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1、淺析地基基礎(chǔ)軟弱土層的測(cè)試方法【摘要】:軟弱土的原位測(cè)試及取樣問題是巖土工程勘察的重要環(huán)節(jié),直接關(guān)系到巖土工程勘察報(bào)告成果的質(zhì)量。 【關(guān)鍵詞】:工程勘察;原位測(cè)試;靜力觸探實(shí)驗(yàn)1、前言各類建筑工程離不開巖土,絕大多數(shù)巖土工程勘查中,勘探原位測(cè)試與取樣是必不可少的,由此可見,原位測(cè)試與取樣問題在巖土工程勘查中占有很重要的地位。它直接關(guān)系到工程勘察成果的質(zhì)量與能否準(zhǔn)確評(píng)價(jià)巖土工程地質(zhì)條件的關(guān)鍵。2、軟弱土層的分布及其特點(diǎn)軟弱土層是抗剪強(qiáng)度很低,壓縮性特高,壓縮系數(shù)大,壓縮模量小,如軟塑性粘土淤泥、淤泥質(zhì)土都是屬于軟弱性高壓縮土。當(dāng)?shù)鼗鶋嚎s層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成
2、時(shí)應(yīng)按軟弱地基進(jìn)行設(shè)計(jì)。在建筑地基的局部范圍內(nèi)有高壓縮性土層時(shí),應(yīng)按局部軟弱土層處理??辈鞎r(shí),應(yīng)查明軟弱土層的均勻性、組成、分布范圍和土質(zhì)情況;沖填土尚應(yīng)查明排水固結(jié)條件;雜填土應(yīng)查明堆積歷史,確定自重壓力下的穩(wěn)定性、濕陷性等。3、對(duì)軟弱土層的取樣技術(shù)要求軟土地區(qū)勘察宜采用鉆探取樣與靜力觸探結(jié)合的手段??碧近c(diǎn)布置應(yīng)根據(jù)土的成因類型和地基復(fù)雜程度確定。當(dāng)土層變化較大或有暗埋的塘、溝、坑、穴時(shí)應(yīng)予以加密。3.1 鉆進(jìn)方法采用沖擊鉆時(shí),必須下57米套管隔水,才能將軟土原狀土取上來,這種土的孔隙比e在0.91.1之間;對(duì)鑒別底層天然濕度的鉆孔,在地下水位以上應(yīng)進(jìn)行干鉆,當(dāng)必須加水或循環(huán)液時(shí),應(yīng)采用雙層
3、巖芯管鉆進(jìn)?,F(xiàn)場(chǎng)用環(huán)刀取樣,土的孔隙比在0.91.1之間;取樣器要采用活塞式薄壁取土器取樣,質(zhì)量好,穩(wěn)定取土器,使試樣不易脫落,最適宜軟土層。3.2 軟土原位測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)鉆探過程中常有遇到軟弱土層,不易取上來原樣的情況,參照巖土工程勘查規(guī)范(GB50021-2001)的要求進(jìn)行工作,必須采用原位測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn),計(jì)算錘擊數(shù),只有這樣才能準(zhǔn)確無誤的把軟弱土層的強(qiáng)度和承載力標(biāo)準(zhǔn)值客觀真實(shí)的計(jì)算才能反映出來。軟土原位測(cè)試宜采用靜力觸探實(shí)驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、扁鏟側(cè)脹實(shí)驗(yàn)和螺旋板載荷試驗(yàn)。軟土的力學(xué)參數(shù)宜采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、原位測(cè)試,結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。有條件時(shí),可根據(jù)堆載實(shí)驗(yàn)、原型監(jiān)測(cè)反分析確定
4、??辜魪?qiáng)度指標(biāo)室內(nèi)宜采用三軸實(shí)驗(yàn),原位測(cè)試宜采用十字板剪切實(shí)驗(yàn)。3.3靜力觸探試驗(yàn)靜力觸探可根據(jù)工程需要采用單橋探頭、雙橋探頭或帶孔隙水壓力量測(cè)得單、雙橋探頭,可測(cè)定比貫入阻力、錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力和貫入時(shí)的孔隙水壓力。探頭應(yīng)勻速垂直壓入土中,貫入速率為1.2m/min。當(dāng)貫入深度超過30m,或穿過厚層軟土后再貫入硬土層時(shí),應(yīng)采取措施防止孔斜或斷桿,也可配置測(cè)斜探頭,量測(cè)觸探孔的偏斜角,校正土層界線的深度。根據(jù)靜力觸探實(shí)驗(yàn),利用地區(qū)經(jīng)驗(yàn),可進(jìn)行力學(xué)分層,估算土的塑性狀態(tài)或密實(shí)度、強(qiáng)度、壓縮性、地基承載力、單樁承載力、沉樁阻力、進(jìn)行液化辨別等。根據(jù)孔壓消散曲線可估算土的固結(jié)系數(shù)和滲透系數(shù)。3.4
5、圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)應(yīng)采用自動(dòng)落錘裝置,觸探桿最大偏斜度不應(yīng)超過2%,垂直貫入應(yīng)連續(xù)進(jìn)行;同時(shí)防止錘擊偏心、探桿傾斜和側(cè)向晃動(dòng),保持探桿垂直度;錘擊速率每分鐘宜為1530擊;每貫入1米,宜將探桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈半;當(dāng)貫入深度超過10米,每貫入20cm宜轉(zhuǎn)動(dòng)探桿一次。根據(jù)圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)指標(biāo)和地區(qū)經(jīng)驗(yàn),可進(jìn)行力學(xué)分層,評(píng)定土的均勻性和物理性質(zhì)。土的強(qiáng)度、變形參數(shù)、地基承載力、單樁承載力,查明土洞、滑動(dòng)面、軟硬土層界面,檢測(cè)地基處理效果等。應(yīng)用實(shí)驗(yàn)成果時(shí)是否修正或如何修正,應(yīng)根據(jù)建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系時(shí)的具體情況而定。3.5十字板剪切試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn)點(diǎn)的布置,對(duì)均質(zhì)土的豎向間距為1米,對(duì)非均質(zhì)或夾薄層粉細(xì)砂的軟粘性土
6、,宜先做靜力觸探,結(jié)合圖層變化,選擇軟粘土進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。十字板頭插入鉆孔底的深度不應(yīng)小于鉆孔或套管直徑的35倍,十字板插入至實(shí)驗(yàn)深度后,至少應(yīng)靜止兩到三分鐘,方可開始實(shí)驗(yàn),在峰值強(qiáng)度或穩(wěn)定測(cè)試完后,順扭轉(zhuǎn)方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)6圈后,測(cè)定重塑土的不排水抗剪強(qiáng)度,對(duì)開口鋼環(huán)十字板剪切儀,應(yīng)修正軸桿與土間的摩阻力影響。十字板剪切試驗(yàn)成果可按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定地基承載力、單樁承載力,計(jì)算邊坡穩(wěn)定,判定軟粘性土的固結(jié)歷史。4、地下水引起的巖土工程危害4.1地下水升降變化引起的巖土工程危害 地下水位變化可由天然因素或人為因素引起,但不管什么原因當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí),都會(huì)對(duì)巖土工程造成危害,地下水位變化引起危害又可
7、分為三中方式,水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的,其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀;水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等得影響,有時(shí)往往是幾種因素的綜合結(jié)果。由于潛水面上升對(duì)巖土工程可能造成:土壤沼澤化、鹽漬化,巖土及地下水對(duì)建筑物腐蝕性加強(qiáng)。斜坡、河岸等巖土體產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低,軟化。引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂,管涌等現(xiàn)象。地下洞室充水淹沒,基礎(chǔ)上浮,建筑物失穩(wěn)。4.2地下水動(dòng)壓力作用引起巖土工程危害 地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱,一般不會(huì)造成什么危害,但在人為工程活動(dòng)中由于改變地下水天然動(dòng)力平衡條件,在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下,往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。5、結(jié)束語隨著城市建筑業(yè)的發(fā)展,用地越來越緊張,因此許多建筑物必須建設(shè)在軟弱土層場(chǎng)地或軟弱下臥層區(qū)域內(nèi),在這種情況下,如果不認(rèn)真對(duì)待,容易產(chǎn)生不均勻沉降,以致出現(xiàn)工程事故。為了在軟弱土地基上建筑工程,使工程安全適用可靠、經(jīng)濟(jì)合理,現(xiàn)場(chǎng)查明軟弱土層的分布特性,做認(rèn)真的原位測(cè)
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