人工土质改良

09/02/2022
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[拼音]:rengong tuzhi gailiang

[外文]:artificial improvement forsoil mass

改善土的工程地质性质,以达到工程活动目的的措施。土与工程建筑物直接相关的工程地质性质,主要为透水性和力学效能(可压缩性和抗破坏性),而它们则取决于土的物质成分和结构特点。因此,土质改良实质上是通过改变土的成分和结构,达到改善性质的目的。

根据对土体处理的方式,可将人工土质改良方法概括为 4类:

(1)机械致密。对土体施加一定的静力或动力,增加土的密实程度,从而降低其可压缩性和提高其抗破坏性。机械致密的方法和工具有多种,分为静力法和动力法。前者(预压和碾压)主要适用于粘性土,而后者(振冲、爆炸、压密桩等)一般只对无粘性土有效。但属于冲击压密的夯实法对浅层粘性土的增密是有效的方法,而在碾压机上附加振动器,则同时具有静压和振动两种作用,对无粘性土的压密可以获得良好的效果。

(2)排水。将高含水率土中的水排出以改善粘性土的稠度状态,从而降低其可压缩性和提高其强度;或者排出饱和无粘性土中的水以提高其强度或使其在松动作用下不致发生液化。一般采用排水沟、井、廊道或矿井等构筑物使土中的水渗出后集中排除。对于粘土,也可利用电渗原理加快其排水过程。

(3)掺加材料。将某些材料加进土中,使其成为土的一种成分,以降低土的透水性和提高其力学效能。按照掺加方式,这种方法可分为掺合和灌注两类。掺合法是将一定数量的固体物质(常用的有石灰、水泥、沥青等)拌入土中。根据需要掺入一定粒径的土料使其在干、溼季节都能保持相对最佳效能,称之为最优级配的土。由于掺合方法只能处理浅部土体,因而多用于改善粘性土或砂土组成的路面或路基。灌注是通过钻孔在一定的压力下将某些物质(如粘土、水泥、沥青、水玻璃等)的浆液灌入土中,浆液凝固后便起充填孔隙和胶结颗粒的作用。这种方法对于降低土的透水性效果良好;土力学效能的提高程度,随材料的不同而异。此法用于处理较深部的无粘性土体。

(4)冻结。降低土的温度,使孔隙中的水冻结,借以提高土的强度和降低透水性。在建筑物基坑开挖和隧道施工中,此方法对于防止流沙或地下水流入施工场所甚为有效。

各种土质改良方法的效果,适用范围以及成本和技术条件等方面各不相同,应根据工程建设的要求,土的型别,场地的水文地质条件(对灌注法、冻结法尤其重要),以及技术可能性和经济合理性进行选择。

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