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文檔簡(jiǎn)介

PAGEPAGE1第一章緒論本章概述1.地基、基礎(chǔ)和地基處理的基本概念2.建(構(gòu))筑物的四個(gè)地基問(wèn)題:強(qiáng)度及穩(wěn)定性、變形、滲漏和液化,各自的含義。3.軟弱地基和特殊土地基基本概念;軟弱地基包括軟粘土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土;特殊土地基包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等。4.常用地基處理方法的原理、作用及適用范圍。本章重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)掌握以上基本概念,對(duì)常用地基處理方法的原理、適用土質(zhì)條件及其在工程中的應(yīng)用范圍有一定的了解和掌握。第一章緒論

第一節(jié)地基、基礎(chǔ)和地基處理任何建(構(gòu))筑物的荷載最終將傳遞給地基并由地基承擔(dān)。地基(Foundation,Subgrade)是指承托建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)的有限面積內(nèi)的土層。由于上部結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的強(qiáng)度很高,而地基土相應(yīng)的強(qiáng)度則很低,壓縮性較大,因此,必須設(shè)置一定結(jié)構(gòu)型式和尺寸的基礎(chǔ),將上部結(jié)構(gòu)的荷載有效地傳遞給地基土,以滿(mǎn)足對(duì)地基土承載力、變形及穩(wěn)定性的要求。地基(Foundation,F(xiàn)ooting)處于上部結(jié)構(gòu)和地基土之間,具有承上啟下的作用?;A(chǔ)在上都結(jié)構(gòu)的荷載及地基反力的相互作用下,承受由此而產(chǎn)生的軸力、剪力和彎矩等內(nèi)力;另一方面,基礎(chǔ)底面的反力又反過(guò)來(lái)作為地基上的荷載,使地基土產(chǎn)生應(yīng)力和變形。作為基礎(chǔ)設(shè)計(jì),除了要保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)本身具有足夠的強(qiáng)度和剛度外,同時(shí)還要選擇合理的基礎(chǔ)尺寸和布置方案,使地基土的強(qiáng)度和變形滿(mǎn)足規(guī)范要求。因此,基礎(chǔ)方案的論證常常是地基評(píng)價(jià)的自然引伸和必然結(jié)果,地基和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)往往不是可以截然分開(kāi)的,所以,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)又常常被稱(chēng)為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。如在英語(yǔ)名詞中,“地基”和“基礎(chǔ)”兩個(gè)詞均使用“Foundation”,由此可見(jiàn)兩者不可截然分開(kāi)的依存關(guān)系。凡是基礎(chǔ)直接建造在未經(jīng)過(guò)加固處理的天然土層上時(shí),這種地基被稱(chēng)為天然地基。如果天然地基很軟弱,不能夠渣足地基強(qiáng)度和變形等要求,則預(yù)先要經(jīng)過(guò)人工處理以后再建造基礎(chǔ),這種地基加固被稱(chēng)為地基處理(SoilTreatment,SoilImprovement)。地基處理的目的是利用置換、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱化學(xué)等方法對(duì)地基土進(jìn)行加固,以改善地基土的強(qiáng)度、壓縮性、滲透性、動(dòng)力特性、濕陷性和脹縮性等。我國(guó)地域遼闊、幅員廣大,自然地理環(huán)境不同,土質(zhì)各異,地基條件的區(qū)域性較強(qiáng),因此,需要解決各類(lèi)工程在設(shè)計(jì)及施工中出現(xiàn)的各種復(fù)雜的巖土工程問(wèn)題,將是地基基礎(chǔ)這門(mén)學(xué)科面臨的課題。隨著當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展,不僅事先要選擇在地質(zhì)條件良好的場(chǎng)地從事工程建設(shè),而且有時(shí)也不得不在地質(zhì)條件不好的地方修建建(構(gòu))筑物,因此,必須要對(duì)天然的軟弱地基進(jìn)行處理。建(構(gòu))筑物的地基問(wèn)題,概括地說(shuō),可以包含以下四個(gè)方面:1.強(qiáng)度及穩(wěn)定姓當(dāng)?shù)鼗目辜魪?qiáng)度不足以支承上部結(jié)構(gòu)的自重及外荷載時(shí),地基就會(huì)產(chǎn)生局問(wèn)或整體剪切破壞。它會(huì)影響建(構(gòu))筑物的正常使用,甚至?xí)鸾ǎ?gòu))筑物的開(kāi)裂或破壞。2.變形當(dāng)?shù)鼗谏喜拷Y(jié)構(gòu)的自重及外荷載作用下產(chǎn)生太大的變形時(shí),就會(huì)影響建(構(gòu))筑物的正常使用,特別是超過(guò)建筑物所能容許的不均勻沉降時(shí),結(jié)構(gòu)可能開(kāi)裂破壞。沉降量較大時(shí),不均勻沉降也較大。濕陷性黃土遇水兩發(fā)生劇烈的變形、膨脹土的脹縮等也可以包括在這類(lèi)問(wèn)題中。3.滲漏滲漏(Seepage)是指由于地基中地下水的流動(dòng)而引起的以關(guān)問(wèn)題,例如因水量損失,或因潛蝕和管涌而可能導(dǎo)致的建(構(gòu))筑物失事。4.液化地震、機(jī)器設(shè)備以及車(chē)輛的振動(dòng)、波浪作用和爆破等動(dòng)力荷載可能引起地基士,特別是飽和松散粉細(xì)砂(包括部分粉土)產(chǎn)生液化(Liquefaction)、失穩(wěn)和震陷等危害。當(dāng)建(構(gòu))筑物的天然地基存在上述四種問(wèn)題之一或者其中幾個(gè)問(wèn)題時(shí),就需要采用相應(yīng)的地基處理措施,以保證建筑物的安全與正常使用。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),世界各國(guó)的土木,水利、交通等各類(lèi)工程中,地基問(wèn)題常常是引起各類(lèi)工程事故的主要原因。地基問(wèn)題的處理恰當(dāng)與否,直接關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量可靠性、投資合理性及施工進(jìn)度。因此,地基處理的重要性已越來(lái)越被更多的人所認(rèn)識(shí)和了解。第二節(jié)軟弱地基和特殊土地基的特性本節(jié)概述地基處理或地基加固的對(duì)象是軟弱地基和特殊土地基。一、軟弱地基《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ7—89)中規(guī)定:軟弱地基(SoftFoundation)系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填地或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。1.軟(粘)土淤泥及淤泥質(zhì)土總稱(chēng)為軟粘土.其分類(lèi)和特性將在特殊土地基中闡述。2.沖填土在整治和疏通江河航道時(shí),用泥漿泵將挖泥船挖出的必何大越水分的泥砂,通過(guò)輸泥管吹填到江河兩岸而形成的沉積土.稱(chēng)為沖(吹)填土(HydraulicFill)。沖填土的成分比較復(fù)雜,如以粘性土為例,由于土中含有大量的水分而難以排出,土體在沉積初期處于流動(dòng)狀態(tài)。因而沖填土屬于強(qiáng)度較低、壓縮性較高的欠固結(jié)土。另外,主要以砂或其它粗粒土所組成的沖填士,其性質(zhì)基本上類(lèi)似于粉細(xì)砂面不屬于軟弱土范圍。可見(jiàn),沖填士的工程性質(zhì)主要取決于其顆粒組成、均勻性和沉積過(guò)程中的排水固結(jié)條件。3.雜填土雜填土(MiscellaneousFill)是由于人類(lèi)活動(dòng)而任意堆填的建筑垃圾、工業(yè)廢料和生活垃圾。雜填土的成因很不規(guī)律,組成物雜亂分布極不均勻,結(jié)構(gòu)松散。它的主要特性是強(qiáng)度低、壓縮性高和均勻性差,一般還具有浸水濕陷性。對(duì)有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾和對(duì)基礎(chǔ)有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土,未經(jīng)處理不宜作為基礎(chǔ)的持力層。4.其它高壓縮性土飽和松散粉細(xì)砂(包括部分粉土)也應(yīng)該屬于軟弱地基的范圍。當(dāng)機(jī)械設(shè)備振動(dòng)或地震荷載重復(fù)作用于該類(lèi)地基土?xí)r,將使地基土產(chǎn)生液化;基坑開(kāi)挖時(shí)也會(huì)產(chǎn)生管涌。對(duì)軟弱地基的勘察,應(yīng)查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況。對(duì)沖填土應(yīng)了解排水固結(jié)條件,對(duì)雜填土應(yīng)查明堆載歷史,明確在自重作用下的穩(wěn)定性和濕陷性等基本因素。二、特殊土地基特殊土地基(SpecialGround)大部分具有地區(qū)性特點(diǎn),它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等。1.軟土軟土(SoftSoil)是在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積,并經(jīng)生物化學(xué)作用形成,其天然含水量大于液限,天然孔隙比大于1.0的粘性土。當(dāng)軟土的天然孔隙比大于1.5時(shí)稱(chēng)為淤泥(Muck)。軟土廣布在我國(guó)東南沿海、內(nèi)陸平原和山區(qū),如上海、杭州、溫州、福州、廣州、寧波、天津和廈門(mén)等沿海地區(qū),以及武漢和昆明等內(nèi)陸地區(qū)。軟土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低、壓縮系數(shù)大、滲透系數(shù)小。在外荷載作用下地基承載力低、變形大、不均勻變形也大、透水性差和變形穩(wěn)定歷時(shí)較長(zhǎng)。在比較深厚的軟土層上。建筑物基礎(chǔ)的沉降常持續(xù)數(shù)年乃至數(shù)十年之久。2.濕陷性黃土凡天然黃土在上覆土的自重應(yīng)力作用下,或在上覆土自重應(yīng)力和附加應(yīng)力的共同作用下。受水浸濕后土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著附加沉降的黃土,稱(chēng)為濕陷性黃土(CollapsibleLoess)。由于黃土的浸水濕陷而引起建(構(gòu))筑物的不均勻沉降是造成黃土地區(qū)工程事故的主要原因.設(shè)計(jì)時(shí)首先要判斷其是否具有濕陷性,再考慮如何進(jìn)行地基處理。我國(guó)濕陷性黃土廣泛分布在甘肅、陜西、黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、山東,河北、河南、山西、寧夏、青海和新疆等地。3.膨脹土膨脹土(ExpansiveSoil)是指士的粘性成分主要是由親水性粘土礦物組成的粘性土,是一種吸水膨脹和失水收縮,具有較大的脹縮變形性能、且反復(fù)變形的高塑性粘土。我國(guó)膨脹土分布在廣西、云南,湖北、河南、安徽、四川、河北、山東、陜西、江蘇、貴州和廣東等省。利用膨脹土作為建筑物地基時(shí),必須進(jìn)行地基處理。4.紅粘土在亞熱帶溫濕氣候條件下,石灰?guī)r和白云巖等碳酸鹽類(lèi)巖石經(jīng)風(fēng)化作用所形成的褐紅色粘性土,稱(chēng)為紅粘土(RedClay)。紅粘土通常是較好的地基土,但由于下臥巖層面起伏變化,以及基巖的溶溝、溶槽等部位常常存在軟弱土層,致使地基土層厚度及強(qiáng)度分布不均勻,此時(shí)容易引起地基的不均勻變形。5.凍土當(dāng)溫度低于0℃時(shí),土中液態(tài)水凍結(jié)成冰并膠結(jié)土粒而形成的一種特殊土,稱(chēng)為凍土。凍土按凍結(jié)持續(xù)時(shí)間又分為季節(jié)性?xún)鐾梁投嗄陜鐾?。季?jié)性?xún)鐾粒⊿easonallyFrozenGound)是指冬季凍結(jié),夏季融化的土層。凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)三年以上的土層稱(chēng)為多年凍土或凍土(Perinafrost季節(jié)性?xún)鐾猎谖覈?guó)東北、華北和西北廣大地區(qū)均有分布,因其呈周期性的凍結(jié)和融化,對(duì)地基的穩(wěn)定性影響較大。例如,凍土區(qū)地基因凍脹而隆起??赡軐?dǎo)致基礎(chǔ)被抬起、開(kāi)裂及變形,而融化又使地基沉降,再加上建筑物下面各處地基土凍融程度不均勻,往往造成建筑物的嚴(yán)重破壞。6.巖溶巖溶(喀斯特Karst)主要出現(xiàn)在碳酸類(lèi)巖石地區(qū)。其基本特性是地基主要受力層范圍內(nèi)受水的化學(xué)和機(jī)械作用面形成溶洞、溶溝、溶槽、落水洞以及土洞等。我國(guó)巖溶地基廣泛分布在貴州和廣西兩省。溶洞的大小不同。且沿水平方向延伸,有的有經(jīng)常性水流,有的已干涸或被泥砂填實(shí)。建造在巖溶地基上的建筑物,要慎重考慮可能會(huì)造成的地面變形和地基陷落。山區(qū)地基條件比較復(fù)雜,主要表現(xiàn)在地基的不均勻性和場(chǎng)地的穩(wěn)定性方面,基巖表面常常起伏大,而且可能存在大塊孤石;另外還會(huì)遇到滑坡、崩塌和泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。第三節(jié)地基處理方法的分類(lèi)根據(jù)歷史記載,我國(guó)勞動(dòng)人民早在2000年前就已采用了在軟土中夯入碎石等壓密土層的夯實(shí)法;灰土和三合土的墊層法也是傳統(tǒng)的建筑技術(shù)之一。由此可見(jiàn)地基處理技術(shù)的歷史悠久。許多現(xiàn)代的地基處理方法都可在古代找到它的雛型。地基處理方法的分類(lèi)有很多種,可以從地基處理的原理,地基處理的目的、地基處理的性質(zhì)、地基處理的時(shí)效和動(dòng)機(jī)等不同角度進(jìn)行分類(lèi)。其中最本質(zhì)的是根據(jù)地基處理的原理進(jìn)行分類(lèi),見(jiàn)表1—1。應(yīng)該指出,對(duì)地基處理方法進(jìn)行嚴(yán)格分類(lèi)是十分困難的。不少方法具有幾種不同的作用。如碎石樁具有置換、擠密、排水和加筋的多重作用;石灰樁具有又?jǐn)D密土體又吸水的作用,吸水后又進(jìn)一步擠密土體等。此外,還有一些地基處理方法的加固機(jī)理和計(jì)算方法目前尚不十分明確,有待進(jìn)一步探討。由于地基處理方法不斷地發(fā)展,其功能不斷地?cái)U(kuò)大,也使分類(lèi)變得更加困難。托換技術(shù)(或稱(chēng)基礎(chǔ)托換)(Underpinning)是指解決對(duì)原有建筑物的地基需要處理和基礎(chǔ)需要加固或改建等問(wèn)題,解決在原有建筑物基礎(chǔ)下需要修建地下工程以及鄰近建造新工程而影響到原有建筑物的安全等問(wèn)題的技術(shù)總稱(chēng).托換技術(shù)是一種建筑技術(shù)難度較大、費(fèi)用較高、工期較長(zhǎng)和責(zé)任性較強(qiáng)的特殊施工方法。它需要應(yīng)用各種地基處理方法,因而列入本書(shū)的第七章。表1-1常用地基處理方法的原理、作用及適用范圍分類(lèi)處理方法原理及作用適用范圍換土墊層法機(jī)械碾壓法挖除淺層軟弱土或不良士,分層碾壓或夯實(shí)土,按回填的材料可分為砂墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、灰土墊層、二灰墊層和索土墊層等。它可提高持力層的承載力,減少沉降量,消除或部分消除士的濕陷性和脹縮性,防止土的凍脹作用以及改善土的抗液化性常用于基坑面積寬大和開(kāi)挖土方量較大的回填土方工程,一般適用于處理淺層軟弱地基、濕陷性黃土地基、膨脹土地基、季節(jié)性?xún)鐾恋鼗?、素填土和雜填土地基重錘夯實(shí)法一般適用于地下水位以上稍濕的粘性士、砂土、濕陷性黃土、雜填土以及分層填土地層。平板振動(dòng)法適用于處理無(wú)粘性土或粘粒含量少和透水性好的雜填土地基強(qiáng)夯擠淤法采用邊強(qiáng)夯、邊填碎石、邊擠淤的方法,在地基中形成碎石墩體,以提高地基承載力和減小沉降適甩于厚度較小的淤泥和淤泥質(zhì)土地基。應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)才能確定其適用性深層密實(shí)法強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法系利用強(qiáng)大的夯擊能,迫使深層土液化和動(dòng)力固結(jié)而密實(shí)適用于碎石土、砂±、素填土、雜填±、低飽和度的粉土與粘性士、濕陷性黃土.對(duì)淤泥質(zhì)土經(jīng)試驗(yàn)證明施工有效時(shí)方可使用.?dāng)D密法

(砂樁擠密法)

(振動(dòng)水沖法)

(灰土、二灰或土樁擠密法)

(石灰樁擠密法)擠密法系通過(guò)擠密或振動(dòng)使深層士密實(shí),并在振動(dòng)擠密過(guò)程中,回填砂、礫石、灰土、土或石過(guò)灰等形成砂樁、碎石樁、灰土樁、二灰樁、土樁或石灰樁,與樁間土一起組成復(fù)合地基,從而提高地基承載力,減少沉降量,消除或部分消除土的濕陷性或液化性砂樁擠密法和振動(dòng)水沖法一般適用于雜填土和松散砂土,對(duì)軟土地基經(jīng)試驗(yàn)證明加固有效時(shí)方可使用灰土樁、二灰樁、土樁擠密法一般適用于地下水位以上,深度為5m~1Om的濕陷性黃土和人工填土排

結(jié)

法堆載預(yù)壓法

真空預(yù)壓法

降水預(yù)壓法

電滲排水法通過(guò)布置垂直攤水井,改善地基的排水條件,及采取加壓、抽氣、抽水和電滲等措施,以加速地基土的圈結(jié)和強(qiáng)度增長(zhǎng),提高地基土的穩(wěn)定性,并使沉降提前完成適用于處理厚度較大的飽和軟土和沖填土地基,但需要有預(yù)壓的荷載和時(shí)間的條件。對(duì)于厚的泥炭層則要慎重對(duì)待加筋法加筋士、土錨、土釘加筋土和士錨適用于人工填土的路堤和擋墻結(jié)構(gòu).土釘適用于土坡穩(wěn)定土工聚合物在人工填土的路堤或擋墻內(nèi),鋪設(shè)土工聚合物、銅帶、鋼條、尼龍繩或玻璃纖維等作為拉筋,或在軟弱土層上設(shè)置樹(shù)根樁或碎石樁等,使這種人工復(fù)合±體,可承受抗拉、抗壓、抗剪和抗彎作用,借以提高地基承載力、增加地基穩(wěn)定性和減少沉降適用于砂土、粘性土和軟土樹(shù)根樁適用于各類(lèi)土碎石樁碎石樁(包括砂樁)適用于粘性土。對(duì)于軟土,經(jīng)試驗(yàn)證明旄工有效時(shí)方可采用分類(lèi)處理方法原理及作用適用范圍熱學(xué)法熱加固法熱加固法是通過(guò)滲入壓縮的熱空氣和燃燒物,并依靠熱傳導(dǎo).而將細(xì)顆粒土加熱到適當(dāng)溫度(如溫度在1000C以上),則土的強(qiáng)度就會(huì)增加,壓縮性隨之降低適用于非飽和粘性土、粉土和濕陷性黃土凍結(jié)法凍結(jié)法是采甩液體氮或二氧化碳膨脹的方法.或采用普通的機(jī)械制冷設(shè)備與一個(gè)封閉式液壓系統(tǒng)相連接,而使冷卻液在里面流動(dòng).從而使軟而濕的土進(jìn)行凍結(jié).以提高土的強(qiáng)度和降低土的壓縮性適用于各類(lèi)土.對(duì)于臨時(shí)性支承和地下水控制;特別在軟土地質(zhì)條件,開(kāi)挖深度大予7m~8m,以及低于地下水位的情況下.是一種普遍而有用的施工措施化學(xué)加固法灌漿法通過(guò)注入水泥漿液或化學(xué)漿液的措施,使土粒膠結(jié)。用以改善士的性質(zhì),提高地基承載力,增加。穩(wěn)定性,減少沉降.防止?jié)B漏適用于處理巖基、砂土、粉土、淤泥質(zhì)粘士、粉質(zhì)粘土、粘土和一般填土層高壓噴射注漿法將帶有特殊噴嘴的注漿管通過(guò)鉆孔投人要處理的土層的預(yù)定深度,然后將漿液(常用水泥漿)以高壓沖切土體.在噴射漿液的同時(shí),以一定速度旋轉(zhuǎn)、提升,即形成水泥士圓柱體;若噴嘴提升不旋轉(zhuǎn),則形成墻狀?;w可用以提高地基承載力.減少沉降.防止砂土液化、管涌和基坑隆起,建成防滲帷幕適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性粘土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基.當(dāng)土中含有較多的大粒徑塊石。堅(jiān)硬粘性土、大量植物根莖或有過(guò)多的有機(jī)質(zhì)he,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用程度水泥主攪拌法分濕法(亦稱(chēng)深層拌法)和干法(亦稱(chēng)粉體噴射攪拌法)兩種.濕法是利用深層攪拌機(jī).將水泥漿與地基土在原位拌和;于法是利用噴粉機(jī),將水泥粉(或石灰粉)與地基±在原位拌和.?dāng)嚢韬笮纬芍鶢钏嗤馏w,可提高地基承載力,減少沉降量.防止?jié)B漏,增加穩(wěn)定性適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水匱騷高且地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kPa的粘性土等地基。當(dāng)用于處理泥嶷土或地下水其有侵蝕性時(shí),宜通過(guò)試驗(yàn)確定其適用程度注:二灰為石灰和粉煤灰的拌臺(tái)料。第四節(jié)地基處理設(shè)計(jì)前的工作內(nèi)容和方案選擇一、地基處理設(shè)計(jì)前的工作內(nèi)容對(duì)建造在軟弱地基上數(shù)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)以前,必須首先進(jìn)行相關(guān)調(diào)查研究,主要內(nèi)容如下:(一)上部結(jié)構(gòu)條件建造物的體型、剛度、結(jié)構(gòu)受力體系、建筑材料和使用要求;荷載大小、分布和種類(lèi);基礎(chǔ)類(lèi)型、布置和埋深;基底壓力、天然地基承載力、地基穩(wěn)定安全系數(shù)和變形容許值等。(二)地基條件建筑物場(chǎng)地所處的地形及地質(zhì)成因、地基成層情況;軟弱土層厚度、不均勻性和分布范圍;持力層位置的狀況;地下水情況及地基土的物理和力學(xué)性質(zhì)等。各種軟弱地基的性狀各不相同,現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件隨著場(chǎng)地的不同也是多變的,即使是同一種土質(zhì)條件,也可能有多種地基處理方案。如果根據(jù)軟弱土層厚度確定地基處理方案,當(dāng)軟弱土層較薄時(shí),可采用簡(jiǎn)單的淺層加固辦法,如換土墊層法;當(dāng)軟弱土層較厚時(shí),則可以按被加固土的特性和地下水的高低而采用排水固結(jié)法:擠密樁法、振沖法或強(qiáng)夯法.如遇砂性土地基,若主要考慮解決砂土的液化問(wèn)題,一般可采用強(qiáng)夯法、振沖法、擠密樁法或灌漿法。如遇淤泥質(zhì)土地基,由于其透水性差.一般應(yīng)采用豎向排水井和堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、土工聚合物等;而面對(duì)采用各種深層密實(shí)法處理淤泥質(zhì)土地基時(shí)要慎重對(duì)待.(三)環(huán)境影響.在地基處理拖工中應(yīng)該考慮場(chǎng)地環(huán)境的影響。如采用強(qiáng)夯法和砂樁擠密法等施工時(shí),振動(dòng)和噪音會(huì)對(duì)鄰近建筑物和居民產(chǎn)生影響和干擾;采用堆裁預(yù)壓法時(shí),將會(huì)有大量的土方運(yùn)進(jìn)輸出,既要有堆放場(chǎng)地,又不能妨礙交通;采用真空預(yù)壓法或降水預(yù)壓法時(shí),往往會(huì)使鄰近建筑物的地基產(chǎn)生附加沉降;采用石灰樁或灌漿法時(shí),有時(shí)會(huì)污染周?chē)h(huán)境。總之,施工時(shí)對(duì)場(chǎng)地的環(huán)境影響也不是絕對(duì)的,應(yīng)慎重對(duì)待,妥善處理。(四)施工條件1.用地條件。如果施工時(shí)占地較多,則對(duì)工程施工較為方便,但有時(shí)卻會(huì)影響經(jīng)濟(jì)造價(jià)。2.工期。從施工角度來(lái)講,工期不宜太緊,這樣可以有條件地選擇緩慢加荷的堆載預(yù)壓法等方法,且施工期間的地基穩(wěn)定性會(huì)增大。但有時(shí)工程要求縮短工期,早日完工投入使用,這樣就限制了某些地基處理方法的采用.3.工程用料。盡可能就地取材,如當(dāng)?shù)禺a(chǎn)砂,就應(yīng)該考慮采用砂墊層或擠密砂樁等方法的可能性;如有石料供應(yīng),就應(yīng)考慮碎石墊層和碎石樁等方法。4.其它條件。如當(dāng)?shù)啬承┑鼗幚淼氖┕C(jī)械的有無(wú)、施工的難易程度,施工管理質(zhì)量控制、管理水平和工程造價(jià)等因索也是采用何種地基處理方法的關(guān)鍵因素。二、地基處理方案的選擇各種地基處理方法的主要適用范圍和加固效果見(jiàn)表1—2。地基處理方法的選擇和確定要根據(jù)下面的步驟進(jìn)行:(一)搜集建筑物場(chǎng)地詳細(xì)的巖土工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)資料;(二)根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型、荷載大小和使用要求,結(jié)合地形地貌、地層結(jié)構(gòu)、巖土條件、地下水特征、周?chē)h(huán)境和相鄰建筑物等因素,初步確定幾種可供考慮的地基處理方法。而且,在選擇地基處理方法時(shí),應(yīng)該同時(shí)考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的共同作用,也可選用加強(qiáng)結(jié)構(gòu)措施(如設(shè)置圈梁和沉降縫等)和處理地基相結(jié)合的方案。表1-2各種地基處理方法的主要適用范圍和加固效果按

類(lèi)序

號(hào)處理方法適用情況加固效果最

(m)淤

質(zhì)

土人

土粘性土降

性提

性形

性改

動(dòng)

性飽

和非

和無(wú)

土濕

土淺

固1換土墊層法****

***

*32機(jī)械最壓法

*

*****

33平板振動(dòng)法

*

*****

1.54重錘夯實(shí)法

*

*****

1.55土工聚合物法*

*

**

固6強(qiáng)夯法

*

*****

*307砂樁擠密法慎重****

**

*208振動(dòng)水沖法慎重****

**

*l89灰土(士、二灰)樁擠密法

*

*

***

*2010石灰樁擠密法*

**

**

2011砂井(袋裝砂井、塑料排水帶)堆載預(yù)壓法*

*

**

1512真空預(yù)壓法*

*

**

1513降水預(yù)壓法*

*

**

3014電滲排水法*

*

**

2015水泥灌漿法*

********2016硅化法

********2017電動(dòng)硅化法*

*

***

18高壓噴射注漿法*****

***

2019深層攪拌法*

**

***

1820粉體噴射攪拌法*

**

***

1321熱加固法

*

***

1522凍結(jié)法******

**

(三)在因地制宜的前提下,對(duì)初步選定的各種地基處理方法公別從處理效果、材料來(lái)源及消耗、機(jī)具、施工進(jìn)度和環(huán)境影響等方面進(jìn)行認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和對(duì)比,根據(jù)安全可靠、施工方便j經(jīng)濟(jì)合理等原則選擇最佳的地基處理方法,值得一提的是,每一種地基處理方法都有一定的適用范圍、局限性和優(yōu)缺點(diǎn),沒(méi)有一種地基處理方法是萬(wàn)能的,必要時(shí)可以選擇兩種或多種地基處理方法組成的聯(lián)合方法。(四)對(duì)已選定的地基處理方案,應(yīng)按建筑物重要性和場(chǎng)地復(fù)雜程度,在有代表性的場(chǎng)地上進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和試驗(yàn)性施工,并進(jìn)行必要的測(cè)試以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和處理效果。如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)查找原因并采取措施或修改設(shè)計(jì)。地基處理方法設(shè)計(jì)順序可參考圖1-1。圖1-1地基處理方法設(shè)計(jì)順序第五節(jié)地基處理工程的施工管理應(yīng)引起注意的是,有時(shí)雖然采用了較好了的地基處理方法,但由于施工管理不善,如施工時(shí)對(duì)粘性土結(jié)構(gòu)的擾動(dòng),或由于機(jī)械行走路線(xiàn)的不合理,使地基加固產(chǎn)生不均勻等情況,也就喪失了采用良好處理方法的優(yōu)越性。在施工中對(duì)處理方法的各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)該嚴(yán)格掌握,如換土墊層法、填土壓實(shí)時(shí)最大干重度和最優(yōu)含水量的要求;堆載預(yù)壓的填土速率和邊樁位移的控制,碎石樁的填料量、密實(shí)電流和留振時(shí)間的控制等。地基處理的施工要盡量提早安排,因?yàn)榈鼗庸毯蟮膹?qiáng)度提高往往需要一定時(shí)間,也就是說(shuō),大部分地基處理方法的加固效果并不是施工結(jié)束后馬上就能全部發(fā)揮出來(lái),還需要在施工完成后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能逐步達(dá)到加固地基的效果。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),地基強(qiáng)度還會(huì)逐漸增長(zhǎng),變形模量也會(huì)提高??梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整施工速度,確保地基的穩(wěn)定性和安全度。一般在地基處理施工前、施工中和施工后,都要對(duì)被加固的軟弱地基進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的勘探工作(如靜力觸探、旁壓試驗(yàn)等源位測(cè)試和其它工作),以便及時(shí)了解地基土加固效果,修正原來(lái)的加固設(shè)計(jì),調(diào)整施工進(jìn)度;有時(shí)為了獲得某些施工參數(shù),多數(shù)必須于施工前在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地基處理的原位測(cè)試試驗(yàn);有時(shí)在地基加固前,為了保證對(duì)鄰近建筑物的安全,還要對(duì)鄰近建筑物或地下設(shè)施進(jìn)行沉降和裂縫等監(jiān)測(cè)。第六節(jié)地基處理技術(shù)的發(fā)展概況近三十年來(lái),國(guó)外在地基處理技術(shù)方面的發(fā)展十分迅速,老方法得到改進(jìn),新方法不斷涌現(xiàn)。在二十世紀(jì)六十年代中期,從如何提高土的抗拉強(qiáng)度這一思路中,發(fā)展了土的“加筋法”;從如何有利于土的排水和加速固結(jié)這一基本觀點(diǎn)出發(fā),采用了土工聚合物、砂井預(yù)壓和塑料排水板等材料和工藝對(duì)地基土進(jìn)行排水固結(jié)處理;從對(duì)深層地基土如何進(jìn)行密實(shí)處理這一角度考慮,采用加大擊實(shí)功的措施,發(fā)展了“強(qiáng)夯法”和“振動(dòng)水沖法”等。另外,現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)地基工程提供了強(qiáng)有力的生產(chǎn)手段,能制造出重達(dá)幾十噸的專(zhuān)用地基加固施工機(jī)械(采用強(qiáng)夯法時(shí)的起重機(jī)械);因潛水電機(jī)的出現(xiàn),使振動(dòng)水沖法的振沖器淹工機(jī)械也隨之產(chǎn)生;真空泵的問(wèn)世,使真空預(yù)壓法可以實(shí)現(xiàn);又由于產(chǎn)生了大于200個(gè):犬氣壓的空氣壓縮機(jī),從而產(chǎn)生了“高壓噴射注漿法”。隨著地基處理工程的不斷實(shí)踐和發(fā)展,人們?cè)诟脑焱恋墓こ绦再|(zhì)的同時(shí),不斷豐富了對(duì)土的工程特性的研究和認(rèn)識(shí),從而又進(jìn)一步推動(dòng)了地基處理技術(shù)和方法的更新,由此,“地基處理”已成為土力學(xué)基礎(chǔ)工程領(lǐng)域中一個(gè)較有生命力的分枝。在1981年6月召開(kāi)的第十屆國(guó)際士力學(xué)及基礎(chǔ)工程會(huì)議上有46篇論文專(zhuān)門(mén)論述了“地基處理”技術(shù),并成為大會(huì)申十二個(gè)重要議題之一;在1983年召開(kāi)的第八屆歐洲土_力學(xué)及基礎(chǔ)工程會(huì)議上所討論的主題就是“地基處理”。1984年中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)土力學(xué)基礎(chǔ)工程學(xué)會(huì)成立了“地基處理學(xué)術(shù)委員會(huì)”,并于l986~1995年間先后召開(kāi)了四屆學(xué)術(shù)討論會(huì),并組織編著了《地基處理手冊(cè)》(1988,中囡建筑工業(yè)出版社);我國(guó)建設(shè)部也組織編寫(xiě)了《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79--91)。由此可見(jiàn),“地基處理”在國(guó)內(nèi)外都處于十分重要的地位。當(dāng)前,國(guó)外的地基處理方法名目繁多。限于篇幅,本書(shū)僅對(duì)國(guó)內(nèi)外常用的地基處理方法加以介紹,并著重闡明各種地基處理方法的加固機(jī)理、適用范圍、設(shè)計(jì)計(jì)算、施工方法和質(zhì)量檢驗(yàn)。本章小結(jié)1.地基、基礎(chǔ)和地基處理2.建(構(gòu))筑物的四個(gè)地基問(wèn)題3.軟弱地基和特殊土地基4.常用地基處理方法的原理、作用及適用范圍5.地基處理設(shè)計(jì)前的工作內(nèi)容和方案選擇本章練習(xí)題1.基本概念地基、基礎(chǔ)、地基處理、軟弱地基、特殊土地基、軟粘土、沖填土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土、凍土。2.基本原理常用地基處理方法的原理、適用的土質(zhì)條件和作用。3.地基處理設(shè)計(jì)前的四個(gè)工作內(nèi)容4.地基處理方案的選擇和確定步驟在教材上找相應(yīng)的答案。第二章?lián)Q土墊層法本章概述1.換土墊層的概念2.換土墊層適用條件3.換土墊層的五個(gè)作用4.換土墊層的設(shè)計(jì)5.換土墊層的施工要點(diǎn)6.換土墊層法的質(zhì)量檢驗(yàn)方法本章重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)掌握換土墊層的概念、適用條件及其五個(gè)作用;對(duì)砂墊層厚度、寬度的設(shè)計(jì);換土墊層法的質(zhì)量檢驗(yàn)方法。第二章?lián)Q土墊層法第一節(jié)概述當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿(mǎn)足不了建筑物的要求,而軟土層的厚度又不很大時(shí),將基礎(chǔ)底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去,然后分層換填強(qiáng)度較大的砂(碎石、灰土、高爐干渣、粉煤灰)或其它性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料,并夯壓(振實(shí))至要求的密實(shí)度為止,這種地基處理方法稱(chēng)為換土墊層法(ReplacementMemod)。換土墊層法常用作為淺層處理地基的方法.而重錘夯實(shí)法、機(jī)械碾壓法和振動(dòng)壓實(shí)法,則是換土墊層法中采用不同的壓實(shí)機(jī)具對(duì)換填地基土進(jìn)行夯(壓、碾)實(shí)的不同施工方法。換土墊層法還包括低洼地域筑高(平整場(chǎng)地)或道路筑高(道路路基)。對(duì)回填不同材料形成的墊層,可稱(chēng)之為該材料墊層、如碎墊層、干渣墊層、和粉煤灰墊層等。換土墊層的作用是:(1)提高地基承載力,并通過(guò)墊層的應(yīng)力擴(kuò)散作用,減少墊層下.天然土層所承受的壓力。從而使地基強(qiáng)度滿(mǎn)足要求;(2)墊層置換了軟弱土層,從而可減少地基的變形量;(3)加速軟土層的排水固結(jié);(4)調(diào)整不均勻地基的剛度;(5)對(duì)濕陷性黃土、膨脹土或季節(jié)性?xún)鐾恋忍厥馔?,其目的主要是為了消除或部分消除地基土的濕陷性、脹縮性或凍脹性。換土墊層法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等地等地基土的淺層處理.常用于輕型建筑、地砰、堆料場(chǎng)和道路工程等地基處理工程中。大面積填土產(chǎn)生的大范圍地面負(fù)荷,其影響深度較大,地基土的壓縮變形量大,沉降延續(xù)時(shí)間長(zhǎng),與換土墊層法淺層處理地基的特點(diǎn)不同,因而對(duì)大面積填土地基進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工時(shí),地面堆載要力求均衡,避免大量、迅速、集中堆載,并應(yīng)根據(jù)使用要求、堆載特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)類(lèi)型和地質(zhì)條件等來(lái)確定允許堆載量的大小和范圍。堆載不宜壓在基礎(chǔ)上,應(yīng)在基礎(chǔ)施工前不少于三個(gè)月完成大面積填土施工。淺層處理和深層處理很難明確劃分界限,一般可認(rèn)為地基淺層處理的范圍大致在地面以下5m深度以?xún)?nèi)(有的加固方法可在地面以下達(dá)10m深)。淺層處理一般使用較簡(jiǎn)便的工藝技術(shù)和施工設(shè)備,耗費(fèi)較少量的材料,換土墊層法即是一種量大面廣、簡(jiǎn)單、快速和經(jīng)濟(jì)的地基處理方法。第二節(jié)墊層設(shè)計(jì)本節(jié)概述墊層設(shè)計(jì)時(shí),既要使建筑地基的強(qiáng)度和變形滿(mǎn)足要求,還應(yīng)使設(shè)計(jì)符合經(jīng)濟(jì)合理的原則。盡管墊層地基可以采用不同的材料,墊層地基的變形特性則基本相似,現(xiàn)以砂墊層為例進(jìn)行墊層的設(shè)計(jì)。對(duì)砂墊層的設(shè)計(jì),既要求墊層有足夠的厚度,以置換可能被剪切破壞的軟弱土層;又要求其有足夠的寬度,以防止砂墊層向兩側(cè)擠出。砂墊層的設(shè)計(jì)方法有很多種,本節(jié)只介紹一種常用的方法。一、砂墊層厚度的確定砂墊層的厚度一般是根據(jù)砂墊層底部軟土層的承載力來(lái)確定的,即作用在墊層底面處土的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之和,不大于軟弱層的承載力設(shè)計(jì)值,如圖2-1所示,并符合下式要求:式中pz—墊層底面處的附加應(yīng)力設(shè)計(jì)值(kPa);pcz—墊層底面處土的自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);fz—經(jīng)深度和寬度修正后墊層底面處土層的基承載力設(shè)計(jì)值(kPa)。圖2-1墊層內(nèi)應(yīng)力分布砂墊層底面處的附加應(yīng)力,除了可以采用彈性理論的土中應(yīng)力公式求得外,也可按應(yīng)力擴(kuò)散角θ進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算:條形基礎(chǔ):(2-2)矩形基礎(chǔ):(2-3)式中b—矩形基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)底面的寬度(m);l—矩形基礎(chǔ)底面的長(zhǎng)度(m);P—基礎(chǔ)底面壓力的設(shè)計(jì)值(kPa);Pc—基礎(chǔ)底面處土的自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);Z—基礎(chǔ)底面下墊層的厚度(m);θ—墊層的應(yīng)力擴(kuò)散角(0)。各種換填材料的應(yīng)力擴(kuò)散角θ值見(jiàn)表(2-1)。表2-1壓力擴(kuò)散角θ(0)注;當(dāng)z/b<0.25時(shí),除灰土取θ=30°外,其余材料均取θ=0o;

當(dāng)0.25<÷<0.5時(shí),θ值可內(nèi)插求得。砂墊層厚度計(jì)算時(shí),一般是先根據(jù)初步擬定的厚度,再用公式(2-1)進(jìn)行復(fù)核。砂墊厚度一般不宜大于3m,太厚則施工困難;也不宜小于0.5m,太薄則換土墊層的作用不明顯。二、砂墊層寬度的確定砂墊層的寬度既要滿(mǎn)足應(yīng)力擴(kuò)散角晶要囊粼砂墊層側(cè)面土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)確定。如果砂墊層寬度不足,當(dāng)墊層四周側(cè)面土質(zhì)又比較軟弱時(shí),墊層就有可能被擠入四周軟弱時(shí),墊層就有可能被擠入四周軟弱土層中,促使沉降增大。砂墊層底寬度b′(以m計(jì))應(yīng)滿(mǎn)足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的要求,可以按下式計(jì)算或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。b′b十2ztgθ(2-4)各種墊層的寬度在滿(mǎn)足式(2-4)的前提下,在基礎(chǔ)底面標(biāo)高以下所開(kāi)挖的基坑側(cè)壁呈直立狀態(tài)時(shí),則墊層頂面角邊比基礎(chǔ)底邊緣多出的寬度應(yīng)不小于300mm;若按當(dāng)?shù)亻_(kāi)挖基坑經(jīng)驗(yàn)的要求,基坑須放坡開(kāi)挖時(shí),墊層的設(shè)計(jì)斷面則呈下寬上窄的梯形。整片墊層的寬度可以根據(jù)施工要求適當(dāng)加寬。墊層的承載力宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定,當(dāng)無(wú)資料時(shí),可選用表2-2中的數(shù)值,并應(yīng)驗(yàn)算下臥層的承載力。表2-2各種墊層的承載力施工方法換填材料類(lèi)別壓實(shí)系數(shù)

承載力標(biāo)準(zhǔn)值

fk(kPa)碾

密碎石、卵石200~300砂夾石(其中碎石、卵石占全重的30%~50%)200~250土夾石(其中碎石、卵石占全重的30%~50%)0.94~0.97150~200中砂、粗砂、礫砂150~200粘性士和粉士(8<IP<14)130~180灰土0.93~0.95200~250重錘夯實(shí)土或灰土0.93~0.95150~200注:1.壓實(shí)系數(shù)小的墊層,承載力標(biāo)準(zhǔn)值取低值,反之取高值;

2.重錘夯實(shí)土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值取低值,灰土取高值;

3.壓實(shí)系數(shù)λ為妻的控制千密度與最大干密度的比值;

土的最大干密度采用擊實(shí)試驗(yàn)確定,碎石或卵石的最大干密度可取20kN/m3~25kN/m3。對(duì)比較重要的建筑物,還要驗(yàn)算其基礎(chǔ)的沉降,以便使建筑物基礎(chǔ)的最終沉降值小于其容許沉降值。此時(shí)沉降計(jì)算可由二部分組成:一部分是砂墊層的沉降;另一部分是在砂墊層下壓縮層范圍內(nèi)的軟弱土層的沉降。對(duì)超出原地面標(biāo)高的墊層或換填材料的密度大于天然土層密度的墊層,宜早換填并應(yīng)考慮其附加的荷載對(duì)建造的建筑物及鄰近建筑物的影響。素土墊層或灰土墊層(石灰與土地體積配合比一般為2:8或3:7)總稱(chēng)為土墊層,是一種以土治土處理濕陷性黃土地基的傳統(tǒng)方法,處理深度一般為1m~3m。由于濕陷性黃土地基在外荷載作用下受水浸濕后產(chǎn)生的濕陷變形,包括土的豎向變形和側(cè)向擠出兩部分。經(jīng)載荷試驗(yàn)表明,若墊層寬度超出基礎(chǔ)底面寬度較小時(shí),防止浸溫后的地基土產(chǎn)生側(cè)向擠出的作用也較小,地基土的濕陷變形量仍然較大。因此,工程實(shí)踐中,將墊層每邊超出基礎(chǔ)底面的寬度,控制在不得小于墊層厚度的40%以?xún)?nèi),且不得小于0.5m。通過(guò)處理基底下的部分濕陷性土層,可以達(dá)到減小地基的總濕陷量,并控制未處理土層的濕陷量不大于規(guī)定值,以保證處理效果。素土墊層或灰土墊層按墊層布置范圍可分為局部墊層和整片墊層。在應(yīng)力擴(kuò)散角滿(mǎn)足要求的前提下,前者僅布置在基礎(chǔ)(單獨(dú)基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ))底面以下一定范圍內(nèi),而后者則布置于整個(gè)建筑物范圍內(nèi)。為了保護(hù)整個(gè)建筑物范圍內(nèi)墊屢下的濕陷性黃土不致受水浸濕,整片土墊層超出外墻基礎(chǔ)外繳的寬度不宜小于土墊層的厚度,且不得小于1.5m。當(dāng)僅要求消除基底下處理土層的濕陷性時(shí),宜采用素土墊層,除了上述要求以外,還要求提高地基土的承載力或水穩(wěn)性時(shí),則宜采用灰土墊層。經(jīng)研究證實(shí),作為燃煤電廠廢棄物的粉煤灰,也是一種良好的地基處理材料,由于該材料的物理、力學(xué)性能能滿(mǎn)足地基處理工程設(shè)計(jì)的技術(shù)要求,致使利用粉煤灰作為地基處理材料已成為巖土工程領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù)。粉煤灰類(lèi)似于砂質(zhì)粉土,粉煤灰墊層的應(yīng)力擴(kuò)散角θ=22o。粉煤灰墊層的最大干密度和最優(yōu)含水量在設(shè)計(jì)和施工前,應(yīng)按照《土工試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ123-88)的擊實(shí)試驗(yàn)法測(cè)定。粉煤灰的內(nèi)摩擦角、粘聚力C、壓縮模量E.和滲透系數(shù)k,隨粉煤灰的材料性質(zhì)和壓實(shí)密度而變化,應(yīng)該通過(guò)室內(nèi)土工試驗(yàn)確定。粉煤灰填料因級(jí)配狀況單一且具有遇水后強(qiáng)度降低的特點(diǎn),上海地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值為:對(duì)壓實(shí)系數(shù)=0.9~0.95的浸水粉煤灰墊層,其承載力標(biāo)準(zhǔn)值可采用120kPa~200kPa,但仍應(yīng)滿(mǎn)足軟弱下臥層的強(qiáng)度與地基變形要求。當(dāng)>0.90時(shí),可以抗7度地震液化。干渣(簡(jiǎn)稱(chēng)礦渣)亦稱(chēng)高爐重礦渣,是高爐冶煉生鐵過(guò)程中所產(chǎn)生的固體廢渣經(jīng)自然冷卻而形成的,也可以作為一種換土墊層的填料.冶金工業(yè)部已制訂了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如《高爐重礦渣應(yīng)用暫行技術(shù)規(guī)程》等.高爐重礦渣在力學(xué)性質(zhì)上最為重要的特點(diǎn)是:當(dāng)墊層壓實(shí)效果符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則荷載與變形關(guān)系具有直線(xiàn)變形體的一系列特點(diǎn);如果墊層壓實(shí)不佳,強(qiáng)度不足,則會(huì)引起顯著的非線(xiàn)性變形。素士墊層或灰土墊層、粉煤灰墊層和干渣墊層的設(shè)計(jì)可以根據(jù)砂墊層的設(shè)計(jì)原則,再結(jié)合各自的墊層特點(diǎn)和場(chǎng)地條件與施工機(jī)械條件,確定合理的施工方法和選擇各種設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù),并可參照有關(guān)的技術(shù)和文獻(xiàn)資料。第三節(jié)墊層施工本節(jié)概述墊層所采用的換填材料不同,墊層的施工方法也有所不同。一、砂墊層的施工要點(diǎn)1.砂墊層和砂石墊層的材料,宜采用題起級(jí)配良好,質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂、粗砂、礫砂、卵石或碎石,石子的粒徑不宜大于50mm,砂、石料中不得含有雜物,含泥量不應(yīng)超過(guò)5%。對(duì)用作排水固結(jié)的砂墊層,其含泥量不宜大于3%。粉細(xì)砂也可以作為墊層的材料,但因其不易壓實(shí),而且強(qiáng)度也不高,此時(shí)宜摻入25%~30%的碎(卵)石,以保證墊層的密實(shí)度和穩(wěn)定性。2.為了使砂墊層達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度,施工時(shí)需要把握的關(guān)鍵問(wèn)題是:控制好采用各種夯(壓、振)實(shí)方法時(shí)的分層鋪筑厚度及施工時(shí)的最優(yōu)含水量和最大干密度。采用何種施工方法,施工時(shí)分層鋪填的厚度以及每層的壓實(shí)遍數(shù),宜通過(guò)試驗(yàn)確定。采用各種秀(壓、振)實(shí)方法時(shí),每層鋪筑厚度及最優(yōu)含水量可參考表2—3。表2-3砂和砂石墊層的每層虛鋪厚度及最優(yōu)含水量項(xiàng)

次夯(壓、振)

實(shí)方法每層鋪筑厚度(mm)施工時(shí)最優(yōu)含水量(%)施工情況備注1平振法200~25015~20用平板式振搗器往復(fù)振搗不宜使用于細(xì)砂或含泥量較大的砂所鋪筑的砂墊層2插振法振搗器的插入深度飽和用插入式振搗器,插入間距可根據(jù)機(jī)械振幅大小決定.不應(yīng)插至下臥粘性土層。插入完畢后所留孔洞,應(yīng)甩砂填實(shí)3水撼法250飽和注水高度應(yīng)超過(guò)每次鋪筑面層,用鋼叉搖撼搗實(shí)插入點(diǎn)間距為100mm濕陷性黃土及膨脹土地區(qū)不得使用4夯實(shí)法150~2008~12用木夯(重0.04t)或機(jī)械夯,落距為40cm~50cm,夯時(shí)需一夯壓半夯,全面夯實(shí)5輾壓法250~3508~126t~10t壓路機(jī)往復(fù)輾壓適用于大面積墊層,不宜用于地下水位以下的砂墊層注:1.在地下水位以下的墊層,其最下層的鋪筑厚度可比上表增加50mm。

2.如用振動(dòng)壓路機(jī),則每層鋪筑厚度可以提高。3.在軟土層上采用砂墊層時(shí),應(yīng)注意保護(hù)好基坑底部及側(cè)壁士的原狀結(jié)構(gòu),以免降低軟土的強(qiáng)度。在墊層的最下面一層,宜先鋪設(shè)150mm~mm厚的松砂,用木夯仔細(xì)夯實(shí),不得使用振搗器.當(dāng)采用碎石墊層時(shí),也應(yīng)該在軟土上先鋪一層厚度為150mm~300mm的砂墊底。4.當(dāng)用細(xì)砂作為墊層材料時(shí),不宜使用振搗法和水撼法.5.當(dāng)用人工級(jí)配的砂石鋪設(shè)墊層時(shí),應(yīng)將砂石拌和均勻后,再進(jìn)行鋪筑和搗實(shí).6.鋪筑前應(yīng)先行驗(yàn)槽。浮土應(yīng)清除,邊坡必須穩(wěn)定,防止塌土.基坑(槽)兩側(cè)附近如有低于地基的孔洞、溝、井和墓穴等,應(yīng)在未做墊層前加以填實(shí)。另外,墊層施工前必須在室內(nèi)做擊實(shí)試驗(yàn)。二、三種不同的墊層施工方法1.機(jī)械碾壓法機(jī)械碾壓法是采用各種壓實(shí)機(jī)械來(lái)壓實(shí)地基土,常用的壓實(shí)機(jī)械見(jiàn)表2-4。此法常用于基坑面積寬大和開(kāi)挖土方量較大的工程。表2—4墊層的每層鋪填厚度及壓實(shí)遍數(shù)施工設(shè)備每層鋪填厚度(mm)每層壓實(shí)遍數(shù)平碾(8t~12t)200~3006~8羊足碾(5t~16t)200~3508~16蛙式夯(200kg)200~2503~4振動(dòng)碾(8t~15t)600~13006~8振動(dòng)壓實(shí)機(jī)。(2t,振動(dòng)力98kN)1200~150010插入式振動(dòng)器200~500平扳式振動(dòng)器150~250在工程實(shí)踐中,對(duì)墊層碾壓質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí),要求獲得填土的最大干密度。當(dāng)墊層為砂性土或粘性土?xí)r,其最大干密度宜采用擊實(shí)試驗(yàn)確定。為了將室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)的結(jié)果用于設(shè)計(jì)和施工,必須研究室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)碾壓的關(guān)系(圖2.2)。所有施工參數(shù)(如鋪筑厚度,碾壓遍數(shù)與填筑含水量等)都必須由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。在施工現(xiàn)場(chǎng)相應(yīng)的壓實(shí)功能下,現(xiàn)場(chǎng)所能達(dá)到的墊層最大干密度一般都低于擊實(shí)試驗(yàn)所得到的最大干密度。由于現(xiàn)場(chǎng)條件畢竟與室內(nèi)試驗(yàn)的條件不同,因而對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工效果應(yīng)以壓實(shí)系數(shù)及施工含水量作為控制標(biāo)準(zhǔn)。在不具備試驗(yàn)條件的場(chǎng)合,也可以按照表2-4中的參數(shù)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行預(yù)控。由于碾壓機(jī)械的行駛速度對(duì)墊層的壓實(shí)質(zhì)量及施工工作效率有很大影響,為保證墊層的壓實(shí)系數(shù)及有效壓實(shí)深度能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,對(duì)機(jī)械碾壓時(shí)機(jī)械的行駛速度進(jìn)行控制是完全必要的。按照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79—91)規(guī)定,幾種機(jī)械的碾壓行駛速度不應(yīng)超過(guò)以下標(biāo)準(zhǔn):平碾,2.0km/h;羊足碾,30km/h;振動(dòng)碾,2.0km/h;振動(dòng)壓實(shí)機(jī),0.5km/h。

圖2-2工地試驗(yàn)與室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)的比較

a-碾壓6遍;b-碾壓12遍;c-碾壓24遍;d-室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)2.重錘夯實(shí)法重錘夯實(shí)法是利用起重機(jī)械將夯錘提升到一定高度,然后自由落下,不斷重復(fù)夯擊以加固地基。經(jīng)夯實(shí)后地基表面形成一層比較密實(shí)的土層,從而提高地基表層土的強(qiáng)度;或者減少黃土表層的濕陷性;對(duì)于雜填土則可以減少其不均勻性。重錘夯實(shí)法一般適用于地下水位距離地表0.8m以上稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土地基。重錘夯實(shí)法的主要施工設(shè)備為超重機(jī)械:夯錘、鋼絲繩相吊鉤等。當(dāng)直接采用鋼絲繩懸吊夯錘時(shí),吊車(chē)的起重力一般應(yīng)大于錘重的三倍。當(dāng)采用自動(dòng)脫鉤夯錘時(shí),起重力應(yīng)大于夯錘重量的5倍。夯錘宜采用圓臺(tái)形狀(圖2-3),錘重宜大于20錘底面單位靜壓力15kPa-20kPa。夯錘落距宜大于4m。當(dāng)對(duì)條形基槽和面積較大的基坑進(jìn)行夯擊時(shí),宜按照一夯挨一夯的順序進(jìn)行;而在面積較小的獨(dú)立柱基基坑內(nèi)夯擊時(shí),宜按照先外后里的跳打順序夯擊,累計(jì)夯擊10次~15次,最后兩擊的平均夯沉量,對(duì)砂土不應(yīng)超過(guò)5mm~10mm,對(duì)細(xì)顆粒土不應(yīng)超過(guò)10mm~21mm。隨著重錘夯擊遍數(shù)的增加,土的每遍夯沉量會(huì)逐逝減小,當(dāng)達(dá)到一定的夯擊遍數(shù)后,繼續(xù)夯打的效果已不大,因此,重錘夯實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成確定最少的夯遍數(shù),最后兩遍的平均夯沉量和有效夯實(shí)深度等.一般重錘夯實(shí)的有效夯實(shí)深度約為錘底直徑的一倍左右,并且可以消除1.0m~1.5m厚土層的濕陷性。3.平板振動(dòng)法平板振動(dòng)法是使用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)(圖2-4)來(lái)處理無(wú)粘性土或粘粒含量少、透水性較好的松散雜填土地基的一種淺層地基處理方法。振動(dòng)壓實(shí)機(jī)的工作原理是由電動(dòng)機(jī)措動(dòng)兩個(gè)偏心塊以相同速度反方向轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生很大的垂直振動(dòng)力。其自重為20kN,頻率為1160轉(zhuǎn)/分~1180轉(zhuǎn)/分,振幅為3.5mm,振動(dòng)力可達(dá)50kN~100kN,并能通過(guò)操縱機(jī)械使它前后移動(dòng)或轉(zhuǎn)彎。振動(dòng)壓實(shí)的效果與填土成分、振動(dòng)時(shí)聞等因素有關(guān),一般振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),效果越好,但振動(dòng)時(shí)問(wèn)超過(guò)某一值后,振動(dòng)引起的下沉基本穩(wěn)定,再繼續(xù)振動(dòng)就不能起到進(jìn)一步的壓實(shí)作用。因此,需要在施工前進(jìn)行試振,以便得出穩(wěn)定下沉量和時(shí)間的關(guān)系。對(duì)主要由爐渣、碎磚、瓦塊組成的建筑垃圾,振實(shí)時(shí)間約在1分鐘以上;對(duì)含爐灰的細(xì)粒填土,振實(shí)時(shí)間約為3分鐘~5分鐘,有效振實(shí)深度為1.2m~1.5m

圖2-4振動(dòng)壓實(shí)機(jī)示意圖

1—操縱機(jī)械;2—彈簧減振器;3—電動(dòng)機(jī)

4-振動(dòng)器;5-振動(dòng)機(jī)槽輪;6-減振架;

7-振動(dòng)板振實(shí)范圍應(yīng)從基礎(chǔ)邊緣放出0.6m左右,基槽兩邊先振實(shí),中間部分后振,振實(shí)標(biāo)準(zhǔn)是以振動(dòng)機(jī)原地振實(shí)不再繼續(xù)下沉為準(zhǔn),并輔以輕便觸探試驗(yàn)檢驗(yàn)其均勻性和影響深度。振實(shí)后的地基承載力應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定。一般經(jīng)振實(shí)的雜填土地基承載力可達(dá)100kPa~200kPa.實(shí)驗(yàn)證實(shí),處于被扳動(dòng)狀態(tài)的土,在適當(dāng)?shù)纳细矇毫l件下會(huì)達(dá)到相當(dāng)好的壓實(shí)效果。第四節(jié)墊層質(zhì)量檢驗(yàn)本節(jié)概述墊層施工過(guò)程中和施工完成以后,應(yīng)進(jìn)行墊層的施工質(zhì)量襝驗(yàn),以驗(yàn)證墊屢設(shè)計(jì)的合理性和施工質(zhì)量。砂或砂(碎)石墊層的質(zhì)量檢驗(yàn),應(yīng)按下列方法進(jìn)行:一、環(huán)刀取樣法在夯(壓、振)實(shí)后的砂墊層中用容積不小于200cm3的環(huán)刀取樣,測(cè)定基干土重度,以不小于該砂料在中密狀態(tài)時(shí)的干土重度數(shù)值為合格。中砂在中密狀態(tài)時(shí)的干土重度一般為15.5kN/m3~16.0kN/m3。對(duì)砂石或碎石墊層的質(zhì)量檢驗(yàn),可以在墊層中設(shè)置純砂檢查點(diǎn),在同樣施工條件下,按上述方法檢驗(yàn),或用灌砂法進(jìn)行檢查二、貫入測(cè)定法檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將墊層表面的砂刮去30mm左右,并用貫入儀、鋼筋或鋼叉等以貫入度大小來(lái)檢查砂墊層的質(zhì)量,以不大于通過(guò)試驗(yàn)所確定的貫入度為合格。鋼筋貫入測(cè)定法是用直徑為20mm,長(zhǎng)125cm的平頭鋼筋,舉起并離開(kāi)砂層面0.7m處自由下落,插入深度根據(jù)該砂的控制干土重度確定。鋼叉貫入測(cè)定法是采用水撼法使用的鋼叉,將鋼叉舉離砂層面0.5m處自由落下。同樣,插入深度應(yīng)該根據(jù)此砂的控制干土重度確定。另外,土體原位測(cè)試的一些方法,如載荷試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)和旁壓試驗(yàn)等,也可以用來(lái)進(jìn)行墊層的質(zhì)量檢驗(yàn)。這些內(nèi)容可參考有關(guān)的文獻(xiàn)和資料。第五節(jié)工程實(shí)例本節(jié)概述上海機(jī)械學(xué)院動(dòng)力館砂墊層地基處理工程。一、工程概況上海機(jī)械學(xué)院動(dòng)力館是三層混合結(jié)構(gòu),建造在沖填土的暗浜范圍內(nèi),上部建筑正立面與基礎(chǔ)平剖面布置如圖2—5和圖2—6所示。二、工程地質(zhì)條件建筑物場(chǎng)地系一池塘,沖填時(shí)塘底淤泥未挖除,地下水位較高,沖填齡期雖然已達(dá)40年之久但仍未能固結(jié)。其主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表2-5。在基礎(chǔ)平面外沖填土層曾做過(guò)兩個(gè)載荷試驗(yàn),地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為50kPa和70kPa。圖2-5建筑物正立面圖2-6基礎(chǔ)平剖面表2-5地基土主要物理力學(xué)指標(biāo)土層類(lèi)別土層

厚度

(m)層底

標(biāo)高

(m)褐黃色沖填土1.0+3.38

灰色沖填土2.3+1.0835.617.7411.31.048.822.50.29

塘底淤泥0.5+0.5843.916.9514.51.308.8160.61

淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土7-6.234.218.2311.51.008.8210.4398淤泥質(zhì)粘土未穿

5316.66201.479.811.5

59三、設(shè)計(jì)方案選擇設(shè)計(jì)時(shí)曾經(jīng)考慮過(guò)下列方案:1.挖除填土,將基礎(chǔ)落深,如將基礎(chǔ)落深至淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層內(nèi),需挖土4m,因而土方工程量大,地下水位又高,塘泥淤泥滲透性差,采甩井點(diǎn)降水效果估計(jì)不夠理想,且施工也十分困難。2.打鋼筋混凝土20cm×20cm短樁,長(zhǎng)度5m~8m,單樁承載力50kN~80kN。通常以暗浜下有粘質(zhì)粉土和粉砂的效果較為顯著.當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí),樁基設(shè)計(jì)可假定承臺(tái)底面下的樁與承臺(tái)底面下的土起共同支承作用。計(jì)算時(shí)一般按樁承受荷載的70%計(jì)算,但地基土承受的荷載不宜超過(guò)30kPa。本工程因沖填十尚未固結(jié),需做架空地板,這樣也會(huì)增加處理造價(jià)。3.采用基礎(chǔ)梁跨越。本工程因暗浜寬度太大,因而不可能選用基礎(chǔ)梁跨越方法。4.采用砂墊層置換部分沖填土。砂墊層厚度選用0.9m和1.5m兩種,輔以井點(diǎn)降水,并適當(dāng)降低基底壓力,控制基底壓力為74kPa,經(jīng)分析研究,最后決定采用本方案。四、施工情況1.砂墊層材料采用中砂,使用平板振動(dòng)器分層振實(shí),控制土的干密度為1.6t/m3。2.建筑物四周布置井點(diǎn),開(kāi)始時(shí)井管濾頭進(jìn)入淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層內(nèi),但因暗浜底淤泥的滲透性差,降水效果欠佳,最后補(bǔ)打井點(diǎn),將濾頭提高至填土層層底。五、效果評(píng)價(jià)1.由于縱橫條形基礎(chǔ)和砂墊層處理起到了均勻傳遞擴(kuò)散壓力的作用,并改善了暗浜內(nèi)列,填士的排水固結(jié)條件。沖填土和淤泥在承受上部荷載后,孔隙水壓力可通過(guò)砂墊層排水消散,地基土逐漸固結(jié),強(qiáng)度也隨之提高。2.實(shí)測(cè)沉降量約200mm,在規(guī)范容許沉降范圍以?xún)?nèi),實(shí)際使用效果良好。本章小結(jié)1.換土墊層的概念2.換土墊層適用條件3.換土墊層的五個(gè)作用4.換土墊層的設(shè)計(jì)5.換土墊層的施工要點(diǎn)6.換土墊層法的質(zhì)量檢驗(yàn)方法本章練習(xí)題1.什么是換土墊層?2.換土墊層的五個(gè)作用是什么?3.什么是素土墊層、灰土墊層、粉煤灰墊層?4.如何進(jìn)行砂墊層的設(shè)計(jì)計(jì)算?5.了解三種不同的墊層施工方法:機(jī)械碾壓法、重錘夯實(shí)法、平板振動(dòng)法。6.砂墊層的質(zhì)量檢驗(yàn)方法:環(huán)刀取樣法、貫入測(cè)定法。在教材上找相應(yīng)的答案。第三章深層密實(shí)法本章概述1.深層密實(shí)法的概念、其包括爆破法、強(qiáng)夯法、擠密法2.深層地基土的加固效果的影響因素3.強(qiáng)夯法的概念、適用條件4.強(qiáng)夯法的加固機(jī)理:動(dòng)力密實(shí)、動(dòng)力固結(jié)、動(dòng)力置換;三種加固機(jī)理的具體含義5.強(qiáng)夯法的設(shè)計(jì)計(jì)算、施工步驟、質(zhì)量檢驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試6.碎石樁和砂樁的概念、適用條件7.碎石樁和砂樁的加固機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算、施工工藝、質(zhì)量檢驗(yàn)8.土樁和灰土樁9.水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)的加固機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算、施工工藝、質(zhì)量檢驗(yàn)本章重點(diǎn)與難點(diǎn)復(fù)合地基概念、強(qiáng)夯法的動(dòng)力固結(jié)加固機(jī)理、適用的土質(zhì)、設(shè)計(jì)計(jì)算以及質(zhì)量檢驗(yàn)方法;碎石樁和砂樁的概念、適用條件、加固機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算、質(zhì)量檢驗(yàn);水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)的加固機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算及質(zhì)量檢驗(yàn)。第三章深層密實(shí)法第一節(jié)概述深層密實(shí)法(DeepCompaction)是指采用爆破、夯擊、擠壓和振動(dòng)等方法,對(duì)松散地基土進(jìn)行振密和擠密。它和淺層地基加固相比。不僅其所用的施工機(jī)具不同,而且它可以使地基土在較大深度范圍內(nèi)得以密實(shí)。深層密實(shí)法也是當(dāng)代地基處理工程的重大發(fā)展之一。爆破法(Blasting)是將炸藥放在地面深處,引爆后在地基土內(nèi)產(chǎn)生了高速壓力波,爆炸源附近的區(qū)域內(nèi),沖擊波使土的疏松結(jié)構(gòu)液化,形成密實(shí)結(jié)構(gòu),以達(dá)到地基土加固的目的。如果在水下土面以上較小高度處設(shè)置炸藥引爆,則對(duì)水下土層亦可起到加固作用,它適用于砂土類(lèi)土,因國(guó)內(nèi)很少使用,在此不以詳述。強(qiáng)夯法(HeavyTamping)是一種將幾十噸的重錘從幾十米高處自由落下,對(duì)土進(jìn)行強(qiáng)力夯擊的辦法。它是在重錘夯實(shí)法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,而其加固機(jī)理又與重錘夯實(shí)法不同,是一種新的地基處理方法。擠密法(Densification)是以振動(dòng)、沖擊或帶套管等方法成孔,然后向孔中填入砂、石、土(或二灰、灰土)、石灰或其它材料,再加以振實(shí)而形成較大直徑樁體的方法。按填入材料的不同,可將擠密樁分為砂樁、碎石樁、土(或二灰、灰土)樁和石灰樁。擠密樁主要靠樁管打入地基時(shí)對(duì)地基土的橫向擠密作用,使土粒彼此移動(dòng),小顆粒填入大顆??障吨?,空隙減小,土的骨架作用隨之增強(qiáng),從而使土的抗剪強(qiáng)度提高,壓縮性減小。擠密樁屬于柔性樁的范疇。水泥粉煤灰碎石樁(CementFly—ashGravelPile)簡(jiǎn)稱(chēng)CFG樁,是在碎石樁的基礎(chǔ)上摻入適量石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和后制成的一種具有一定膠結(jié)強(qiáng)度的樁體。CFG樁是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新的地基處理方法。與傳統(tǒng)的碎石樁法(承載力提高約l倍左右)相比,CFG樁是一種低強(qiáng)度混凝土樁,因而可以較大幅度地提高地基承載力。擠密法中的“砂樁”與堆載預(yù)壓法中的“砂井”在作用上有所區(qū)別。前者的作用主要是擠密地基,因此樁徑較大,樁間距較??;后者的作用主要是排水固結(jié),所以井徑較小,井距較大。采用以上這些方法處理地基時(shí),其擠密作用極為迅速,一旦地基處理施工完畢,其地表面沉降基本上也已經(jīng)完成。深層地基土的加固效果主要取決予以下幾個(gè)因素:(1)土的類(lèi)別。特別是土的級(jí)配和細(xì)顆粒的含量;(2)土的飽和度和地下水位;(3)地基土初始相對(duì)密實(shí)度;(4)現(xiàn)場(chǎng)原始應(yīng)力;(5)天然土的結(jié)構(gòu)(包括沉積年代和膠結(jié)情況等);(6)所選用的地基處理方法,及其設(shè)計(jì)和施工參數(shù)。第二節(jié)強(qiáng)夯法本節(jié)概述強(qiáng)夯法是法國(guó)Menard技術(shù)公司在1969年首創(chuàng)的,通過(guò)8t~30t的重錘(最重達(dá)200t)和8m~20m的落距(最高達(dá)40m),對(duì)地基土施加很大的沖擊能,一般能量為500kN·m~8000kN·m。強(qiáng)夯在地基土中所出現(xiàn)的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力,可以提高地基土的強(qiáng)度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性等作用。同時(shí)。夯擊能還可以提高土層的均勻程度,減少將來(lái)可能出現(xiàn)的地基差異沉降。強(qiáng)夯法適用于碎石土、砂土、雜填土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土和人工填土等地基的加固處理。對(duì)飽和度較高的淤泥和淤泥質(zhì)土,使用時(shí)應(yīng)慎重。近年來(lái),對(duì)高飽和度的粉土與粘性土地基,有人采用在坑內(nèi)回填碎石、塊石或其它粗顆粒材料,強(qiáng)行夯入并排開(kāi)軟土,最后形成碎石樁與軟土的復(fù)合地基,該方法稱(chēng)之為強(qiáng)夯置換(或強(qiáng)夯擠淤、動(dòng)力置換)。如深圳國(guó)際機(jī)場(chǎng)即采用強(qiáng)夯塊石墩法加固跑道范圍內(nèi)地基土。工程實(shí)踐表明,強(qiáng)夯法具有施工簡(jiǎn)單、加固效果好、使用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),因而被世界各國(guó)工程界所重視。我國(guó)于七十年代末首次在天津新港三號(hào)公路進(jìn)行了強(qiáng)夯試驗(yàn),隨后在各地進(jìn)行了多次實(shí)踐和應(yīng)用。到目前為止,國(guó)內(nèi)已有多項(xiàng)工程采用了強(qiáng)夯法,并取得了良好的加固效果。一、加固機(jī)理強(qiáng)夯法雖然在實(shí)踐中已被證實(shí)是一種較好的地基處理方法,但到目前為止。還沒(méi)有一套成熟和完善的理論及設(shè)計(jì)計(jì)算方法。目前,強(qiáng)夯法加固地基有三種不同的加固機(jī)理:即動(dòng)力密實(shí)(DynamicCompaction)、動(dòng)力固結(jié)(DynamicConsolidation)和動(dòng)力置換(DynamicReplacement),各種加固機(jī)理的待性取決于地基土的類(lèi)別和強(qiáng)夯施工工藝。(一)動(dòng)力密實(shí)強(qiáng)夯法加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動(dòng)力密實(shí)的機(jī)理,即用沖擊型動(dòng)力荷載,使土體中的孔隙體積減小,土體變得密實(shí),從而提高地基土強(qiáng)度。非飽和土的夯實(shí)過(guò)程,就是土中的氣相被擠出的過(guò)程,夯實(shí)變形主要是由于土顆粒的相對(duì)位移引起的。實(shí)際工程表明,在沖擊能作用下,地面會(huì)立即產(chǎn)生沉陷,夯擊一遍后,其夯坑深度一般可達(dá)0.6m~1.0m,夯坑底部形成一超壓密硬殼層,承載力可比夯前提高2倍~3倍。(二)動(dòng)力固結(jié)強(qiáng)夯法處理細(xì)顆粒飽和土?xí)r,則是動(dòng)力固結(jié)機(jī)理,即巨大的沖擊能在土中產(chǎn)生很大的應(yīng)力波,破壞了土體原有的結(jié)構(gòu),使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙,使孔隙水順利逸出,待超孔隙水壓力消散后,土體固結(jié),加上軟土具有觸變性,土的強(qiáng)度得以提高。Menard教授根據(jù)強(qiáng)夯法的實(shí)踐,首次對(duì)傳統(tǒng)的固結(jié)理論提出了不同的看法,闡述了“飽和土是可以壓縮的”新的機(jī)理:1.飽和土的壓縮性在工程實(shí)踐中,不論土的性質(zhì)如何,夯擊時(shí)可立即引起地基土的很大沉降。對(duì)滲透性很小的飽和細(xì)粒土,孔隙水的排出被認(rèn)為是產(chǎn)生沉降的必要和充分條件,這是傳統(tǒng)的固結(jié)理論的基本假定??墒?,飽和細(xì)粒土的滲透性低,在瞬時(shí)荷載作用下,孔隙水不能迅速排出,故此就難以解釋在夯擊時(shí)產(chǎn)生很大沉降的機(jī)理。Menard認(rèn)為,由于土中有機(jī)物的分解,第四紀(jì)土中大多數(shù)都含有以微氣泡形式存在的氣體,含氣量約在1%~4%范圍內(nèi)。進(jìn)行強(qiáng)夯時(shí),氣體體積壓縮,孔隙水壓力增大,隨后氣體有所膨脹,孔隙水排出的同時(shí)壓力逐漸減小。這樣每夯擊一遍,液相體積和氣相體積都有所減少。根據(jù)試驗(yàn),每夯擊一遍,氣體的體積可減少40%。2.產(chǎn)生液化在重復(fù)夯擊作用下,施加在土體上的夯擊能使氣體逐漸受到壓縮。因此,土體的夯沉量與夯擊能量成正比。當(dāng)土中氣體按體積百分比接近于零時(shí),土體即變成不可壓縮的了。相應(yīng)于孔隙水壓力上升到覆蓋壓力相等的能量級(jí),土體即產(chǎn)生液化,如圖3-1所示。液化度為孔隙水壓力與液化壓力之比,而液化壓力即為覆蓋壓力。當(dāng)液化度為100%時(shí),即為土體產(chǎn)生液化的臨界狀態(tài),對(duì)應(yīng)的能量稱(chēng)為“飽和能”。此時(shí),土中吸附水變成自由水,土的強(qiáng)度下降到最小值。一旦達(dá)到“飽和能”而繼續(xù)施加能量,除了對(duì)土體起重塑的破壞作用外,純屬浪費(fèi)能量。應(yīng)當(dāng)指出,天然土層的液化常常是逐漸發(fā)生的。絕大多數(shù)沉積物是層狀的和結(jié)構(gòu)性的。粉質(zhì)和砂質(zhì)土層比粘性土層先進(jìn)入液化。另外。強(qiáng)夯時(shí)所產(chǎn)生的液化不同于地震時(shí)的液化,只是土體的局部液化。圖3-1夯擊一遍的情況3.滲透性變化在很大夯擊能量作用下,地基土體中出現(xiàn)沖擊波和動(dòng)應(yīng)力。當(dāng)出現(xiàn)的超孔隙水壓力大于顆粒間的側(cè)向壓力時(shí),致使土顆粒間出現(xiàn)裂隙,形成排水通道,此時(shí)土的滲透系數(shù)驟增,使孔隙水順利排出。在有規(guī)則的網(wǎng)格布置夯點(diǎn)的施工現(xiàn)場(chǎng),由于夯擊能量的積聚,在夯坑四周會(huì)形成有規(guī)則的垂直裂縫,并出現(xiàn)涌水現(xiàn)象。所以,應(yīng)規(guī)化好強(qiáng)夯的施工順序,而不規(guī)則的亂夯,只會(huì)破壞這些天然排水通道的連續(xù)性。因此,在現(xiàn)場(chǎng)觀察到夯擊前土工試驗(yàn)所量測(cè)的滲透系數(shù),并不能說(shuō)明夯擊后孔隙水壓力能迅速消散這一特性。當(dāng)孔隙水壓力消散到小于顆粒問(wèn)的側(cè)向壓力時(shí),裂隙即自行閉合,士中水的運(yùn)動(dòng)重新恢復(fù)常態(tài)。4.觸變恢復(fù)在重復(fù)夯擊作用下,土體強(qiáng)度逐漸減低,當(dāng)土體出現(xiàn)液化或接近液化時(shí),土的強(qiáng)度達(dá)到最小值。此時(shí)土體產(chǎn)生裂隙,而土中的吸附水部分變成了自由水。隨著孔隙水壓力的消散,土的抗剪強(qiáng)度和變形模量都有了大幅度的增長(zhǎng)。土顆粒間緊密接觸和新吸附水層逐漸固定是土體強(qiáng)度增大的原因,而吸附水逐漸固定的過(guò)程可能會(huì)延續(xù)至幾個(gè)月。在觸變恢復(fù)期間,土體的變形是很小的,有資料介紹在1‰以下。如果用傳統(tǒng)的固結(jié)理論就無(wú)法解釋這一現(xiàn)象,這時(shí)自由水重新被土顆粒所吸附而變成了吸附水,這也是具有觸變性土的特性。圖3-2為夯擊三遍的情況。由于飽和粘性土的觸變性,當(dāng)強(qiáng)夯以后,土的結(jié)構(gòu)被破壞,強(qiáng)度幾乎降低為零,如圖3-3。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),土的強(qiáng)度又逐步恢復(fù)。這種觸變強(qiáng)度的恢復(fù)也稱(chēng)為時(shí)效(timeeffect)。圖3-2夯擊三遍的情況圖3-3強(qiáng)夯后地基土抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng)與時(shí)間關(guān)系靈敏度較高的粘土中存在觸變現(xiàn)象是眾所周知的。實(shí)際上,這一現(xiàn)象對(duì)所有細(xì)顆粒土都是明顯的,僅是程度不同而已。值得注意的是,經(jīng)強(qiáng)夯后土在觸變恢復(fù)過(guò)程中,對(duì)振動(dòng)十分敏感,所以,在進(jìn)行勘探和測(cè)試工作時(shí)應(yīng)十分注意。(三)動(dòng)力置換動(dòng)力置換可分為整式置換和樁式置換(圖3-4)。整式置換是采用強(qiáng)夯將碎石整體擠入淤泥中,其作用機(jī)理類(lèi)似于換土墊層。樁式置換是通過(guò)強(qiáng)夯將碎石填筑于土體中,部分碎石樁(墩)間隔地夯入軟土中,形成樁(墩)式的碎石樁(墩)。其作用機(jī)理類(lèi)似于振沖法等形成的碎石樁,它主要是靠碎石內(nèi)摩擦角和墩間土的側(cè)限來(lái)維持樁體的平衡,并與墩間土起復(fù)合地基作用。圖3-4動(dòng)力置換類(lèi)型

(a)整式置換,(b)樁式置換二、設(shè)計(jì)計(jì)算(一)有效加固深度有效加固深度既是選擇地基處理方法的重要依據(jù),又是反映地基處理效果的重要參數(shù)。其確切定義國(guó)內(nèi)尚無(wú),但一般可以理解為:經(jīng)強(qiáng)夯加固后,該土層強(qiáng)度提高,壓縮模量增大,加固效果顯著的土層范圍。Menard曾提出用下列公式估算有效加固深度:(3-1)式中H——有效加固深度(m)M——夯錘重(kN)h——落距(h)近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者相繼建議對(duì)上述公式進(jìn)行修正。國(guó)內(nèi)則提出:對(duì)一般粘性土用0.5作修正系數(shù),乘以計(jì)算值;對(duì)黃土修正系數(shù)取0.35~0.5。實(shí)際上影響有效加固深度的因索很多,除了錘重和落距外,還有地基土性質(zhì)、不同土層的厚度和埋藏順序、地下水位及其它強(qiáng)夯設(shè)計(jì)參數(shù)等。因此,強(qiáng)夯的有效加固深度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。在無(wú)條件時(shí),可按表3一l預(yù)估。(二)夯錘和落距夯錘重M與落距h的乘積稱(chēng)為單擊夯擊能。整個(gè)加固場(chǎng)地的總夯擊能量(即錘重×落距×總夯擊數(shù))除以加固面積稱(chēng)為單位夯擊能。強(qiáng)夯的單位夯擊能應(yīng)根據(jù)地基土類(lèi)別、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、荷載大小和要求處理的深度等綜合考慮,并可以通過(guò)試驗(yàn)確定。一般情況下,粗粒土可取l000kN·m/m2~3000kN·m/m2,細(xì)粒土可取l500kN·m/m2~4000kN·m/m2。表3-1強(qiáng)夯的有效加固深度(m)單擊夯擊能(kNm)碎石土、砂土等粉士、粘性土、濕陷性黃土等10005.0~6.04.0~5.020006.0~7.05.0~6.030007.0~8.06.0~7.040008.0~9.07.0~8.050009.0~9.58.0~8.5160009.5~10.08.5~9.5注:強(qiáng)夯的有效加固深度應(yīng)從起夯面算起。國(guó)內(nèi)夯錘重量一般為10t~25t,底面為圓形,并對(duì)稱(chēng)設(shè)置若干個(gè)貫通頂?shù)酌娴呐艢饪?,孔?50mm~300mm,這樣可以降低能量損失,減小起吊吸力等。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定,錘底靜壓力可取25kPa~40kPa,對(duì)細(xì)粒土宜取較小值。國(guó)內(nèi)外資料報(bào)道,對(duì)砂性土一般錘底面積3m2~4m2,對(duì)粘性土不宜小于6m2國(guó)內(nèi)外夯錘多采用鋼板外殼,內(nèi)灌注混凝土。也可以根據(jù)實(shí)際情況選用。確定夯錘規(guī)格后,根據(jù)要求的單擊夯擊能量,可確定夯錘的落距。國(guó)內(nèi)常采用8m~20m的落距。對(duì)相同的夯擊能量,應(yīng)選用大落距的施工方案,這是因?yàn)樵龃舐渚嗫色@得較大的觸地速度,能將大部分能量有效地傳遞到地下深處,增加夯實(shí)效果,減少消耗在地表土層塑性變形上的能量。(三)夯擊點(diǎn)布置和間距1.夯擊點(diǎn)布置夯擊點(diǎn)位置可以根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型布置。對(duì)基礎(chǔ)面積較大的建(構(gòu))筑物,可以按等邊三角形布置,對(duì)辦公樓和住宅,可在承重墻位置按等腰三角形布點(diǎn);對(duì)工業(yè)廠房,可根據(jù)柱網(wǎng)來(lái)布置夯點(diǎn)。強(qiáng)夯的處理范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)范圍。對(duì)一般建筑物而言,每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為設(shè)計(jì)處理深度的1/2~2/3,并且不宜小于3m。2.夯點(diǎn)間距一般根據(jù)地基土性質(zhì)和要求處理深度而確定,夯距一般為5m~9m。第一遍夯點(diǎn)間距要大,可以使夯擊能量傳遞到深處。下一遍夯點(diǎn)常布置在上一遍夯點(diǎn)的中間。最后一遍以較低的夯擊能進(jìn)行夯擊,彼此重疊搭接,以確保接近地表土層的均勻性和較高的密實(shí)度,俗稱(chēng)“普夯”(滿(mǎn)夯)。如果夯距太大,相鄰夯點(diǎn)的加固效應(yīng)將在淺處疊加而形成硬殼層,這樣會(huì)影響夯擊能量向深部的傳遞。而夯距太小,又可能使夯點(diǎn)周?chē)妮椛湎蛄严叮ㄕ承酝脸R?jiàn))重新閉合。(四)夯擊次數(shù)和遍數(shù)1.夯擊次數(shù)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)應(yīng)按照現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線(xiàn)確定,而且應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足下列條件:①最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm,當(dāng)單擊能量較大時(shí)不大于100mm;②夯坑周?chē)孛娌粦?yīng)發(fā)生過(guò)大的隆起;③不因夯坑過(guò)深而產(chǎn)生起錘困難。各夯擊點(diǎn)的夯擊數(shù),應(yīng)使土體豎向壓縮最大、側(cè)向位移最小,一般為4擊~10擊。2.夯擊遍數(shù)夯擊遍數(shù)如圖3—5所示。整個(gè)強(qiáng)夯場(chǎng)地中,將同一編號(hào)的夯擊點(diǎn)夯完后算作一遍。夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定?!闱闆r下可采用2遍~3遍,最后再以低能量滿(mǎn)夯一遍,以便將松動(dòng)的表層土夯實(shí)。對(duì)滲透性差的細(xì)粒土,必要時(shí)夯擊遍數(shù)可適當(dāng)增加。(五)鋪設(shè)墊層強(qiáng)夯前,往往在擬加固的場(chǎng)地內(nèi)滿(mǎn)鋪一定厚度的砂石墊層,因場(chǎng)地必需具有稍硬的表層,使其能支承起重設(shè)備;并使施工時(shí)產(chǎn)生的“夯擊能”得到擴(kuò)散;同時(shí)也可以加大地下水位與地表面的距離。地下水位較高的飽和粘性土和易于液化流動(dòng)的飽和砂土,均需鋪設(shè)砂(礫)或碎石墊層才能進(jìn)行強(qiáng)夯。對(duì)場(chǎng)地地下水位在-2m深度以下的砂礫石土層,可直接強(qiáng)夯而無(wú)需鋪設(shè)墊層。墊層厚度隨場(chǎng)地的土質(zhì)條件、夯錘重量和形狀等條件而定。墊層厚度一般為0.5m~2.0m。鋪設(shè)的墊層不能含有粘土。圖3-5夯點(diǎn)布置圖

注:夯坑中數(shù)字指遍數(shù)編號(hào)。(六)間歇時(shí)間需要分兩遍或多遍夯擊的工程,兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔。各遍間的間隔時(shí)間取決于加固土層中孔隙水壓力消散所需要的時(shí)間。對(duì)砂性土來(lái)說(shuō),孔隙水壓力的峰值出現(xiàn)在夯完后的瞬間,消散時(shí)間只有2分鐘~4分鐘。所以,對(duì)滲透系數(shù)較大的砂性土可以連續(xù)夯擊。對(duì)粘性土,因孔隙水壓力消散較慢,故當(dāng)夯擊能逐漸增加時(shí),孔隙水壓力亦相應(yīng)疊加,其間歇時(shí)間取決于孔隙水壓力的消散情況,一般為2星期~4個(gè)星期。但如果人為地在粘性土中設(shè)置排水通道,則可以縮短間歇時(shí)間。三、施工工藝與質(zhì)量檢驗(yàn)(一)施工機(jī)械西歐國(guó)家大多采用大噸位的履帶式起重機(jī)起吊夯錘,其穩(wěn)定性好,行走方便;日本則采用輪胎式起重機(jī)進(jìn)行強(qiáng)夯,效果令人滿(mǎn)意。另外,國(guó)外除使用現(xiàn)成的履帶起吊機(jī)外,還制造了常用的三足架和輪胎式強(qiáng)夯機(jī),可以起吊重達(dá)40t的夯錘,落距可達(dá)40m。我國(guó)絕大多數(shù)強(qiáng)夯工程只具備小噸位起重機(jī)的施工條件,只能使用滑輪組起吊夯錘,利用自動(dòng)脫鉤裝置(圖3—6),使夯錘自由下落。拉動(dòng)自動(dòng)脫鉤器的鋼絲繩,其一端拴在樁架的架盤(pán)上,以鋼絲繩的長(zhǎng)短控制夯錘的落距。夯錘掛在脫鉤器的鉤上,當(dāng)?shù)蹉^提升到要求的高度時(shí),張緊的鋼絲繩將脫鉤器的伸臂拉轉(zhuǎn)一個(gè)角度,致使夯錘突然落下。自動(dòng)脫鉤裝置應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,而且施工時(shí)要求靈活。為了防止落錘時(shí)起重機(jī)架傾覆,應(yīng)采用相應(yīng)的安全保護(hù)措施。(二)施工步驟強(qiáng)夯法施工可以按下列步驟進(jìn)行:1.清理并平整施工場(chǎng)地;2.標(biāo)出第一遍夯擊點(diǎn)位置,并測(cè)量場(chǎng)地標(biāo)高;3.起重機(jī)就位,使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置;4.測(cè)量夯前錘頂高程;5.將夯錘起吊到預(yù)定高度,待夯錘脫鉤自由下落后放下吊鉤,測(cè)量錘頂高程;若出現(xiàn)坑底不平而造成夯錘歪斜時(shí),應(yīng)及時(shí)將坑底整平;6.重復(fù)步驟5,按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn),完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊;7.重復(fù)步驟3~6,完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊;8.用推土機(jī)填平夯坑,并測(cè)量場(chǎng)地高程;9.在規(guī)定的間歇時(shí)間后,重復(fù)以上步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù),最后用低能量滿(mǎn)夯,使場(chǎng)地表層松土密實(shí),并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。當(dāng)?shù)叵滤惠^高,夯坑底積水而影響施工時(shí),宜采用人工降低地下水位的方法或鋪設(shè)一定厚度的松散材料。夯坑內(nèi)或場(chǎng)地積水應(yīng)及時(shí)排除。當(dāng)強(qiáng)夯施工所產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)鄰近建筑物或設(shè)備產(chǎn)生有害影響時(shí),應(yīng)采取防振或隔振措施。(三)質(zhì)量檢驗(yàn)對(duì)強(qiáng)夯加固地基的加固效果質(zhì)量檢驗(yàn),應(yīng)間隔一定時(shí)間進(jìn)行。對(duì)碎石土和砂土地基,間隔時(shí)間為1星期~2星期;對(duì)低飽和度的粉土和粘性土地基可取3星期~4星期。質(zhì)量檢驗(yàn)的方法,應(yīng)根據(jù)土性選用室內(nèi)土工試驗(yàn)和原位測(cè)試技術(shù)。對(duì)一般工程,應(yīng)采用兩種或兩種以上的方法進(jìn)行檢驗(yàn);對(duì)重要工程,應(yīng)增加檢驗(yàn)項(xiàng)目,也可以做現(xiàn)場(chǎng)大壓板載荷試驗(yàn)。此外,質(zhì)量檢驗(yàn)還包括檢查強(qiáng)夯施工過(guò)程中的各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)和施工記錄,凡不符合設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)夯或采取其它有效的補(bǔ)救措施。四、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作是強(qiáng)夯施工中的一個(gè)重要組成部分。因此,在大面積施工之前應(yīng)選擇面積不小于400m2(一)地面及深層變形地面變形研究的目的是:1.了解地表隆起的影響范圍及墊層的密實(shí)度變化;2.研究夯擊能與夯沉量的關(guān)系,用以確定單點(diǎn)最佳夯擊能;3.確定場(chǎng)地平均沉降量和搭夯的沉降量,以便用來(lái)研究強(qiáng)夯的加固效果。變形研究手段有:地面沉降觀測(cè)、深層沉降觀測(cè)和水平位移觀測(cè)。(二)孔隙水壓力一般可在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)沿夯擊點(diǎn)等距離的不同深度和等深度的不同距離埋設(shè)鋼弦式孔隙水壓力儀,在夯擊作用下,進(jìn)行孔隙水壓力沿深度和水平距離的變化情況測(cè)試,從而確定兩個(gè)夯擊點(diǎn)的夯距、夯擊影響范圍、間歇時(shí)間以及飽和夯擊能等參數(shù)。(三)側(cè)向擠壓力將帶有鋼弦式土壓力盒的鋼板樁埋入土中(圖3-7),在夯擊作用下,可測(cè)試每夯擊一次的壓力增量沿深度的分布規(guī)律。圖3-7鋼板樁眶力盒布置圖圖3-8振動(dòng)加速度與水平距離關(guān)系曲線(xiàn)(四)振動(dòng)加速度為了了解強(qiáng)夯施工時(shí)的振動(dòng)對(duì)現(xiàn)有建筑物的影響,需要研究地面振動(dòng)加速度。為此,強(qiáng)夯時(shí)應(yīng)沿不同

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