再通過強(qiáng)夯激發(fā)樁土協(xié)同作用,適用于高壓縮性軟土與雜填土地層。
- 輕井塑排加固法:以輕型井點(diǎn)降水結(jié)合塑料排水板構(gòu)建立體排水網(wǎng)絡(luò),配合低能級強(qiáng)夯促進(jìn)淺層軟土快速固結(jié),適合對振動敏感的周邊環(huán)境。
- 間接分級接力式排水固結(jié)法:通過分級施加動力荷載,逐步拓展排水路徑影響范圍,利用 “接力傳遞” 效應(yīng)實(shí)現(xiàn)深層土體固結(jié),減少加固盲區(qū)。
振沖類方法
- 振沖密實(shí)法:依托高頻振動器產(chǎn)生的水平振動,使松散砂類土等顆粒重新排列、孔隙減小,通過自身密實(shí)達(dá)到加固效果。適用于處理松散砂土、粉土等無黏性土地層,無需額外填料,僅通過振動能量即可實(shí)現(xiàn)地基 densification(密實(shí))。
- 振沖置換法:在振動過程中向地基內(nèi)填入碎石、卵石等硬質(zhì)材料,形成具有高強(qiáng)度的樁體,與周圍土體共同構(gòu)成復(fù)合地基。通過置換軟弱土并利用振動擠密效應(yīng),顯著提升地基承載力,適用于處理黏性土、淤泥質(zhì)土等軟弱地層。
- 干法振動加固地基技術(shù):摒棄傳統(tǒng)振沖法的沖水輔助,直接通過高頻振動與機(jī)械擠壓實(shí)現(xiàn)土體密實(shí),避免因沖水導(dǎo)致的地層擾動或含水率上升問題。尤其適用于對水敏感的地層(如濕陷性黃土、膨脹土),兼具環(huán)保性與施工效率。
土體固化法
通過向土體中摻入固化劑來改善土體物理、力學(xué)性狀,以滿足工程需求的地基處理方法。
- 針對地表以下一定深度(通常≤3m)的軟弱土層,通過機(jī)械攪拌、人工攤鋪等方式將固化劑與土體均勻混合,形成淺層加固層。適用于路基墊層、場地平整等淺層地基處理場景,具有施工便捷、成本較低的特點(diǎn)。
- 面向深層(通常>3m)軟弱地基,通過專用設(shè)備實(shí)現(xiàn)固化劑與土體的深部混合或滲透膠結(jié)。
- 強(qiáng)夯法:利用重錘(通常 10-40t)從高處(6-30m)自由下落產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊能,對土體進(jìn)行強(qiáng)力壓實(shí),適用于處理碎石土、砂土、低飽和度黏性土等。
- 沖擊壓實(shí)法:通過沖擊壓路機(jī)的周期性沖擊荷載(沖擊力可達(dá)數(shù)千 kN),對地基進(jìn)行連續(xù)碾壓密實(shí),多用于路基、場地平整等大面積淺層處理。
- 振動碾壓法:借助振動壓路機(jī)的高頻振動(通常 20-50Hz)使土體顆粒液化、密實(shí),適用于松散砂土、粉土等易振動密實(shí)的地層。
地基處理技術(shù)的核心始終圍繞 “排水” 與 “固結(jié)” 兩大關(guān)鍵環(huán)節(jié):排水是基礎(chǔ)條件與實(shí)施手段,為后續(xù)土體加固提供必要前提;固結(jié)是最終目的與核心結(jié)果,直接決定地基處理的效果。
從技術(shù)應(yīng)用邏輯來看:
對于飽和黏性土(如淤泥、淤泥質(zhì)土)構(gòu)成的軟弱地基,若工期條件允許,靜力排水固結(jié)法應(yīng)作為優(yōu)先選擇。該方法依托自然排水與土體緩慢固結(jié)的機(jī)理,能在保證處理效果的前提下,實(shí)現(xiàn)對軟土地基的經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)妥加固。
從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),以強(qiáng)夯法為代表的動力固結(jié)技術(shù),憑借其高效性成為滿足快速開發(fā)建設(shè)需求的主流選擇。然而,強(qiáng)夯法在復(fù)雜地層中的適用性局限,推動技術(shù)人員持續(xù)探索突破路徑 —— 或通過改良工藝拓展其地層適用范圍,或通過預(yù)處理創(chuàng)造條件以適配強(qiáng)夯等動力固結(jié)技術(shù)的應(yīng)用場景,這已成為當(dāng)前行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要方向。
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