侯 策
(辽宁省第十一地质大队,辽宁 葫芦岛 125000)
打渔山填海造地工程强夯检测方法的研究
侯 策
(辽宁省第十一地质大队,辽宁 葫芦岛 125000)
随着城市发展,建设土地资源越来越紧张,沿海城市大多采用炸山填海造地,所填碎石混土层一般较厚,经强夯后的地基可利用为低层或多层建筑基础持力层。但填土层混大块块石,粒度不均,强夯后的地基很难用一种通用的原位测试方法来检测;本文结合工程实例,对该类工程强夯效果的检测方法进行研究。
强夯地基;检测;方法;研究
强夯法是将夯锤提到高处使其自由落下,给地基以冲击和振动能量,而使地基固结、提高地基承载力、改善其变形及渗透性质的人工处理地基方法。填海造地一般工程量浩大,造地面积以及人工填土层厚度较大,工程建设之前一般均用夯机遍夯,夯后的地基经检测后视其夯击效果直接利用或再加以处理采用复合地基运用于实际建筑。场地、填土性质的特殊性增加了强夯检测难度,一种单一检测方法难以满足要求,在实际工作中我单位采用多种方法联合检测取得了较好效果。现结合工程实例加以详述。
拟建场地原为沿海滩涂,经人工回填、整平,并进行了强夯处理,检测面积为68万米2,其中,低层区面积为9万米2,高层及多层区面积59万米2。
目的:对强夯效果进行检测,处理后的持力层(人工填土)承载力特征值以180Kpa为评价标准;并对强夯影响深度进行评价。
任务:检测按单元布点,采用浅层平板载荷试验、瑞雷波法、动触、标贯试验等方法;低层区以3千米2为一检测单元,多层及高层区以5千米2为一检测单元;每单元设计1静载试验点,3个瑞雷波法(点),3个(动触、标贯试验)测试点。
场地自上而下分布有人工填土①(成分为碎石为主,充填砂、粘性土及少量建筑垃圾)、淤泥质粉质粘土②、中粗砂③、强风化花岗岩④等工程地质层及淤泥质粉土、粉质粘土、粉细砂等透镜体亚层。
场地在勘察深度范围内观测到 2层地下水,第一层为潜水,与海水相连通,相互影响,水位埋深0.00-0.50m,;第二层为承压水,水头埋深2.10-2.60m。
本次采用的检测方法为:先进行瑞雷波法,之后进行重型动力触探或标准贯试验,依据前两试验结果安排静载试验位置并进行试验。
瑞雷波法是根据频散曲线进行分层和层速度计算并做出定性解译;在定性解译的基础上,计算各层的横波传播速度,并对获得结果进行反演拟合处理形成 Vs(m/s)-Z关系曲线图,结合钻探揭示结果确定各岩土层面波视速度Vr变化情况与特征。
重型动力触探试验及标准贯入试验(N63.5)采用汽车钻进行试验,利用63.5kg的落锤、76cm落距下,将触探头或标准贯入器打入土层,根据打入的难易程度判定土层性质的方法,主要用于判定各土层的密实程度、评价地基土水平方向和垂直方向上的均匀性、确定砂土地、粘性土的承载力。
平板载荷试验按瑞雷波速试验、重型动力触探及标准贯入试验结果,选择有代性的试验点进行。可以根据荷载~沉降(P-S)曲线直接确定地基承载力特征值fak。
打渔山强夯地基检测项目共完成瑞雷波法 490点、动力触探及标贯试验 310点、平板载荷试验101点。场地典型剖面如下:
按瑞雷波法 Vs(m/s)-Z关系曲线图特征,结合钻孔重型动力触探及标准贯入试验直接揭示,将每点Vs与各工程地质层对应统计分析,可以得出每工程地质层的Vs特征值。再由重型动力触探及标准贯入试验、平板载荷试验确定的fak值数据,总结出满足fak(180kpa)的界限值Vs。
这样,由瑞雷波法对强夯前后的各工程地质层Vs特征及上述对比结果,就可以达到检测的目的,即得出强夯有效深度和是否满足地基承载力要求这二项目的。
项目检测结果如下:
1)由瑞雷波法Vs特征确定了强夯有效深度为8米。
2)人工填土层fak≥180kpa的界限值Vs为255 m/s。
3)不满足要求的人工填土层fak<180kpa的点由钻探重型动力触探及标准贯入试验确定为由于层中混粘性土、淤泥质土多及受地下水位影响所致。
4)场地各检测点满足与否,由内插法做出检测结果图,不合格地段需进行补夯。
1)瑞雷波速与动力触探、标贯试验具有较好的相关性。当地基土较密实、较硬时,触探、标贯N值高,波速Vr也较高;反之,N值较低,Vr也较低。但当填土地基中有一定量的大块抛石时,N值离散性加大,但Vr却代表了一种整体平均效应,瑞雷波法对强夯效果的检测更具优越性。
2)动力触探、标贯试验及平板载荷试验通过测试N值、P-S曲线可以直接给出地基承载力特征值fak、压缩模量E0值。
3)通过大量的统计数据,可以建立N与Vr、fak与Vr、E0与Vr的经验公式,这样瑞雷波法可以间接提供地基承载力特征值fak、压缩模量E0值。
打渔山强夯地基检测的实践证明,对于沿海地区填海造地大面积的强夯检测,运用瑞雷波速与动力触探、标贯试验及平板载荷试验相结合的检测方法效果良好。
[1]《注册岩土工程师必备规范汇编》(中国建筑工业出版社);
[2]《首开打渔山项目强夯地基检测报告》(地矿部葫芦岛工程勘察院)。
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1007-6344(2015)07-0020-01