強(qiáng)夯法加固粉土地基試驗(yàn)研究

2015-01-01 02:15:44沈永毅劉小燕

江西建材 2015年2期

■沈永毅，徐堯，劉小燕

■1.大眾報(bào)業(yè)集團(tuán)，山東濟(jì)南 250014;2.濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院，山東濟(jì)南 250022;3.威海市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)建筑設(shè)計(jì)院，山東威海 264205

采用強(qiáng)夯加固地基[1]，要求地基經(jīng)過處理后承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk大于110kpa，壓縮模量標(biāo)準(zhǔn)值Es大于8Mpa，有效加固深度大于5m。

1 試驗(yàn)區(qū)工程地質(zhì)情況

各土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如下

(1)粉質(zhì)粘土:局部為粘土，上部為黃褐色雜褐色斑塊、灰褐色往下漸變?yōu)榛疑?，中間夾薄層粉土，含較多鐵錳質(zhì)氧化物斑點(diǎn)，含少量蝸牛殼碎片及少量碳質(zhì)斑點(diǎn)和小粒徑姜石，可塑～軟塑，厚5m左右。

(2)粉土:褐黃色，含少量灰、灰褐色斑紋或條紋，雜銹黃色或棕黃色斑團(tuán)，砂感強(qiáng)，局部夾薄層粉砂或粉質(zhì)粘土，含少量粘土或粉砂團(tuán)塊，稍密，濕，厚2m左右。

天然地基承載力較低，100kPa左右;為高壓縮性土。

2 強(qiáng)夯施工參數(shù)

強(qiáng)夯夯點(diǎn)布置及夯擊能量見表1。

表1 各區(qū)段強(qiáng)夯施工參數(shù)

3 超靜孔隙水壓力試驗(yàn)

3.1 超靜孔隙水壓力計(jì)埋設(shè)與觀測(cè)

孔隙水壓力計(jì)埋設(shè)在不同土層處。T1、T2、T3和T4區(qū)分別在5m(粉土)、7m(粉質(zhì)粘土)、10m(粉土)和13m(粉砂)埋深處各布置一個(gè)孔隙水壓力計(jì);T5和T6區(qū)分別在4.5m(粉土)、6m(粉土)、7.5m(粉砂)、9.5m(粉質(zhì)粘土)和13m(粉砂)埋深處各布置孔隙水壓力計(jì)。每次夯擊后，用振弦式孔壓計(jì)儀，在 2min、5min、10min、30min、4h、8h、24h、48h和72h，對(duì)孔隙水壓力進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)。

3.2 單點(diǎn)夯擊時(shí)，孔隙水壓力增長(zhǎng)規(guī)律

由超靜孔隙水壓力增長(zhǎng)曲線圖1可見，超靜孔隙水壓力增長(zhǎng)規(guī)律如下:

圖1 第一遍夯

(1)單擊夯擊能2000kN.m作用下，淺層超靜孔隙水壓力隨夯擊數(shù)增長(zhǎng)明顯;埋深10m處的孔隙水壓力增幅不大;而埋深13m處的孔隙水壓力變化甚微。由此可見，2000kN.m夯擊能最大影響深度約13m左右。

(2)隨著夯擊數(shù)的增加，5～7m的孔隙水壓力逐漸趨于飽和。5m深處的孔隙水壓力達(dá)到飽和需要8～10擊，7m處需要10～12擊。西區(qū)，深4.5m孔隙水壓力達(dá)到飽和需夯5～7擊，深6m處要夯7～8擊，深7.5m處要夯3～5擊。各試驗(yàn)區(qū)，孔隙水壓力增長(zhǎng)曲線見圖1～圖2。

圖2 第二遍夯

3.3 超靜孔隙水壓力消散規(guī)律

7m深處的超靜孔隙水壓力，停夯1～1.5d后消散60% ～70%;停夯10h后，消散70%;停夯1d后，消散85%以上。通過對(duì)超靜孔隙水壓力的消散，確定兩遍間隔時(shí)間為48h。

4 靜力觸探測(cè)試結(jié)果及分析

由圖3可知，滿夯后在地表以下7～8m的土體錐頭阻力Ps值有明顯提高，由此可見對(duì)于夯擊面的淺層土層，隨著夯擊遍數(shù)的增加地基加固效果逐步提高，在夯擊能和夯擊遍數(shù)下滿足施工要求。

圖3 靜力靜探錐頭阻力曲線

5 標(biāo)貫試驗(yàn)結(jié)果及分析

由圖知，滿夯后，在地表以下7～8m范圍的土體標(biāo)貫值有明顯提高。在填土面的淺層，隨著夯擊遍數(shù)的增加地基加固效果逐步提高，然而超過某一臨界深度，隨著夯擊遍數(shù)的增加土體的標(biāo)貫擊數(shù)反而減小或沒有明顯變化，這一臨界深度一般為7～8m。與對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)場(chǎng)地地質(zhì)剖面作比較，發(fā)現(xiàn)這個(gè)深度臨界值基本上與粉質(zhì)粘土層的頂面埋深一致，綜合標(biāo)貫測(cè)試結(jié)果來看，地基處理以不擾動(dòng)該層為最佳方案。