軟土地基處理

軟土地基處理路橋11-2李月學(xué)號(hào)：1140163216軟土地基處理新工藝靜力壓實(shí)法目錄一、靜力壓實(shí)法的介紹二、技術(shù)交底三、靜力壓實(shí)法的施工工藝四、靜力壓實(shí)法的施工要點(diǎn)五、靜力壓實(shí)法的技術(shù)質(zhì)量要求一、靜力壓實(shí)法的簡(jiǎn)介靜力壓實(shí)法是介于動(dòng)力固結(jié)和靜力固結(jié)之間的一種地基處理新方法。本工法適用于加固地下水位以上的填土、粉土、濕陷性黃土等非飽和土地基，處理深度一般為3.0～5.0m。可廣泛應(yīng)用于工民建或各類構(gòu)筑物地基的淺層加固，以減少其總沉降量和不均勻沉降，提高其承載能力。對(duì)飽和度較高的細(xì)顆粒粘性土，直壓法易產(chǎn)生“橡皮土”，可采取壓填粗骨料的置換方法處理。靜壓地基工藝技術(shù)能實(shí)現(xiàn)無(wú)振動(dòng)施工，特別適用于對(duì)震動(dòng)和噪聲有嚴(yán)格限制的(如舊城改造)工程，可在一定施工環(huán)境條件下取代強(qiáng)夯法。靜力壓實(shí)法與強(qiáng)夯、預(yù)壓法的比較目前工程上廣泛采用的動(dòng)力固結(jié)法——強(qiáng)夯，是借助重錘從高處自由降落，其沖擊能量將土的結(jié)構(gòu)破壞并壓實(shí)，同時(shí)部分能量轉(zhuǎn)換成震動(dòng)波對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生震害。尤其在城市建設(shè)中，因居民的強(qiáng)烈抵制，強(qiáng)夯的應(yīng)用受到很大限制。靜力固結(jié)法則是利用堆載物加荷的方式對(duì)地基土進(jìn)行壓密。在堆載附加應(yīng)力作用下，地基土中孔隙水通過(guò)預(yù)設(shè)的“排水體”慢慢排出，地基發(fā)生沉降和固結(jié)。預(yù)壓法加固過(guò)程無(wú)震動(dòng)，但工期過(guò)長(zhǎng)、造價(jià)較高。強(qiáng)夯靜力壓實(shí)法預(yù)壓法二、技術(shù)交底三、靜力壓實(shí)法的機(jī)械全液壓靜力壓樁機(jī)DTZ液壓靜力壓樁機(jī)靜力壓實(shí)機(jī)械介紹靜壓地基所需設(shè)備可利用全液壓靜力壓樁機(jī)，通過(guò)技術(shù)改造來(lái)實(shí)現(xiàn)工藝要求。目前國(guó)內(nèi)靜力壓樁機(jī)可提供的壓力范圍達(dá)1600～5000kN以上。設(shè)備的具體構(gòu)造見圖1。圖1靜壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1—操作室；2—電器控制箱；3一長(zhǎng)船行走機(jī)構(gòu)；4—液壓總裝室；5—支腿油缸；6—導(dǎo)向架；7—壓樁油缸；8一夾持機(jī)構(gòu)；9—配重鐵；10—液壓起重機(jī)；11一壓樁機(jī)平臺(tái)結(jié)構(gòu)；12一短船行走及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；13一壓桿；14一壓板

壓板用鋼板和型鋼組焊，其形狀可以是圓形或正方形，根據(jù)需要加固的深度和設(shè)備能力大小，底面積為1.0～3.0m2。壓桿用鋼板組焊成正方形截面，其內(nèi)部充填混凝土，下部與壓板連接。施工時(shí)夾持機(jī)構(gòu)夾緊壓桿，主油壓缸頂進(jìn)或提升壓板。靜壓機(jī)的長(zhǎng)船和短船用于靜壓機(jī)的行走及壓板定位。四、靜力壓實(shí)法的工藝流程基于靜力貫入的土石混填路基壓實(shí)度確定方法為了建立土石混填路基壓實(shí)度確定新方法,在研究土石混填路基靜力貫入變形力學(xué)機(jī)理的基礎(chǔ)上,將貫入變形視為貫入形成的土石柱壓縮變形及柱端沉降兩部分,考慮到土石柱及柱端土石體被壓縮導(dǎo)致其孔隙率和變形模量變化的特點(diǎn),引進(jìn)分級(jí)加載的思想,分別提出土石柱壓縮變形及柱端沉降的計(jì)算方法,從而建立貫入變形與路基初始孔隙率的分析模型;依據(jù)靜力貫入試驗(yàn)曲線,采用基于自適應(yīng)的遺傳模擬退火優(yōu)化算法,建立初始孔隙率的反演分析方法;根據(jù)初始孔隙率與壓實(shí)度的關(guān)系確定路基壓實(shí)度,進(jìn)而建立基于靜力貫入的土石混填路基壓實(shí)度新型確定方法;最后,通過(guò)工程實(shí)例分析了該方法的合理性與可行性。結(jié)果表明:該方法不僅可以確定土石混填路基壓實(shí)度,而且可確定其他力學(xué)參數(shù)。五、加固機(jī)理和特點(diǎn)借助機(jī)械設(shè)備的反力，通過(guò)液壓油缸和特制的剛性壓板，按一定的工藝對(duì)地基土施加靜壓力。當(dāng)液壓油缸的壓力達(dá)到足夠大時(shí)，地基土由彈性變形開始產(chǎn)生塑性變形。當(dāng)壓力繼續(xù)增大，土內(nèi)的塑性區(qū)已發(fā)展為連續(xù)貫通的滑動(dòng)面，使地基土結(jié)構(gòu)喪失整體穩(wěn)定而破壞，壓板相對(duì)周圍土體產(chǎn)生沖切，導(dǎo)致板下土體局部剪切破壞、壓縮變形，土顆粒重新排列，地基土趨向密實(shí)。其加固深度與地基土的物理力學(xué)性質(zhì)、壓板的尺寸、壓力的大小有關(guān)。該方法最主要特點(diǎn)是施工過(guò)程無(wú)震動(dòng)，即保留了強(qiáng)夯法工藝簡(jiǎn)便、適用范圍廣、加固效果好、施工速度快的優(yōu)點(diǎn)，又解決了強(qiáng)夯施工的震害問(wèn)題，是一種環(huán)保型施工新方法。由于靜壓地基不使用建筑材料，因此造價(jià)低比其他地基處理方法低，但略高于強(qiáng)夯法。六、靜力壓實(shí)法的施工工藝靜壓地基施工按以下步驟進(jìn)行：1．整平場(chǎng)地，平整范圍應(yīng)滿足建筑物處理范圍和靜壓機(jī)的作業(yè)半徑。2．根據(jù)施工平面圖布置的壓點(diǎn)放線，操作靜壓機(jī)使壓板定位。3．夾持機(jī)構(gòu)將壓桿夾牢，啟動(dòng)主油壓缸，對(duì)地基土施壓，控制最終壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求后卸荷，再轉(zhuǎn)移至下一個(gè)壓點(diǎn)。4．壓點(diǎn)全部完成后用推土機(jī)將壓坑填平，再放線進(jìn)行下一遍壓點(diǎn)的施工。5．最后進(jìn)行滿壓處理。七、靜力壓實(shí)法的施工要點(diǎn)1．正式施工前應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)選擇有代表性的場(chǎng)地做試壓，應(yīng)根據(jù)試壓區(qū)的檢測(cè)結(jié)果，確定、調(diào)整壓點(diǎn)間距、終壓值、壓遍數(shù)、預(yù)留壓沉量等施工參數(shù)及施壓的工藝方法。

2．壓點(diǎn)可根據(jù)基底平面形狀，采用正方形或等邊、等腰三角形布置，壓點(diǎn)中心間距不宜過(guò)小，以防止施壓時(shí)向相鄰壓坑中擠土。一般壓點(diǎn)中心間距為壓板直徑或邊長(zhǎng)的1.5～2倍。3．壓板定位后，應(yīng)先調(diào)整壓桿的垂直度，然后再啟動(dòng)主油壓缸頂進(jìn)施壓。4．可采取兩遍點(diǎn)壓的工序，(即隔排不隔點(diǎn)施壓)從中線向兩側(cè)依次退壓。點(diǎn)壓完成后應(yīng)進(jìn)行滿壓，滿壓的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)不低于點(diǎn)壓的1／3～1／2，并使板緣相切均勻布置。

5．點(diǎn)壓壓力的大小首先取決于設(shè)備能力，但與壓板面積和地基土的性質(zhì)有關(guān)。所施加的最大壓力必須超過(guò)地基土的屈服強(qiáng)度，使其產(chǎn)生永久變形。對(duì)于一般粘性土點(diǎn)壓壓力不宜低于1000kPa。6．點(diǎn)壓時(shí)應(yīng)以控制壓力值為主，以控制壓坑深度為輔。當(dāng)壓點(diǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)終壓值時(shí)，應(yīng)保持穩(wěn)壓一定時(shí)間后再卸荷。

7．當(dāng)壓坑較深而終壓值達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采取壓坑內(nèi)填料復(fù)壓措施或回填壓坑間歇一段時(shí)間后復(fù)壓。應(yīng)使各壓點(diǎn)的終壓值一致，保證處理后的地基均勻。

8．遍壓的間歇時(shí)間，一般情況下1～2周或根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地基土孔隙水壓力的實(shí)際消散情況而定。9．對(duì)于飽和度偏高的土，施壓時(shí)應(yīng)注意觀察壓坑周圍土的隆起情況，當(dāng)隆起體積較大時(shí)，應(yīng)采取降低壓力、增加間歇時(shí)間、調(diào)整壓遍數(shù)或其他有效措施。八、靜力壓實(shí)法的技術(shù)質(zhì)量要求1．靜壓地基加固后，地基強(qiáng)度、處理深度及均勻性必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2．壓點(diǎn)的定位偏差不宜大于15cm。點(diǎn)壓終壓值的偏差不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)終壓值的10％。3．靜壓地基的處理范圍每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度，宜為設(shè)計(jì)加固深度的1／2～1／3，且不宜小于2.5m。

4．施工中應(yīng)做好施工記錄：記錄各壓點(diǎn)的終壓值