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上世紀六十年代,瑞典巖土工程研究所(SwedishGeotechnicalInstitute)和日本運輸省港灣技術研究所(PortandHarborResearchInstitute)分別研究出了一種采用石灰、水泥作為固化劑,通過專用的攪拌機械形成攪拌樁加固軟土地基的一種深層攪拌方法。水泥攪拌樁技術經常被運用于地基處理中,對水泥攪拌樁技術的研究探索和不斷更新改進很有實用價值。
我國于1978年開始對這種技術進行研究,20世紀80年代,開始將水泥攪拌樁技術應用于處理軟土地基工程中,20世紀90年代水泥攪拌樁技術在我國迅速發展起來。本文就水泥攪拌樁技術在地基處理中的參數設計,施工流程,質量檢測、及注意事項等四個方面進行了探索。
1水泥攪拌樁在地基基礎處理中的參數設計
水泥攪拌樁復合地基主要由樁身、樁間土和褥墊層共同組成。水泥攪拌樁技術在運用之前主要要先確定水泥摻入量,樁徑、樁長、加固范圍、褥墊層、樁的承載力以及樁的布置形式等內容。
水泥摻入量:水泥摻入量為擬加固土體重量的15%。水泥攪拌樁固化劑建議采用強度等級為32.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。
樁徑:根據《建筑地基處理技術法規》JGJ79-2002以及成樁施工機械等因素確定,工程水泥攪拌樁直徑采用500mm為宜。
樁長:同樣根據《法規》,水泥攪拌樁的長度宜穿透軟弱土層道道承載力相對較高的土層。工程水泥攪拌樁有效樁長不小于9m,樁體必須進入第5層粉細沙層,不得少于0.5m。
加固范圍:根據《法規》,水泥攪拌樁可只在基礎平面范圍內布樁。工程基礎采用鋼筋混凝土條形基礎,水泥攪拌樁在條形基礎寬度范圍內布樁。
褥墊層:根據《法規》,水泥攪拌樁復合地基應用在基礎和樁之間設置褥墊層。褥墊層厚度取300mm,其材料選用中粗砂。
樁土承載力:樁身材料強度確定的單樁承載力應大于或等于由樁土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力。一般單樁承載力應大于或等于80KN,復合地基承載力應大于或等于150KN.
樁的布置形式:根據需要用小木樁定好制樁點。
2水泥攪拌樁在地基基礎處理中的施工流程
2.1施工場地的選擇和平整
水泥攪拌樁技術主要適合處理正常固結的淤泥與淤泥質土,素填土、泥性土,泥炭土,有機質土和含水較高地基承載力標準值不大于120kpa的粘性土、粉土等軟土地基。
2.2對攪拌機械在施工前的檢驗
水泥攪拌機施工機械在所有鉆機開機之前應由監理工程師和項目經理部組織檢查驗收合格后方可開鉆,特別注意水泥攪拌樁管道是否有堵塞現象;水泥攪拌機施工機械必須保持好良好的穩定性能;檢查水泥攪拌機施工前配電腦記錄儀器和打印設備是否安裝就序,以免不能隨時了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度,從而引起地基質量不合要求。
2.3試樁
根據施工現場的實際情況,在現場需要進行軟基處理的范圍內,在地表,中間和樁底位置各取出若干土質,進行比較。選取土質最差材料用作施工配合材料,一般選取3-5組用作配合比的試驗,在配合比試驗時用各種土質與幾種分量的水泥制成水泥、土混合料,制作成圓柱型試件后進行室內標準養護。
選用的水泥要經過檢驗合格才可使用,水泥用P032.5級及以上的普通硅酸鹽水泥為好,嚴禁使用礦渣水泥或火山灰水泥,水灰比宜采用0.45~0.50,另可加少量的石膏粉和減水劑,用量分別為水泥用量0.5%~1%為合適,以保證攪拌樁的質量。在施工比配合完成后進行工藝性試樁,工藝性試樁可以采用二噴四攪的攪拌施工工藝,即第一次正循環鉆進至設計深度后打開高壓注漿泵,接著反循環提鉆井噴水泥漿液,直至提升到工作基準面以下0.5米,第二次重復攪拌下鉆井噴水泥漿至設計深度,最后反循環提鉆至地表面。復攪的目的是使水泥漿和土體充分攪拌均勻。
2.4制漿打樁
用小木樁定好制樁點,調平鉆機,保持鉆桿垂直度小于或等于1%。啟動攪拌鉆機,控制好鉆進速度,鉆進速度不應大于1.2m/min;穿越粘土層時,鉆進速度不應大于0.8m/min,在鉆進50m后,開動空壓機噴壓縮空氣,以防止鉆進時堵塞噴漿口,同時可以借助壓縮空氣減少負載扭矩,使鉆進順利。制漿時,應按每根樁的需要,一次配足漿液,以保證每根樁的摻合比的穩定性和漿量充足,每根樁的正常成樁時間不應少于40min.噴漿壓力不小于0.5mpa。
3在水泥攪拌樁施工過程中的注意事項
(1)派專人負責水泥攪拌樁的施工,對水泥攪拌樁實施全程監控。
(2)相關負責人重點檢查水泥用量、水泥攪拌機壓漿過程中是否有斷漿現象,注意噴漿攪拌時間以及復攪次數是否正常。
(3)施工時應嚴格控制噴漿時間和停漿時間,每根樁開鉆后應連續作業,不得中斷噴漿。嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業。
(4)施工過程中如果發現噴漿量不足,應按照監理工程師要求整樁復攪。復噴的漿量不小于設計用量。
(5)現場施工處應配備施工記錄人員,對施工樁日期,天氣、噴漿深度、停漿標高、鉆機轉速,漿液流量、復攪深度等進行詳細記錄。
4水泥攪拌樁在地基基礎處理中的質量檢測
(1)施工完成后3d內的N10輕便觸探試驗,主要是目的是檢驗水泥攪拌樁樁身水泥漿液的分布均勻性,輕便觸探深度一般不大于4m,檢測頻率為施工總樁數的1%,且不少于三根。
(2)施工完成28d后進行的水泥攪拌樁承載力(靜載)試驗,可采用復合地基承載力試驗和單樁承載力試驗。主要目的是檢驗水泥攪拌樁完成后地基的承載力是否得到提高,檢驗樁身否達到設計和規范要求,檢驗數量為施工總樁數的0.5%~1.0%。且每項單體工程不應少于3根。
(3)經輕便觸探和靜載試驗后對樁身質量有懷疑時,在成樁28d后,用抽芯機對樁體進行抽取芯楊,主要目的是檢驗樁身的強度、完整性樁土攪拌均勻度及樁身長度。檢驗樁身強度是要求抽取芯樣送檢測機構進行28d和90d的無側限抗壓強度試驗。檢驗數量為施工總樁數的0.5%,且不少于3根。
對于深層攪拌法施工的水泥攪拌樁現場質量檢測,除了根據國家規范JGJ790-2002建筑地基處理技術規范應在現場進行輕型動力觸探,鉆孔取芯,吊樁載荷試驗,還可以建立現場強度與樁內混合強度的數據庫,改進檢測方法。例如,發明專利:基于混合均勻度的深層攪拌混合土的現場檢測方法。
隨著我國高速公路飛速發展,一、二級公路的擴建,基礎設施的不斷新增和改進,村、鄉公路迫在眉睫;隨著城區的交通道路網不斷擴大和完善,城市道路網絡逐漸輻射到了城市周邊以前是耕地、魚塘隨和淤泥等地區。這些工程的地基處理都需要用水泥攪拌樁技術對泥土進行加固。水泥攪拌樁以其獨在工程應用時采取特殊機械將水泥粉或水泥漿噴入軟土中,并進行強制攪拌而形成復合地基或擋水結構,在高速公路軟土地基處理、高層建筑坑支護、污染場地隔離等工程中得到了廣泛應用。目前該技術還廣泛地運用于我國鐵路、公路、市政工程、港口碼頭和工業與民用建筑等行業的軟基處理加固工程。水泥攪拌樁技術將在實踐運用與科學研究中發揮越來越重大的作用。
【關鍵詞】高速公路拓寬工程;預應力混凝土管樁;施工工藝;質量控制
1 預應力管樁概述
預制混凝土樁基工程與一般基礎工程相比,具有樁材質量好、施工快、對工程地質條件適應性強、場地文明等特點,被廣泛應用于各類建筑物和構造物的基礎工程上;預應力管樁主要以承載力和沉降控制為主。由于預應力管樁造價較一般的水泥土樁要高,同時樁身強度大,承載力高;預應力管樁樁徑變化靈活,對于軟土地基常有砂層夾雜的情況,預應力管樁樁徑選擇不宜過小,防止當處理深度較大時出現樁體受彎斷裂的現象;管樁施工工藝一般為振動法和靜壓法,對于擴建工程施工宜采用靜壓法施工;對本項目部分軟基處理較深(15~24m)的情況,預應力管樁不失為一個較好的選擇。
2 工程概況
佛開高速公路于1996年12月正式建成通車,是同三國道主干線中的重要組成部分。經過多年的營運,服務己接近飽和,目前正在實施拓寬擴建,見圖1。佛開高速公路擴建范圍謝邊(K0+138)~三堡(K46+600),路線長46.462km,按八車道標準沿現有高速公路兩側或單側加寬。由于軟基路段長約16km,軟基深厚,軟土性質差,因此軟基處理是工程的控制性因素。
佛開高速公路部分舊路堤為吹填砂路堤,從路肩鉆孔觀察,原填砂為細砂~中粗砂組成,松散狀,較為潮濕。針對佛開高速公路擴建謝邊(K0+138)~三堡(K46+600)段改建工程的路基特點,采用什么方法對新建軟弱路基進行處理,是本文需解決的問題。
3 管樁地基承載力設計計算
3.1 承載力計算
PHC樁復合地基承載力特征值,應通過現場復合地基載荷試驗確定,初步設計時也可按下式估算:
(1)
式中:――復合地基承載力特征值,kPa;
――面積置換率;
――單樁豎向承載力特征值,kN;
――樁的截面積,m2;
――樁間土承載力折減系數,宜按地區取值,如無經驗時可取0.75~0.95,天然地基承載力較高時取大值;
――處理后樁間土承載了特征值,kPa,宜按當地經驗取值,如無經驗時,可取天然地基承載力特征值。
3.2 管樁復合地基沉降量計算
在各類實用計算方法中通常把復合地基沉降量分為部分圖2所示圖中h為復合地基加固區厚度,z為荷載作用下地基壓縮層厚度。復合地基加固區的壓縮量記為s1,地基壓縮層厚度內加固區下臥層厚度為(z-h),其壓縮量記為s2。于是在荷載作用下復合地基的總沉降為兩部分之和。
至今提出的復合地基沉降實用計算方法中,對下臥層壓縮量s2,大多采用分層總和法計算,而對加固區范圍內土層的壓縮量s1則針對各類復合地基的特點,采用一種或幾種計算方法計算。加固區土層壓縮量s1的計算方法主要有復合模量法和應力修正法;下臥層土層壓縮量s2的計算方法主要有壓力擴散法和等效實體法。
3.3 工程分析
結合本工程,管樁主要設計參數如下:管樁型號C80-PHC-A400,先張法薄壁預應力混凝土管樁。托(蓋)板混凝土強度C25;褥墊層材料為碎石墊層,厚0.6m,褥墊層中鋪2層TGSG20-20雙向拉伸土工格柵。管樁單樁設計承載力300kN,各施工段大規模施工前,宜進行試樁及承載力試驗,以確定具體工藝和參數。管樁施工工藝一般為振動法和靜壓法,對于擴建工程施工宜采用靜壓法施工。
下面對佛開高速公路管樁復合地基處理段進行計算。工程地基參數采用K40+600斷面,具體見表1。該段原設計預應力管樁間距為3.0m,按正方角形布置,樁外徑40cm,樁長16m,樁身模量36GPa,承臺面積1.2m×1.2m=1.44m2。碎石褥墊層厚60cm,墊層模量55MPa。填土高度4.68m。
4 施工質量控制
4.1 樁長控制及檢查
根據地質資料的樁長對每個樁進行配樁,同時在每個樁的施工前,對第一條樁適當地配長些,以便掌握該地方的地質情況,其它的樁可以根據該樁的入土深度或加或減,使能合理地使用材料,節約管樁。PHC樁屬地下隱蔽工程,保證每根樁都達到設計深度。在PHC樁壓入前,檢查其長度規格和長度組合是否滿足設計文件要求,可以在PHC樁的端部用紅色油漆做出長度和樁位標記。壓樁按“從內側向外側、先長樁后短樁”的順序施工,在壓后一排樁之前要檢查前一排樁的偏位情況。壓樁結束后,通過錘球法來檢查樁的打入深度,并記錄每個樁位的實測深度。
4.2 樁身垂直度控制及檢查
壓樁過程中,樁身必須始終保持垂直。施工時應在距樁機約20m處,成90度方向設置經緯儀各1臺,檢查樁身垂直度并記錄。
4.3 施工過程控制及檢查
PHC樁起吊時,現場檢查堆放場地、起吊方法,防止樁斷裂或環裂。施工過程中,施工人員檢查和記錄靜壓機壓力表讀數、壓樁速度,若出現異常應及時停止并報告監理。接樁、焊接時,應檢查樁身垂直度、焊縫質量。送樁時應檢查送樁深度,并復核樁頭標高是否達到設計要求。
4.4 壓樁標準
在施工前,先詳細的研究地質資料,選擇有代表性的三個樁位,進行試樁,第一條連續壓到設計極限單樁承壓力,第二、第三條只壓到設計值的60%左右,(每入±lm讀取壓力值),停機30~60分鐘后復壓,記錄復壓值(噸位)。等待7~15天后進行靜壓試驗,由建設、設計、勘察、監理單位人員參加,合格后設計部門即可制定本工程的終壓條件。
4.5 終止壓樁的標準
一般情況下,對于摩擦樁以達到持力層(管樁的設計標高)作為管樁終壓的標準。但當靜壓力顯著增加時要注意提前終止,其標準定為:對于本工程中的PHC400A管樁,設計要求的承載力特征值為70t,靜壓力≥168t時可終壓。
5 結束語
通過該工程的設計和施工實踐,掌握了高強度預應力混凝土管樁在高速公路拓寬中的施工技術和控制措施。雖然預應力管樁復合地基在工程中己經被廣泛的應用,但理論研究還很不成熟。由于時間和能力限制,本文只是對其進行了初步的研究和探討,在很多方面需要改進和進一步提高。
參考文獻:
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[2]柴振超.高速公路改擴建工程軟土地基處治技術研究.華南理工大學工程碩士論文,2009年
關鍵詞:飽和黃土;CFG樁復合地基;單樁復合地基靜載荷試驗
中圖分類號:TU455文獻標識碼:A 文章編號:
1 工程背景
蘭州原油末站位于蘭州西固區,擬建場地所處地貌單元為黃河Ⅱ級階地高飽和度黃土區,場地穩定性較差。因飽和黃土是低強度、高壓縮性、高靈敏度黃土,工程性質較差;且大型儲罐地基要考慮承載力、變形和不均勻沉降等,因此本工程的地基采用CFG樁復合地基進行處理。
2 CFG樁復合地基的加固機理
CFG樁復合地基是由樁、樁間土、褥墊層和足夠剛度的基礎構成,屬地基范疇。CFG樁和基礎之間設置了褥墊層,在垂直荷載作用下與樁基的受力狀態明顯不同。褥墊層通過適當的變形將上部基礎傳來的基底壓力以一定的比例分配給樁及樁間土,使二者共同受力;同時土體受到樁的擠密作用使承載力得到提高,而樁又由于周圍土的側應力的增加而改善了受力性能,二者能夠共同承擔上部基礎傳來的荷載。
3 CFG樁復合地基承載力靜載荷試驗
根據工程地質勘察報告,地處蘭州黃河Ⅱ級階地的飽和黃土承載力特征值為60kPa,屬于軟弱地基,需對地基進行加固處理。據設計資料,油罐地基處理采用CFG樁復合地基,CFG樁采用正方形布置,樁徑420mm,樁距1.2m,樁底進入卵石層不小于1.0m。
本文選取15x104m3浮頂油罐作為CFG樁復合地基現場試驗區,現場檢測設備有JYC樁基靜載荷分析儀、油壓千斤頂、位移傳感器、壓力傳感器等。
圖1 復合地基載荷試驗示意圖
3.1 CFG單樁靜載試驗
在罐區進行了5根CFG單樁載荷試驗檢測,現場試驗采用慢速維持荷載法,用電動油泵千斤頂逐級加載,共分8級加載和4級卸載,每級加載量為100kN,卸載量為其2倍。由工字鋼梁和鋼管搭成堆載平臺,堆載混凝土塊提供反力,最大堆載重量為 1300kN。
荷載通過壓力傳感器測量,測試儀自動記錄,試樁沉降則通過對稱布置于剛性承壓板的4個位移傳感器測量,測試儀自動記錄沉降,所有位移傳感器均用磁性表座固定于基準梁上,基準梁安裝在獨立的基準樁上。
試驗結果匯總如下,根據試驗結果確定單樁承載力特征值。
表1 單樁靜載試驗結果匯總表
根據現場試驗結果,試樁區CFG單樁承載力特征值可按1400kPa取值。
3.2 CFG單樁復合地基載荷檢測試驗
在罐區分四個區塊共進行了54個CFG單樁復合地基載荷試驗檢現場試驗,最大加載量的確定按復合地基承載力設計值的2倍即540kPa進行(按150000m3儲油罐地基計算),分為8級,每級加載量為100kN,第一級加載量為100kN。
單樁復合地基靜載荷試驗承壓板1.2m×1.2m,承載板底鋪設50mm級配碎石及中粗砂,試坑開挖至樁頂設計標高。采用電動油泵及油壓千斤頂加載、工字鋼及鋼管搭設堆載平臺、堆載混凝土塊提供反力,最大堆載重量1300kN。
數據采集方法同上。部分實驗結果如下。
表2 單樁復合地基載荷試驗結果匯總表
該試樁區共進行3組單樁復合地基載荷試驗,試驗場區單樁復合地基承載力特征值275kPa。
4 油罐地基沉降計算
利用分層總和法計算未加固前天然地基沿半徑方向的最終沉降量?;A的最終沉降按式1、式2進行計算。
(式1)
(式2)
式中,——天然土的壓縮模量;
——沿深度范圍內天然土的平均附加應力;
——樁長范圍內土的分層厚。
自重應力分布曲線由天然地面起算基地壓力按式3由作用于基礎上的荷載計算,設計荷載包括:儲油罐自重、儲油罐充水重、環梁重,基地壓力。
(式3)
經計算:處理前,,,
而經CFG樁處理后,,,
根據計算結果未處理前地基沉降量相對較大。經CFG樁處理后,復合地基的壓縮模量大大提高,沉降量只有未處理前地基沉降量的9%,可見經CFG樁處理后,地基的沉降量大幅度減小,CFG樁對飽和黃土狀土的加固作用非常明顯。
結論
CFG樁處理高飽和度黃土超大型油罐地基,經過試樁區試驗和沉降計算,證明CFG樁復合地基能明顯減少黃土地基的沉降;并能大幅度提高地基承載力,該方法應用于該地層是適宜的,今后在大、中型儲油罐建設中值得推廣應用。
參考文獻:
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關鍵詞:真空預壓加固地基,施工,工藝
1、真空預壓加固概述
1、1定義
真空預壓法是在地基表面鋪設密封膜,通過特制的真空設備抽真空,使密封膜下砂墊層內和土體中垂直排水通道內形成負壓,加速孔隙水排出,從而使土體固結、強度提高的軟土地基加固法。
1、2機理
土體抽真空后,真空壓力直接作用在砂墊層中的水氣流體上,先提高排水邊界砂墊層中真空度,形成下部土體與砂墊層之間的壓差,使得表層土體內的水和氣在壓差作用下,通過塑料排水板流到砂墊層中,再通過與真空泵相連的排水管道被抽出;隨著時間的延續,真空度沿著塑料排水板向深度傳遞,并通過排水板向周圍土體擴散傳遞,使得深部土體中的水和氣被抽出,由于土體本身滲透系數很小,水源補給不可能大于或等于地下水被抽出的速度,因此同時伴隨著地下水位的逐漸下降。在整個過程中,土體中產生負的超靜孔隙水壓力,隨著水氣的排出,超靜孔隙水壓力不斷消散,土體有效應力不斷增加,使得土體得到加固。
1、3應用范圍
真空預壓法適用于加固淤泥、淤泥質土和其他能夠排水固結而且能形成負超靜水壓力邊界條件的軟粘土。目前,真空預壓法已在港口工程、石油、化工、建筑、公用事業和機場等工程中得到實際應用,加固面積已超過150萬平方米,取得了良好的技術經濟效果。
2、真空預壓加固地基的施工工藝
真空預壓施工包括四個主要部分:(1)采用不透氣的密封膜使加固地基與大氣隔絕;(2)為使土體加速排水固結,在加固地基中設置排水通道(如塑料排水板);(3)采用高效率的抽真空裝置;(4)為了節能和安全正常運轉,需要安裝自動控制、記錄系統。論文大全,工藝。
2、1施工工具
2、1、1排水通道打設機
由于塑料排水板具有質量穩定、輕便可靠、打設速度快、加固效果好等優點,目前在真空預壓加固中已被廣泛采用,極少見到使用袋裝砂井及普通砂井的實例。論文大全,工藝。
塑料排水板打設機可采用履帶式或軌道式等輕型設備,其接地壓力應與加固地基相適應;當地基十分軟弱,地基承載力偏低時,往往需要對地基表層臨時處理,以適應打設機對地基承載力的要求。論文大全,工藝。
打設方式可用振動錘打入,亦可用靜壓壓入。采用目前常用塑料排水板打設機打設長度為20m左右的塑料排水板時,打設效率一般可達到1000—1500m/臺班。
2、1、2真空設備及自控裝置
包括:(1)真空設備:φ48型射流泵、3HA—9型離心式水泵。(2)自控裝置:自動控制、記錄儀。
2、2施工程序
真空預壓加固地基的施工程序為:(1)設置排水通道包括在軟基表面鋪設砂墊層和土體中打設排水通道。目前多采用塑料排水板作為豎向排水通道。采用套管法打設塑料排水板。在鋼套管壓入地基土內之前,須先將塑料板放入套管,并在塑料板端部加管靴,這樣,當鋼套管壓入時,管靴和塑料板也隨之入土,拔出鋼套管時,塑料板靠管靴的阻力留置于土中,在地面將塑料板切斷,打設即完成。(流程可簡易表示為:①—排水通道;②—濾管;③—圍捻;④—出膜裝置;⑤—閥門;⑥—真空表;⑦—射流泵;⑧—離心泵;⑨—溝槽;⑩—水平排法;最后是密封膜);(2)鋪設膜下濾管在打好塑料排水板的砂墊層上布設膜下濾管,并將濾管埋入砂墊層中;(3)鋪設封閉薄膜;(4)連接膜外管道和出膜裝置與抽真空設備;(5)安裝自動控制設備。
2、3勞動組織
2、3、1打設排水通道
每臺班由4—5人組成,班長1人、操機工1人、裝運工1人、測量工1人、電工1人。
2、3、2真空設備安裝與運轉
每臺班6—8人,每日三班連續運轉。
2、4施工注意事項
主要包括:(1)整平加固區場地,清除雜物,并鋪設砂墊層。為避免塑料密封破損,砂墊層表面不得存留石塊及其他尖利雜物;(2)塑料排水板打設完畢并驗收合格后,應及時仔細地用砂墊層砂料把打設時在每根塑料排水板周圍形成的孔洞回填好,否則,抽真空時這些孔洞附近的密封薄膜很容易破損,造成漏氣,從而難以達到和維持要求的真空度;(3)埋設膜下濾管時,綁扎過濾層的鉛絲頭均應朝向兩側,切忌朝上。濾管周圍須用砂填定,并用磁盤埋好,埋砂厚度以5cm左右為宜。論文大全,工藝。砂料中的石塊、瓦礫等尖利雜物必須清除干凈,以免扎破密封膜;(4)鋪膜時須挖溝,挖出的土堆在溝邊平地上,不得堆在砂墊層上。論文大全,工藝。還應避免砂粒滑入溝中。論文大全,工藝。薄膜應事先仔細檢查,鋪設時四周應放到溝底,但不要拉得過緊。溝中回填的粘土要密實且不夾雜砂石;(5)管道出膜處應與出膜裝置妥善連接,以保證密封性。膜外水平管道上應接有閥門。每臺射流歷史意義和閥門外側均應裝有真空表,使用前應進行試抽檢查;(6)整個真空系統安裝完畢后,記錄各觀測儀器的讀數,然后試運轉一次。發現漏氣等問題時應及時采取措施補救;(7)抽真空期間必須保證電力連續供應,不得中途斷電,以使真空度在最短時間內達到并長期維持設計值。
2、5加固質量與效果檢驗
真空預壓期間,泵上真空度應大于700mmHg,膜下真空度應大于600mmHg。一般在工程實際中,采用檢驗真空預壓加固效果的方法有:(1)鉆探取土進行室內土工試驗;(2)現場十字板、靜力觸探等試驗;(3)必要時進行載荷板試驗;等。
2、6技術經濟分析
(1)1臺真空設備的加固面積一般為1000—1500m2;(2)加固后達到相當于80kPa堆載預壓的加固效果;(3)與同等堆載預壓相比,一般可降低造價1/3、縮短工期1/、節約1/3。
注:真空預壓加固地基工法可使膜下真空度在10—20d內達到和維持在600mmUg以上,可產生相當于80KPa的等效荷載。
參考文獻
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關鍵詞:巖溶地區 工程地質 勘察技術
中圖分類號:F407.1文獻標識碼:A
引言
巖溶是指水對可溶性巖石作用時,以化學溶蝕為主,水的機械作用沖蝕、潛蝕等為輔的地質作用所產生的一些現象的總稱,也可叫做喀斯特。因為喀斯特作用形成的地貌,叫做喀斯特地貌。目前許多的研究者已經對其展開了多方面的研究,并且在一些領域取得了比較好的成就。但是,隨著我國在巖溶地區建設的工程越來越多,在進行工程勘察時遇到的問題也就越來越多。雖然工程技術人員在勘察的過程中,也不斷的總結了許多經驗,但是巖溶地區的地質地貌繁雜多樣,地質勘察技術還有待進一步的研究。
1巖溶地基的類型
巖溶在發育的過程中,可溶巖的表面常常會出現石芽、溶溝,并且表現的參差不齊,在底下的溶洞又常破壞巖體的完整性,巖溶的覆蓋土層又受到溶水動力的變化而產生開裂、沉陷的現象。這些現象的存在不同的方面對建筑物地基的穩定性造成了威脅。因此,對巖溶地基的類型加以區分,也就顯得非常重要。按照碳酸鹽巖出露條件和其對地基穩定性的影響,可將巖溶地基分為以下三種:
1.1埋藏型的地基
在碳酸鹽巖之上覆蓋著的厚度大小不一的非可溶性巖,當其厚度和強度能夠支撐起建筑物并保證建筑物的穩定性時,對于下部所發生的巖溶情況可不加以考慮。
1.2型的地基
型主要指的是由于地表只有較少的植被和土層覆蓋,碳酸鹽巖大部分在地表的情況。按照具體的情況細分,它又可以分為石芽地基和溶洞地基。
石芽地基:它所形成的的原因是由于大氣降水和地表水沿,碳酸鹽巖,在節理、裂隙溶蝕的擴展作用下形成的。這種石芽主要分布在山嶺的斜坡上、巖溶洼地的邊坡上和河流谷坡,石芽的表面表現的非常陡,而且溶溝和溶槽的深度有超過10米的,且與下部的溶洞裂隙相互連在一起。這就大大的導致了地基的不穩定,加重了施工的困難。
溶洞地基:它主要是由溶洞頂板的穩定性來決定的,而溶洞頂板的穩定性又主要是由巖石的性質、頂板厚度洞內充填情況以及溶洞形態和大小等決定的。
1.3覆蓋型的地基
根據碳酸鹽巖所覆蓋的泥土,如風成黃土、殘坡積紅粘土等的厚度大小,可分為深、淺兩種覆蓋型。這種類型的存在對地基造成的影響主要是塌陷、不均勻沉降等,要穩定地基需從建筑荷載和土洞的共同作用兩個方面來進行考慮。
2巖溶工程地質研究的現狀
在進行巖溶地質的研究過程中,由于本身巖溶發育就存在著不確定性和隱蔽性,又常常使用隨著樁基礎,給工程的建設帶來了極大的麻煩。在面對這些麻煩時,不少的方法和經驗在一些學者和專家的總結下得以形成。比如,對于彈性體內存在的孔洞,受雙向均勻應力場作用所形成的應力集中現象,有的學者采取用平面問題的有限單元法進行對溶洞的分析。有的學者和專家通過對覆蓋型巖溶區的樁基礎進行分析,找出適合建筑工程穩定性的最佳方式。這些研究和研究成果的出現,在對于我國進行巖溶地區工程建設地質勘察的問題上有著很大的幫助,在進行對這些資料的統計、分析上,可以總結出相應的合理的勘察方法。
3巖溶地區工程建設地質勘察的方法
巖溶地區的地質地貌情況非常的復雜,在進行勘查工作時,已經不能單憑槽探、坑探等傳統的方法進行,只有在詳細的了解巖溶地區的不同情況下進行才具有現實意義。因此在進行工程建設的的過程中,必須先進行地質的勘察。那么采取合理而有效的方法進行勘察就顯得尤為重要。
3.1采用遙感技術
遙感技術用來探測識別目標物的整個發展過程的一種技術,主要運用電磁輻射的理論,將遠距離的目標物輻射成電磁波信息,經過探測器的接受,傳到地面的接收站,最后由接收站加工成具體的圖像或數據資料。這個過程綜合應用了現代物理學、電子計算機技術、數學和地學規律的相關原理。遙感技術的應用,能夠大范圍的將巖溶地貌形態顯現出來,而且遙感圖像能夠從宏觀上具體真實的將地表特征和地表的現象的關系顯示出來,特別是在對巖溶層組劃分和地質構造等方面特別的適用。
3.2采用地球物理勘探技術
將地球物理勘探技術應用到工程地質的勘察中,能夠有效地提高工作質量,節省成本費用以及加快勘察工作的進度。它主要是對巖溶場地的各種參數進行詳細的地質解釋,因為人工的或天然的物具具有一定的“透視性”。這種方法也可以簡稱為“物探”技術,適用于地面、地下的測量和地下與地面之間的洞穴的測量。
3.3采用靜力觸探技術
靜力觸探技術的應用,可以精確的確定軟土、粘性土以及砂類土的承載力,特別適用于對覆蓋型巖溶工程的勘察。在進行勘察的過程中,這種技術主要是用來查明第四系的覆蓋層中的隱蔽土洞的有無、規模、位置和疏松裂隙帶的分布、范圍。靜力觸探技術技術在一定的程度上可以代替物探技術,在探明隱蔽土洞和擾動土層方面具有明顯的成效。
4結論
綜上所述,對巖溶地區工程建設地質進行有效的勘察是非常有必要的。巖溶地區的喀斯特發育狀況是一個非常麻煩的問題,它的不確定性及隱蔽性加重了技術勘察上的難度。因此,在進行巖溶地區工程建設時,我們必須針對具體的工作情況,在現實的地質地貌條件下,結合相應的地質勘察技術,詳細的了解和地巖溶的相關變化情況,從而做出合理的工程建設方案。但是,在具體的勘察過程中,還有很多問題會出現,這些問題有可能是以前我們從來都沒有遇見的,用現有的技術也無法加以解決的。面對這種情況時,只有不斷地加強技術方面的更新以及尋找出新的技術方法,我們才能夠更好的完成巖溶地質條件下的工程建設。
參考文獻:
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