余貴華,朱金松
(1.安徽省城建設(shè)計(jì)研究院,安徽 合肥 230001;2.華匯工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司合肥分公司,安徽 合肥 230001)
某倉儲區(qū)一期軟基處理工程,庫區(qū)一期總占地面積約18.6萬m2,淤泥軟基處理面積為14.9005萬m2。該工程軟基處理范圍內(nèi)地質(zhì)條件很差,原為人工圍成大小不等的漁塘,后經(jīng)沖填土處理,但沖填土厚度分布很不均勻,其厚度為0.0m~5.0m之間,且含泥量大。場地均分布有海陸交互相灰黑淤泥層,呈流塑狀態(tài),厚度為1.3m~16.7m,平均為12.0m;含水量為45.8%~114%,平均值為75.0%;孔隙比為1.517~2.992,平均值為2.087。施工過程中不斷發(fā)現(xiàn)大小不等泥潭區(qū)且分布面積廣泛,造成施工困難。軟基處理在雨季施工,難度大。為保證該項(xiàng)目工程質(zhì)量、進(jìn)度與較低的造價(jià),該工程主要采用靜動(dòng)力排水固結(jié)法進(jìn)行軟基處理。地基處理主要技術(shù)要求為:①交工面道路區(qū)fak≥120kPa,油灌區(qū)fak≥80kPa;②使用期內(nèi),最大工后沉降≤300mm,差異沉降≤0.3%。
該工程采用的靜動(dòng)力排水固結(jié)法的主要施工工藝參數(shù)如表1所示。
該工程采用綜合手段對軟土地基的加固效果進(jìn)行檢驗(yàn)。主要從以下方面進(jìn)行加固效果檢測。
1.3.1 孔隙水壓力
該工程雖然塑料排水板間距比較大(1.4m,正方形布置),但根據(jù)孔隙水壓力時(shí)間變化曲線來看(圖1為孔壓-時(shí)間變化曲線),該方法能有效快速使孔隙水壓力消散,確保不出現(xiàn)橡皮土,達(dá)到了預(yù)期效果。
1.3.2 分層沉降
根據(jù)沉降觀測結(jié)果,在工程施工期間原地表的沉降量達(dá)329mm~1138mm;時(shí)間關(guān)系曲線均已趨平緩(圖2為沉降量-時(shí)間變化曲線)表明沉降在工后已經(jīng)趨穩(wěn)定,工后沉降很小。
1.3.3 靜力觸探試驗(yàn)
圖1 孔隙水壓力監(jiān)測曲線圖
圖2 沉降監(jiān)測曲線圖
根據(jù)靜力觸探試驗(yàn)工前、工中(兩遍點(diǎn)夯后)和工后結(jié)果比較(圖3、4為靜力探觸端阻力-深度變化曲線),淤泥層端阻力增長2~10倍,平均為4.5倍,而且地表以下淤泥層均得到了加固,加固深度大于9.0m。
圖3 道路區(qū)淤泥層靜力觸探Ps~h 關(guān)系曲線
圖4 油罐區(qū)淤泥層靜力觸探Ps~h 關(guān)系曲線
1.3.4 十字板剪切試驗(yàn)
圖5 道路區(qū)淤泥層十字板剪切Cu~h 關(guān)系曲線
圖6 油罐區(qū)淤泥層十字板剪切Cu~h 關(guān)系曲線
靜動(dòng)力排水固結(jié)法主要工藝參數(shù) 表1
根據(jù)十字板剪切試驗(yàn)工前、工中和工后的結(jié)果(圖5、6),淤泥層的剪切強(qiáng)度增長2~12倍,平均為5.0倍;淤泥層的靈敏度明顯降低。
1.3.5 地基土載荷試驗(yàn)
根據(jù)地基土載荷試驗(yàn)檢測結(jié)果(圖7、8)表明,油罐區(qū)地基承載力特征值均大于120kPa,道路區(qū)地基承載力特征值均大于180kPa,地基承載力特征值均超過設(shè)計(jì)要求。地基土中密實(shí)度大為增加,地基承載的均勻性得到明顯改善,實(shí)現(xiàn)對地基的預(yù)震作用,有效地提高抗震性。
圖8 油罐區(qū)地基土載荷試驗(yàn)Q~s 關(guān)系曲線
圖8 油罐區(qū)地基土載荷試驗(yàn)Q~s 關(guān)系曲線
本文結(jié)合某倉儲區(qū)的軟土地基處理工程實(shí)例,介紹了軟土地基處理的基本方法。靜動(dòng)力排水固結(jié)法是一種新的技術(shù)方法,該法將適量的靜(覆蓋)力、動(dòng)力荷載及其后效力與快速排水體系進(jìn)行有機(jī)結(jié)合對軟土地基進(jìn)行加固。該法具有其自身的特點(diǎn),影響加固效果的因素眾多、復(fù)雜,在設(shè)計(jì)與施工中不應(yīng)簡單沿用傳統(tǒng)強(qiáng)夯法與靜力排水固結(jié)按的規(guī)范規(guī)定。該法的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的科學(xué)性和預(yù)測性有待進(jìn)一步研究及在大量工程經(jīng)驗(yàn)積累基礎(chǔ)上提高,建議盡量采用信息化施工,進(jìn)行施工質(zhì)量的過程控制、處理區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)控制,并作為參數(shù)確定、設(shè)計(jì)調(diào)整依據(jù)。本文研究得到的主要結(jié)論如下:
①靜動(dòng)力排水固結(jié)法是一種有效的軟土地基處理方法,可在較短時(shí)間內(nèi)從根本上改善地基土的物理力學(xué)特性,該法在造價(jià)、效果、工期方面具有明顯的綜合優(yōu)勢,有進(jìn)一步推廣應(yīng)用價(jià)值。
②工程中采用了插塑料管的排水方案,雖然塑料排水板間距比較大(1.4m,正方形布置),但通過分析孔隙水壓力時(shí)間變化曲線,發(fā)現(xiàn)該方法能有效快速使孔隙水壓力消散,確保不出現(xiàn)橡皮土,達(dá)到了預(yù)期效果。
③根據(jù)靜力觸探試驗(yàn)工前、工中(兩遍點(diǎn)夯后)和工后結(jié)果比較發(fā)現(xiàn),淤泥層端阻力增長2~10倍,平均為4.5倍,而且地表以下淤泥層均得到了加固,加固深度大于9.0m。
④通過分析地基加固前、工中和工后,十字板剪切試驗(yàn)的結(jié)果,以現(xiàn)淤泥層的剪切強(qiáng)度增長2~12倍,平均為5.0倍;淤泥層的靈敏度明顯降低。
⑤根據(jù)地基土載荷試驗(yàn)檢測結(jié)果表明,油罐區(qū)地基承載力特征值均大于120kPa,道路區(qū)地基承載力特征值均大于180kPa,地基承載力特征值均超過設(shè)計(jì)要求。地基土中密實(shí)度大為增加,地基承載的均勻性得到明顯改善,實(shí)現(xiàn)對地基的預(yù)震作用,有效地提高抗震性。
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