填土地基处理（精选12篇）
填土地基处理 篇1
1 工程概况
某市郊区拟建一住宅小区,其中包括多栋多层和多栋小高层住宅,均为钢筋混凝土框架结构。预计多层住宅的最大柱底力为2 500 kN,小高层住宅的最大柱底力为4 000 kN。
根据本工程的岩土工程勘察报告,建筑场地地表形态以丘岗、谷地为主,场地起伏较大,现场地面标高27.41 m～60.10 m,设计整平标高34.00 m～48.50 m。地下水埋藏较深,对基槽开挖无影响。未发现明显的不良地质作用。场区抗震设防烈度为6度,建筑场地类别为Ⅱ类,是可进行建设的一般场地。各地层性状及特征如下:第①层耕土强度低,工程性质差,不宜作为拟建建筑物的基础持力层;第②层灰褐色粉质黏土有一定强度,局部分布,厚度薄,不宜作为拟建建筑物的基础持力层;第③层黄褐色粉质黏土,强度较高,分布普遍,中等压缩性,可考虑作拟建建筑物的基础持力层;第④层棕红色粉质黏土,强度高,厚度大,全场分布,可作拟建建筑物的基础持力层和良好下卧层;第⑤层桔黄色粉质黏土,强度较高,厚度大,全场分布,可作拟建建筑物基础的良好下卧层;第⑥层强风化砾岩,强度较高,厚度大,可作拟建建筑物基础的良好下卧层。
2 问题的提出
2.1 挖方区
对于挖方区,多层建筑均可采用天然地基浅基础方案。而对于挖方区小高层,为做到安全适用和经济合理,在会同勘察人员现场踏勘和调研后,建议甲方进行浅层平板载荷试验,试验后地基承载力特征值fak达到400 kPa,故也可较经济地采用浅基础方案,且该特征值也可用于挖方区多层住宅的基础设计,以节省造价。
2.2 填方区
对于填方区,在基础的选型上就有了较多的可能性,这是本文探讨的重点之一。
下面以某栋多层(局部带一层裙房)的建筑为例来进行分析。如图1所示为该建筑所处位置的一个代表性工程地质剖面图,该建筑设计整平标高为34.00 m,一层室内地面标高为34.30 m,而自然地面标高为27.43 m～29.87 m,平均坡度为4.68%,即整平后填土厚度为4.13 m～6.57 m。显然不能像挖方区一样直接采用天然地基浅基础方案。
2.3 部分挖方部分填方区
对于部分挖方部分填方区,基础的选型上有较多的问题和争议,这是本文探讨的另外一个重点。
下面以某栋多层的建筑为例来进行分析。如图2所示为该建筑所处位置的一个代表性工程地质剖面图,该建筑设计整平标高为41.00 m,一层室内地面标高为41.60 m,而自然地面标高为35.32 m～42.50 m,平均坡度为30.10%和8.49%,即整平后填土厚度为0 m～5.68 m。显然这种情况较挖方区和填方区都为复杂。
3 基础的选型
3.1 填方区的基础选型
对于前述填方区,由于填土并未分层压实,不宜直接作为建筑物基础持力层,且填土厚度为4.13 m～6.57 m,加上第②层土的厚度,若采用换填垫层法进行处理,则施工土方量大、弃土多,再加上本小区填方区范围较大,将会导致处理工程费用增高、工期拖长、对环境的影响增大,故已不经济和不合理。
由于持力层的深度较大,选择桩基础比较适合,且本地在人工挖孔灌注桩、混凝土预制桩、高强度混凝土预应力管桩的设计和施工上也有较成熟的经验,设计和施工质量可以得到保证,从而减少甚至避免因缺乏经验等因素造成的基础施工工期的耽搁。
但选择桩基础就面临着另外一个问题,根据《建筑桩基技术规范》,对于填土建筑场地,宜先填土并保证填土的密实性,但本工程中的实际情况是桩周围的素填土未分层压实,因自重固结而产生的沉降可能大于基桩的沉降,故应考虑桩侧负摩阻力对基桩的影响。并且从原JGJ 94-94建筑桩基技术规范中的第5.2.14条到现行JGJ 94-2008建筑桩基技术规范中的5.4.2条,现行规范对桩侧负摩阻力的规定作为强制性条文的情况可以看出,现行规范对桩侧负摩阻力的足够重视。
桩周负摩阻力对基桩承载力和沉降的影响,取决于桩周负摩阻力强度、桩的竖向承载类型。现行桩基规范规定:1)对于摩擦型基桩,由于受负摩阻力沉降增大,中性点随之上移,即负摩阻力、中性点与桩顶荷载处于动态平衡。作为一种简化,取假想中性点以上摩阻力为零,并可按Nk≤Ra验算基桩承载力;2)对于端承型桩,由于桩受负摩阻力后不发生沉降或沉降量很小,桩土无相对位移或相对位移很小,中性点无变化,故负摩阻力构成的下拉荷载应作为附加荷载考虑,并可按Nk+Q
3.2 部分挖方部分填方区的基础选型
对于部分挖方部分填方区,基础的选型上有较多的变数。
方案一:采用扩展基础方案的,对挖方区基础进入持力层的深度要求较容易满足,对填方区可采用开挖至满足进入持力层深度要求后,对超深的区域采用毛石混凝土回填至一定标高后,在其上做扩展基础。该方案的特点是基础形式简单直接,但当填土厚度大或填土区域面积大时,施工土方量大,可能导致造价高、工期长。就前述图2的情况来说,选该方案不太适合。
方案二:挖方区和填土厚度较小的填方区采用扩展基础,而填土厚度较大的填方区采用墩基础。该方案在较多的情况下有较好的适用性,但其缺点是与桩相比,用相同土层作为基础持力层时,承载力没有桩理想。
方案三:采用桩基础。该方案在填方区的基础选型中已叙述。
4 技术处理和承载力检测
对于图1所示工程实例,先选用的是本地设计和施工工艺方面都比较成熟的人工挖孔灌注桩,选用这种桩型的另一个原因是,挖孔可以直观地揭示每个桩位各种土层的厚度,尤其是可能产生负面影响的未压实填土的厚度,这样可以有明确针对性地进行处理,如采用涂层法、夹层法或套管法。但后来考虑到人工挖孔过程中,较厚的填土可能给成孔造成一定的难度,以及可能给施工人员和桩的质量带来较大的安全隐患,并且该工程部分仅为一层的裙房,采用挖孔桩会导致承载力有较大的富余,造成浪费,所以放弃了该方案。然后经过比选,选择了静压混凝土预制桩,并拟采用涂层法减小填土的负摩阻力,但由于建筑场地地表形态以丘岗、谷地为主,各土层厚度不均且变化较大,经过试压了几根桩后,发现桩长难以准确估算,故涂层的范围难以确定,但填土厚度可以较准确地确定,所以最终选用了该桩型,但放弃了涂层法减小负摩阻力的做法,而采用了桩基规范中对于摩擦型基桩中性点以上摩阻力为零的方法进行该工程的基础设计。
对于图2所示工程实例,因仅一侧局部为挖方区,采用前述方案一和方案二均不经济,经过工程概预算后,最终也采用了静压混凝土预制桩。
本工程抽取了5根桩进行单桩竖向静荷载试验,桩顶总沉降在8.30 mm～12.10 mm之间,所测试5根桩的单桩竖向抗压极限承载力均满足设计要求。
5 结语
场地起伏较大,填挖方结合的建筑场上基础的选型与处理方案经比选后可获得较好的经济和技术效益。填土负摩阻力的处理方法也应结合工程实际情况有区别的选择。
参考文献
[1]GB 50007-2002,建筑地基基础设计规范[S].
[2]JGJ 94-2008,建筑桩基技术规范[S].
[3]JGJ 79-2002,建筑地基处理技术规范[S].
[4]陈军.基础形式的合理选取[J].山西建筑,2008,34(6):132-133.
填土地基处理 篇2
专业论文
谈建筑工程中软土地基处理措施
谈建筑工程中软土地基处理措施
摘要：在建筑工程中，软土地基对房屋建筑工程的影响已经被人们逐渐认知，在实际应用过程中软土地基的处理方法也随之增多。本文就建筑工程中软土地基上的基础设计进行了详细的分析，并提出软土地基上基础的和适宜的处理措施，为建筑工程软土地基的施工提供一定的借鉴和参考。
关键词：建筑工程；软土地基；处理措施
中图分类号：TU198文献标识码： A
引言
一、软土地基的特征以及处理软土地基的意义分析
软土由淤泥土、泥炭以及淤泥构成，它在流动的水环境里缓慢沉淀，经过一些化学作用以及生物作用，构成饱和性的软粘土，这种饱和性的软粘土大多在河流入海口和海滨处，内陆的谷、沟等地，经过长期风化，再经重力、冰川、风力、水流等作用后沉积形成，遍布到地壳表面。在地质特征性质方面，有力学性质、物理性质、水理性质的区别。软土地基含水量很高、孔隙比大、透水性弱、压缩性高、灵敏度高、抗剪力低，此外软土地基的蠕变性、触变性很明显。在处理软土地基时，可以有多种方法选择，新工艺、新材料、新技术的出现也促进了房屋建筑工程施工中软土地基处理水平的提高。在房屋建筑工程施工中处理软土地基，还需要考虑地基沉降量多少、边坡坍塌问题、是否有涌土现象、地下结构抗浮问题、沟槽支护失稳问题、对周围管线的保护问题。有效的处理软土地基，会防止软土地基给上部房屋建筑结构物带来的沉降问题、避免地基的沉降、地基失稳问题。
软土地基工程的主要特质主要有以下几点：（1）触变性。触变性指的是当软土地基没有受到外界干扰的时候，软土地基呈现的是固态的特性，可是一旦软土地基在房屋建筑工程过程中遭到扰动的时候，软土地基就会呈现稀释流动的状态。（2）高压缩性。因为软土地基的天然空隙比很大，所以软土地基的压缩系数很大,当在软土地基上建
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造房屋的时候，在软土地基上当垂直压力达到0.1MPa的时候，软土地基就会发生很大的变形，使得在软土地基上建造的房屋产生很大的沉降量，这是由于软土地基的高压缩性导致的。（3）低透水性。由于软土的天然含水量很高，所以软土的透水能力很差，要想通过排水方法使得软土固结是需要很长时间的，甚至有些房屋建筑工程的通过排水固结达到沉降需要十年左右的时间。（4）不均匀性。软土是由高分散的土与微细的土颗粒组成的，这样的组成结构使得软土的土质性能特别不均匀，软土的受力情况也会随着土质的不同而变得不同，在软土地基上建造的房屋建筑物就会因为地基的承载力不同而产生不均匀的沉降，最终使得房屋建筑物因为受力不均衡而产生裂缝。
二、软土地基的处理措施
1、换填垫层处理法
当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填垫层来处理软弱地基。换填垫层处理法是一种比较简单的浅层处理方法，在土层较薄（加固深度3～4m）及上部荷载力不太大的情况下，其方法是将地基底下一定范围内的软弱土挖去，并换填选用颗粒级配良好、质地坚硬洁净的中（粗）砂、砾砂或碎石等垫层材料。砂垫层的宽度要适当大于建筑物基础宽度（一般以2m左右为佳），以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用。按回填的材料可分为砂（或砂石）垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土垫层等。此换填垫层优点为可就地取材、施工工艺条件成熟、施工方便简单快捷、造价低、缩短工期，又能防止地基的冻胀，可迅速提高地基承载力。此法特别适用于湿陷性黄土地基的处理，也适用于大面积回填和中、小型工程的地基处理；工业废渣作为回填材料时要注意材料腐蚀性和放射性的影响以及环境水的影响，符合条件时可用于道路、堆场、小型建筑的地基处理；加筋土垫层由于采用了加筋材料，进一步提高了垫层的承载力、降低了垫层的压缩性，还可以针对不同的工程要求，采用相应的加筋材料，起到防渗、隔水、防止水土流失等作用。应根据建筑体型、结构特点、荷载性质和地质条件，并结合施工机械设备与当地材料来源等综合分析，进行换填垫层的设计，选择换填材料和夯压施工方法。本施工工艺的最新【精品】范文 参考文献
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缺点为换填厚度越大，造价越高；不适合处理软土层较厚、埋深大的地基。
2、排水固结处理法
排水固结先是排出软土地基里的水分，让软土地基的孔隙比减小、超静孔隙水压值减弱，使土体固结，达到增加土体的有效应力、增加土体抗剪强度的效果，使软土地基承载力大大提升。排水固结可以选用多种方法，像堆载预压法、砂井法、排水电渗法、真空预压法等。堆载预压法要有很长的处理时间，先对砂石、填土材料加载预压，然后让软土地基沉降，使软土地基快速固结，在撤除荷载后进行房屋建筑工程施工。堆载预压法要注意加载速度，对于加载计划也要分级进行设置。透水性低的软土地基可采用砂井法，它借助于地基成孔灌注砂土，在砂井上加上砂垫层固结排水管道，提升排水速度，稳定软土地基。由于它具有连续性好、用料省的特点，得到了人们的大力使用。真空预压法可用于不含透水层的一般软土地基方面，真空预压法先在地基中设砂井、在地面设砂层，用密封膜隔绝砂层，抽出砂层里气体，在负压下让水流出，使软土土体固结。电渗法可用于地下水位比较低、粘性比较低的软土地基方面，电渗法先使土中水聚到阴极，形成电渗。在阴极水流出时，土中孔隙水减少，应力增加，软土土体也就会固结渗透，使软土地基承载力提高。
3、深层水泥土搅拌处理法
该方法主要就是加强一些饱和的软泥土，是使用深层搅拌机械，以水泥浆、石灰粉等建筑材料为固化剂，运用深层搅拌机械对各种材料进行搅拌，使得固化物和软土搅拌均匀，从而产生一系列的物理或者化学反应，这样就能够使得软土强度大大高于天然强度，其压缩性、渗水性比天然软土大大降低。深层水泥土搅拌法加固机理主要是水泥与软粘土混合后与土中水产生水化和分解作用，首先生成氢氧化钙和含水硅酸钙，两者均能迅速溶解于水，逐渐使土中水饱和形成胶体；同时由生成铝酸三钙，促进早凝增大强度。另一方面水泥颗粒表明重新露出，再与土中水作用形成水化物，并继续反应形成水泥土。水泥土的力学性质与水泥和外加剂的用量、种类，龄期，土的含水率，土质成分，搅拌的方法和时间等均有关系。深层水泥土搅拌法具有设备
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简单、施工方便、造价低廉，无振动，无噪声，无泥浆废水污染等特点。本施工工艺的缺点是施工工艺要求严格。
4、表层处理法
（1）表层排水法
表层排水法是在房屋建筑的过程中，根据现场的实际情况，在地面适当的挖具有一定宽度和深度的水沟，为的是在房屋建筑工程的地基填筑地基，通过所挖水沟使得软土地基的地表水可以迅速的排掉，地表水的迅速排除，可以有效的降低软土地基表层的含水量，这样有利用于施工机械在表层的作业，同时当水沟将水排除完成后可以在水沟内回填透水性良好的砂砾，在以后房屋建筑的施工、应用中充当盲沟，便于排水利用。
（2）砂垫层法
砂垫层法是通过选用不含有机杂质的级配良好的中砂、粗砂这样的质地坚硬的砂石材料，在地基软土层不是很厚，且软土地基的表面不存在透水性很弱的表层结构的情况下，通过在软土地基的表面铺设一定厚度的砂垫层，使软土地基有很好的上部固结排水层，从而加快软土地基的沉降速度，使软土地基固结时间大大减小。这种通过铺设砂垫层的方法，简单易行，不需要大型的特殊的设备，只需要注意铺设的砂垫层的砂石材料一定要拌合均匀。
（3）强夯法
强夯法又叫做动力固结法或动力压实法，顾名思义强夯就是利用起吊能力大于重锤3倍的起吊机将重锤掉到高处，然后让重锤从高处自由下落，通过这种反复对地基的夯击，可以有效的降低软土地基的高压缩性，有效的提高地基的承载能力和压实度。强夯法适用于碎石土、砂土等含水量比较小的地基，当遇到含水量比较大的软土地基的时候，应该先通过导排进行处理。强夯法在实际使用的过程中一般是先对软土地基的周边进行夯实，然后再对中间进行夯实，在夯击的过程中要及时的做好施工记录，以便于以后的查阅和利用。
5、胶结处理法
胶结处理法需要在房屋建筑工程软土土质中加入水泥砂浆和石灰等固结剂，通过软土地基固结形成的复合地基，使软土地基的强度
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提高，提高软土地基的承载力。胶结处理法可以选用多种方面，例如水泥土搅拌法、灌浆法、高压注浆法等可供选择。灌浆法需要把泥浆灌入软土土体，在软土土体内充分固结，提高软土地基的承载力、减少软土地基的沉陷程度。在房屋建筑工程施工遇到含水量很高的软土地质时用灌浆法，灌浆法还能获得堵漏、防渗的效果。灌浆法用于岩基的加固方面、砂土地基以及粘土地基上。水泥土搅拌法需要把原来的基土强行搅拌进水泥，使两者发生化学反应，变成固体，提升软土地基的强度。水泥土搅拌前，还要进行配比的强度试验，确定出最佳的水泥掺和量。水泥土搅拌法适用于抗剪性大并且含水量高的软土地基。高压注浆法借助于钻机钻孔装置，将携带有特殊喷嘴的注浆管装置放置入待处理软土地基土层中的预定位置，通过设备高压性能的发挥使浆液能够形成有效的高压射流，其目的在于实现对待处理区域内土体结构的有效破坏。在浆液发生凝固反应之后，其能够与土粒发生混合反应并构成性能结构稳定的复合地基，从而达到优化地基承载作用力的目的。与此同时，高压注浆法的应用还能够有效控制地基变形问题，进而确保房屋建筑工程项目运行的安全性和结构的稳定性。
6、堆载预压法软土地基上基础的处理措施
鉴于软土地基的承载力低，强度弱的特征，通常需要在施工之前采取在工程地基区域铺填大量的砂土，通过增加土体的荷载，使软土快速固结沉降，达到提高软土地基强度的效果。当软土地基的强度达到一定程度后，需要将上面铺设的荷载填土卸载，进行地面的修筑施工后再进行堆压预处理，经过第一次的堆压处理后，后续的重复一般不会产生大的固结沉降效果，这种方式也就是我们所得堆载预压法软土地基处理措施。在采用堆载预压法的施工过程中需要注意的是，对于堆载增加负荷的原材料要做好质量控制工作，确保不会损害地基，保证工程施工安全。
结束语
综上所述，房屋建筑工程施工中的软土地基处理对策需要相关施工员加强重视，先要鉴别出软土地基的综合情况，然后结合建筑工程的软土地基特点和建筑的整体设计构想选择适合的处理方法，以保证建筑工程在软土地基上的安全性。
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填土地基处理 篇3
在工程实践中，大量室内土工试验表明苏南地区软土除具有江浙一带软土的高压缩性、低强度的特性，还具有非透水性、排水固结相对缓慢的特点。排水固结相对缓慢，同时在施工期和运营期又不断的发生排水固结，正是这一特点造成该地区特殊路基处理效果不甚理想，不少工程在运营期的两至三年内产生较大的工后沉降。并且路基沉降速率及工后沉降量与建模理论计算分析结果均有一定的差距。
二、苏南地区软基处理方案汇总
1.水泥搅拌桩处理
水泥搅拌桩在苏南地区的工程实践已有近十年之久，主要分为粉喷桩和湿喷桩两种，对深厚软土和浅层软土处理均有尝试。近年来由于粉喷桩喷粉搅拌效果差很少使用。
2.刚性桩复合地基处理
以PTC管桩为代表的刚性桩复合地基处理由于管桩桩身质量方便控制、施工进度快等优点近年来被苏南地区广泛采用。
3.轻质路基填料
轻质路基填料主要有粉煤灰路基、EPS填料、泡沫混凝土等。21世纪初期粉煤灰路基在苏南地区得到应用，但根据施工意见反馈认为粉煤灰路堤不易压实且水稳性不足，对于宽路基容易产生开裂病害。EPS作为新型超轻质路基填料，容重仅0.2～0.3kN/m3，无侧限情况下2%以内应变表现出弹性特性，即使进入塑性状态通常也不表现出剪切破坏，并表现出极好耐水性，泡沫混凝土或气泡混合轻质土是指用物理方法将泡沫剂制成泡沫再加入水泥、骨料、掺合剂等制成轻质微孔混凝土，容重大约在4kN/m3～12kN/m3之间（强度越高密度越大）。
4.塑料排水板真空预压
塑料排水板真空预压法是将塑料排水板打入土中后通过抽空装置将软土中空气和水排出，使土体快速固结、强度增长的处理方案。该处理方法在公路建设工程中较常见。
5.双向搅拌桩及钉形桩
双向搅拌桩和钉形桩其实是湿喷桩技术的进一步发展和创新。为解决湿喷桩有效处理深度小于15m、桩体搅拌不均匀和施工过程中因产生冒浆而成桩质量差等缺点，对湿喷桩钻头进行改造形成正反双向搅拌施工工艺，该工艺有效解决冒浆问题，并提高有效处理深度和成桩质量。钉形桩是将双向搅拌桩钻头的叶片变为可调直径叶片达到不同深度区域具有不同直径桩体的目的。
6.配筋混凝土整体基础
也有将刚性桩单桩桩帽做成整体式桩帽，类似于承台的处理方案，这种处理方案造价高不经济，仅在特殊情况下采用，不做本项目的比选方案。
7.复合桩侧向限制固结排水法
苏南饱和软土由于土粒细，孔隙小，土中的水从很细的弯曲孔隙中挤出需要更长的时间，因此苏南地区在道路运营期内软土是一直不断的固结过程，也就造成工后沉降量大的现象。
侧向限制固结排水法是软土处理的一种逆向思路：在路基周边采用小直径钻孔灌注桩和湿喷桩形成止水帷幕，限制地基的侧向位移提高抗剪强度和稳定性并切断侧向排水通道；路基的附加应力由超静孔隙水压力承担，有效应力增加很少，从而有效减少了软土深层固结，减小沉降量。
该处理方法的优点是与传统的加固方案相比大大节省了处理费用（为PTC管桩处理方案费用的30～40%）。
三、各处理方案效果调查
根据苏南地区软基处理方案汇总情况，对运营两至三年以上的典型工程案例进行软基加固效果调研。主要为湿喷桩、PTC管桩复合地基复合桩侧向限制固结排水法工程调研，其余工程因在建或竣工时间短处理效果不明朗不在苏南调研。
1）湿喷桩复合地基处理效果
在此方法处理路段，调查点软土层厚15m～18m，调查发现，填筑期路基沉降20～30cm，通车后两年内路面最大沉降约50cm，为整体沉降，沉降较均匀。
处理效果评价：差，不推荐在苏南地区采用。
2）PTC管桩复合地基处理效果
用此方法处理的路段，调查段软土层厚约25～35m，调查发现PTC刚性桩复合地基处理整体效果较好，工后沉降量较小（桥头段沉降约8～10cm），但缺点是刚性桩复合地基处理段与一般路段的交界面存在不均匀沉降（沉降差约20～30cm），即将桥头跳车病害转移到了桥头过渡段与一般路基段上。
处理效果评价：不佳，应注重处理段与非处理段的过渡。
3）侧向限制固结排水
菱新公路道路等级为二级公路，排塘港大桥桥头填土高度约4.5m，软土层厚20m，桥头路基采用两排小直径钻孔灌注桩（疏桩）与单排湿喷桩（密桩）在路基范围形成一个U形止水帷幕，达到限制侧向排水固结的目的。该公路2009年竣工，目前桥头沉降约10cm。
处理效果评价：桥头沉降与PTC管桩处理效果类似，但消除了路基不均匀沉降，经济效益好。
除去以上三种常用的桥头高填土处理方案外，还有一些特殊的处理方案，这其中，湿喷桩复合地基方案、造价高不经济的整体式桩帽刚性桩复合地基方案以及在施工期间沉降量过大施工不好控制的塑料排水板真空预压方案处理效果较差，本文仅对EPS轻质路基填料、泡沫混凝土轻质填料、PTC管桩、复合桩侧向限制固结排水方案进行经济比选。
湿陷性填土地基的加固处理分析 篇4
关键词：加固,处理,湿陷性,填土,地基
绪言
随着房地产业的迅猛发展, 建筑工业也正处于繁荣阶段, 但是建筑事故也在频频发生, 而建筑物地基的牢固程度是其质量的根本。由于地基的填土类型、时间以及物质成分都存在着很多的不同之处, 因此, 地基的填土在物理力学方面的性能也存在着很大的差异。填土的类型很多, 湿陷性的填土便是其中的一种, 从古至今有着大量的文献记载了对湿陷性填土的研究, 但是, 对于湿陷性填土在物理力学方面的性能的记载却很少。具体来说, 湿陷性填土是一种具有特殊性的填土, 不仅具有结构疏松、欠压密等一般填土的性质, 而且还具有大孔隙、堆填时间短等特性。根据湿陷性填土的特性我们可以推知湿陷性填土地基在遇到水后会产生湿陷的现象, 因此导致并且加剧了建筑物事故的发生, 因此对湿陷性地基进行加固处理是建筑行业的工作重点。
1 填土机理及加固方法
1.1 钻井重锤夯扩挤密桩加固
对湿陷性填土地基进行加固处理, 除了要做好防水、挡水的处理措施外, 还应该适当的加强湿陷性填土结构的整体刚度, 一般传统的处理方法存在着成本高、局限性大等缺陷, 因此对湿陷性填土地基的加固作用不是很明显。而钻井重锤夯扩挤密桩加固的处理方法是利用重锤向周围侧向挤密填土, 这样使得填土的密实性增大, 从而改善湿陷性填土在物理力学方面的性能。根据不同工程的需要, 会选择合适的湿陷性填土的回填材料进行夯实, 从而形成桩体。利用重锤使桩体与挤密的填土土体组成复合型的湿陷性填土地基, 这样不仅提高了地基的承载能力, 而且也减少了在外力作用下造成的湿陷变形, 从而对湿陷性填土地基进行了加固处理。
1.2 高压注浆加固法
除了钻井重锤夯扩挤密桩加固的处理方法外, 高压注浆加固法对于湿陷性填土地基的加固作用也是十分明显的。高压注浆加固法是利用气压、液压或是电化学原理, 通过注浆孔将固化了的浆液按照规定的浓度注入湿陷性填土地基中, 促使浆液扩散, 这样浆液就会与土体发生化学反应, 填充填土的缝隙然后经过硬化、胶结等方法处理形成结石。这样就能改善湿陷性填土地基在物理力学方面的性能, 在用高压注浆加固法加固时, 要在注浆孔中掺加一定配比数量的砂卵石或者是砾石, 这样经过多次的注浆处理便能形成桩体。利用高压注浆加固法加固的湿陷性填土地基会与桩体在空间上形成三位复合型地基, 这样就能提高湿陷性填土地基的承载能力, 减少地基变形的可能性, 从整体上达到改善土层以及消除地基湿陷的目的。
2 工程地基方案的加固处理
2.1 地基概要
办公室为4层的砖混结构、刚性基础, 始建于1990年, 从1993年开始建筑物的墙体出现众多数量的明显裂缝, 至1996年进行加固处理前, 建筑物的4层墙体均出现明显的裂缝, 大多数呈现大约45°的线状分布, 部分裂缝已经发生贯穿现象。随着时间的推移, 裂缝并没有稳定下来, 以不断扩张的趋势影响着建筑物的外观以及建筑物的正常使用, 使得建筑物存在着很大的安全隐患。
2.2 监督调查分析
有关的工程技术人员以及专家对此建筑物进行了事故调查, 经过对调查结果的分析, 查明了4层建筑物墙体出现裂缝的原因。这座4层建筑物之所以会出现裂缝, 是因为建筑物是以冲沟底部人工回填的风化碎石作为填土建造的地基, 并且填土的厚度不均匀, 一般在4~5m之间不等。也由于山前发生洪灾, 洪水侵入了建筑物的地基, 使得建筑物的地基土体被侵蚀、掏空, 并且造成了风化碎石填土的湿陷性, 才导致了建筑物的地基渗水下沉, 因此需要对此建筑物的地基进行加固处理。
2.3 设计加固施工方案
经过详细的分析以及比较, 建筑物地基的加固采用了高压注浆的方法来进行处理, 也根据县城的条件以及事故产生的分析结果, 采取了从承重墙的两侧进行注浆, 设计出浆液的扩散半径为0.7m, 注浆点之间的间距为1.1~1.5m, 地基加固的深度为6m, 采用的是普通的42.5级硅酸盐水泥, 水和石灰的质量比为1:1.设计采用的是沿着墙体两侧打造单排注浆孔, 施工时采用XY—l10型钻机及KR80403钻机进行钻孔工作, 采用型号为BW300的泥浆泵进行注浆, 在钻孔内进行分段注浆, 然后进行钻孔下料以及封孔的工作。
2.4 加固效果及评价
在施工完成之后对建筑物进行初步的检测, 并且采取钻探取样的方法, 观察地基加固时形成的填土结石的牢固程度, 然后选择具有代表性的地段进行钻孔注水的试验, 得出了初步检测的效果很好的结论。初步检测完成后, 沿着建筑物的周围选择10个观测点, 进行了1a的沉降观测, 观测结果显示地基加固程度良好。
3 预防措施
湿陷性填土地基的湿陷现象是因为地基被水侵蚀所造成, 因此建筑物地基采取防水的措施是最有效的, 防水措施分为基本防水措施、捡漏防水措施和严格防水措施等三步。除了防水措施外, 地基的结构措施也能方式湿陷性填土地基发生湿陷现象。这些措施都能有效的预防湿陷性填土地基发生湿陷的现象, 尤其是防水措施, 能从根本上预防湿陷性填土地基的湿陷现象。
4 结语
湿陷性填土是一种具有特殊性的土, 在使用湿陷性填土做地基时, 应该充分的认识到湿陷性填土的特性以及危害性, 这样才能避免建筑事故的发生。对湿陷性填土地基进行加固处理时, 要根据具体情况具体分析, 采用制定因地制宜的加固方案, 这样可以有效的达到技术上的可行性。
参考文献
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填土地基处理 篇5
软土地基的处理在水利工程的各项施工中属于最基础的环节，为了水利工程能够顺利施工，必须在施工之前做好各项工作，特别是地质勘察工作。虽然我们现在有很多先进的软土地基处理技术，但在实际应用过程中还需要对水利工程的实际情况进行细致的勘察分析，选择最适宜的软土地基处理技术。
2 软土地基的特点
软土地基之所以成为水利工程施工中最大的障碍之一，是因为它是一种十分松软的土质，其强度非常低，无法承载水利工程的重大荷载。软土中还具有含量非常高的有机物和水，导致软土地基极易变形。因此，在水利工程的施工过程中，软土层的问题要早发现早解决，才能保证工程的顺利施工，进而保证工程质量。
3 水利工程施工中软土地基带来的影响
探究水利施工中软土地基处理技术 篇6
关键词：水利施工 软土地基 处理技术
社会的进步使得农业的重要性越来越突出，水利工程又是农业稳步发展的有效保障，在这一时代背景下，全国各地涌现出一股水利工程建设热潮，而水利工程的建设区域靠近河湖、海滩、沼泽，其土质多为软性，软土地基处理问题成为水利施工的头等难题。
1.软土地基的特点
1.1孔隙比高。同一环境下，软土孔隙比一般要比重塑土孔隙比高20%到40%，软土的这一特性是因为在土质缓慢沉积过程中，土质中的颗粒接触点形成了胶结而缺乏跟重塑土类似的压密步骤。
1.2压缩性高。软上压缩曲线很有特色，其初始段平缓，当压力超过某一应力时出现陡降段。压力过后又出现另一个陡降段，这样在经过过了一段压力区间后，软土土样的压缩曲线斜率就呈现出突变到渐变的特性。
1.3透水性低。软士抗剪强度多在20kPa以下，透水性能弱，竖向渗透系数在10—8—6cm/s之间，不利地基排水，地基中的孔隙水压力较高，影响了地基的沉降，使得建筑物沉降时间也延长。
1.4灵敏度高。软土的高灵敏度体现在触变性上，振动原状软土，破坏了软土结构的连接，会使软土的强度降低甚至把软土变成稀释状，这样易导致沉降、侧向滑动、基底面侧向挤出。
2.软土地基处理技术分析
软土地基的处理技术可分为稳定处理和沉降处理，稳定处理原理是阻止强度降低、控制剪切变形，增加抗滑阻力、促进强度增长，沉降处理原理是减小总沉降蘑、加速固结沉降。常见的方法有：
2.1桩基法。当淤土层较厚难以进行大面积深处理时，可以采用桩基法，早期的桩基法包括木桩、砂石桩、水泥土搅拌桩等，随着建筑行、业技术的进步，钢筋混凝上预制桩成为近几年普遍采用的方法，其桩基原理足通过人工或机械成孔，在软土地基中灌人混凝土，混凝土的放热与离子交换作用能够改善桩基周围软土的力学性质，形成复合型的混凝十桩地基，这样能够减少地基沉降提高地基承载，混凝十承载力较强，施工速度快，投资成本不高且可以保证工程质量，钢筋混凝土预制桩能够抵抗水闸水压产生的水平荷载，具有水平稳定作用，因此在水利施工中使用较普遍。
2.2换土垫层法。软土层厚度较簿宜采用换土垫层法，即用灰土粗砂、砂壤土、水泥土换填技术对软土层进行地基处理，实施换土垫层法时，要对换填的土层删进行压实处理，以形成地基改造后的良好持力，改变原有软土层的承载力件质，提高稳定和抗变形能力，换土垫层法的操作原理是，先将基础底面一定范围的软土及不良土挖去，用强度较高、具有抗侵蚀性、质地峰硬、压缩性较小、性能稳定的砂砾、卵石、碎石、灰土、索土、矿渣，煤渣等材料分层填允，并以机械或人工振动夯实填充层，使其密实度增加，形成符合施丁要求的人工地基，换土垫层可以有效扩散地基的基底压力，具有减少地基沉降、提高地基的承载力、加速软上的排水同结、消除膨胀土的胀缩、防止冻胀等作用，适用于软上浅层地基处理。
2.3旋喷注浆法。旋喷注浆法的操作原理是，利用电化学手段、液压、气压将能可以同化的浆液注入建筑物与地基的缝隙部位或地基介质中，通过提升旋转形成摆喷，定喷、旋喷，用喷射浆液构造人工复合地基，减少地基沉降，提高地基承载力。旋喷注浆法的浆液可以是粘土水泥浆、水泥浆、粘土浆、水泥砂浆以及各种术质索类、聚氨酯类、硅酸盐类等化学浆材，旋喷注浆法适用于淤泥、粘性土、淤泥质土、粉土、砂土，黄土、碎行土、人工填土等软土地基，如地基土层中含有大块石或土层有机质含量较高，要在施工前确定其适用性，旋喷注浆法对淤泥软土地基加固效果明显，能够有效控制地基的基础沉降。
2.4加筋法。加筋法的操作原理是，将抗托能力强的金属板条、土工合成材料（如土工格栅、土工织物）等埋置工地基七层中，利用土层颗粒拉筋与位移产生摩擦力，使加筋材料与土层形成紧密结合的整体，这些加筋材料通过受拉作用调整了地基底层的应力分布，能够减少地基的侧向位移，减少地基变形与沉降，增强地基土层稳定性，提高七层承载力和强度。
2.5加载预压法。加载预压法的操作原理是，在工程建设之前，地基土层在预压负载的作用下进行压密、固结，地基土层发生变化，强度得到提高。卸去预压负载后再进行工程建设，工程完工后地基不发生变形位移，其承载力也比较稳定，预压负载也可以利用建筑物自重进行，如果地基十层渗透性较小。为缩短士体排水距离，加速土体排水固结，可以在地基土层中挖设竖向排水通道，塑料排水板、袋装砂井、普通砂井等形式都比较常用，因此竖向排水也分别叫做塑料排水板法袋装砂井法、普通砂井法，加载预压法适用于粉土、泥炭土杂填土，冲填土、软粘土等地基土层，垫层材料选用渗透系数大、级配较好、含泥量小的中粗砂，竖向排水通道砂井法中也需要同类型的砂，袋装砂井法需要聚丙烯机织土工物，塑料排水板法需要塑料排水带。
2.6深层搅拌法。深层搅拌法有两种，喷浆搅拌法与喷粉搅拌法，其操作原理是，利用深层搅拌机将石灰或水泥与地基土层原位搅拌，以形成格栅状、圆柱状、连续墙水泥土增强体，深层搅拌法适用于淤泥质土、淤泥、地基承载力不大含水域较高的粉土、粘性土等软土地基，特别适合粉细砂地区水工建筑物的防渗处理与地基加固。
3.结语
总之，水利工程建设中要注重施工质量管理与控制。施工前，通过比对周边环境和实际地质情况，掌握准确的地基施工条件，选择适合当地实际情况的软土地基施工方案，施工过程中，要及时发现问题并解决问题，努力保证工程质量。
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填土地基处理 篇7
随着西部大开发的深入推进，基本建设工程日益增多，建设用地的需求量也大量增加。为此，在山区建设中便出现两大趋势：一是开山填谷，大挖大填，开辟建设用地；二是要求填方区即填即用，尽快进行地基处理。因此，对大面积尚未完成自重固结的新填土地基尽快加固处理，便成为山区建设首当其冲的一大课题。
强夯法加固新填土地基，不失为一种高效、优质、低成本的工法。由于回填场地多为沟谷洼地，地形起伏变化大，填料粒径不一，填方式又是无序抛填，致使填土层厚薄不均，土质松散，仅能采取低能级（单点夯击能为1000～2000kN·m）强夯处理。经低能级强夯处理后的地基承载力，仅适用于低层或多层建筑，而在低能级强夯地基上加做CFG桩复合地基，便可满足对地基承载力要求较高的建筑要求。这便是本课题的研究路线。
1. 试验场地的地质条件
试验场地为贵州省剑河县拟建新县址，系清水江支流沅江河谷地。谷底自上而下沉积物为：粉质粘土层：厚1～2m, 表层为水稻田耕植土, 呈可塑至软塑状态；卵石层：成份为板岩, 粒径2～20cm，含中砂及粘性土，稍密，厚2～3m, 经原位载荷试验, ƒak=250kPa、Es=12MPa；下伏基岩为石炭系明心寺组的炭质页岩：表层强风化，厚约2.0～3.0 m，ƒak=650kPa、Es=50MPa。中风化层ƒa=1600kPa。河谷斜坡上堆积有残坡积粘性土夹砾石或碎石土层。卵石层为含水层，水量丰富，渗透系数k=87.6 m/d。
由于清水江百年一遇最高洪水位高于新县址所在谷地地面，为防止清水江江水倒灌，整个新县址近1/3的谷底需填方抬高地面，填方总面积约45万平方米, 其中填方厚度大于4m者约15万平方平。填方区的填料取自两侧河谷斜坡地段的挖方区。填料主要是强风化及中等风化页岩碎块，其次为基岩上残坡积粘性土夹砾石、碎石。
2. 低能级强夯试验
2.1 夯击能量的选定
试验工程的特点：一是力求尽可能缩短工期，做到堆填到位后立即进行强夯；二是堆填密度既松散且不均匀，填土表面不能承载重型机械运行。为满足以上特点，强夯能量的选定宜采取低能级。因为：
1.夯击能低，所须机械设备荷载轻，在松散填士层地表面运行时不用特殊处理；
2.轻型强夯机具易于搬动，在施工过程中，可大量节省夯点间的移位时间；
3.夯击能低，夯击影响深度小，满足每次夯击所需填土层厚度不大，则所需堆填时间也较短，有利于尽快提供强夯场地。
根据上述采取低能级原则，参照《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）表6.2.1之有关规定：对于碎石土、砂土，单击夯击能为1000kN·m时，有效加固深度为5.0～6.0m、单击夯击能为2000kN·m时，有效加固深度为6.0～7.0m。本试验便拟定单点夯击能取1000kN·m和2000kN·m两个能级。
2.2. 试夯场地及参数确定
根据场地填土特点，选取有代表性的A、B两个试夯区。A区为碎石含粘性土，粒径大于20mm者占全重的60.3﹪；B区细颗粒较多, 为粘性土含碎石。
A试夯区填土层厚6.0m, 单点夯击能取2000kN·m;B试夯区填土层厚4.8m, 单点夯击能取1000kN·m。
A、B两试夯区的面积均为20m×20m=400m；夯点作梅花形布置，即夯点按5m×5m的方格网布置，在网格中心加一夯点。
两试夯区满夯单点夯击能均取800kN·m，满夯均采用锤痕搭接1/4。
2.3. 低能级强夯效果
(1）根据重型动探捡测：A区与B区地表下0-2m夯后较夯前击数分别提高105%和70%；A区地表下2～6m（主压实区）夯后较夯前击数提高390%、B区2～4.8m（主压实区）夯后较夯前击数提高261%；A区6～8m（老土层）夯后较夯前提高100%、B区4, 8～8.0m（老土层）夯后较夯前提高74%。以上数据充分表明强夯效果良好，其加固深度已超过填土层而达到老土层。
(2）根据静载荷试验捡测：
在A、B两试夯区的夯点上和夯点间各做一个载荷试验：A区的变形模量为：夯点上E0=12.35MPa、夯点间E0=9.57MPa;B区的变形模量为：夯点上E0=6.23MPa、夯点间为E0=5.91MPa。A、B两区单点夯击能量相差一倍，变形模量也相差近一倍。
限于反力装置，各个载荷试验最终加载只能到400kPa，均未能做到破坏状态。按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）之有关规定，A区的地基承载力特征值取最终荷载的一半，即ƒak=400÷2=200kPa、Eo=9.6MPa;B区的地基承载力特征值取拐点荷载, 即ƒak=160kPa、E0=6.0MPa。以上取值用于地基设计应是安全可靠的。
3. CFG桩单桩竖向承载力研究
单桩竖向承载力决定于桩身强度、桩端阻力和桩侧摩擦阻力。要取得较高的单桩竖向承载力, 在桩身强度一定的条件下, 必须选择较好的桩端持力层, 而桩侧土层强度愈好自然愈有利。本研究课题在已经强夯处后的地基上，共进行了三根单桩破坏性静载荷试验、两根单桩复合地基静载荷试验和一组双桩复合地基静载荷试验。
3.1. 试验场地特征
试桩区填土层厚5～7m。填土层下有0.5m厚的耕植土。耕植土下为卵石层，厚度大于2m。填土层的ƒak=200kPa、E0=16MPa。卵石层ƒak=300kPa、Eo=14MPa。
3.2. CFG桩成桩
采用CFG-24型长螺旋压灌钻机成孔。孔径450mm。以卵石层为桩端持力层，钻入卵石层约1.0m，三根试桩4#、6#、8#的长度分别为7.6m、5.5m、5.4m。在泵压2～4MPa作用下，边提钻边灌注C20砼，使成孔成桩一次完成。成桩速度快, 桩长5～8m只需10～15分钟即可完成。
3.3. 单桩破坏性静载试验分析
采用JCQ-503型静力载荷试验仪, 该仪器可自动加载和自动观测记录。反力装置为堆载平台。园形铁压板, 直径450mm, 面积为0.159m2，直接放置在桩顶面上。对4#、6#、8#三根桩进行了破坏性载荷试验，其荷载与沉降关如图1所示。
从图1可见
(1）三条曲线均呈缓变形，没有十分明显的直线变形段拐点。
(2) 6#、8#曲线的极限荷载均为1500kN。其中6#桩加载至1600kN荷载级时，历时1110分钟，方才基本稳定2, 加载至1700kN荷载级时, 历时1440分钟方才基本稳定, 故取1600kN为破坏荷载较为安全。
(3) 4#曲线加载至1300kN荷载级时，沉降量突然增大，误判为破怀荷载而终止试验。但图中显示4与6曲线基本重合，其极限荷载仍应视为1500kN。
综上所述：三根试桩的单桩竖向极限承载力为1500kN，单桩竖向承载力特征值Ra按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）规定，取极限承载力的1/2，则Ra=750kN；参照《建筑地基处理技术规范》JGL79-2002对CFG桩复合地基承载力特征值取S/d=0.008的规定, 本试验桩径d=450mm, 则S=3.6mm, 查P～S曲线得对应载为620kPa、800kPa、800kPa, 平均值为740kPa。为安全起见, 本场地单桩承载力取R=700kPa, 相应的桩基变形模量E0=429MPa。
3.4. 试验小结
通过对三根桩的成桩工艺及单桩破坏性静载荷试验表明：在低能级（单点夯击能为2000kN）强夯处理后的碎石和碎石含粘性土地基上，采用长螺旋压灌钻机成桩，工效快、质量好；以卵石层为桩端持力层，桩长6m左右，桩径450mm，灌注C20砼，则单桩竖向承载力特征值可达750kN，变形模量E0为429MPa。效果良好，适于本工区使用。
4. 强夯地基上CFG桩复合地基承载力研究
新填土经低能级强夯处理后, 地基承载力特征值ƒaк达160～200kPa变形模量E0达6.0～9.6MPa。可滿足一般低层和多层砖混结构民用建筑对地基的要求，但对于框架结构，由于单柱荷载较大，单纯利用强夯地基，基础工程就不一定经济合理了。由于城市建设与经济发展的需要，即或是三、五层临街建筑，也多采用框架或底框结构，这就普遍要求改善地基条件，提高地基承载力。
4.1. 试验模型设计
为研究CFG桩复合地基的承载力，设计了两组静载荷试验模型：
第一组为两根单桩复合地基试验：桩号为3#、7#，桩径450mm，桩长7.5m。桩端进入卵石层。承压板为1.2m×1.2m的钢板, 面积1.44m2。桩土面积置换率为0.11。承压板与桩、土之间铺一层厚0.25m的级配碎石，碎石粒径小于35mm。
第二组为双桩复合地基试验：桩号为9#、10#, 桩径450mm, 桩长7.5m，桩距为3倍桩径，即1350mm。桩端进入卵石层1m。承压板为1.2m×2.3m的钢板, 面积为2.76m2。桩土面积置换率为0.11。承压板与桩、土间铺一层厚0.25m的级配碎石，碎石粒径小于35mm。
4.2. 复合地基静荷载试验分析
两组复合地基的荷载与沉降量的关系如图2所示。从图上可见：
(1) 单桩复合地基3#、7#两条曲线与双桩复合地基9#10#曲线在荷载550kPa以前基本一致，近于重合，表明试验成果是可靠的。
(2) 荷载550kPa以后曲线9#10#与曲线3#并未向下弯曲，而是斜率较前减小，表明地基中的应力已向桩顶集中, 往后桩顶承担的应力愈来愈大, 而桩基的压缩模量比桩间土大50倍, 因此地基的变形增量便渐次减小, 故P～S曲线的走势也较前趋于平缓。
(3) 由于受到载荷设备装置的限制，9#10#与3#两条曲线均未能做到破坏荷载。曲线7#加荷到1050kPa时曲率增大，但加载至1390kPa时仍未出现破坏状态，可见新填土强夯地基上的CFG桩复合地承载能力是很高的。至于曲线7#在荷载550kPa以后曲率较9#10#和3#曲线增大，也因碎石地基中含细颗粒和粘性土较多之故。
(4) 鉴于荷载550kPa以前单桩和双复合地基的P～S曲线近于重合，也近于直线变形，而曲线后段走势又较前平缓，曲线7加荷至1390kPa亦未出现破坏趋势，其1/2也大于550kPa；按《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）的规定，对水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值，可取S/b等于0.008。本次静荷载试验压板宽度b=1.2m，则相应的S=9.6mm，查P～S曲线，其对应荷载也近于550kPa。因此，取复合地基承载力特征值ƒSPk=550kPa是安全的。相应的变形模量E0=46MPa。
4.3. 试验结果与经验公式对比
《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）提出的水泥灰煤灰碎石桩复合地基承载身特征值按下式估算：
将本试验成果代入上式得：
根据单桩与双桩复合地基载荷试验成果取值ƒSPk=550kPa，低于上述规范经验表达式计算结果约12%, 由于CFG桩复合地基的强度与变形机理尚不完全清楚，根根实际试验结果取值，其值略低于规范经验取值也是安全可靠的。
5. CFG桩复合地基上的实验性建筑研究
根据上述对新填土强夯地基上的CFG桩复合地基的研究，取得了充分的数据和良好成果。选择S6强夯区修建两幢六层实验住宅，从中取得实践经验。建筑物编号为4组团14-5栋和5组团13-2栋。
5.1. 场地地质条件及建筑特征
两栋建筑场地邻近，岩土构成为：经夯实后的新近回填土，层厚6.0～7.5m；卵石层，层厚2.5～2.8m；炭质页岩，表层为强风化, 层厚约2.0～3.0m。
两栋建筑均为六层住宅, 平面呈矩形, 14-5栋长46.8m, 宽11m;13-2栋长38.5m, 宽12.6m。砖混结构, 最大线荷载400kN/m。
5.2. CFG桩复合地基与基础设计
CFG桩：桩径d=450mm，桩沿条形基础中轴线布置，桩距l=3d=1350mm，桩端以卵石层或基岩强风化作为持力层，桩长小于9m，灌注C20砼。
CFG桩复合地基承载力设计值取ƒa=450KPa。条基宽b=400÷450≈0.9m。桩顶作250mm厚的级配碎石垫层，碎石粒径小于35mm，垫层宽1.10m，垫层压实系数不大于0.9。
碎石垫层顶作厚100mm的C10砼垫层, 再在砼垫层上作900mm×500mm的钢筋砼地梁，梁顶、底配4Φ20的Ⅱ级钢筋。梁上砌墙。
5.3. 地基与基础施工与捡测
CFG桩采用长螺旋钻机成孔, 中心管泵送砼, , 保持孔内2～3MPa压力。
采用低应变无损动力捡测法, 抽查了4组14-5栋地基中的40根CFG桩, 其中21根Ⅰ类优良桩, 19根Ⅱ类合格桩。充分表明CFG桩质量良好可靠。
5.4. 建筑沉降观测
为了解两栋实验性建筑在施工过程中CFG桩复合地基的变形特征, 在两栋住宅纵轴方向外墙离地面50～70cm处设置建筑沉降观测点, 每边3个, 共12个。砌墙至3层开始第1次观测、4～5层时第2次观测、6层封顶时第3次观测、室内外装修期间, 进行第4、5两次观测。5次观测历时113天, 总沉降量为4.1～9.1mm, 平均6.0mm。可见建筑主体完工后沉降量不大, 且较均匀。实验性建筑是成功的。
实践表明:在CFG桩复合地基上, 取地基承载力设计值350kPa, 只需作0.9m宽的条基便可修建6层住宅, 平均沉降6.0mm, 可见CFG桩复合地基存在很大潜力。
6.结论
(1) 山区建设难免大挖大填, 限于工期紧迫, 往往急于在新填土场地上进行建设。由于新填土层土质松散、成分分布杂乱、自重固结尚未完成, 是很不均匀、不稳定的地基。故技术规范规定“未完成自重固结的新填土”不能作为地基使用。在这种条件下, 低能级强夯法是一种行之有效的、简便易行的、又快又好的处理工法。
(2) 采用长螺旋压灌钻机施工CFG桩, 具有成本低 (无需配钢筋且加入工业废料粉煤灰) 、成桩速度快 (7～10m长桩每天可完成70～80根) 、无论在地下水位以上或以下桩身质量都有保证 (在2～3MPa泵压下灌注砼, 成孔成桩一次完成, 有效地避免桩身缺陷) 。本次采用低应变无损动力捡测40根桩, 其中21根为Ⅰ类优良桩, 19根为Ⅱ类合格桩。故CFG桩特别适用于工期紧迫的工程。
试验表明:经过低能级处理后的填土地基上的CFG桩, 具有较高承载能力和较低压缩性。
(3) 对于一些荷载较大的多层建筑, 特别是柱距较大的框架或底框结构的建筑, 由于柱荷载较大, 需要较高的地基承载力, 则强夯处理的填土层与CFG桩组成的复合地基便可充分发挥其优势。根据单桩复合地基与双桩复合地基的载荷试验结果, 即桩径为450mm、桩长6～7m、桩端进入卵石层中、桩土面积置换率为0.11时, 本研究区内CFG桩复合地基承载力特征值ƒsPk=550kPa、E0=64MPa。即附加荷载通过碎石褥垫层的协调, 使桩土共同工作, 充分有效地利用强夯地基的潜力, 从而获得了较高的复合地基承载力。在地基与基础工作设计时, 根据建筑荷载, 选用适当的基础形式, 完全可以满足多层或小高层建筑对地基承载力的要求。
(4) 在CFG桩复合地基上修建的两栋六层实验性住宅, 在地基与基础设计中, 复合地基承载力设计值只取了ƒa=450kPa, 相当于特征值ƒ=550kPa的82%, 从而设计条基宽度仅0.9m。基础工程量是很节省的。两栋住宅主体结构完成、室内外装修亦将结束之际, 地基沉降较均匀, 平均总沉降量亦仅6mm。建筑运行至今一切正常良好。
综上所述, 本课题研究所取得的上述成果表明:经低能级强夯处理后的新填土地基及该场地上的CFG桩复合地基, 具有良好的技术经济效益, 在山区建设中、特别是工期紧迫的工程中, 值得推广应用, 也存在着广阔的推广前景。
参考文献
[1]建筑地基处理技术规范 (JGJ79-2002) (2002) 中国建筑工业出版社
填土地基处理 篇8
强夯法在各类工程的地基处理中得到了日益广泛的应用,但由于各类土物理力学性质的差异,对不同性质土的强夯具有不同的加固效果,形成各具针对特征的施工方案。
红砂岩因黏土矿物成分、含量和胶结物质的差异其强度变化很大,并且在大气环境或干湿循环作用下具有水活性,即岩块吸水膨胀、崩解破裂,颗粒组成发生变化,软化成土,甚至泥化,其强度降低,工程性质很差[1,2]。据调查湘南某红砂岩碎(块)石填土地基,对红砂岩未采用有关措施直接进行强夯,当时地基承载力检验合格,建筑物施工到三层时,进入雨季,因红砂岩组构复杂,遇水膨胀崩解,地基产生沉陷,最大沉降超过15 cm,引起基础开裂和沉降。
故对红砂岩碎(块)石填土地基采用强夯法进行处理,须解决如下问题:(1)夯后地基沉降量和不均匀沉降在设计允许范围内。该问题的关键是减少红砂岩水活性和阻止外界水分入渗,避免其残余水活性激化而膨胀崩解、软化,产生过大沉降或不均匀沉降;(2)地基承载力满足设计要求,即:使一定深度内地基填土密度增大到一定值。
1 工程概况
衡阳某小区地处红层丘陵,建筑地基填土为开山的红砂岩碎(块)石,占地面积6.3万m2。场地西北部原始地貌为一冲沟,蒸水河与其近于平行,东南部为低山丘陵地貌,其上分布稻田、菜地及鱼塘,相对高差约6~8m。场地采用开山红砂岩碎(块)石回填平整,拟建16栋6层商住楼、2栋小高层住宅楼。除小高层住宅楼采用人工挖孔桩基础外,多层住宅和小区道路均采用强夯分区加固处理,强夯处理面积约4.5万m2,要求夯后地基承载力特征值达到180kPa。
2 场地工程地质条件
根据勘察,场地自上而下有八层土:(1)素填土,平均厚度约6.5m;(2)耕植土,厚约0.5m;(3)冲积粉质粘土,厚约4m;(4)中细砂,厚约1m;(5)含砾中粗砂,厚约1.6m;(6)残积粉质粘土,厚约7.6m;(7)强风化泥质粉砂岩,厚约1.9m;(8)中风化泥质粉砂岩,揭露厚度4.9m。
素填土为近期开山红色泥质粉砂岩碎(块)石及少量粘性土,其结构松散,粒径相差极大,一般粒径5~40cm,最大者1m多。
场地水文地质条件比较简单,地下水有三种类型:(1)上层滞水,蕴藏于上覆第四系素填土和耕植土中,水量微弱,接收大气降水补给;(2)孔隙水,赋存于中细砂、含砾中粗砂层中,主要为蒸水河侧向补给,水量较丰富;(3)裂隙水,赋存于白垩系泥质粉砂岩裂隙中,水量较弱。地下水位随季节变化略有变化,稳定水位埋深9.3m。
3 强夯加固近期回填红砂岩碎(块)石土机理
人工近期回填的红砂岩碎(块)石土属非饱和土,其强夯加固机理与饱和土有所不同。它是利用起重设备将夯锤提升到较大高度后,使夯锤自由下落,以巨大的冲击能量作用于地基,由动能转化为波能,并从夯击点向深层扩散,将能量释放在一定范围内的地基土中。夯锤反复冲击产生的压缩波、剪切波使土体受到瞬时加荷、卸荷及剪切作用,克服土颗粒间的各种阻力使土粒原有的接触形式破坏而产生相对位移,重新排列,形成新的较为稳定的形式。此时土中孔隙体积大大压缩,空气被挤出,地基压密,从而提高了地基强度,减少了沉降[3]。
强大的夯击能使土体表面产生剪切压缩和侧向挤压等,横波使土体表面松动,达到一定深度后,只有纵波(压缩波)对土体起压缩加固作用。随着加固深度的增加,纵波强度逐渐衰减,压密作用也逐渐减少[4]。
地基土压密状态从上到下分为四层结构:(1)扰动松驰层,由于横波和面波的运动传播,土体上下运动形成;(2)强加密层(硬壳层),因压缩波反复作用,土体吸收纵波释放的能量使土中应力大于地基土的破坏强度,土颗粒呈定向排列,压密效果好,形成硬壳层,该层是良好持力层和隔水层;(3)加密层,随纵波强度逐渐衰减,土中应力处于地基土的破坏强度与屈服强度之间,压密作用也逐渐减小;(4)弱影响区,能量消耗已经无法克服土体的塑性变形,压密作用弱[4]。
4 强夯设计及参数选择
4.1 红砂岩的预处理
赵明华经崩解试验[5]表明:红砂岩基本上都容易崩解风化,其崩解过程主要是物理变化。红砂岩的崩解主要原因是其粘聚力很小,组成颗粒遇水膨涨、脱水收缩,导致颗粒间的松动,在重力下迅速瓦解成基本颗粒状态,表现为砂粒粒组显著增加。经完全崩解的红砂岩颗粒组成稳定,土质稳定。
水伟厚[6]根据物理学中碰撞理论,由动量守恒定律建立了夯锤与土体共同作用的非完全弹性碰撞半空间强夯模型,分析了强夯的冲击过程并对强夯作用下强夯冲击应力的影响因素和作用特点进行了探讨。其认为:施工条件一定时(锤重、夯锤底面形状、面积、落距、夯点击数、夯击遍数相同时),填土粒径、级配、类型、土的密度、含水量等将影响参振土体质量、恢复系数、夯锤触地后速度、强夯冲击应力和冲击加速度,从而影响填土地基强夯质量和夯后的沉降量。
回填的红砂岩粒径越大,参振土体质量及恢复系数越大,夯锤触地后速度越小,消耗的夯击能越多;同时夯后未击碎的红砂岩块石其裂隙增加,受外界渗水软化及进一步崩解,将导致不均匀沉降。故当块石粒径大于1/3倍夯锤锤底直径,即块石最大粒径大于80cm时,在强夯施工其它条件相同情况下,将影响填土地基强夯施工质量[7]。
根据上述观点,为减小红砂岩碎(块)石粒径,以减轻其吸水膨胀、崩解、软化,减少其填土地基夯后沉降量和不均匀沉降,提高地基土压密度,强夯施工前,应先对红砂岩进行预处理。即将用做地基填土的开山红砂岩在填筑前留置原地,裸露于自然状态,搁置8~15d,任其在自然状态下与外界交换水分,发挥其水活性,逐渐崩解破碎至一般粒径5~40cm,从而减少其水活性并形成级配较好的碎(块)石土,再将其运至填土场地。
4.2 强夯方案及其参数选择
4.2.1 对冲沟的处理
冲沟水塘部分排水清淤后,仍有水渗出,如不处理,回填后有可能截流及雨季蒸河水反向补给,使场地地下水位升高,回填土含水量增大,红砂岩吸水膨胀崩解软化,影响强夯质量,从而对建筑物的安全使用留下隐患。故先在冲沟底铺设约0.5~1m厚的卵石层,形成排水通道后再填土。
4.2.2 填土要求
先清除耕植土再填预处理后的红砂岩,因其土质松散、空隙率较大,夯沉量较大,故填土标高高出设计±0标高约50cm。
在填土顶面1m左右及临空面尽可能回填细粒风化红砂岩和粘性土,使其夯后形成隔水层避免夯后渗水引起红砂岩的崩解软化而导致地基的不均匀沉降。
4.2.3 控制填土含水量
因强夯对红砂岩碎(块)石填土地基这类非饱和土夯密过程类似于击实试验,填土含水量影响强夯质量,故控制填土含水量是必要的,经击实试验可知,其最优含水量wop=10.9%时,土的最大干密度ρmax=1.87g/cm3。降雨时进行有组织排水,避免雨水大量渗人填土,填土含水量过大时停止施工。
4.2.4 有效加固深度
本工程夯锤重18t,夯锤直径2.2m,落距10~12m,单击夯击能:建筑区为2160kN·m,其他区1800kN·m。
根据梅纳公式:
式中:H为有效加固深度(m);W为夯锤重(t);h为落距(m);α为修正系数,碎(块)石取α=0.45。
经计算,建筑区有效加固深度约6.0m,其他区有效加固深度约5.5m。
4.2.5 夯击次数与两遍夯击间的时间间隔
本工程夯击次数的确定以夯坑的压缩量最大、夯坑周围隆起量最小、最后两击的平均夯沉量少于50mm、不因夯坑过深而发生提锤困难为原则。采用两遍点夯、一遍满夯,满夯采用低落距锤,夯印搭接。建筑区夯击次数8~9击,其他区夯击次数6~7击。两遍夯击之间的时间间隔取决于地基土中超静孔隙水压力的消散时间。由于本工程填料为非饱和土,夯击过程不产生超静孔隙水压力,因此,两遍夯击之间不考虑间隔时间。
4.2.6 夯点布置
夯点布置采用3.5m×3.5 m的方格网,第一遍夯击点间距为7m,这样有利于对深部土层的加固,以免夯击时在浅层形成密实层而影响夯击能往深层传递。第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间,采用隔点不隔行方式进行强夯施工。
5 强夯加固效果分析
5.1 地表及夯坑沉降结果
每次夯击后用高精度水准仪测量夯坑及周围地表沉降(或隆起)量,代表性结果如图1。根据现场观测,填土在强夯作用下,主要为冲切变形,夯坑累计夯沉量随夯击次数的增加逐步增加,夯坑边隆起最大值5cm,影响范围0.5~1.2m。所以,填土的压密量接近或等于夯坑的体积。
两种夯击能量下夯坑沉降结果见图2和表1。
从夯击次数与夯沉量关系曲线上可以看出:随着夯击次数的增加,单击夯沉量逐渐减小,说明土体的密实程度得到提高,建筑区8击后单击沉降量变化很小,沉降趋于稳定,说明其总夯击能量趋于饱和。单击夯击能大小对每击夯沉量影响较大,即单击夯击能越高,每击夯沉量就越大,如夯击能2160kN·m时就显著大于夯击能1800kN·m的每击夯沉量。
5.2 夯沉量随深度变化特征曲线
在不同夯击能量时,夯点下土体的夯沉量变化特性可通过埋设于不同深度处沉降板进行量测,其夯点正下方土体沿深度方向夯沉量的变化曲线如图3所示。从图3可以看出:在同一深度上,夯击能量越大,产生的夯沉量越大。二者呈非线形关系,夯击能量越大,其非线性关系越明显,但达到一定深度后,不同夯击能量对夯沉量的影响相近,从该图可判定本工程强夯有效加固深度约为6m。
5.3 夯后地基的检验评价和综合分析
场区填土地基经强夯加固处理后,采用了室内试验、平板载荷试验及重型圆锥动力触探试验等方法对夯后地基进行检验评价和综合分析。
(1)室内试验
夯后一个月在试验区取土样进行室内土工实验,其主要物理力学性质指标见表2。从表2可知,红砂岩填土夯后大部为硬塑、中等偏低压缩土,其压实度λ=0.839~0.898,说明夯坑周围轻微隆起影响填土的压实度,同时夯后地基均匀性一般,这与填土颗粒粒径、级配、土样深度有关。土样含水量比强夯最优含水量约高10%,可能是钻孔时循环水和雨水入渗影响的结果,与周边网纹状黏土相比含水量略低,压缩性与硬塑状网纹状黏土相近。
(2)平板载荷试验
平板载荷试验反映了承压板下1.5~2.0倍承压板宽度范围内地基土的强度及变形的综合特性。
现场用0.5m2板在九个代表性点位进行了静载试验,压板周围均未出现裂隙或隆起现象,P-S曲线比较平滑,如图4所示。从载荷试验结果来看,该红砂岩填土地基经强夯加固处理后,地基极限承载力大于360kPa,即满足强夯后地基承载力180kPa的设计要求,但从图4也可看出,其P-S曲线曲率变化较大,同为360kPa荷载时,不同载荷试验点沉降各不相同,最小沉降仅4.5mm、一般沉降15.3~20.4mm、最大沉降33.6mm,说明红砂岩填土地基经强夯加固处理后仍存在不均匀性。
(3)重型圆锥动力触探试验
重型圆锥动力触探试验适用于碎石土地基。绘制修正后的实测击数N63.5随深度变化曲线可了解红砂岩填土地基在深度方向的密实度,从而对地基的竖向均匀性进行评价。本试夯区完成重型圆锥动力触探孔7个,试验结果见图5。与夯前N63.5—Z曲线比较,可看出夯后N63.5明显增大,密实度明显提高,有效加固深度约为6.0m,其中0.5~4m效果较佳,是强加密层,4.0~6.0m为加密层。从图5也可看出曲线变化起伏大,说明强夯仅能增大红砂岩回填土的密实度,其均匀性主要由填料控制。图中曲线变化异常处,可能触探打在块石上。
(4)降雨对夯后填土的影响
2006年6月7~8日衡阳普降大雨,为了解降雨对夯后填土的影响,雨后1h内在夯后填土任选6点,每间隔50cm分层取土测含水量,并将其与雨前同样方法已测得的含水量平均值对比,结果见表3。从表3可以看出:强夯后,雨水对地基内的含水量影响很小。尤其是深0.5m后,地基中含水量的变化值呈现突变性的减少,可见该深度以下雨水入渗的影响可忽略。这说明强夯使填土颗粒密实,深度约大于0.5m后的强加密层(硬壳层)既是良好持力层又是隔水层。由于隔水层的存在,隔断了红砂岩填土地基与外界水分的交换,地基土干湿循环得以避免,从而使红砂岩的残余水活性无法发挥,夯后填土地基沉降得到很大程度的减少。
6 结论
经对采用强夯加固处理平山填谷形成的大面积红砂岩碎(块)石填土地基进行夯后检验评价和综合分析,说明该法对红砂岩碎(块)石填土地基是一种合适有效的地基处理方法。
采用强夯加固处理红砂岩碎(块)石填土地基时首先要对其进行预处理以减少其水活性。
根据工程和现场地质条件,选择上述方案与施工参数进行强夯,夯击能为2160kN·m时,有效加固深度约6.0m,地基承载力为180kPa,满足了承载力和加固深度的要求。
强加密层(硬壳层)既是良好持力层又是隔水层,它阻止了外界水分的入渗,避免了地基土的干湿循环,对夯后填土地基沉降和不均匀沉降的减少有着积极的作用。
采用强夯加固后的红砂岩碎(块)石填土地基仍然存在不均匀性,宜加大基础的刚度。
摘要：文章结合新近回填的红砂岩碎(块)石地基处理工程实践,阐述了强夯加固红砂岩碎(块)石填土地基的作用机理。根据红砂岩具有的崩解特性和非完全弹性碰撞半空间强夯模型,确定先对其进行预处理并提出了相应的强夯设计。通过现场测量和预埋沉降板,研究地表及深层变形规律并确定其实际有效加固深度。经原位试验可知,夯后填土地基密实性有了较大的提高,地基承载力满足了设计要求。经对比分析得出:降雨对夯后填土的影响深度较浅,硬壳层既是良好持力层又是隔水层,它使地基内红砂岩的残余水活性无法发挥,从而使夯后地基沉降得以很大程度的减少。
关键词：红砂岩,崩解,填土地基,强夯,承载力,沉降
参考文献
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填土地基处理 篇9
随着我国施工工艺的不断发展以及相关施工技术的不断完善, 顶推施工在我国施工工程中获得了比较大的发展。就目前我国的钢管混凝土的顶推施工状况来看, 在其施工过程中, 顶推技术是必不可少的施工工序之一。本文就顶推施工原理以及基本的施工方案以及顶推施工中的技术要点进行分析。
1 顶推施工原理以及基本的施工方案
1.1 施工原理
随着我国不断发展, 混凝土拱桥施工工程也得以较大程度的发展, 在混凝土拱桥施工中最常见的施工方法之一就是顶推施工法。所谓的顶推法是一种对桥梁钢筋混凝土的预应力进行作用的施工方法, 其主要处理时间就是在拱桥圈的钢筋混凝土的强度已经达到基本标准之后借助多台数控千压顶对相关间隙进行作用, 并在千斤顶作用的同时对阻滑板以及桥顶进行顶推处理。这样就能够在一定程度上增加相关区域地基尤其是新填土地基的密实程度, 为拱桥工程的的顺利实施奠定基础。另外在顶推施工的过程中, 位于拱桥两端的桥台也会在压力的作用下产生一定变形, 这时候通过对桥台基础上预留的注浆孔对其进行注浆, 能够使得防滑板后地基土抗推能力得以较大程度的提升, 但是要特别注意的是, 在顶推施工过程中相关构件的变形量应该符合设计标准, 不然很有可能会对拱桥整体结构的稳定性造成影响。随着我国计算机技术的不断发展和完善, 现代化的顶推施工和计算机技术有着较为密切的联系, 一般情况下计算机系统的应用能够在一定程度上实现对顶推施工过程中各项仪器的精准控制, 为顶推施工的顺利进行奠定基础。
1.2 施工方案
目前我国大多数的桥梁所采用的都为预应力混凝土结构, 由于此结构性能的独特性, 在对桥顶端面进行设计时要充分预留出相关施工过程中的张拉距离, 为施工的顺利进行提供条件。为了尽可能的减少预留距离, 使得桥体整体的结构感不被破坏, 我们在顶推施工时往往采用的为横移就位的方法, 即在对拱桥桥面进行混凝土浇筑的过程中运用错位浇筑的手段, 所谓的错位浇筑顾名思义就是对被浇筑的桥面或者桥梁进行交错浇筑, 待完成一侧浇筑之后横移至另一侧进行浇筑。在桥顶顶推过程中分为横向顶推和纵向顶推两部分, 在横向顶推的过程中需要多个千斤顶共同作用, 因此处理好千斤顶的后备问题对于顶推施工能否顺利进行具有重要意义。由于在新填土的地基上进行拱桥顶推施工时需要非常宽的工作面作为场所并且所需要的土方的数量也是非常大的, 因此在此施工过程中就需要建筑直径为100米长度为15米的桩柱并把其作为千斤顶作用时的依靠点, 为千斤顶作用的顺利发挥提供条件。
2 顶推施工中的技术要点
2.1 加强和支架法施工的配合
在对拱桥进行顶推施工过程中, 支架法施工是最常见的一种辅助施工方法。其具体的工艺流程就为先把主桥的系杆进行三等分, 由于中间段落性质的特殊性, 对其的主要处理方法为普通顶推法, 两边的两端作为桥段合拢部分, 对其运用支架法进行施工。在支架法施工过程中要选取恰当的地点搭设支架, 并把其作为顶推施工的载体。再接着运用顶推法的相关理论对中间桥段进行处理, 使得其能够实现实际位置和理论设计位置相重合, 在中间桥段位置基本确定之后再对拱桥的两端位置进行处理。在此施工方法中特别要注意的一点就是当主桥体的混凝土的基本强度达到设计要求时, 要及时的对临时桥墩和支架进行拆除, 以防影响拱桥性能的发挥以及其他施工的进行。另外根据拱桥施工要求的不同, 可以在主桥体上运用钢管拱作为桥体的支撑结构, 并在钢管拱上进行混凝土浇筑的工序。与此同时也要在桥体两侧40米左右的位置建设混凝土简支箱梁, 为基本钢筋混凝土结构预应力的提升奠定基础。
2.2 加强对滑道的设计
就目前我国的拱桥桥顶推施工的状况来看, 其主要的滑到类型分为两种, 这两种不同类型的滑道各有各的优点, 但是其位置都是位于系梁的底模附近, 所发挥的作用也基本相似。滑道在顶推施工过程中有时会作为系梁的支撑机构, 因此为了促进其相关作用的发挥, 相关施工人员必须充分确保其位置的准确性, 从而最大程度的避免在顶推施工过程中对系梁产生损害现象的发生。就目前我国大多数的拱桥的型号和特质来看, 一般情况下滑道的设置数量应该和吊杆数量呈正比, 每个滑道之间的距离应该保持在500-800之间, 具体的数值可以根据拱桥的具体特点进行适当的调整。为了增强滑道承受压力的能力, 在中间部位的滑道上要进行加固处理, 一般所采用的处理方法为在滑道表面增添钢板等物质, 并在滑道地面采用特殊材质的滑板。另外在对滑道设计的过程中最一定要让滑道的强度满足相关的设计要求, 最大程度的减少因滑道强度不够而产生的滑道破裂等问题的出现, 为顶推施工的顺利进行提供条件。除此之外, 为了最大程度的使得落梁的高度得以被减少, 一般情况下把滚杠作为滑道的主要部件, 所采用滚杠的尺寸不宜太大, 其直径最多不能够超过40毫米。
2.3 注重落梁过程中的质量控制
落梁是钢管混凝土拱桥顶推施工中的最后一个步骤, 落梁质量的好坏直接对拱桥性能的正常发挥造成影响, 因此在施工部门进行拱桥顶推施工时一定要要个控制落梁工序的质量, 为拱桥建筑工程整体质量的保证奠定基础。在落梁过程中最先要确定的就是利用顶推施工对桥梁进行推送直至其和设计位置完全符合, 然后在利用多台50吨的液压千斤顶对其两端同时用力, 让梁从滑道中脱出并改用方木支撑的方式, 在落梁进行的过程中, 相关人员要随着落梁的程度对方木的伸缩长度进行调整, 直到落梁工作的完成。
3 结束语
顶推施工是我国钢管混凝土拱桥施工过程中必不可少的工序之一, 在其施工过程中许多施工步骤的进行都需要顶推施工作为辅助施工手段, 像落梁的进行以及桥体的施工等都需要顶推施工的参与, 因此提升顶推施工的质量, 加强对顶推施工相关技术要点的把握对于促进整体的拱桥工程的顺利进行都有十分重要的意义。正确认知顶推施工的重要性是企业能够促进顶推施工作用发挥的最基本也是最重要的前提条件之一。
摘要：顶推施工是目前许多施工过程中都会运用到的一种辅助施工技术, 其在施工过程中需要类似液压千斤顶等机械的支持。在钢管混凝土拱桥的施工过程中, 顶推技术也发挥着极为重要的作用。顶推施工质量的好坏对于拱桥施工整体质量的提升有着非常大的影响, 相关企业必须加强对其的重视。
关键词：钢管混凝土,拱桥,顶推施工
参考文献
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填土地基处理 篇10
近年来, 随着强夯法技术的不断成熟, 在我国各类建筑物, 如工业厂房、民用建筑、贮罐堆场、公路、铁路、机场跑道、港口码头、体育场等的地基加固工程中得到广泛应用, 并取得丰富的经验和良好的经济效益。尤其对于城市周边利用杂填土场地和山区城市周边利用深 (杂) 填土场地兴建的工程项目, 强夯法地基加固是一种较有效的方法。
1. 强夯法的特点介绍
强夯法是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法, 它通过8~30t的重锤、8-20m的落距, 对地基土施加很大的冲击能, 一般能量为500~8000kN·m。在地基土中出现的冲击波和动应力, 可提高地基土强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件及消除湿陷性黄土的湿陷性等。同时, 夯击能还可以提高土层的均匀程度, 减少可能出现的差异沉降。强夯法不仅用于加固砂土和碎石土地基, 而且经过30多年的发展和应用, 目前它已适用于碎石土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土及杂填土等地基处理。
2. 填土地基强夯法需注意的几个问题
在填土地基强夯施工过程中, 由于缺乏十分可靠的设计数据和成熟的施工经验, 计算方法和数据资料的准确度还不够确切, 加上地基土层构造复杂, 因此在今后的施工过程中应注意以下问题:
2.1. 强夯施工前, 应切实搞好周围环境的排水设施, 以避免夯击过程中出现积水现象。
2.2. 在强夯施工过程中, 应注意以下方面:
(1) 当夯击深度达到或超过锤高时, 如继续施工则须在坑内铺填大碴、碎石后方可继续进行, 否则由于土壤粘性过大, 加上周围土壤对重锤的挤压作用, 将会大大增加吊车的负载使其起吊困难, 甚至引发倾覆事故; (2) 如发现土壤含水量过大, 则应加强降水工作, 并连续观测降水深度, 待土壤含水量满足要求时再进行施工; (3) 每点夯击时均须达到设计要求, 才能进行第2遍点夯施工; (4) 强夯施工中的夯锤最好用铸铁或废钢铁制成, 锤中预留排气孔, 孔径为250mm为宜, 以减少空气阻力及地质土层粘结力, 提高锤击功能; (5) 尽量加强防震措施 (如防震沟等) , 确保周围建构物的安全; (6) 吊车扒杆上部宜绑扎废旧轮胎, 以免吊钩因脱钩时的惯性而碰坏吊车扒杆, 确保设备安全; (7) 严格注意安全, 强夯施工区应围蔽和设计警示牌, 非工作人员不得进入。
2.3. 强夯施工完成后, 必须进行有效的检测和试验, 达到设计和规范要求后才能进行主体结构施工。
3. 常用估算方法
目前国内外有关有效加固深度的估算方法多达几十种, 无论是从工程实用角度还是从强夯机理的理论研究出发, 在研究思路方面都具有一定的开拓性, 也各有其优缺点。由于土体的复杂性和地区性, 使得很难建立一个通用的估算公式, 因此大部分公式都使用了修正系数, 但它的存在又使得估算时人为因素和地区经验因素往往影响着修正系数的取值, 从而影响最终结果的精确性。
3.1. Menard公式系数修正法
由于在国内外强夯工程实践中, Merard初始公式得出的计算值普遍偏大, 因此后人又提出了修正的Merard公式法, 即乘以有效加固深度修正系数α:
式中:m为夯锤重量 (kN) ;h为落距 (m) ;α值随土中粘粒含量增大或含水量增大而减小, 研究人员给出了不同的修正系数, 其变动范围为0.35~0.80, 一般对粘性土可取0.5;砂性土取0.7:黄土取0.3~0.5。
Greenwood等人在《深层致密与灌浆》中介绍了J.Billam (1979) 提出的计算方法, 与Menard公式相比, 该公式考虑了夯锤底面积和土体阻尼对强夯加固深度的影响, 量纲上也避免了Menard经验公式的矛盾。即:
式中:H为强夯的有效加固深度 (m) ;m为夯锤的重量 (t) ;h为落距 (m) ;k为折减系数;g为重力加速度 (m/s2) ;q为土骨架动阻力 (kN/m2) , 与土的种类和初始密度有关, 一般取0.10-0.16;D为夯锤底面直径 (m) 。该法适用于粉土、砂土、黄土和粘性土, 且计算精度相对较高。
4. 实例分析
某公司在近两年回填的场地上建造2幢5层宿舍楼, 地质勘察资料揭示, 拟建场地回填土层厚6-9m, 土质松散, 亚粘土埋藏较深且厚度变化大, 基岩埋藏深且岩面起伏, 尤其是2#宿舍楼南墙轴线紧邻高边坡, 相距仅不足5m。根据上述情况, 如果采用独立基础方案, 则工程量大, 施工难度大且造价高, 如采用桩基方案, 则因填土层孤石较多, 质量难以保证且施工周期长。经反复研究, 决定采用强夯法加固地基和条形基础的设计方案。
4.1. 场地地质条件
(1) 亚粘土[I], 红褐色, 呈可塑状态, 软硬不匀, 具中等压缩性, 承载力特征值R=180kPa, 压缩模量Es=6MPa; (2) 人工回填土:由邻近平整场地陆续搬运的土石方堆填而成, 填土结构松散, 多空穴, 土质软硬不均, 压缩性高, 填土厚度5~9m, 含水量30%~60%, 静止水位-4m~-7m (以场地地坪面为± (0.000) , 含粒径l O-40cm的块石; (3) 基岩:场地下伏基岩为泥岩、泥灰岩及砂质泥岩, 岩面起伏大, 强风化泥岩R=500~800kPa。从现场地质表层情况看来, 全部回填土均为近1-3年内堆填而成, 场地土质成分复杂, 无规律、土层厚度不匀且软硬不一, 土的颗粒和孔隙率大小不等, 在同一建筑场地的不同位置, 其承载力和压缩性有较大差异, 根据规范要求, 该场地浅层不宜作为持力层或直接建造房屋, 必须先进行地基处理; (4) 亚粘土[II]:红褐色, 软塑, 压缩性高, 夹软塑状粘土及碎石、砾石等, R=80kPa, Es=4MPa; (5) 耕土:灰绿、黑灰, 可塑, 部分含植物须根, 厚0.2~0.6m。
4.2. 强夯施工
根据本工程荷载分布的具体情况, 按条形基础方案进行强夯设计及施工, 夯实后要求承载力特征值达180kPa以上, 压缩模量Es=10MPa。在施工过程中, 考虑到回填土的具体情况, 适当铺填大碴, 第1、2遍进行点夯施工, 间距4.5m, 按条形基础方向依次进行, 各点夯击数在10击左右, 控制最终1击沉降量为5cm内, 然后用推土机将场地推平和重新放线, 进行第2遍施工, 结束后再用推土机平整场地和重新放线, 接着进行遍夯, 遍夯时锤底搭接尺寸为50cm, 控制最终1击沉降量为8-15cm, 每遍夯击施工间隔时间在7d以上, 若能达到15d以上则效果更好。在强夯施工中, 我们于强夯前、强夯施工中及强夯完成后均安排专人进行高程测量, 经测量计算其总沉降量平均为2.61m。经1个多月的强夯施工, 我们顺利完成了总面积1176m2的地基强夯施工任务。
4.3 荷载试验
本工程地基强夯施工完成15d后进行地基测试, 考虑到施工期间雨天多, 土质含水量较大, 故在强夯施工时填入一定数量的大碴、碎石, 基本上改变了原填土层的结构性能, 因此其物理状态试验, 压缩模量试验, 旁压仪测试及静力触探等工作亦难以得到准确的数据, 所以决定对本工程进行室内土工试验和荷载试验。
在1#、2#楼各选定1组 (3点) 进行室内土工试验, 其结果较理想, 但室内土工试验的可信度也较低, 我们重点对1#号楼选定3点, 2#楼选定6点, 未强夯处选定3点, 进行荷载试验, 经测试, 1#、2#楼地基承载力特征值分别为R=220, 200kPa, 压缩模量分别为Es=10.4, 10.5MPa, 未夯击处R=60kPa, Es=6MPa。经荷载试验和室内土工试验, 特别是12个点的荷载检测, 结果证明本工程地基经强夯加固施工R≥200kPa, Es≥10.4MPa。
4.4. 地基强夯设计计算
根据工程实际情况, 我们确定采用130kN锤、锤底面直径2.2m、落距15m进行强夯施工。经理论分析计算, 根据法国梅拉公式H=√E=√Qh (m) 初步确定强夯的加固深度, 同时根据国内有关单位的实践经验及测试数据, 强夯后有效加固深度D1略小于梅拉公式中的H, 其影响系数K=D1/H, 对一般粘性土和杂填土, 水位较低时K=0.5~0.8, 本工程中取K=0.6, 则有效加固深度D1=K√Mh=0.6×13.96=8.4m根据地质资料和现场具体情况, 本工程仅有2处填土厚度为9m, 其余均在8.5m以下, 说明强夯法地基处理适用于本场地的填土厚度、地下水深度及填土土料, 强夯后的地基土能满足结构设计要求。根据分析计算, 我们采用130kN重锤, 底板面直径2.2m, 落距15m, 采用25t履带吊机, 吊钩设置自动脱勾装置, 扒杆起吊角度控制在70°~75°, 经24h内对8个点进行试夯, 每点锤击4~6击, 夯击总沉降量均为1.6~2.8m, 与预计值基本一致。
4.5. 对邻近构筑物的影响
地基强夯施工是以极大的冲击能量压实地基土层, 施工时不可避免地对邻近建构物产生振动, 本工程施工中经观察, 我们认为在2000kN·m以下的强夯施工中, 如果采取了适当的隔振和减振措施, 对于距离超过15m的邻近建构物不会造成较大影响。
4.6. 沉降观测
在本工程地基强夯区域内测试完成并检测合格后, 再进行主体结构施工, 同时布置14个沉降观测点和2个固定观测标准点 (固定在岩石上) , 按施工进度分别进行了7次沉降观测, 最终一次在结构竣工后45d进行, 1#、20#楼累计沉降量分别为5~10m和4~1lmm, 满足设计要求。
结语
本工程地基经强夯加固后, 承载力特征值R由60kPa提高到200kPa, 压缩模量E:也提高近1倍, 其工程费用仅为桩基方案或独立基础方案的约50%, 同时节约水泥360t、钢材85t, 施工工期控制在个月内, 取得明显的经济效益
参考文献
论高铁施工中软土地基的处理 篇11
关键词：地基处理；高铁；施工工艺
水泥砂浆桩是近年来在浆喷桩的基础上改进的一种新型深层搅拌桩。它采用水泥砂浆作为固化剂，即在纯水泥浆中掺入一定比例的中砂、粉细砂或粉煤灰，以增加地基土中粗颗粒含量，降低地基土的塑性指数，改良加固土体的物理力学性质指标，可明显提高桩体的无侧限抗压强度。该工艺攻克了常规水泥土搅拌桩在塑性指数高的黏性土层中成桩强度低的难题，可适用于塑性指数大于25的黏性土，同时其在淤泥质土层中成桩强度可明显提高。经室内配合比试验，水泥砂浆桩桩身90d龄期的水泥土无侧限抗压强度可达1.5～5MPa，成桩深度可达25m。
由于我国华东、华南地区软土地基广泛分布，且软土自身的复杂性及高速铁路工后沉降控制标准的严格性，因此软基处理的方案选择成为关注的重点。
一 水泥砂浆桩施工
（1）工艺性试桩
水泥砂浆桩试桩利用PH多轴多向搅拌桩机（叶片正反两方向旋转）做试桩。按照一喷两搅工艺，下降速度1.1m/min，下降转速80r/min，下降喷浆量按总浆量的90%控制；提升速度1.5m/rain，提升转速100r/min，提升喷浆量按总浆量的10%控制，以免堵管；桩长按设计桩长控制并且要求打穿软土层，正方形布置。
试桩工艺参数：1）采用P·042.5普通硅酸盐水泥，水泥掺量按50kg/m、60 kg/m、70 kg/m3种；2）配合比要求：水：水泥：粉细砂=0.65∶1∶0.5；3）掺用添加剂分为2种：掺2%石膏（相对水泥重量）和不掺石膏。
通过静力触探（7d龄期）、轻便动力触探及钻探取芯（28d）、载荷等试验对试桩测试以检测水泥砂浆桩试桩的成桩质量是否满足设计要求。
（2）施工工艺流程
水泥砂浆桩施工工艺流程：桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→搅拌、喷浆下钻至设计深度→在桩端就地持续搅拌、喷浆30s以上，使桩端水泥土充分搅拌均匀（下钻喷浆量为总浆量的90%以上）→搅拌、喷浆提升至停浆面（在桩头应原位搅拌不少于2min）→重复搅拌下钻并喷浆至设计深度→搅拌、喷浆提升至停浆面→成桩结束→施工下一根桩。
（3）施工参数
水泥砂浆桩施工参数：采用P·042.5水泥，水泥掺量50kg/m；水泥：水：粉细砂配合比为0.65∶1∶0.5，不掺石膏。施工时的下钻钻进速度0.6～1.5m/min，转速60～120r/min，喷浆量不小于30L/m，下钻喷浆量为总浆量的90%以上；提升钻进速度0.8～1.8m/min，转速80～140 r/min，喷浆量不大于10L/m，提钻喷浆量为总浆量的10%以下；浆喷压力0.6～1.0MPa。
二 水泥砂浆桩的现场测试及加固效果分析
通常，深层搅拌桩的质量检测方法有常规质量检测方法和物探检测方法两类。常规质量检测方法包括静力触探试验、轻便动力触探（N10）试验、钻探取芯结合室内试验、开挖检查及足尺qu试验、低应变试验、单桩及复合地基载荷试验、标准贯人试验等，主要研究其可靠度、适用范围、控制参数等。物探检测主要是波速检测法，包括跨孔波速和瑞雷波两种，主要对其直接检验软土地基加固质量的可行性进行研究。下面谈谈对水泥砂浆桩处理软土地基的现场质量检验方法。
（1）静力触探检验
静力触探检验可以对比水泥砂浆桩浆加固前和水泥砂浆桩成桩7d龄期1/4处的静力触探锥尖阻力与深度关系，从而判断水泥砂浆桩加固处理后的地基承载力提高数值，加固效果是否明显，虽然静力触探可对整个桩长范围的强度和均匀性进行检验，但由于桩体本身不均匀性和检测方法的局限性，试验数据规律性较差。因此，静力触探检验结果用于水泥砂浆桩质量检验有待于从检测原理、检测工艺、检测方法上予以改进。
（2）载荷试验检测
载荷试验基本上能够模拟建筑物地基的实际受荷条件，比较准确地反映地基的实际受力状况和变形特征，是直接确定地基承载力和变形模量等参数的最可靠方法，也是原位测试方法测得的地基力学参数建立经验关系的主要依据。工程实践表明，载荷试验能直观、综合反映深层搅拌桩处理软土地基的效果，其在深层搅拌桩检验中得到了大量的应用。
（3）地基工后沉降分析
经过现场测试与分析，路堤本体填筑到位放置6个月后，水泥砂浆桩复合地基工后沉降应该小于5cm，才能满足轨道路基工后沉降要求，说明采用的水泥砂浆桩施工工艺是可行的，高速铁路软土路基采用水泥砂浆桩复合地基处理是可行的。
三 结论
（1）采用水泥砂浆桩处理软土地基可以在较短时间内满足其工后沉降的要求。浆喷桩、粉喷桩在塑性指数高的土层中成桩硬度低，而水泥砂浆桩则很好地解决了这个问题。
（2）采用水泥砂浆桩加固软土地基时，合理的施工工艺以及相关施工参数对于保证水泥砂浆桩的成桩质量和桩身强度具有非常重要的作用，因此在具体施工是必须进行现场监管，以保证施工的质量。
（3）建议成桩28d后在桩径方向1/4处全桩长范围内垂直钻芯取样进行无侧限抗压强度试验，抽检比例为2‰左右，每台施工机械的施工桩体至少检验1处、且每层土中的水泥砂浆桩至少取6个样；水泥砂浆桩复合地基承载力检验方法采用载荷试验时，检验数量建议沿线路纵向每100m检查1处，每工点不少于3组。静力触探、轻便动力触探（N10）、开挖检查及足尺qu试验、标准灌入试验等质量检验方法由于其自身的局限性和检验效果，应用于水泥砂浆桩桩体质量检验宜慎重。
参考文献
填土地基处理 篇12
拟建场地位于深圳市龙岗区坂田村五和南路以西,北临平南铁路坂田火车站,红线占地面积约为38000平方米,拟建建筑物除2个单元为8~9层短肢剪力墙结构外,其余建筑物为6层异性柱框架结构。由于场地地下比较复杂,且分布有冲沟、箱涵,其上又堆积有人工填土,不经处理,不能满足建筑物对地基承载力的要求,必须进行加固处理。
1 地质概况
拟建场地原始地形为丘陵,起伏变化很大,高程为63.44~83.14m。场地分布有两条冲沟,冲沟下已施工有箱涵。整个场地中部及东北角地势低洼,东南端及西端地带地势较高。根据钻孔揭露,拟建场地内地层自上而下大致分为:(1)人工填土层:该层主要成分为扰动的坡残积粘性土,由三、四期工程堆填而成,夹有个别风化球石块,局部为杂填土或建筑垃圾,填土具湿陷性,厚度变化较大,为1.6~11.3m不等。(2)含有机质粘土层:该层遍布于冲沟内,呈灰、灰黑色、软塑状、欠固结,有机质含量在3%左右,属高含水量、高压塑性,土质不均匀,层厚为1.0~5.1m,均厚2.3m。(3)砂砾层:灰黄,灰白色,饱和,稍密,主要成分为石英砂,含少量粘粒,夹粘土小透镜体,土质不均匀,层厚为0.5~3.8m,均厚1.92m。(4)第四系坡洪积层。(5)第四系残基层。
2 地基处理技术要求
2.1 拟建建筑物要求处理后地基承载力特征值fak≥180KPa,变形模量在Eo≥16MPa。处理后交工面标高8.0m以下填土的承载力特征值fak≥150KPa,变形模量在Eo≥10MPa。
2.2 拟建建筑物下含有机质粘土层厚度大于1.
0m以上的需要进行加固处理,以减少其因固结所造成的沉降。
3 地基处理方案选择
场区内有1.6~11.3m厚的新近填土,下卧软土层含有机质粘土层,其结构松散、含水量高,不宜作天然地基。根据建筑物上部结构特征、工程地质条件及深圳地区的工程实践经验,其基础的选择通常采用桩基或人工地基二种形式,本文主要对采用预应力管桩及强夯加固两种方案作了技术经济对比。在松软土层上修建多层住宅,采用桩基是普遍地做法之一,但在填土层较厚的情况下,由于新近填土固结沉降而引起的负摩阻力作用,将会使单桩承载力下降,继而加大桩径或增加桩的数量,会导致造价成本提高,如本工程建筑物采用桩基造价则相对会更高些。强夯法加固地基在深圳地区已应用多年,并积累了一定的施工和技术经验。该场地填土层为坡残粘性土,虽有下卧软土层,含水量偏高,东侧新建有住宅,但技术条件适宜用强夯法加固处理。从经济效果看来,采用强夯地基,其造价仅约为桩基础的一半。另一方面,对整个场地进行强夯处理,还可以满足地下管线及路基的承载力要求,而如果采用桩基础,则无从兼顾。经过分析对比,优先采用强夯法地基加固方案。对于填土下部有箱涵的区域,采用低能量强夯满夯处理;对于跨越箱涵的3#楼采用低能量强夯+预应力管桩处理,因为有箱涵存在,仅强夯地基无法达到设计要求。由于场地东侧有新建住宅区,北侧为地铁沿线,对于高填土而言,不宜采用高能量强夯处理,为解决这些不利因素,本方案选择了分层强夯法,即填土厚度大于6.0m的区域分两层强夯处理;对于有机质土层的区域,在第一层强夯时,采用了强夯置换块石墩的方法加固。
4 施工参数
根据上述强夯处理地基的技术要求和处理原则,本工程主要解决两个方面的问题:其一是解决地基在建筑物荷载作用下的稳定性,其二是解决地基在建筑物荷载作用下的变形能满足设计要求。
4.1 强夯参数强夯法虽然在工程中得到了广泛的应用,但至
今仍未有一套成熟的理论和设计计算方法,有关的施工参数主要由现场试夯及当地经验确定,由于场地的回填土厚度变化较大,设计要求分区进行。参数包括单击夯击能、击数、夯击遍数、相邻两次夯击遍数的间歇时间、夯点布置及加固范围。
4.1.1 强夯Ⅰ区该区处理后的地基承载力特征值fak≥180KPa,变形模量在Eo≥16MPa。
处理后交工面标高8.0m以下填土的承载力特征值fak≥150KPa,变形模量在Eo≥10MPa。
该区域强夯分二层进行,第一层在绝对标高+68m处进行,第二层填土至楼房基础底标高以上1m处进行。
4.1.2 强夯Ⅱ区该区处理的目的主要防止小区道路、地面以及
管线沉陷,要求处理后的地基承载力fak≥120KPa,变形模量在Eo≥10MPa。Ⅱ区中6m箱涵以西区域分二层进行强夯。箱涵以东部分和场地南端区域因回填土较薄,且局部为挖方区,只进行一层强夯,并采用Ⅱ区第二层强夯参数能量进行施工。第一层强夯在绝对标高+68m处进行,第二层填土至楼房基础底标高以上1m处进行。(见表3、表4)
4.1.3 单击夯击能最佳夯击能的选择,主要从两个方面来考
虑,其一是满足最有效加固深度的要求,其二是最大限度的压密地基,即垂直压缩量最大,水平位移最小。
4.1.4 击数、夯击遍数夯点的击数,一般按现场试夯得到的击数与夯沉量关系曲线确定,并满足下列条件:
(1)最后两击的平均夯沉量不大于50mm;(2)夯坑周围地面不应有较大隆起;(3)夯坑不应过深而起锤困难。
4.1.5 遍数的间歇时间本工程土质为坡残积粘性土,含砂量较
大,但局部含有有机质粘土,含水量较高,孔隙水压力消散较慢,因此确定间隔时间为5~10天。
4.2 置换块石墩:
当第一层强夯时,遇冲沟内有机质土层时,采用强夯置换的方法回填块石,使下伏含有有机质粘性土得到改善,形成复合地基。施工单击夯击能为2500KJ,击数15~20击,填石次数为3~4次。
4.3 施工设备:
采用履带行走式吊机,其中满夯采用40T吊机,点夯采用50T和100T两种吊机进行施工;点夯夯锤锤径2.2m,重15~20t;满夯夯锤锤径2.5m,重10t;在夯击过程中,用推土机进行推平,夯后用压路机碾压。
5 施工
5.1 机械、设备及人员到位,做好防震沟、排水沟等施工前准备措施。
5.2 清理并平整施工场地,测量场地标高。
5.3 布置点夯夯点,采用白灰或涂有红色的竹签作为夯点标志,夯点位置偏差不应超过规范要求。
5.4 吊机就位,按设计规定夯能,夯锤对准夯点中心进行夯击,直到满足设计规定的参数为止。在夯击过程中每台夯机派专人对每个夯点每一击进行沉降观测,观测仪器采用水准仪,每夯一击观测一次夯沉量,同时对每击周围土体的隆起量要做好记录。
5.5 若发现坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,及时将坑底填平后再进行夯击。
5.6 每一遍夯击完成后,将场地整平,同时观测整平后的标高,在规定的时间间隔后进行下一遍夯击,并重新布置夯击点位。
5.7 点夯完成后进行满夯施工,夯印搭接部分为锤底面积的1/4。
5.8 强夯完成后,用推土机整平,压路机碾压,然后测量场地的高程,计算下沉量,并做好记录。
6 质量检测
6.1 瑞雷波检测其目的是:
通过检测了解夯后复合地基承载力及其分布和强夯加固深度;了解其复合地基承的均匀性,检测其处理效果是否达到强夯处理设计要求。瑞雷波检测方法一般分为瞬态法和稳定法两种,本工程强夯地基检测采用瞬态瑞雷波法,是在激震时产生一定频率范围的瑞雷波,并以复频波的形式传播。
在绘制瑞雷波频散曲线VR~H后,对频散曲线进行解释,分两层提取计算出的承载力fak和地基强夯加固深度h值。通过检测:所有检测的强夯地基承载力和强夯加固深度都达到设计要求。
6.2 复合地基静荷载试验静荷载试验的承载板是面积为2×2m的压板,总荷载为1080KN。
试验严格按照深圳市标准《深圳地区地基处理技术规范》(SJG04-96)的有关规定进行。静荷载试验共进行10组,其结果为:强夯地基承载力特征值、变形模量都达到设计要求。
7 结语
7.1 本工程的实例表明,采用强夯法处理新近填土地基是一种较好的方法,对于含水量较低的残积粘性土效果更好;
对于含有机质粘性土,由于其含水量高,需进行夯填块石改良地基。
7.2 本工程中,除跨越下部有箱涵的3#楼采用预应力管桩外,其余5栋住宅均采用了强夯地基。
3#楼采用了准400及准500两种桩型,其中准400桩97条,准500桩34条,平均桩长23米,单单打桩费用需约43万元。而1#、2#、4#~6#楼采用的是强夯法方案,加固面积为整个回填土区26100m2,强夯加固费用约120万元,平均每栋住宅的处理费用约24万元,比采用管桩方案的3#楼节省了近一半,而施工工期也相对比较短,充分显示出技术可行、经济合理的优点。
参考文献
[1]JGJ79-2002,建筑地基处理技术规范.北京:中国建筑工业出版社,2002.