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2016一建港口与航道工程实务考点:软基处理目的和意义

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  2016年一建《港口与航道工程实务》考点:软基处理目的和意义

  众所周知,地基与建(构)筑物的关系极为密切,建(构)筑物的安全与正常使用,地基基础起着非常重要的作用。据调查统计,世界各国各种土建,水利、交通等类的工程事故中,因地基问题造成的工程事故的比例最大。

  软基处理恰当与否、关系到整个工程质量、投资和进度,其重要性已越来越多的被人们所认识。

  概括地说,地基问题主要包括下述三个方面:(1)地基承载力和稳定性问题在建(构)筑物荷载(包括静力荷载和动力荷载)作用下,地基承载力不能满足要求时,地基会产生局部或整体剪切破坏,影响建(构)筑物正常使用,甚至引起建(构)筑物破坏。——南沙滨海花园(2)沉降、水平位移及不均匀沉降问题在荷载(包括静力荷载和动力荷载)作用下,地基产生变形。当建(构)筑物沉降、或水平位移,或不均匀沉降超过相应的允许值时,将会影响建(构)筑物的正常使用,甚至可能引起破坏。建(构)筑物沉降量较大时,不均匀沉降往往也比较大。不均匀沉降对建(构)筑物的危害较大。——上海13层楼整体倒塌(3)渗流问题地基的渗流量或水力比降超过其允许值时,会发生较大水量损失,或因潜蚀和管涌使地基失稳而导致建(构)筑物破坏造成工程事故。

  在工程设计建筑中,遇到天然地基存在上述三类问题之一或其中几个问题时,需要采用地基处理措施,以满足建(构)筑物对地基的要求,保证其安全与正常使用。

  我们常将不能满足建(构)筑物对地基要求的天然地基称为软弱地基或不良地基。天然地基是否需要进行地基处理取决于地基能否满足建(构)筑物对地基的要求(包括稳定、变形和渗流三个方面的要求)。在土木工程建设中经常遇到的软弱土和不良土主要包括:软粘土、杂填土、冲填土、饱和粉细砂、湿陷性黄土、泥炭土、膨胀土、多年冻土、盐渍土、岩溶、山洞、山区地基以及垃圾掩埋土地基等。

  软粘土是软弱粘性土的简称。软粘土地基是在工程建设中遇到最多需要进行处理的软弱地基,它广泛地分布在我国沿海及内地。例如:天津、连云港、上海、杭州、宁波、温州、福州、厦门、湛江,广州等沿海地区,以及昆明、武汉、南京等内地地区。

  这种土的特点是含水量大、压缩性高、强度低、透水性差且不少情况埋藏深厚。由于其压缩性高、透水性差,在建筑物荷载作用下会产生很大的沉降和沉降差,而且沉降的延续时间长,很可能影响建筑物的正常使用。另外,由于其强度低,地基承载力和稳定性往往不能满足工程要求。因此,这种地基通常需要采取处理措施。

  排水固结法就是软弱地基处理的有效方法之一。

  真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层,然后埋设垂直排水管道,再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝,薄膜四周埋入土中,通过砂垫层内埋设的吸水管道,用真空装置进行抽气,使其形成真空,增加地基的有效应力。

  当抽真空时,先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成负压,使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下,土体中的孔隙水不断由排水通道排出,从而使土体固结。

  真空预压的原理主要反映在以下几个方面:1)薄膜上面承受等于薄膜内外压差的荷载。

  2)地下水位降低,相应增加附加应力。

  3)封闭气泡排出,土的渗透性加大真空预压是通过覆盖于地面的密封膜下抽真空,使膜内外形成气压差,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。

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