真空强排水联合低能量强夯动力固结法处理软土地基实例.pdf
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1、8 2 江苏建筑 2 0 1 0年第 4期 ( 总第 1 3 5期 ) 真 空 强 排 水 联 合 低 能 量 强 夯 动力 固 结 法 处 理 软 土 地 基 实 例 镰 ( 江 苏省机械 施 工有 限公司 , 江苏 南京2 1 0 0 0 8 ) 摘 要】 真空强排水联合低能量强夯动力固结法具有施工简单、 工期短、 造价低、 效益好等优点。文章主要介绍真空强排 水联合低能量强夯动力固结法在上海海港新城一期市政道路及雨水管道工程地基处理 中的应用, 以该工程 为例, 全 面介绍该 工艺的设计、 施 工以及检 测方法等 。 关键词】 动力固结法; 真空强排水; 强夯; 含水量; 静力触探; 标
2、贯; 荷载板 中图分类 T U 7 5 3 6 6 文献标识码 B 文章编 - 1 o o 5 6 2 7 0 ( 2 0 1 0 ) 0 4 0 0 8 2 - 0 4 A Ca s e S t ud y f o r So ft- So i l Fo un da t i o n Tr e a t me nt b y Co mbi n i n g Dy n a mi c Co n s o l i da t i o n wi t h Lo w Ca pa c i t y a n d Va c uu m Fo r c e d Dr a i na g e M e t ho d XU Ya n ( J
3、 i a n g s u Me c h a n i c M C o n s t r u c t i o n C o , L t d , N a n j i n g J i n g s u 2 1 0 0 0 8 C h i n a ) Ab s t r a c t :T h e a p p l i c a t i o n o f d y n a mi c c o n s o l i d a t i o n w i t h l o w c a p a c i t y a n d v a c u u m f o r c e d d r a i n a g e me t h o d h a s s
4、u c h a d v a n t a g e s : s i mp l e o p e r a t i o n, s h o r t wo r k p e r i o d , l o w c o s t a n d g o o d e c o n o mi c b e n e fi t s , e t c I n t h i s a rt i c l e , t h e a u t h o r ma i n l y f o c u s e s o n h o w t h e a b o v e me t h o d i s a p pl i e d t o t h e u n d a t i
5、 o n t r e a t me n t f o r t he mu n i c i p a l r o a d a n d r a i n w a t e r d r a i n a g e c o n s t r u c t i o n i n t h e Ha i g a n g N e w C i t y P r o j e c t ( P h a s e ) T h r o u g h t h e c a s e s t u d y , t h e r e l e v a n t t e c h n o l o g i c a l p l a n n i n g , c o n s
6、 t ruc t i o n p r o c e d u r e s , me a s u r e me n t a n d t e s t me t h o d a r e c o mp r e h e n s i v e l y d i s - c u s s e d Ke y wo r d s :d y n a mi c c o n s o l i d a t i o n ; v a c u u m f o r c e d d r a i n a g e ;d y n a mi c c o mp a c t i o n ;w a t e r c o n t e n t ; c o n e
7、 p e n e t r a t i o n t e s t ; s t a n d a r d p e n e t r a t i o n t e s t ; l o a d p l a t e 0前 言 真空强 排水联 合低能量 强夯 动力 固结法 首次应 用在 2 0 0 1年上海外高桥堆场地基处理工程 , 该工艺主要适用 于 砂 土、 粉土 、 粉质粘土及渗水性较大的软土和围海造 田的地 基处理工程 。真空强排水联合低能量 强夯 动力 固结法是 由 排水 系统和动力加压系统两部分共同组合 而成 的地基加 固 方法 真空强排水为强夯施Ig ,J 造条 件并提高 强夯加 固效 果 。该工艺
8、主要是通过降水设备将土体 中含水量降 至地基 处理 的最佳含水量 。再通过强夯作用 对地基土体进行压缩 挤 密、 排水 、 排气, 消除土体在动力作用下产 生沉 降和液化 , 使处理后 的地基土达到最大的密实度 和设计要求 。 为 了提高该工程土层的承载力和抗变形能力 ,同时根 据试验结果 的对 比,该工程采用真空强排水联合低 能量强 夯 动力 固结法地基处理方案。 1 地基地 质条件 拟建道路现状表层为近代围海造 地和人工 湖开挖 吹填 形 成的吹填土 。吹填土 : 砂质粉土夹淤泥质粉质粘土 , 土质 松 散且不均匀 : 部分 区域呈淤 泥质粘土夹粉土 , 呈软 塑流塑 状态 。 吹填土厚度
9、一般为 2 0 m一 4 0 m, 局部最深约 6 m。 由 于吹填土形成时 间短 , 属欠 固结土 , 具有 含水量高 、 孑 L 隙 比 大 、 高压缩性 、 强度低 、 在动力作用下易产生沉降和液化 。 为 了确保路基强度和稳定 , 需对路基进行处理。 需加 固处理地 基土的物理学性质 : 土层渗透系数: 在第 、 3 M层中进行室内渗透 试验 , 测得其渗 透系数为 0 1 m Y d 0 5 r I l d 。水 文状 况 : 勘察 期 间地下水位埋深一般 为 1 O 0 m一 3 0 0 m之 间 ,从 整个场 地分 析地下水水位埋深呈 西部低 , 东部高 ( 1临海 区域 ) 的
10、趋 势 。 其水位差约 1 m。 上海市平均地下水位 埋深为地表面下 0 5 m 0 7 m 低地下水位埋深为地表面下 1 5 m。地基承载 力设计值及特征值见表 1 。 2 地基处理方案选择 堆载预压法或结合堆 载预压 的垂直排水井法 。这种 方法在施工 中已取得丰富的工程经验 ,适合进行大 面积 软 基处理 。但是排水 固结需要一定 的时间过程 , 工期较长。 f 2 1 振冲与挤密桩法 。一般此种方法只适宜不排水剪 强 【 收稿日 2 0 1 0 - 0 3 - 2 8 【 作者简介】 徐 岩 , 男 , 江 苏 省 机 械 施 工 有 限 公 司 , 工 程 师 , 一 级 注 册 建
11、 造 师 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 0年第 4期 ( 总第 1 3 5期 ) 8 3 表 1 地基承载力设计值 及特征值厶 值 一览表 度在 2 0 k P a 5 0 k P a之间 的软 粘土 ,当不 排水抗剪 强度 2 0 k P a 时成桩 困难 ,不 宜采用。因此在淤泥质粘土及淤 泥 或淤泥土等软粘土 中应用存 在很 大局限性 。 f 3 ) 深层搅拌法 。 深层搅拌法在工程 中应 用广乏 , 但对 地 基有一定 的强度要求 , 否则桩机无法进场施工 , 同时造价 也 相 当高 。 f 4 ) 真 空强排水联 合低能量 强夯
12、 动力 固结法 , 适 用于 大 面积施工 。最近几年在 软土地基 处理 中, 应用 比较多 , 并 取 得 良好的技术和经济效果 ,是大 面积 处理软土地基 的有效 方法 同时该 工艺 施工简单 、 工期短 、 造价低 。 3 动力 固结 法施 工技 术参数设计 以上海海港新城一期市政道 路及 雨水 管道工程地基 处 理为例 对动力固结法主要施工技术参数设计予 以论 述。 ( 1 ) 地基加 固标准 强夯 处理 后 地基 的强 度和沉降满足如下设计要求 : 加固的有效深度6 0 m。 地基承载力标准值 0 0 2 0 mf k : 1 3 0 k P a ( 粉性 土 : 1 0 0 k P
13、 a ( 粘 土 、 淤 泥 ) 2 0 m一 4 0 mA: 1 1 0 k P a ( 粉性 土 :18 0 k P a ( 粘 土 、 淤 泥 ) 。 4 0 i n 一 6 0 mA: 1 0 0 k P a ( 粉性土) 厂 k : t7 0 k P a ( 粘土、 淤 泥 ) 。 表层 2 0 i n内地基回弹模量: 既2 5 0 MP a 。 f 2 1 动力 固结法施工技术参数设计 施工小区划分 以道路地基处理 宽度x l 0 0 m为标准 。 施 工区域 内采用真空降水方法 降低 土体含水量 ,施工 区域 外 围采用真空降水方法止水 ,阻止外围地下水渗入施工 区域 内影 响地
14、基加 固效果 。 真空降水设计 施工区域外围按环形井点布置 , 见图 2 。 a 降水深度 : |s = ( 4 0 1 0 ) = 3 O m b 井 管 长 度 : L= 4 0 2 +1 1 0 x r o = 3 8 +1 1 0 1 5 = 5 3 i n, 取 6 0 i n c 估算轻型井 点降水影响半 径 : R = 2 x S x X Ho x K = 2 x 3 x 34 4=20 64 i n 式中日 含水层底板 到地下 水位的距离 ( m) 取 2 3 6 i n 一 取 0 5 m d d 假 想 大 井 引 用 半 径 : r o = q ( 1 + b) 4 =1
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