趙海軍

【摘要】 東改工程C-Ⅱ標(biāo)段輸水管線地處鳳凰崗窯坑地段,地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變,地下水豐富。針對輸水管線基坑開挖深度范圍內(nèi)的泥質(zhì)粉砂巖風(fēng)化土和納長斑巖風(fēng)化土遇水或在潮濕的環(huán)境中極易軟化的特性,通過試驗(yàn)、探索、創(chuàng)新,因地制宜對該標(biāo)段地基基礎(chǔ)處理進(jìn)行了有效的控制。

【關(guān)鍵詞】 基礎(chǔ)處理;控制

東改C-Ⅱ標(biāo)輸水管線地處鳳凰崗～窯坑地段,全長3.420Km,一般地面高程41.00～36.00m,開挖高程31.70～26.82m,基坑開挖深度7.50～13.20m。在輸水管線基坑開挖深度范圍內(nèi)所揭示的地層巖性屬泥質(zhì)粉砂巖風(fēng)化土和納長斑巖風(fēng)化土及第四系全新統(tǒng)(Q4aL+pL)沖洪積粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂和礫砂。該輸水管線地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變,地下水豐富,由于基坑開挖深度較深,常常受到地下水的影響,在基槽開挖過程中如何對開挖基礎(chǔ)面進(jìn)行檢測判定、如何對軟弱夾層進(jìn)行處理、如何對處理后基礎(chǔ)面質(zhì)量進(jìn)行檢測控制均是我部急需解決的問題。

一、通過輕型觸探試驗(yàn)判斷基礎(chǔ)是否有軟弱夾層

當(dāng)基礎(chǔ)開挖至設(shè)計(jì)高程后,現(xiàn)場監(jiān)理工程師即到基坑現(xiàn)場檢查,清除基礎(chǔ)表面浮土、淤泥后開始進(jìn)行輕型觸探測試。觸探試驗(yàn)時以現(xiàn)場地基軟硬變化程度的實(shí)際情況為原則,若在第一層(0>30cm)大于40擊就不再繼續(xù)往下觸探;若第一層達(dá)不到28擊應(yīng)打第二層(30～60cm),并視具體情況繼續(xù)打至1.5米?，F(xiàn)場掌握貫入深度,爭取一次貫入到位;輕型觸探孔沿管槽中軸線及兩側(cè)梅花型布置,布孔間距一般不超過5米。整個測試過程,現(xiàn)場監(jiān)理工程師必須全過程旁站,據(jù)此測試數(shù)據(jù)為判定地基基礎(chǔ)的性質(zhì)確定一個有力的依據(jù)。

二、軟弱夾層的處理控制

地基和基礎(chǔ)是建筑物的根本,又屬地下隱蔽工程,尤其是大型輸水管道主體結(jié)構(gòu)座落在這樣的軟弱土地基上,再加上管頂又有較大的填土荷載,如果對這樣的軟弱土地基不作任何處理,就有可能出現(xiàn)局部剪切乃至整體滑動的危險。此外,軟弱土地基上建筑物的沉降和不均勻沉降也是比較大的,而不均勻沉降則可能會導(dǎo)致建筑物開裂或嚴(yán)重影響建筑物的正常使用。C-Ⅱ標(biāo)段采用換填混合料來處理軟弱土地基,處理的目的是要提高基礎(chǔ)下地基的承載力,降低軟弱土的壓縮性,減少沉降和不均勻沉降,保證地基的穩(wěn)定,其混合料系由碎石、粗砂、中細(xì)砂和水泥組成,配合比為碎石:粗砂:中細(xì)砂:水泥=52:30:10:8。

當(dāng)采用輕型動力觸探對地基進(jìn)行原位測試而不能滿足地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fK≥200KPa時,則應(yīng)將輸水管道基礎(chǔ)下一定深度范圍內(nèi)的軟弱土層挖去,然后回填以強(qiáng)度較高的混合料,并分層碾壓密實(shí)。碎石粒徑一般以0.5～3.0cm為宜,回填混合料要求在最優(yōu)含水量時壓實(shí),以便得到良好的效果。此過程現(xiàn)場監(jiān)理工程師主要對軟弱土地基的挖除、換填混合料的配合比、換填混合料的含水量等要嚴(yán)格控制,值得注意的是回填混合料施工時一定要加強(qiáng)基坑排水,以防基底土軟化和填料的含水量增大。

三、基礎(chǔ)處理后的檢測控制

壓實(shí)填料的質(zhì)量是以壓實(shí)系數(shù)λc 來控制的,它是填料施工時實(shí)際達(dá)到的控制干密度ρd和室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)中填料在最優(yōu)含水量時的最大干密度ρdmax的比值,可見,當(dāng)λc =1時,說明填料地基的質(zhì)量與試驗(yàn)室所得的結(jié)果相同,但實(shí)際施工中一般不容易達(dá)到試驗(yàn)室的試驗(yàn)結(jié)果,故只要求壓實(shí)系數(shù)λc ≥0.95,即可滿足設(shè)計(jì)要求。施工時,將調(diào)節(jié)到最優(yōu)含水量的填料(此時以用手握捏填料不完全散開為度)按每層虛鋪厚度25～30cm鋪平,然后進(jìn)行碾壓。碾壓應(yīng)順次序進(jìn)行,避免漏壓,在機(jī)械碾壓不到的地方應(yīng)用人工補(bǔ)夯。壓實(shí)填料的虛鋪厚度和壓實(shí)遍數(shù)與壓實(shí)機(jī)械功能的大小有關(guān)。本標(biāo)段用8～12t碾壓機(jī)械,碾壓8～12遍,則控制干密度一般可達(dá)2.15g/cm

碾壓填料的質(zhì)量檢驗(yàn)工作應(yīng)隨施工進(jìn)度分層進(jìn)行,可按每50～100㎡布置一個檢測點(diǎn)進(jìn)行,采用核子密度儀測定其干密度,并與設(shè)計(jì)干密度或壓實(shí)系數(shù)比較,如果未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,則應(yīng)增加壓實(shí)遍數(shù)。實(shí)踐表明,C-II標(biāo)段采用換填混合料處理軟弱土地基572.0m均取得了良好的工程效果,經(jīng)廣東省水利水電工程質(zhì)量檢測中心站采用靜載荷試驗(yàn)等原位測試方法進(jìn)行檢驗(yàn),其最大試驗(yàn)荷載為2000KN,載荷板面積4.0㎡(500Kpa),載荷試驗(yàn)的Q～S曲線無明顯陡降段,地基所受壓力Q(KN)與其變形S(mm)基本成線性比例關(guān)系,各級荷載下沉降均滿足規(guī)范中的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk≥250Kpa,地基非均勻沉降δ<30㎜,地基大沉降δ<60㎜,滿足設(shè)計(jì)要求。

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