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1、靜動力排水固結(jié)法在軟土地基中應(yīng)用實(shí)例 摘要:靜動力排水固結(jié)法是近年來一種處理軟土地基的新技術(shù)。本文以廣東省湛江市某城市干道工程為例,詳細(xì)地介紹了該新技術(shù)的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:靜動力排水;固結(jié);軟土地基;新技術(shù)中圖分類號:TU75文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A一、概述靜動力排水固結(jié)法是近年來發(fā)展起來的一種軟土地基處理新技術(shù)、具有處理質(zhì)量好、投資低、工期短的顯著特點(diǎn),對于淤泥與淤泥土的處理,優(yōu)勢尤其顯著。為了解靜動力排水固結(jié)法的加固機(jī)理,首先簡要介紹軟黏土的性質(zhì)以及強(qiáng)夯法與堆載預(yù)壓法的加固機(jī)理與應(yīng)用范圍。軟黏土是軟弱黏性土的簡稱,土的類別多為淤泥,淤泥質(zhì)黏
2、性土,淤泥質(zhì)粉土。軟黏土的基本特點(diǎn)可以歸結(jié)為:①天然軟土一般具有天然含水量高,一般在40%-120%之間;②壓縮系數(shù)a1-2在0.5~5.0MPa-1一般在1.0-3.0之間,滲透系數(shù)大部分在10-9~10-7cm/s之間,在荷載作用下固結(jié)很慢,強(qiáng)度不易提高;④抗剪。強(qiáng)度低;⑤天然軟土具有顯著的結(jié)構(gòu)性等特點(diǎn)。6利用強(qiáng)夯法(動力固結(jié)法)的夯擊機(jī)具與排水固結(jié)法中排水體系進(jìn)行軟黏土地基處理,該法就稱為靜動力排水固結(jié)法。靜動力排水固結(jié)法通過設(shè)置水平排水體系(挖設(shè)盲溝,在盲溝交匯處設(shè)集水井;地表鋪設(shè)一定厚度的砂墊),并設(shè)置豎向排水體系(插設(shè)塑
3、料排水板),土地層在適量的靜(覆蓋)力、變化的動力荷載及其持續(xù)的后效力(動力殘余力,即動力作用后,在軟弱土層上的土體靜態(tài)覆蓋力下仍保持的殘余力,該殘余力對促進(jìn)軟弱土體的排水固結(jié)作用必不可少且十分重要)的超載作用下,多次發(fā)生孔隙壓力的升降,快速排水體系將孔隙水不斷排出,土的抗剪強(qiáng)度就不斷提高,孔隙比也逐步減小,施工后沉降大大降低,地基土成為超固結(jié)土,從而達(dá)到了軟基回固的目的。靜動力排水固結(jié)法工期短、造價低,既彌補(bǔ)了傳統(tǒng)單純的強(qiáng)夯法不適合加固飽和軟黏土地基的不足,克服了其不能有效排除軟土中高壓孔隙水的缺點(diǎn),加速了孔隙水的消散,改變了軟黏
4、土的滲透性,同時與靜力排水固結(jié)法相比又簡化了排水固結(jié)中繁雜的加壓系統(tǒng),并在施工時間內(nèi)大部分或基本完成主固結(jié)沉降,大大減小了次固結(jié)沉降,縮短了工期,有效提高地基承載力,節(jié)省工程投資。二、工程實(shí)例1工程概況6湛江市××路K8+952.072~K9+120路段擬建為城市主干道,路段長167.928m,軟基處理寬度68.5m,總面積11503.068㎡。路段原表層為耕植土,0.8~1.6m,平均厚度1.2m;下臥淤泥土層,2.7~7.1m,平均深度5.3m;其下為淤泥質(zhì)粉細(xì)砂或粉質(zhì)黏土層。該路段于2010年7月2日已完成袋裝砂井施工,7月1
5、5日進(jìn)行路基填土;預(yù)壓土填高至約2m后數(shù)天便發(fā)生淤泥質(zhì)土側(cè)向擠出,并在施工區(qū)表面(位于前進(jìn)方向左側(cè)部分輔道人行道)上出現(xiàn)開裂。該路段處于220KV走廊下,據(jù)現(xiàn)場觀察,高壓線與現(xiàn)地面最短距離約8m。場地地貌單元屬三角洲沖積平原,土層從上至下為:(1)耕植土,濕、軟塑,層厚0.70~1.30m,平均2.57m。(2)海沖積土,包括淤泥質(zhì)土,飽和、軟塑,局部流塑,層厚0.80-7.10m,平均4.30m,含水量w=80.9%-83.2%,平均82.0%,孔隙比e=2.188~2.338,平均2.275,標(biāo)貫擊數(shù)N=0.9~1.7擊,平均1
6、.0擊;淤泥質(zhì)粉細(xì)砂:含大量淤泥,局部含大量貝殼,飽和、松散,層厚1.90~7.10m,平均5.03m;粉質(zhì)黏土:局部含較多石英礫,局部土體細(xì)膩,濕、軟塑,層厚2.10~4.90m,平均3.03m,標(biāo)貫擊數(shù)N=7.9~8.9擊,平均8.5擊,中砂:一般含大量粉黏粒,局部黏性土薄層,飽和、松散,平均0.90m;6(3)殘積土,粉質(zhì)黏土:含較多砂鑠,濕、硬塑,層厚1.70~8.35m,平均4.55m,標(biāo)貫擊數(shù)N=25.4~28.1擊。白堊系沉積巖,巖性為礫巖,強(qiáng)風(fēng)化巖帶:局部夾弱風(fēng)化巖塊,層厚2.30~5.30m,平均3.56m,標(biāo)貫擊
7、數(shù)N=51.2~113.5擊,平均擊數(shù)73.8擊。地下水靜止水位埋深為0.80~3.20m,地下水類型主要為第四系孔隙水,基巖裂縫水。軟基處理技術(shù)要求:①使用期內(nèi)最大工后沉降≤300mm,差異沉降≤1%;②交工面地基承載力特征值fak≥120kPa;③交工面下800mm內(nèi)密實(shí)度不小于95%,其他碾壓土層密實(shí)度不小于90%;④道路等級:城市I級主干道。2地基加固鑒于由于該施工現(xiàn)場條件的限制等實(shí)際情況,經(jīng)分析比較,采用靜動力排水固結(jié)法,動力荷載為振動碾壓機(jī)振動。主要工藝為:(1)清除淤泥土層以上土體(耕值土清除20cm后推平,其他符合質(zhì)
8、量要求的土將可用于回填),邊清邊填中粗砂,平均厚度約1.0m(局部位置可視條件變化作適當(dāng)調(diào)整);(2)設(shè)置盲溝、集水井:在整個路基施工過程中及時排水,使淤泥軟土加快固結(jié),并從根本上消除軟土整體破壞造成側(cè)向擠壓的可能性;6(3)將鋪設(shè)的