濕陷性黃土的危害及施工防治措施要點
濕陷性黃土的危害
黃土濕陷是下沉量大,下沉速度快的失穩(wěn)變形,也可導(dǎo)致地基的不均勻沉降,對建筑物危害較大:會造成構(gòu)筑物傾斜,房屋墻身破壞,梁柱等承重結(jié)構(gòu)開裂等。在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行建設(shè),對建筑物地基需要采取處理措施,以減小濕陷性黃土地基因浸水而引起的濕陷變形,以保證建筑物的安全與正常使用,減少后期的維保費用。另外對道路工程的危害主要表現(xiàn)為遇水后的不均勻沉降,引起市政道路大面積的開裂,下沉影響道路的施工質(zhì)量和行車安全。 2 防治措施 為防止黃土地基受水浸而濕陷,可采用墊層法,強夯法,沖擊壓實法,素土樁擠密加固法,換填等措施加固,提高土層承載力,減少下沉,根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定施工方法分析如下。 1 換填 為調(diào)整地基土的均勻性及擴(kuò)散附加應(yīng)力和提高地基承載力并消除粉砂②層的濕陷性,在取土場對棕紅色粉砂取樣進(jìn)行重型擊實試驗,棕紅色粉砂的最大干密度為2.06~ 2.09g/立方厘米,最佳含水量為6.5%~7.5%。將地基土保持最佳含水量, 經(jīng)碾壓密實后,防滲效果好,強度可大幅度提高。故采用分 層碾壓換填法進(jìn)行地基處理,換填厚度不宜小于1.0 ~ 1.5m, 壓實系數(shù)不小于0.95,碾壓回填之后地基承載力的特征值可按 180KPa 考慮,經(jīng)過碾壓回填后,地基土的濕陷性可以得到顯 著的改善。分層碾壓回填施工要求 。 (1)采用不小于15t的振動壓路機(jī)。 (2)換填材料采用本場地內(nèi)廣泛分布的潔凈的棕紅色粉砂。 (3)確??刂圃谧罴押可舷?。 (4)每層壓實厚度不大于0.3m。 (5)碾壓回填方案為基底下挖至設(shè)計處理深度后,對基底灑水直接碾壓,然后再按照分層碾壓回填的要求進(jìn)行。 (6)雨季施工時需做好相關(guān)施工措施。 2 強夯 對于中等~強烈濕陷區(qū)域,對于重要建筑物應(yīng)全部消除地基的濕陷性,處理深度為自重濕陷性地基應(yīng)處理基礎(chǔ)底面以下的全部濕陷性土層。為了提高地基承載力和降低土層壓縮性采用強夯法進(jìn)行。強夯法施工的優(yōu)點和效果:施工工藝、設(shè)備簡單,易操作和控制,工程造價低等諸多優(yōu)點,是目前最為常用和最為經(jīng)濟(jì)的深層地基處理方法之一。 強夯法加固地基,是將一定重量的重錘以一定落距給予土體以沖擊和振動,從而提高地基的強度,降低土體的壓縮性。強度提高過程可分為:夯擊能量轉(zhuǎn)化,同時伴隨強制壓縮或振密,土體液化或土體結(jié)構(gòu)破壞排水固結(jié)壓密,觸變恢復(fù)并伴隨固結(jié)壓密,土的強度繼續(xù)提高。達(dá)到增大壓實度,改善土的振動液化條件,完成土體壓縮-加密的過程,消除濕陷性黃土的濕陷性等目的。在處理濕陷性黃土地基之中根據(jù)實際情況分析影 響因素,經(jīng)綜合選型項目采用宇通YTQH350液壓履帶式強夯機(jī),標(biāo)準(zhǔn)夯能級(t.m)350,夯錘重量(t)17,最大提升高度(m)25.7,錘底靜壓力在25~40kPa并制定切實可行的施工方案,從而滿足質(zhì)量要求。夯后一般地基強度可提高2~5倍,壓縮性可降低2~10倍,加固影響深度可達(dá)6~10m,消除或降低大孔土的濕陷等級。工效高、施工速度快,每臺設(shè)備每月可處理地基面積5000~10000平方米,比樁基擠密加固可加快工期1~2倍,節(jié)約投資50%以上。對非自重濕陷地基,該法可以全部消除地基濕陷性,對自重濕陷地基則應(yīng)控制下部未經(jīng)夯實土層的剩余濕陷量。 (1)強夯法影響因素。1)含水量是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一,含水量的變化會直接影響土的強度。濕陷性黃土地基中的天然含水量比較小,相對加固飽和土地基而言,強夯過程中一般不會出現(xiàn)孔隙水?dāng)U散,這更加有利于強夯法的施工。2)孔隙比是描述結(jié)構(gòu)性變化的一個重要參數(shù),濕陷性黃土地基中的天然含水量比較小,在巨大的夯擊能作用下土顆粒和孔隙空間性增加,孔隙比減小。經(jīng)強夯處理后,土質(zhì)達(dá)到密實狀態(tài),孔隙體積可減少約60%。土質(zhì)中含水量沒有發(fā)生變化,但飽和度卻不斷增加。 (2)強夯法施工要求。1)施工準(zhǔn)備施工前,應(yīng)查明場地內(nèi)現(xiàn)場情況,制定符合實際的強夯方案,并需要進(jìn)行強夯試驗,初步確定強夯參數(shù),并確定檢測標(biāo)準(zhǔn)后方可實施。在試夯過程中加強監(jiān)測,及時調(diào)整。編制夯點編號圖,力求準(zhǔn)確,清晰,整個過程認(rèn)真做好強夯施工記錄,并做好雨季施工相關(guān)措施。2)夯點布置一般布置成正三角形或正方形以便于強夯施工。由于基礎(chǔ)的應(yīng)力擴(kuò)散作用,強夯處理范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)范圍。夯點間距可根據(jù)所要求加固的地基土性質(zhì)和要求處理深度而定。夯點間距一般取1.5~2.5倍的夯錘直徑。根據(jù)地基土的性質(zhì)及現(xiàn)場檢測含水量確定分兩遍夯擊,最后再以低能量“搭夯”一遍,其目的是將松動的表層土夯實。強夯一般分三遍施工,第一、二遍為間隔跳夯方式施工,錘中心間距為1.5d~2.5d,此處選錘中心(夯位中心距)為3m,以3m×3m方格網(wǎng)定位,每3m×3m方格網(wǎng)為一夯位,每個夯位連夯,夯點的夯擊次數(shù)可以結(jié)合公式:N=(EL2)/(MH)(夯點為方格布 置,間距L)計算取值夯擊結(jié)束后檢查夯沉量,最后兩擊平均夯沉量不得超過5cm,否則加擊。3)間歇時間相鄰夯擊兩遍之間的間隔時間。取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時間,結(jié)合現(xiàn)場情況,該地段滲透性好的地基土,第二遍夯位夯擊時間,與其相鄰的第一遍夯后應(yīng)時間間隔不得少于4天,每個夯區(qū)的第三遍拍夯必須在該夯區(qū)第二遍施夯完畢4天后進(jìn)行。