¿Cimentación blanda y tecnología de refuerzo?
1. El concepto y características de suelo blando
1. El concepto de suelo blando
Suelo blando se refiere al suelo depositado en zonas costeras, lagos, Los pantanos, valles y llanuras aluviales son suelos naturalmente de grano fino con alto contenido de agua, poros grandes, alta compresibilidad y baja resistencia al corte. Tiene las características de alto contenido de agua natural, gran proporción de huecos naturales, alta compresibilidad, baja resistencia al corte, pequeño coeficiente de consolidación, largo tiempo de consolidación, gran perturbación y mala permeabilidad al agua. La distribución en capas del suelo blando es compleja y las propiedades físicas y mecánicas de cada capa varían mucho. El suelo blando incluye limo, suelo limoso, suelo de relleno al ras, suelo de relleno diverso y arena fina y limo saturados y sueltos. Este tipo de suelo tiene malas propiedades técnicas. Cómo garantizar la estabilidad y el uso normal de los edificios construidos en zonas débiles siempre ha sido una cuestión técnica importante.
2. Características de la base de suelo blando
La base de suelo blando se refiere a la capa comprimida, que se compone principalmente de limo, suelo limoso u otro suelo altamente compresible. El tratamiento de cimientos se refiere al refuerzo y mejora de cimientos naturales para formar cimientos artificiales para cumplir con los requisitos de cimientos de edificios o estructuras y garantizar su uso normal y seguro. Los problemas de cimentación de los edificios incluyen las siguientes tres categorías: ① La capacidad de carga y la estabilidad de los cimientos; ② Asentamiento, desplazamiento horizontal y asentamiento desigual; ③ Problemas de fugas. Cuando surgen uno o varios problemas con una base natural, se requieren varias medidas de tratamiento de la base.
2. Métodos de tratamiento de bases
Los principios de los métodos de tratamiento de bases son: adherirse al avance tecnológico, económico y razonable, seguro y aplicable, y garantizar la calidad. Para un proyecto específico, al seleccionar un método de tratamiento de cimientos, se tienen en cuenta factores como las condiciones geológicas e hidrogeológicas del sitio, los requisitos del edificio para los cimientos, el tipo de estructura y cimientos del edificio, las condiciones ambientales circundantes, el suministro de materiales, las condiciones de construcción, etc. debe considerarse exhaustivamente el análisis comparativo de los indicadores técnicos y económicos para elegir el mejor. Cabe señalar que existen muchos métodos de tratamiento de bases y cada método tiene un determinado ámbito de aplicación, limitaciones, ventajas y desventajas.
Los métodos de tratamiento de cimientos comúnmente utilizados incluyen: reemplazo de cojines, compactación dinámica, mezcla de cemento y suelo, inyección de lechada a alta presión, precarga, refuerzo, precarga al vacío (método de tablero de drenaje de plástico), refuerzo y otros geosintéticos. Materiales Métodos . Aquí analizo los primeros cinco métodos en detalle.
1. Método de reemplazo del cojín
Ámbito de aplicación: tratamiento de bases blandas poco profundas y bases irregulares. Su función principal es mejorar la capacidad de carga de los cimientos, reducir el asentamiento, acelerar el drenaje y la consolidación de las capas blandas del suelo, prevenir las heladas y eliminar la expansión y contracción del suelo expansivo.
Características: El método de reemplazo de cojines utiliza materiales locales, tiene un proceso simple, no requiere maquinaria ni equipos especiales y puede acortar el período de construcción hasta cierto punto.
Tecnología de construcción: el método de construcción de la capa de cojín, el espesor del relleno de las capas y el número de pasadas de compactación para cada capa deben determinarse mediante experimentos. Además de la superficie inferior del cojín en contacto con la capa de suelo blando subyacente, que debe determinarse en función de la maquinaria y el equipo de construcción y la calidad del suelo de la capa de suelo subyacente, en general, el espesor del pavimento en capas del cojín debe ser de 200 ~ 300 mm. Para garantizar la calidad de la compactación en capas, se debe controlar la velocidad de compactación mecánica y se debe prestar atención al drenaje del pozo de cimentación. Excepto en el caso de la construcción de cojines de arena mediante el método de agitación con agua, la construcción no se llevará a cabo en condiciones empapadas de agua. Si es necesario, se tomarán medidas para bajar el nivel del agua subterránea.
2. Método de compactación dinámica
Ámbito de aplicación: El método de compactación dinámica tiene un equipo sencillo y es adecuado para relleno de suelo, arcilla blanda saturada con loess perdido y limo multicapa, o Apisonamiento Relleno en tiempo real de materiales triturados. La base se basa en materiales granulares como piedra, grava y guijarros. Este método solo se puede utilizar para el tratamiento de cimientos con bajo contenido de agua. Al reducir la proporción de huecos en el suelo y aumentar la compacidad del suelo de cimientos, se puede mejorar la capacidad de carga de los cimientos.
Características: El método de compactación dinámica tiene las ventajas de un importante efecto de refuerzo de la base, equipo simple, construcción conveniente, amplio rango de aplicación, economía y ahorro de material.
Tecnología de construcción: antes de la compactación dinámica, tome la densidad natural, el contenido de humedad natural, la capacidad de carga de los cimientos y el coeficiente de colapso del suelo no perturbado a diferentes profundidades para realizar una prueba de límite plástico líquido del suelo. Tomar muestras de suelo de cimentaciones que hayan sido tratadas con diferentes energías de bateo y tiempos de bateo, realizar pruebas de consolidación y compacidad y realizar pruebas de capacidad portante de cimentaciones a diferentes profundidades. Con base en los datos de las pruebas, se determinaron los indicadores óptimos de control de la construcción. Durante la construcción, se estima de antemano la ondulación promedio del terreno que puede ocurrir después de la compactación dinámica, y la elevación del terreno se determina en base a esto, y luego se utiliza una topadora. Cuando el terreno es de grano fino y el nivel freático es alto, en ocasiones es necesario colocar arena, grava o piedras en la superficie para formar una capa dura sobre el suelo que soporte los equipos de elevación y asegure el paso y construcción de maquinaria. También puede aumentar la distancia entre el agua subterránea y la superficie y mejorar la eficiencia de la compactación.
3. Método de mezcla profunda de cemento y suelo
Principio básico: el cemento y el suelo de cimentación se forman in situ mediante una mezcla profunda para formar una estructura cilíndrica y en forma de rejilla con integridad y estabilidad hídrica. , y alta resistencia. O refuerzo continuo cemento-suelo, mejorando así la capacidad portante de la cimentación, aumentando el módulo de deformación y reduciendo el asentamiento. Al tratar la base con pilotes de mezcla de cemento y suelo, se debe prestar atención a determinar la relación agua-cemento y aclarar los requisitos para la base de hormigón proyectado. La ubicación de los segmentos de hormigón proyectado debe ser en la parte inferior de la longitud del pilote. Para verificar el diseño y la construcción, se deben realizar pruebas de carga estática de pilotes de mezcla de cemento y suelo y cimientos compuestos. La ventaja de este método es que puede maximizar el uso del suelo original y no hay compresión lateral del suelo durante la mezcla, ni vibración, ni ruido ni contaminación. La desventaja es que el proceso de construcción es estricto.
El refuerzo de cimientos de suelo blando debe adoptar la tecnología de construcción de "dos pulverizaciones y tres mezclas", es decir, colocación mecánica, agitación y hundimiento, hundimiento de hormigón proyectado, pulverización y hundimiento repetidos, pulverización y hundimiento repetidos y Revuelva y hunda, luego revuelva repetidamente para llegar al orificio.
Ámbito de aplicación: cimentaciones de limo, suelo limoso y suelo blando con alto contenido de agua y capacidad de carga inferior a 120 kPa.
Características: La tierra blanda y el agente de curado se mezclan a la fuerza in situ en la base profunda, se endurecen mediante una serie de reacciones físicas y químicas y se condensan en sólidos reforzados con cemento de alta resistencia, formando una base compuesta con la base natural para mejorar la estabilidad del suelo y los indicadores de resistencia. Al mismo tiempo, el período de construcción es corto y el efecto es notable.
4. Método de inyección por chorro de alta presión
Ámbito de aplicación: procesamiento de limo, suelo limoso, suelo arcilloso, limo, arena, relleno artificial y base de suelo de grava. Cuando la base del suelo contiene una gran cantidad de rocas de gran tamaño, una gran cantidad de raíces de plantas o un alto contenido de materia orgánica, su idoneidad debe determinarse con base en los resultados de las pruebas de campo. No es adecuado para situaciones en las que el caudal de agua subterránea es demasiado alto y el hormigón proyectado no puede solidificarse alrededor de la carcasa de lechada. Los pilotes de inyección de lechada de alta presión tienen una profundidad de procesamiento profunda. Además de usarse para reforzar cimientos, también se pueden usar como cortinas impermeables para pozos de cimientos profundos o presas. La profundidad máxima de procesamiento actual supera los 30 m.
5. Aplicación del método de precarga
Ámbito de aplicación: tratamiento de cimentaciones de suelos arcillosos saturados como limo, suelo limoso y suelo de relleno. Según el método de precarga, se divide en método de precarga de pila y método de precarga de vacío. La precarga del montón se divide en cinta de drenaje de plástico o precarga del montón de cimientos de pozo de arena y precarga del montón de cimientos naturales. Cuando el espesor de la capa de suelo blando es inferior a 4 m, se puede utilizar el método de precarga de carga de base natural; cuando el espesor de la capa de suelo blando supera los 4 m, se deben utilizar métodos de precarga de drenaje vertical, como cinturones de drenaje de plástico y pozos de arena. Para proyectos de precarga de vacío, se deben proporcionar pozos de drenaje en los cimientos. El método de precarga se utiliza principalmente para solucionar el asentamiento y la estabilidad de la cimentación.
A la hora de determinar el plan de tratamiento de la base, se deben seleccionar diferentes métodos para comparar. Para las cimentaciones compuestas, la selección de la solución se basa en diferentes requisitos de diseño y calidad del suelo, aumentando la amplitud y seleccionando la tecnología de pilotes y los materiales de refuerzo adecuados.
3. La clave para el diseño de cimientos de suelo blando
Bajo la premisa de garantizar la capacidad de carga, reducir su compresibilidad, garantizar la estabilidad de los cimientos y reducir el asentamiento desigual de los cimientos, el blando El diseño de los cimientos también debe considerar la interacción entre la superestructura, los cimientos y los cimientos, y tomar medidas efectivas para fortalecer la rigidez y resistencia de la superestructura cuando sea necesario para aumentar la capacidad del edificio para adaptarse a la deformación desigual de los cimientos. Según el propósito del tratamiento de los cimientos (como resolver problemas de estabilidad o deformación), los requisitos de aplicación (como el asentamiento posconstrucción y el asentamiento diferencial), el tipo de estructura, el tamaño de la carga, etc. y seleccionar el mejor plan de tratamiento en función de factores como la topografía, las condiciones del suelo, las características del agua subterránea, el entorno circundante, los edificios adyacentes, etc.
Para el método de tratamiento de cimientos seleccionado, es recomendable seleccionar un sitio representativo para realizar las pruebas in situ correspondientes de acuerdo con el nivel de diseño de los cimientos del edificio, y realizar las pruebas necesarias para probar los parámetros de diseño y el refuerzo. efectos, a fin de proporcionar una base relevante para la inspección de calidad de la construcción.
Para los cimientos tratados, cuando el área del fondo de los cimientos y la profundidad de entierro se determinan en función de la capacidad de carga de los cimientos, el valor característico de la capacidad de carga de los cimientos debe corregirse cuando todavía hay una capa subyacente débil; dentro del rango de tensión, Calcule la capacidad de carga de la base de la capa subyacente débil. Para edificios (estructuras) que soportan grandes cargas horizontales o están construidos en pendientes, así como tanques de petróleo de acero y patios de almacenamiento, los cálculos de estabilidad de los cimientos se deben realizar después del tratamiento de los cimientos. Después del tratamiento de los cimientos, la deformación de los cimientos del edificio debe cumplir con los requisitos de las especificaciones pertinentes actuales, y se deben llevar a cabo observaciones del asentamiento durante el período de construcción y, si es necesario, continuar durante el período de uso para evaluar el efecto de refuerzo de los cimientos como base. para uso y mantenimiento. El diseño de la base compuesta debe cumplir con los requisitos de capacidad de carga y deformación del edificio. El valor característico de la capacidad de carga de la base compuesta debe determinarse mediante pruebas de carga de base compuesta en el sitio o en combinación con la prueba de carga de refuerzo. resultados y el valor característico de la capacidad de carga del suelo circundante combinado con la experiencia.
Cuatro. Conclusión
En resumen, podemos conocer los conceptos relacionados, las características de ingeniería y los métodos de tratamiento correspondientes de la base blanda. También aprendimos sobre el alcance aplicable, las ventajas y desventajas de los diferentes métodos. El propósito del tratamiento de cimientos de suelo blando es aumentar la estabilidad de los cimientos y reducir el asentamiento desigual después de la construcción. Por lo tanto, los técnicos de diseño y construcción deben ser conscientes de los peligros de los cimientos de suelo blando y elegir razonablemente métodos y medidas técnicas de construcción seguros, aplicables y económicos en función del entorno especial y las características de ingeniería de este proyecto.
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