对粘性素填土地基处理方法的探讨论文

时间:2023-05-01 07:42:54 论文范文 我要投稿
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对粘性素填土地基处理方法的探讨论文

  摘要:通过用机械压实法(强夯法)加固粘性素回填土地基的实例,探讨此法的不优越性。

对粘性素填土地基处理方法的探讨论文

  关键词:强夯法;粘性素填土;处理方法

  地基处理方法有很多种,如机械压实法、换土垫层法、挤密法、排水固结法、化学加固法。其中机械压实法最常用,强夯法就是其中一种。强夯法自20世纪70年代末就在我国应用以来,已迅速得到推广发展,成为我国最常用和最经济的地基处理方法之一[1,2]。现介绍强夯法固处理粘性素填土地基的工程实例,分析其优越性。

  1工程概况

  拟建工程占地约300m2,场地北部地势高,为残丘坡地,南部有一部分土地拟被征用为建筑用地后,将养鱼池、水沟塘的淤泥清除后,用北部残丘坡地的粘性土进行回填平整,回填过程中未进行分层碾压,致使填土层松软不均,欠固结。由于拟建场地北部为挖方区,南部为填方区,且拟建工程生产使用及地坪堆载较大,上部结构为网排架,设计时为了采用独立柱基础,提出强夯法加固填土地基。强夯加固处理后地基承载力要求达到fak=200KPa,强夯有效加固尝试为6.0m,处理面积为300m2。

  经详勘钻探揭露,拟建场地地下水主要为上滞水,水位一般在3.00m左右;在设计强夯有效尝试范围内,场区地层自上而下主要分为2部分,其主要岩土特征如下:

  (1)素填土(Qml):杂色,主要由硬可塑状粘土、粉质粘土组成,间夹少许碎石,局部地段询问夹淤泥质土或粉煤灰等,土质松散不均,欠固结,为新近回填规程,强度低,均一性差。层厚为3.70~5.80m,平均厚度为4.50m,静力触探比贯入阻力标准值Ps为1.94MPa,标贯锺击数平均值为4.5击,属高压缩性土。

  (2)-1粉质粘土(Qal):灰褐、灰黄色,软可塑,土质较均匀,局部夹薄层粉土、粉砂及碎石。层厚为0~5.60m,平均厚度为2.15m静力触探比贯入阻力标准值ps为1.11MPa,属中高压缩性土。

  2地基加固设计参数的确定与施工

  此次强夯分为两遍点夯和一遍满夯。第一遍点夯按6m×6m方格网布置夯点,单点夯击数为3击,第二遍点夯在网格中心插点,单点夯击数为2。夯锤选用直径2.0的圆柱体铸钢锤,锤重12t,落锺高度为12m。点夯夯坑内回填碎石,两遍夯击之间时间间隔为15d。满夯采用搭接夯,夯击能量为前期夯击能的0.25倍。碎石垫层厚300mm。

  施工机械选用50t履带式起重机,起重机臂杆端部增设辅助龙门支架,采用自动脱钩夯锺装置。

  3强夯效果检测

  在完成满夯后15天,对强夯地基进行了夯后检测。检测手段为浅层平板静载荷试验、室内土工试验、现场标贯入试验及静力触探试验等。

  根据检测结果,素填土经强夯处理后依据其加固的效果可分为两层,第1~1层填土(起夯面下0.40~3.50m)受高冲击能的直接作用,土粒重新排列较密实,压缩性、孔隙比大幅度变小,承载力提高较大,该层地基土比贯入阻力标准值ps为3.19MPa,承载力特征值为195MPa,压缩模量平均值为9.3MPa;第1~2层填土受上层土的间接挤压,密实程度的提高不及1~1层,但承载力也有所提高,该层地基土比贯入阻力标准值ps为1.43MPa,承载力特征值为130MPa,压缩模量平均值为6.0MPa。

  4强夯效果分析

  分析强夯检测结果,第1~2层及第2~1层地基强度显然不能满足设计要求,有效加固尝试未达到预期目标,且地基均匀性较差。致使强夯效果不优越的原因:

  (1)强夯夯施工前,未进行试验,强夯选定不合理;夯击次数一般通过现场试确定,常以夯坑的压缩量最大、夯坑周围隆起最小为确定原则[4],而本工程夯击确定为5击是没有科学依据的。单位夯击能量直接影响着加固效果,本工程夯击能量偏低,平均夯击能仅为200kN·m/m2,是强夯难以达到效果的影响因素之一。

  (2)施工工艺欠妥:本次强夯施工工艺为边夯边用推土机回填夯坑,即边夯边填,以致在地表形成密实层而影响夯击能往深层传递,强夯有效加固深度难以达到设计要求。

  (3)粘性土的含水量不同直接影响了强夯效果,拟建场地地下水为上层滞水,主要来源于大气降雨,施工期间雨水较多,施工中未采了以有效的排水,降水措施,致使粘性土含水量较高。

  (4)现场施工缺乏管理,无专人进行监测工作。

  结束语

  (1)强夯加固粘性素填土地基,要有足够的夯击能量及可靠的排水措施;在夯坑内回填碎石等粗颗粒材料,有助于改变土性能,加固效果明显。

  (2)强夯处理粘性素填土地基,合理选用强夯参数对强夯效果尤为重要。

  (3)强夯施工须进行科学的管理,应有专人负责施工过程中的监测工作。

  参考文献

  [1]叶书麟.地基处理工程实例应用手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

  [2]地基处理手册编写委员会.地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

  [3]徐至钧,张亦农.强夯和强夯置换法加固地基[M].北京:机械工业出版社,2004.

  [4]JG79-2002,建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

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