预浸水+孔内深层强夯法处理黄土地基的试验研究
- 格式:doc
- 大小:26.50 KB
- 文档页数:5
强夯法在处理湿陷性黄土地基中的应用汪雪娇发布时间:2022-01-16T07:05:44.921Z 来源:《基层建设》2021年第29期作者:汪雪娇[导读] 黄土在一定压力下受水浸湿后结构迅速破坏而发生显著附加下沉的现象,称为湿陷。
浸水后产生湿陷的黄土称为湿陷性黄土,具有低含水量、高孔隙性和中等压缩性特征,会导致建(构)筑物地基变形、西部机场集团有限公司机场建设指挥部陕西西安 710021摘要:黄土在一定压力下受水浸湿后结构迅速破坏而发生显著附加下沉的现象,称为湿陷。
浸水后产生湿陷的黄土称为湿陷性黄土,具有低含水量、高孔隙性和中等压缩性特征,会导致建(构)筑物地基变形、基础拉裂、墙体裂缝,甚至成为危险建(构)筑物直至拆除。
因而,在湿陷性黄土地基施工,需采取合理的方法对湿陷性黄土进行处置,以改善其湿陷性,提高地基承载能力。
强夯法施工简单,效率高,工期短,能够有效提高地基加固的质量和效率,采用该施工方法处理湿陷性黄土地基在我国应用已非常普遍。
本文结合西安咸阳机场三期扩建飞行区工程强夯试验段相关施工情况,简要介绍强夯法在处理湿陷性黄土地基中的应用。
关键词:湿陷性黄土;强夯法;地基加固1.工程地质概况西安咸阳机场三期扩建飞行区工程建设场地主要岩土工程问题有湿陷性黄土地基变形(场地判定湿陷等级为Ⅲ级和Ⅳ级,属自重湿陷性场地)、主要持力层承载力不足、特殊性岩土(主要为素填土、杂填土)、不良地质体(包括古墓葬、陶窑、灰坑以及现代墓等)等。
选择合适地基处理手段消除地基湿陷性、提高持力层承载力是本期建设应重点考虑的问题之一。
2.地基处理方法比选飞行区地基处理可采用的方法有强夯法、换土垫层法和素土挤密桩法等。
各方法的主要特点如下:强夯法,造价约 30~60 元/㎡,施工方便,开挖深度小,对附近建(构)筑物震动影响较大;换土垫层法,造价约 70~90 元/㎡,施工较方便,开挖深度大,对附近建(构)筑物震动影响小;素土挤密桩法,造价约 110~160 元/ ㎡,施工较复杂,开挖深度较小,对附近建(构)筑物震动影响较小。
黄土的工程特性本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March湿陷性黄土地基处理方法及其在工程中的应用王飞阳(华南理工大学土木与交通学院,广东省广州市510000 )摘要:许多常用的地基处理的方法用于湿陷性黄土的地基处理。
基于对湿陷性黄土不同地基处理方法以及工程案例的分析,对多种复合地基进行了探究。
目前,多种复合地基应用于湿陷性黄土地基处理中区。
这里,主要探究了处理大厚湿陷性黄土复合地基处理方法,分别为预浸水法和强夯法复合地基、DDC法(孔内深层强夯工法)和增湿法复合地基。
最后得出结:预浸水法施工工期长、对周围环境扰动大;DDC法具有工期短、对周围环境扰动小,能有效消除湿陷性。
关键词:湿陷性黄土;复合地基;DDC法;增湿法;预浸水法中图分类号:TU444 文献标识码:B1 引言黄土作为一种多孔隙、弱胶结的第四纪沉积物。
而黄土的湿陷性主要是有黄土所具有的架空孔隙(主要为中孔隙)结构决定的,黄土的微观结构决定着黄土的渗透性和各种工程地质性质。
其失效形式主要有黄土地基湿陷、液化和震陷,黄土边坡的崩塌、坍塌、滑坡、坡面冲刷等。
2 湿陷性黄土一般性质综述颗粒成分黄土在我国分布面积相当的广泛,一般颜色以黄色、褐黄色为主,有时呈灰黄、黄褐、棕黄色。
颗粒组成以粉粒为主,含量5272%,粒径大于的较少。
我国的黄土粒度成分自西北向东南,细粘土颗粒逐渐增多,较粗颗粒逐渐减少,黄土的不均匀系数 Cu的平均值在 612 之间。
颗粒特征结构基本单元一般由原始矿物颗粒和集合体组成,集合体包括一般的集粒和凝块两种:集粒包括带棱角或磨圆的粗颗粒、粘粒、微细碳酸盐胶结而成的集粒;凝块是由于集粒的碳酸钙被淋湿,集粒变软而成。
3 黄土的湿陷机理湿陷性黄土的结构性从力学性质来考虑, 湿陷性黄土的特性突出地表现在它的结构性、欠压密性和湿陷性三个方面。
浅谈强夯法处理黄土路基检测方法试验摘要:湿陷性黄土是路基施工经常遇到的问题,强夯技术是湿陷性黄土最常采用的施工技术,通过试验确定的施工参数是工程质量的基础与保证。
本文重点探讨了强夯法处理黄土路基的试验方法。
关键词:强夯;路基;湿陷性黄土;试验一、强夯法基本原理及其对湿陷性黄土的处理(一)强夯法基本原理土体在巨大的冲击作用下,土中产生很大的应力和冲击波,致使土中孔隙压缩,土体局部液化,夯击点周围一定深度内产生裂缝,形成良好的排气通道,土中的孔隙水(气)顺利溢出,土体迅速固结,从而降低了一定深度范围内土体的压缩性,提高了路基的承载力。
(二)强夯法处理湿陷性黄土的主要技术要求湿陷性黄土是一种特殊性质的土,在一定的压力下,下沉稳定后,遇水浸湿,土体结构迅速破坏,并产生较大的附加沉降。
湿陷性黄土广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区,因此湿陷性黄土是路基施工经常遇到的问题,强夯技术是湿陷性黄土最常采用的施工技术,通过试验确定的施工参数是工程质量的基础与保证。
1、强夯技术参数的确定目前国内外尚没有一整套确定强夯参数的理论与计算方法,一般应参照国内强夯法加固路基的成功经验,初步确定各类路基的强夯参数。
在大面积强夯施工前,再选择代表性路段(夯区)进行试夯,以确定合理的强夯参数与施工工艺,试夯区的夯点布置不宜小于5×5个夯点,试夯区宽度不小于2倍的预期加固深度,且不小于20m×20m。
2、基土含水量的控制尽管强夯加固路基时对土体含水量的要求有所放宽,但基土含水量对强夯效果的影响还是比较显著的。
强夯法处理黄土路基的施工中,控制土体含水量至最佳含水量附近对改善强夯法处理路基的质量很有必要。
土的含水量宜低于塑限含水量1%~3%,在拟夯实的土地层内,土的含水量低于10%时,宜加水到塑限含水量;当土的含水量大于塑限含水量3%时,宜采用措施适当降低其含水量。
(三)强夯法处理湿陷性黄土试验1、试验目的黄土路基采用强夯进行处理,试验目的是确定夯锤质量、夯击次数、夯点间距、夯击遍数、沉降量、压实度的关系,在现场有代表性的场地上进行试夯,并通过测试,与处理前测试数据进行对比,检验处理效果,选取合理的机械配备和质量控制方案,根据试验结果确定大面积施工参数。
深厚严重湿陷性回填黄土地基处理应用案例及分析摘要:通过本项目案例分析,对30米厚严重湿陷性回填黄土,验证了沉管挤密桩的地基处理方案的可行性,桩体土压实系数、桩间土挤密系数、填土孔隙比、压实系数均满足规范要求,有效消除回填黄土湿陷性,避免出现地面沉降及下陷等不良情况,达到预期地基处理效果。
关键词:严重湿陷黄土深厚回填地基处理沉管挤密桩1.工程概况兰州某项目,占地面积约8000亩,挖填整平已完成,梁峁区域开挖整平,削山后的黄土回填至沟谷中。
建设区回填黄土厚度约5~30m,天然含水量为2.90~14.80%,平均值为7.20%;湿陷系数为0.000~0.157,平均为0.068,湿陷等级为Ⅳ级,湿陷类型为自重。
大厚度素填土固结沉降未完成,存在地面大面积沉降的可能,且遇水后素填土湿陷发生,进一步加剧沉降。
回填黄土须进行地基处理,控制后期地面沉降及下陷。
典型地勘剖面详图1。
图1 回填黄土典型地勘剖面关系图2.地基处理方案试验区及试验成果为达到预期地基处理效果,消除填土湿陷性,控制地面沉降,选取有代表性回填区域,进行地基处理试验。
地基处理方案为:沉管挤密桩法、SDDC法、预浸水+强夯法。
并根据桩体、桩间土挤密系数,湿陷性系数,含水量等检测成果,确定安全、经济、可行的地基处理方案。
2.1沉管挤密桩地基处理方案沉管挤密桩试验区回填黄土厚度约30m,桩径0.4m,桩间距0.7m、0.75m、0.8m、0.85m,正三角形布置,桩长约22m,采用跳桩法由外向内施工。
地基处理完成后,检测数据如下:(1)地基土处理前后湿陷性系数--深度变化曲线详图2;图2沉管挤密桩:地基土处理前后湿陷性系数--深度变化曲线(2)桩体土压实系数、桩间土挤密系数满足规范要求,挤密桩湿陷性消除深度约20~22m;(3)随着桩间距的减小,桩间土压缩性更低:桩间距0.7m时,地基处理后,孔隙比由原0.93降低至0.68;压缩系数由原0.16降低至0.08;压缩模量由原13.8Mpa增大至17.6MPa;(4)静力触探测试:地基处理后,锥尖阻力qc增大1.6~2.2倍,侧壁阻力fs增大1.5~2.3倍。
1 前言湿陷性黄土具有与粘性土不同的特征,主要是黄土有大孔隙和湿陷性。
黄土在一定压力作用下受水浸湿,地基土迅速破坏而发生显著的附加下沉。
在黄土地基上建造房屋和各种工程都必须采取措施,以防止湿陷性给建筑物带来危害。
这些措施包括地基处理措施、防水措施和结构措施。
而消除地基的部分湿陷量或全部湿陷量,是从黄土的颗粒结构改变其大孔隙,消除湿陷性,以防止建筑物的不均沉降,确保安全。
湿陷性黄土地基处理方法有重锤表面夯实、换土法、桩基和预浸水法等等。
用强夯法处理湿陷性黄土地基是近几年大量推广的新技术,它具有造价低;施工方法简便,施工速度快,加固效果好等显著优点。
以下结合工程实践,针对夯点布置,夯击遍数,施夯与夯击顺序,夯击质量控制,搭夯、夯锤选择,湿陷性与膨胀性,进行了探讨。
2 强夯原理强夯法是法国Louis Menard 技术公司于1969年首创的一种地基加固方法,亦称动力固结法。
是用很大的冲击能使地基土出现冲击波产生动应力以提高土的强度,改善土的压缩性,消除黄土的湿陷性等功能,减少差异沉降。
湿陷性黄土是在干旱或半干旱的气候条件下形成的。
在短期雨季,雨水把松散的粉粒粘聚起来,而长期干旱使土中水分蒸发,于是,少量水分同溶于其中的盐类都集中到粗粉粒周围,可溶盐逐渐浓缩成为胶结物。
由于颗粒间的分子引力结合水的作用,形成了以粗粉粒,为主体骨架的多孔结构。
黄土受水浸湿后,土颗粒间结合水膜增厚,结合水粘结力消失,盐溶于水中,骨架强度急剧降低。
在外力作用下,土的结构迅速破坏,土粒滑向大孔,粒间空隙减小,这是黄土湿陷性的内在过程,因此,消除黄土地基湿陷性的办法是击实压密减少孔隙比,增加干容量。
通过强夯使土颗粒重新排列,孔隙比显著减少,干容重增加,湿陷性消除,土性得到改善。
夯锤与土体作用时间极短约为0.03秒,夯锤瞬间作用于土体的冲力为锤重的数十倍。
强夯过程从脱钩到落地夯击土体的瞬间作用,分为三个过程。
第一由位能转变为动能,在碰撞土体时位能全部转变为动能。
预浸水法\强夯法在地基处理中的应用摘要预浸水法是利用黄土浸水后自重湿陷的特征,从而达到消除黄土的湿陷性。
强夯法是适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土,湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。
预浸水法和强夯法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。
关键词预浸水法;强夯法;地基基础;湿陷性黄土1 工程概况及地质条件1.1 工程概况富蕴八钢蒙库选矿厂位于距富蕴县90km的蒙库,额尔齐斯河主要支流喀拉额尔齐斯河东岸岸坡上,场地由东北向西南倾斜,地面坡度6%~14%,自然地表起伏不平,场地周围无重要建筑,地基处理面积约5 000m2。
1.2 地质条件根据新疆地矿局第四大队完成的《新疆富蕴八钢蒙库选矿厂工程》地勘报告,拟处理的该选矿厂的筛分间、粉矿仓、主厂房3处建筑场地地基土为黄土状粉土层具湿陷性,拟建场地为非自重湿陷性场地,Ⅲ级湿陷性黄土地基,深度6m~10m。
2 确定地基处理方案根据该工程的地质条件,我们进行了多个方案比较:2.1 换土基础换土基础就是把湿陷性黄土全部挖出,然后再回填级配好的戈壁土进行分层夯填。
由于湿陷性黄土比较深,地基处理面积约5 000m2,考虑这种地基处理方案施工的工期长,而且工程造价高。
2.2 挖孔桩考虑到该地基填土厚度有6m~10m,加之拟建建筑物设备基础比较大而多、荷载大,所以采用人工挖孔桩构造要求很复杂,增加了造价,延长了工期,这样的方案也不可取。
2.3 预浸水强夯法地基加固效果显著,使用设备简单,施工方便,速度快,投资省,既可提高地基的承载力,又能增强抗液化稳定性。
经上述方案对比研究后,确定采用预浸水强夯法对地基加固,然后进行钢筋混凝土浅埋基础施工。
3 方案设计及工艺技术3.1 浸水根据场地地质条件,确定单位用水量2.0 m3/m2~4.5m3/m2来安排输水能力。
浸水坑间距为5m,正方形布置,深度5.0m~8.0m(视现场情况定),浸水坑面积以基坑面积为准,当面积较大时可分段浸水。
对强夯法处理湿陷性黄土地基的探讨前言湿陷性黄土地基是建筑工程中常见的复杂地层,它的存在会给工程施工和后期使用带来很多麻烦。
为了解决这个问题,人们使用了很多方法,其中强夯法被认为是一种有效的处理湿陷性黄土地基的方法。
本文将探讨强夯法处理湿陷性黄土地基的原理、优缺点以及应用。
强夯法原理强夯法是一种将加固材料通过冲击载荷传递到固体地基上的地基加固方法。
使用一定重量和一定高度的夯锤,将加固材料(如碎石、碎石混凝土或砂砾等)不断的冲击到地基上,以达到加固地基的目的。
强夯法应用强夯法可以应用于各种土质地基的加固,其中对于湿陷性黄土地基的处理效果尤其明显。
因为湿陷性黄土地基的主要问题是含水量高,使其强度降低,容易发生变形。
强夯法可以采用冲击的方式破坏黄土结构,使黄土内的水分排除,提高其强度和稳定性。
强夯法优缺点优点1.处理方便。
强夯法不需要大量的设备,只需要夯锤等简单工具即可进行施工,比其他地基处理方法更加简单。
2.成本低廉。
强夯法需要的加固材料比较简单,而且不需要进行大量加工,使其成本很低。
3.处理效果好。
强夯法对湿陷性黄土地基的处理效果明显,可以大幅度提高地基的强度和稳定性。
缺点1.强夯施工会产生噪音和震动,会对周边居民及环境造成一定的影响。
2.后续工程如果需要开挖黄土地基,会很困难。
因为强夯将土壤打得十分坚硬,需要大量的机械设备才能开挖。
3.不适用于所有地基类型。
在一些特殊的地质条件下,强夯法对地基的增强效果较差,不能达到预期的效果。
通过本文对强夯法处理湿陷性黄土地基的探讨,可以看出强夯法是一种简单、成本低廉、处理效果好的地基加固方法。
当然,在实际应用中,我们还需要结合具体工程情况,综合分析各种地基加固方法,并选择最适合的方法进行加固。
孔内深层强夯法处理大厚度湿陷性黄土地基的试验研究王义强中铁六局集团有限公司北京100036摘要:以太原市某低含水量、大厚度自重湿陷性黄土为例,通过增湿处理和孔内深层强夯法(DDC法)成桩的水泥土桩处理工艺,解决了自重湿陷性黄土地基的问题。
现场试桩试验选取了桩距1300mm和桩距1400mm这2种方案进行比选。
通过对单桩复合地基承载力特征值、湿陷性试验结果和桩间土平均挤密系数的评判,得出该工程最佳设计参数。
该工艺为低含水量、深厚自重湿陷性黄土地区的地基处理提供了有益参考。
关键词:湿陷性黄土;孔内深层强夯法;增湿;沉管成孔中图分类号:TU753文献标志码:A文章编号:1004-1001(2020)12-2224-02DOI:10.14144/ki.jzsg.2020.12.007 Experimental Study on Treatment of Large Thickness Collapsible Loess Foundation by Deep Dynamic Compaction Method Inside Pile HoleWANG YiqiangTraffic Engineering Branch of China Railway Sixth Group Limited Company,Beijing100036,ChinaAbstract:Taking a low water content and large thickness self-weight collapsible loess in Taiyuan as mn example,the problem of self-weight collapsible loess foundation is solved by the treatment of humidification and the cement soil pile treatme n t by the deep dyn a mic compact!o n method in side pile hole(DDC).Two schemes of pile spaci n g of1300mm and1400mm are selected for field pile test.Through the evaluation of characteristic value of bearing capacity of single pile composite foundation,collapsibility test results and average compaction coefficient of soil between piles,the optimal desig n parameters of the project are obtai ned.The tech no l ogy provides a useful refere nee for foun d ation treatme n t in low water content and deep self-weight collapsible loess area.Keywords:collapsible loess;deep dynamic compaction method inside pile hole;humidification;sinking pipe hole-forming湿陷性黄土是一类非饱和欠压密土E,由于具有大孔隙和垂直节理的微观结构,故当遇水浸湿时,在荷载或自重的作用下,土体结构发生破坏,会出现不同程度的湿陷变形,对建筑物有极大危害。
孔内深层强夯法在湿陷性黄土地基处理中的运用发表时间:2017-06-21T11:50:56.080Z 来源:《基层建设》2017年5期作者:曹志枫[导读] 摘要:本文分析了孔内深层强夯法在处理湿陷性黄土地基上的技术优势,并且阐述了孔内强夯法的原理。
长期的实践可以清楚反映出,孔内强夯法对于大厚度、湿陷性黄土,地基湿陷性的消除具有良好的作用,并且在地基承载力方面有着较好的改善作用。
甘肃第六建设集团股份有限公司摘要:本文分析了孔内深层强夯法在处理湿陷性黄土地基上的技术优势,并且阐述了孔内强夯法的原理。
长期的实践可以清楚反映出,孔内强夯法对于大厚度、湿陷性黄土,地基湿陷性的消除具有良好的作用,并且在地基承载力方面有着较好的改善作用。
关键词:孔内深层强夯法;湿陷性黄土;地基处理;运用湿陷性黄土在我国的分部较为广泛,约占我国国土面积的60%以上。
一般来说,湿陷性黄土地的土层厚度在10m—20m之间,其土质较为疏松具有较高的压缩性。
在湿陷性黄土地区建筑地基是一个难处理的问题,采用的方法多种多样,例如CFG桩、换土垫层复合地基、孔内深层强夯等。
其中,孔内深层强夯因为其技术优势被广泛使用,并被建设部作为推广技术进行推广。
一、孔内深层强夯法DDC(Down Hole Deep Compaction)即孔内深层强夯法,对深层低级的处理极为有效。
这种方法对地基进行加固时可以使用建筑垃圾、工业垃圾、渣土等作为孔内填料,一方面降低了成本,另一方面对废弃资源进行再利用,完全达到绿色工程的要求。
经过多年的实践表明,孔内深层强夯法对于湿陷性黄土地区,能够很大程度消除该地区地基的湿陷性,能够提升地基的承载能力,达到地基处理的要求。
二、作用原理孔内深层强夯技术在桩锤的选取上采用尖锥杆状,有些则是橄榄状,在施工过程中由深及浅、自下而上对地基进行均匀加固。
在夯击过程中,垂直方向是深层动力夯、砸,锤侧的填料对锤本身有着极大侧压力。
因此,短时间会对桩周土形成较大压力,在成桩后会向四周缓慢释放,反过来对桩体产生侧向约束作用,使得桩体具有粘性特点。
湿陷性黄土地区孔内深层强夯地基加固施工应用提要:青海西部水电有限公司150kt/a铝基合金大板锭工程位于青海省民和县下川口工业园区,其建筑地基土质为西北湿陷性黄土,地基处理难度很大。
本工程的地基处理设计采用孔内深层强夯处理,又叫DDC法,该工艺可提高企业的经济效益,又可缩短施工周期,提高施工质量,取得了较好的经济效益和社会效益;本文重点介绍该法的施工应用。
关键词:湿陷性黄土孔内深层强夯处理DDC 灰土渣土Abstract: the western qinghai hydropower Co., LTD 150 kt/a aluminum alloy plate pounds in qinghai province about the project under the mouth industrial park, the construction of foundation soil in northwest collapsible loess, foundation treatment very difficult. The engineering of the foundation treatment design by deep hole processing the dynamic compaction, also called DDC method, this technology can improve the economic benefit of enterprise, and can shorten the construction period and improve the construction quality, and have achieved good economic benefits and social benefits; This paper mainly introduces the method of the construction of the application.Keywords: collapsible loess hole deep processing of dynamic compaction DDC mollisol ground there0 引言湿陷性黄土遇水浸湿时,土的强度会显著降低,在附加压力和土的自重压力下会产生下沉、下沉速度快的失稳性变形,对建筑物危害极大。
强夯法处理湿陷性黄土地基试验研究摘要强夯法作为一种地基处理方法,通常在处理碎石土、杂填土、粘土中得到广泛的应用,此次以辽宁阜新至朝阳高速公路的K301+500~K301+800为试验路段,采取600 kn·m-1200 kn·m的夯击能,以6、8、10击的单点夯击次数进行强夯地基处理试验,确定不同夯击参数下强夯法对黄土地基的加固效果,为辽宁阜新至朝阳高速公路的设计施工提供借鉴。
关键词强夯法;地基;试验1 工程地质条件1.1 施工前探井试验结果试验前揭露的该路段地层如下。
1)黄土状粉质粘土(Qdl+pl3):褐黄色、灰黄色,稍湿,硬塑,土质均匀,可见针状孔隙及白色钙质条纹。
该层厚度为10.4 m~10.7 m。
2)圆砾混土(Qdl+pl3):灰色,稍湿,中密状态,一般粒径5 mm~10 mm,最大粒径5 cm~8 cm,摩圆中等,分选差,混粉土或沙土约10%~15%。
呈透镜体状,分布不均。
一般厚度0.4 m~1.7 m。
3)砂岩(J3t):紫红色,泥质胶结,碎屑结构,层状构造,全风化状态,呈硬土状。
2 设计要求施工前对地基土进行了一系列的湿陷性试验,经统计分析可知该段地基土中湿陷性黄土厚度4.5 m~6.8 m,湿陷系数δs=0.032,湿陷起始压力Psh=97.8 kPa,湿陷量△s=205.5 mm,湿陷程度轻微,湿陷等级Ⅰ级。
1)根据公路设计的需要和场地工程地质条件,强夯法主要处理厚度为2 m~8 m的湿陷性黄土,根据工程的实际情况,划分为黄土厚度2 m~5 m和5 m~8 m两种情况。
经综合分析,确定分别采用600、800、1000、1200 kN·m夯击能量进行处理地基试验,要求确定采用600、800、1000、1200 kN·m夯击能量强夯处理的有效深度和满足有效处理深度条件下的最小单点夯击次数。
2)通过强夯法处理要求能消除地基土的湿陷性。
3 试验方法该路段强夯处理主要设计参数为:1)单击夯击能:600、800、1000、1200 kN·m。
大孔径深层强夯处理湿陷性黄土地基导言所谓湿陷性黄土是指在一定压力下受水浸湿,土结构迅速破坏并产生显著附加下沉的黄土,在我国西北地区较常见,对其处理方法有垫层法、强夯法、挤密法和预浸水法等黄大孔径深层强夯处理湿陷性黄土地基指采用带门架的柴油履带打桩机,将10t及以上的重锤提升到一定高度后自由下落回填形成直径1000mm以上的深层桩体的过程,是集挤密、强夯、垫层于一体的综合施工方法,尤其在湿陷性黄土地区多层建筑地基处理中优势更为明显黄试桩大孔径深层强夯施工前,先将基础土方开挖至打桩面标高,预留虚桩高度600mm黄打桩前应按《建筑场地墓坑探查与处理技术规范》(DBJ61-57-2010)进行处理,然后在设计试桩区布设试桩,要求处理后的复合地基承载力特征值不小于设计值黄试桩的同时要确定成孔方法、处理深度、夯填落距、填料数量和夯击次数等工艺、参数,以便大面积施工时进行桩基施工质量控制。
定位放线按照设计图纸和业主提供的坐标、高程等数据,用全站仪和经纬仪进行桩点定位放线,确定桩基的纵横排位控制线,复核无误后用钢卷尺进行分点布桩,同时进行编组、编号和桩位标志,做好放线记录、以备查用黄大孔径深层强夯桩位可以按照3000mm等边三角形排布,还可以按照框架柱距排布,因此要分区域、分段进行桩位标志黄桩位标志一般采用直径20mm的钢钎在布设的桩位点打30~50mm深的孔,桩位点误差不大于20mm,然后向孔内灌石灰进行标记即可。
桩机成孔大孔径深层强夯处理湿陷性黄土地基都在地下水位线以上进行,成孔方法有冲击成孔和机械成孔黄对于黄土层比较松散,地基处理在6m以内的桩体可采用冲击成孔;对于土质坚硬、冲击困难,地基处理超过6m的桩体应采用机械成孔,具体要根据试桩情况调整施工工艺黄当采用机械成孔时,在成孔距桩底标高1~2m处留置原土层,再采用重锤夯冲至地基处理设计深度。
成孔深度符合要求后复核桩位、孔深、孔径和垂直度,桩位允许偏差为士50mm,孔深允许偏差为士50mm,孔径允许偏差为士20mm,垂直度允许偏差为2.5%桩长。
预浸水+孔内深层强夯法处理黄土地基的试验研究摘要:新疆地区黄土普遍存在含水量低、结构强度高,直接采取压密、挤密方法往往造成处理效果较差、处理深度有限。
通过对某工程采用预浸水+孔内深层强夯(DDC法)对黄土地基进行处理,全部消除处理深度内黄土的湿陷性,地基承载力满足了建筑物荷载要求。
该方法可广泛应用于新疆各地不同黄土厚度、不同湿陷等级的各类建设工程中,有效提高黄土地基的土地利用价值。
关键词:预浸水法强夯法湿陷性黄土
1.工程概况及地质条件
1.1工程概况
某项目建筑场地地形较平坦,地貌为缓丘,地层较为单一且较稳定,主要为黄土状粉土、卵石、粉土,粉土层作为卵石层的夹层在场区内分布不连续。
上部的黄土状粉土具湿陷性,场地为自重湿陷性黄土场地,黄土地基的湿陷等级为Ⅱ~Ⅲ级,个别地段为Ⅳ级,工程性能较差,厚度大,不能作为建筑物的天然地基持力层,需采取人工地基方案。
2.地基处理方案
2.1预浸水
通过预先成孔并在孔内填入砾料而形成坚向过水通道,在一定水头高度水体重力作用下,使水体进入处理深度内的黄土层中,在一定时间内经各向渗透均匀分散在土层中,从而达到增加土层含水量,降低土体结构强度为后序土体挤密提供条件。
2.2孔内深层强夯
处理土层含水量达到适合后进行钻孔,从地面向孔内填入灰土、素土,边填边夯实,使孔内填土在强力夯锤作用下夯实,扩充且对孔周土进行挤密,从而达到消除黄土的湿陷性并提高地基土强度的目的。
3.试验区试验过程及结果分析
3.1增湿试验
增湿试验分3#、4#两个区进行,本文介绍3#试验区的试验过程。
3#增湿试验区布置11个增湿孔,孔径150mm,孔距1.5m,正三角形布孔,孔深14.0m(见图1),经过3天注水,累计注水量100m3,完成了增湿作业;经过7天的消散期,对1#检测孔进行取样测试含水量,取样间距1.0m,平均含水量19.2%;经过30天消散期对2-6#检测孔进行取样测试,在设计有效扩散半径范围内的2#、3#、4#、5#检测点,平均含水率分别为16%、15.3%、15.6%、13.2%,6#检测
点距增湿孔距离1.5m,超过有效影响半径,实测平均含水率9.3%。
通过对增湿数据的分析,分层增湿法效果良好,增湿孔的有效影响半径以1.0m为宜,增湿孔布置应为1.6m正三角形布孔。
增湿孔深度应比设计增湿深度浅4.0m为宜。
超前管的埋入深度以5-6m为宜。
由于浅部增湿量较低,应采用沟槽串联起增湿孔,增加浅部的含水量。
注水后的消散时间宜为15天。
3.2夯扩桩压实系数试验
在3#试验区布置3根试桩,试验不同能级条件下桩体的压实系数,三根试桩呈正三角形布置,桩距1.1m,成孔Φ400,桩长15.1m,均为素土桩,三根桩柱锤重均为2吨,每次填料量0.1m3,每步锤击数设计G1为8击、G2为10击、G3为12击。
对3根试桩的桩体压实系数和桩径进行取样检测。
探井取样间距1.5m,测试项目为含水量、干密度,检测结果见表1。
从三根桩检测数据来看,平均含水量分别为15.8%、15.0%、
14.5%,均满足最优含水率要求。
平均压实系数分别为0.98、1.01、1.01,可见,采用不同的夯击能,其桩体压实系数桩均满足规范要求的0.96。
从探井中对三根试桩不同深度的桩体直径进行测量,桩体直径分布在600-700mm之间,满足设计要求。
由以上检测结果可以看出,在桩间土含水量和桩的含水量达到最优含水量的前提下,本次试验的三根素土桩分别采用8击、10击、12击夯击能均满足规范要求的压实系数0.96,桩体直径均大于设计要求的Φ600。
工程桩施工时,可采用2吨的柱锤,每米填料0.1m3,10击夯击能作为施工控制参数。
4.结论
该方法处理后的湿陷性黄土地基压实度得以大幅提高,同时还具有以下优点:
(1)采用先成孔后在孔内强夯的施工工艺,可以最大限度地提高地基处理深度,可比其他方法提高10-15m;
(2)处理后地基强度主要由孔内桩体强度和孔周土密实度控制,因此可通过调整孔内填料(如粉土、灰土)和增减夯击能、夯击次数来达到上部荷载要求,如采用孔内灰土填料,地基承载力可比其他方
法提高20-30%;
(3)该方法不受场地周边环境条件制约,特别适用于周边已有建筑物大厚度黄土地基的处理;
(4)与内地同类技术比较,此项目增加了深层浸水工艺,具有较大的创新性,完善了孔内深层强夯技术,提高了黄土地基处理效果,适用于新疆等气候干燥地区。