摘要:動力排水固結(jié)加固軟土地基技術(shù)是一種先進行排水系統(tǒng)的鋪設,接著實行堆載預壓,最后再進行強夯的復合型軟土地基處理方法,這種方法在處理含水量和壓縮性高的軟土地基工程施工方面,具有工程造價低、工程工期短、安全可靠、效果良好的優(yōu)點。本文將在結(jié)合某地基礎工程軟土地基施工過程的基礎上,分析動力排水固結(jié)法在加固基礎工程軟土地基處理方面的具體運用。
關(guān)鍵詞:動力排水固結(jié)法;加固;軟土地基;技術(shù)
動力排水固結(jié)法概念的產(chǎn)生主要是基于對動力固結(jié)法的改進和補充,它主要是針對軟土的結(jié)構(gòu)特性、運用動力排水固結(jié)對軟土地基加固的原理,再結(jié)合動力固結(jié)法的基本方法而產(chǎn)生的。動力固結(jié)法無法解決的對高飽和度粘性土,特別是淤泥和淤泥質(zhì)土這些滲透性不高,含水量很高的的土質(zhì)構(gòu)成的軟土地基的處理,動力排水固結(jié)法就可以在很大程度上實現(xiàn),可以減小對軟土結(jié)構(gòu)的破壞,降低強夯時產(chǎn)生的孔隙水壓力,從而起到對軟土地基加固的目的。
1動力排水固結(jié)法加固軟土地基的基本原理
為了改善軟土地基的排水邊界條件,動力排水固結(jié)法在加固軟土地基時,就要把排水體鋪設在工程的軟土中,常見的排水體主要有:袋裝沙井、砂墊層以及塑料排水板。為了更好地產(chǎn)生堆載靜壓的效果和防止鋪設夯擊時,對軟土地基的結(jié)構(gòu)造成直接性的破壞,需要把一定量和一定厚度的土層填埋在砂墊層上。同時為了能夠使高強度的孔隙水壓力在軟土地基上形成,在強度夯擊時,就需要借助豎向排水體向土層更深處傳遞夯擊形成的強大動應力。因為在強度夯擊動應力作用下會有水力劈裂的現(xiàn)象發(fā)生,再結(jié)合在軟土地基中鋪設的豎向排水體,這樣動,靜荷載就會有效地聯(lián)合起作用,使得在不長的時間里孔隙水壓力就可以完全消散,在此基礎上,合理應力也會隨之加強,相應地,土層固體的強度逐漸增強,就可以實現(xiàn)對工程軟土地基的加固[1]。
2動力排水固結(jié)法在基礎工程軟土地基施工中的運用分析
下文主要結(jié)合某地基礎工程施工中運用動力排水固結(jié)法對工程軟土地基進行加固的過程,分析和探究動力排水固結(jié)法的實際施工技術(shù)和施工時應該注意的事項。
(一)某地基礎工程施工概況
為了使當?shù)氐幕A工程施工更加完善和合理,就要在以往工程施工的基礎上,對其進行一定程度的擴展和修復,目前的基礎工程施工就是對以往工程施工的擴展和完善,施工地點在某會議展覽中心南側(cè)的空地處,與河靠近,且此地實際施工的地質(zhì)狀況比較復雜,基礎工程施工的工期很緊急。
由相關(guān)的地質(zhì)資料得知,基礎工程施工南面的河流寬為20米,河流地勢相對平坦,基礎工程施工的路基下土層自下而上依次是:中度粗的砂層、沖積或洪積形成的粉細砂層及淤泥土質(zhì)的粘土、淤泥或者是雜填土以及素填土。其中粉細砂層是松散狀的、可以進行液體化的土層,它的平均厚度約為4.68米。淤泥土質(zhì)的粘土層和淤泥都屬于高壓縮性的土質(zhì)層,其承載力的基本值不大于55kpa,土質(zhì)層平均厚度是2.89米。雜填土和素填土的平均厚度是最小的,為2.6米,主要是松散狀分布,壓實的不夠嚴緊。季節(jié)和當?shù)睾恿鞒彼臐q落對地下水的影響非常嚴重,導致其水位的漲幅是2.4-2.8米,地下水的下埋深度是1米,流動性比較大[2]。
(二)動力排水固結(jié)法在基礎工程軟土地基施工中的技術(shù)要點
因為以上土層的承載力完全不符合基礎工程施工沉降和地基堅固穩(wěn)定的標準,就需要對此基礎工程施工路基根底不穩(wěn)的施工路段進行軟土地基的處理,以更好地使基礎工程施工路基的承載力符合要求,路基施工后的沉降和滑動更加穩(wěn)定。
根據(jù)以上分析,針對此地基礎工程施工位置靠近河流,淤泥層很薄和填土層很厚,地下水位流動性大,各土層的壓縮性高和含水量很大的施工特點,再加上對基礎工程施工具體位置和工期的要求,施工單位在對基礎工程軟土地基進行施工時,就運用動力排水固結(jié)法。
采用動力排水固結(jié)法對基礎工程軟土地基進行施工,就是把豎向塑料排水板鋪設在軟土地基基礎工程段,在相對的時間范圍內(nèi),持續(xù)有重量地強度夯擊該道路軟土地基,經(jīng)過這樣的持續(xù)振動,能夠使土層中的水體快速地沿豎向塑料排水管流出,土層可以迅速堅固凝結(jié),進而提高基礎工程施工軟土地基的承載力[3]。具體如下:
1、在實際施工前,要測取動力排水固結(jié)法的重要施工參數(shù),選用21m×21m的試驗段來測取,參數(shù)主要有:地基最后沉降量、地基底面的直徑、總體的土層下沉量、夯擊質(zhì)量、土體的最合適含水量。
2、首先把土體表面的填土挖到施工設計要求的高度,再把0.9米的粉細砂排水墊層鋪設在上面,接著就運用豎向塑料排水板進行排水,依據(jù)設計參數(shù),選用800-1200kN.m的能量對軟土地基實行連續(xù)的夯擊。
3、在少擊多遍、從輕到重、逐漸變重的原則下,總共對軟土地基夯擊五遍,第五遍的夯擊能量是500kN.m,第四遍的夯擊能量是1200kN.m,第二和三遍的夯擊能量是1000kN.m,第一遍的夯擊能量是800kN.m,前面的四遍都要求連續(xù)夯擊兩遍,且間距保持在3.6米,最后一遍運用搭接夯擊,其范圍是夯錘范圍的四分之一。
4、要把單點總體的夯擊沉量把握在0.7米范圍內(nèi),一般把最后的土層下沉量控制在1-2cm,并且把兩遍之間的時間間隔設定為2d.
(三)軟土地基強度夯擊施工要點
1、在基礎工程施工周邊挖一條簡單的臨時隔絕振動的溝渠,寬是3米,深是2.5米,避免施工夯擊時對附近建筑物和防護堤的振動。
2、要在最合理含水量的條件下操作夯擊,要保證錘重力在底面積上的單位靜壓力是16-22KPa,同時也要保證符合800-1200KN.m的強夯能量[4]。
3、強夯操作的具體順序是,先周圍再中心,分層次夯擊,前后兩次的循環(huán)夯擊的錘底直徑應該錯開一半。
4、強夯施工后,應進行質(zhì)量檢驗,要求最后達到的地基底面的總下沉量大于試驗總量的80%,如果發(fā)現(xiàn)不合格的現(xiàn)象,應及時補夯。
(四)檢驗動力排水固結(jié)法的施工效果
1、進行室內(nèi)和現(xiàn)場各項施工的試驗,以保證動力排水固結(jié)法對軟土地基的施工質(zhì)量,結(jié)果如下:
由上表可知,用固結(jié)法強夯后土體承載力增加到了135kpa,符合不小于120kpa的要求。此地基礎工程施工完成后,還對基礎工程施工地基觀測了3個月的時間,發(fā)現(xiàn)路基施工后的沉降符合設計參數(shù)的要求[5]。
2、此地基礎工程施工軟土地基運用動力排水固結(jié)法進行處理,從開始的鋪設豎向塑料排水管直到強度夯擊,時間控制在施工要求的范圍內(nèi)。
由上例分析證明,針對軟土地基含水量和壓縮性高,地下水位流動性強的特點,動力排水固結(jié)法可以很很好地運用在其中,并發(fā)揮非常重要的作用。
結(jié)束語
動力排水固結(jié)法已在大量工程實踐中得到證明,但是作為在軟土地基處理方面的新技術(shù),在夯擊強度、施工工藝、效果檢驗等方面都需要對其進一步的革新,使其發(fā)揮更大的作用。
參考文獻:
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