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強夯置換法處理地基效果綜合評價方法應(yīng)用

2021-06-06 10:58:55周廉政
關(guān)鍵詞:淤泥模量承載力

周廉政

【摘要】對地基進行處理后需要對處理效果進行評價,如果地基處理效果不佳需要再次進行處理,進而保證地基的質(zhì)量。在應(yīng)用強夯置換法進行地基處理工作時,需要采用有效的評價方法,可采用綜合評價的方式對處理效果進行評估。綜合評價方法主要涉及三個方面:靜載荷試驗評價、動力觸控評價、標準貫入現(xiàn)場原位測試評價,進而達到準確評價處理效果的目的。

【關(guān)鍵詞】強夯置換法;地基處理效果;綜合評價

1、強夯置換法概述

所謂強夯置換法是指針對軟土運用重錘進行夯擊軟土并排開的過程,再通過將塊石、砂、碎石、其他顆粒材料回填至夯坑內(nèi),進而形成塊墩或者碎石墩,塊墩或者碎石墩能夠與周圍存在的含有砂石夯間土合成復(fù)合型地基,可以顯著提升承載能力與變形模量。而塊墩或者碎石墩中含有的空隙能夠促進軟土孔隙內(nèi)的水分有效排出,創(chuàng)建了良好的流通通道。地基通過強夯置換法的處理后,地基的強度達到明顯性提升,并且排水條件也得到了有效創(chuàng)建,對于軟土固結(jié)化具有較好的促進作用。應(yīng)用強夯置換法所具有的優(yōu)勢在于:可以顯著提升加固效果、施工周期較短、投入的費用較低等,適合應(yīng)用的地基包括高飽和度粉土地基、流塑與軟塑黏性土地基等。目前,在堆場工程中、公路工程中、機場工程中、房屋建筑工程中等已經(jīng)廣泛性地應(yīng)用,實際應(yīng)用后具有良好的效果。

2、以某工程為例闡述強夯置換法的綜合性評價應(yīng)用

2.1 某工程實際情況

某工程的重要性為三級等級,而場地所具有的復(fù)雜程度為二級等級,地基的復(fù)雜程度也為二級等級,巖土工程勘察的總體等級為乙級。應(yīng)用強夯置換法處理地基的工作任務(wù)是對場地內(nèi)存在的素填土、淤泥、粉質(zhì)粘土進行有效的處理,進而為后續(xù)工程建設(shè)過程做好準備工作,良好的地基處理過程能夠?qū)痘鶖?shù)量進行有效的優(yōu)化,甚至可以通過更換基礎(chǔ)的方式達到節(jié)省造價的目的,還能夠縮減工期??梢姡鼗幚砉ぷ鞯闹匾?。此次工程應(yīng)用的強夯置換法為6000kN·m柱錘模式,對地基實施加固處理的過程,處理的深度經(jīng)測量可達到8m。施工的參數(shù)設(shè)置為第一遍與第二遍的強夯置換過程為6000kN·m柱錘,而在第三遍時設(shè)置為4000kN·m平錘,第四遍則為1500kN·m能級滿夯的參數(shù),主夯點之間的間距設(shè)定為5.6~7.6m,布置方式選擇為等邊三角形。此次工程要求的地基處理效果要達到承載力值要在200kPa以上、壓縮模量要在10MPa以上。

2.2 工程所擁有的地質(zhì)條件

經(jīng)過勘察工程實際區(qū)域的地質(zhì)特點后,主要包含以下土層分布情況:第一,素填土地質(zhì)。素填土表現(xiàn)出松散狀,顏色為黃色且稍濕,成分是由粉質(zhì)粘土構(gòu)成,欠壓密。素填土在全場都存在,層厚可達到0.50~5.90m之間。第二,粉質(zhì)粘土地質(zhì)。此地質(zhì)屬于軟塑,顏色為灰色與褐紅色,構(gòu)成主要是由粘粒組成,具有較好的粘性且土質(zhì)均勻化。在建設(shè)場地內(nèi)存在局部分布的特點,層厚可達到2.70~4.70m之間。第三,淤泥地質(zhì)。淤泥屬于流塑,顏色呈灰黑色且飽和,含有較多的腐木與有機質(zhì),味道呈臭味。在建設(shè)場地內(nèi)具有局部分布的特點,層厚可達到1.20~7.30m。第四,粉質(zhì)黏土地質(zhì)。此地質(zhì)為可塑且呈灰黃色,構(gòu)成主要是由粘粒組成,含有較多的粉細砂且具有較好的粘性。在場地內(nèi)屬于局部分布,層厚可達到1.00~6.30m之間。第五,全風化泥巖地質(zhì)。此地質(zhì)屬于泥質(zhì)結(jié)構(gòu)且呈黃褐色,具有強烈的巖石風化特點,巖質(zhì)表現(xiàn)出極軟的特點,而巖芯則為堅硬狀,遇水時會被軟化。在建設(shè)場地屬于局部分布的特點,厚度可達到0.90~6.40m之間。第六,強風化泥巖地質(zhì)。屬于泥質(zhì)結(jié)構(gòu)且呈紫褐色與深灰色,有強烈的巖石風化特點,巖質(zhì)也極軟且屬于裂隙發(fā)育,巖芯具有硬塊狀或者是半巖半土狀,遇到水分會產(chǎn)生軟化。此地質(zhì)具有全場分布的特點,厚度可達到6.70~28.00m之間。

3、強夯置換法處理地基后進行檢測及檢測結(jié)果

3.1 檢測方式

在檢測時運用現(xiàn)場原位測試的方法,對強夯置換區(qū)域所呈現(xiàn)出的承載力、置換墩、壓縮模量、加固深度進行確定,進而對強夯置換法處理地基的效果進行綜合性的評價,應(yīng)用的檢測方法分別為:重型動力觸控試驗、標準貫入試驗、靜載試驗、靜載試驗,重型動力觸控試驗主要是對置換墩的密實情況、承載力、壓縮模量進行確定;標準貫入試驗是對土層夯后的承載力與壓縮模量進行確定;靜載試驗是對夯后承載力與變形模量進行檢驗,進而確定出是否與設(shè)計要求相符合;靜載試驗是對夯間的承載力與變形模量進行檢驗,確定出是否與設(shè)計要求相符合。

3.2 檢測結(jié)果及分析

3.2.1 靜載試驗的檢測結(jié)果與分析

靜載試驗時共檢測15個,包括8個夯墩與7個夯間。根據(jù)檢測結(jié)果可以分析出:首先,夯間土的地基最大加載量達到360kPa,夯間土處于180kPa時存在的靜載點和與之相對應(yīng)的沉降量均在0.015倍板寬以下,確定出現(xiàn)場夯間所具有的承載力值為180kPa。其次,夯墩處呈現(xiàn)出的最大加載量達到600kPa,夯墩的第一個靜載點處于0.015倍板寬時,與之相對應(yīng)的承載力值可達到282kPa,而其他靜載點處于300kPa時,與之相對應(yīng)的沉降量在0.015倍板寬以下,夯墩此時的承載力值可達到298kPa。再次,通過靜載試驗可以得到的結(jié)論是建設(shè)場地所具有的承載力值是在200kPa(包括200kPa)以上,而壓縮模量是在10MPa(包括10MPa)以上。最后,從檢測結(jié)果可以看出夯間與夯墩之間未存在較大的差異,根據(jù)現(xiàn)場的鉆孔資料可以了解夯間土的淤泥中含有大量石塊,通過碎石的擠入可以顯著提升樁土應(yīng)力比,能夠明顯提升復(fù)合承載力,可以在后續(xù)工作中有效控制沉降問題。

3.2.2 重型動力觸探試驗檢測結(jié)果與分析

實施強夯置換法后在夯墩上設(shè)置的動力觸探試驗檢測孔的數(shù)量可達到22個,從檢測結(jié)果可以看出:通過強夯置換后的墩體材料具有良好的密實度,并且墩底均處于良好持力層上。

3.2.3 標準貫入試驗檢測結(jié)果與分析

標準貫入試驗是對夯間淤泥加固效果進行檢測,從檢測結(jié)果可以看出:夯間土淤泥經(jīng)處理后擠入了大量的石塊,而未擠入石塊的淤泥受到了置換墩的約束而改善了墩間土力學(xué)性質(zhì)。

結(jié)論:

通過綜合評價后可以得到的結(jié)論是:第一,在處理地基時應(yīng)用強夯置換法較為適合,通過此法應(yīng)用后能夠明確改善地基土力學(xué)性能。第二,此法能夠貫穿于整個淤泥層內(nèi),通過置換后的墩體具有良好的密實度,并且墩底均處于良好持力層之上。第三,各項試驗均體現(xiàn)出夯間土內(nèi)的淤泥已經(jīng)擠入了大量石塊,能夠顯著提升樁土應(yīng)力比,進而提升了復(fù)合承載力,可為后續(xù)的控制沉降效果起到促進作用。

結(jié)語:

綜上所述,在處理地基時應(yīng)用強夯置換法能夠達到有效處理的目的,并且能夠顯著改善地基土力學(xué)性能,還能提升墩體密實度與復(fù)合承載力,可以為后續(xù)的沉降控制工作提供良好的助力。因此,在處理地基時可以采用強夯置換法進行,但是在應(yīng)用之前需要做好試驗,進而確定出是否適合此地基。

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