地基加固的檢驗與檢測

1、Engineering Testing Technology2第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測 4.1 4.1 概述概述 地基加固形以及（處理）：為了提高地基加固形以及（處理）：為了提高地基承載力改善其變形性質、滲透性質、地基承載力改善其變形性質、滲透性質、動力形特性以及特殊土的不良地基而采取動力形特性以及特殊土的不良地基而采取的人工加固（處理）地基的方法。的人工加固（處理）地基的方法。3第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測4第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測5第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測6第第4 4

2、章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測 現(xiàn)場測試的目的：現(xiàn)場測試的目的： （1 1）為工程設計提供依據；）為工程設計提供依據； （2 2）對施工過程進行控制、檢驗和指）對施工過程進行控制、檢驗和指 導；導； （3 3）為理論研究提供試驗手段。）為理論研究提供試驗手段。7第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測8第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測（1 1）加固后的現(xiàn)場測試應該在地基加）加固后的現(xiàn)場測試應該在地基加固施工結束后經一定時間的休止回復固施工結束后經一定時間的休止回復后再進行；后再進行；（2 2）為了有較好的可比性，前后兩次）為了有較好的可比

3、性，前后兩次測試應盡量由同一組織人員、用同一測試應盡量由同一組織人員、用同一儀器、按同一標準進行；儀器、按同一標準進行；（3 3）由于各種測繪方法都有一定的適）由于各種測繪方法都有一定的適用范圍，故必須根據測試目的和現(xiàn)場用范圍，故必須根據測試目的和現(xiàn)場條件，選用最有效地方法；條件，選用最有效地方法；（4 4）無論何種測試方法都有一定的局）無論何種測試方法都有一定的局限性，故應盡可能采用多種方法，進限性，故應盡可能采用多種方法，進行綜合評價。行綜合評價。注意事項9第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測4.2.1換填墊層法10第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢

4、測4.2.1換填墊層法11第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測4.2.1換填墊層法12第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測13第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測4.2.2排水固結法14第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測排水固結法15第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測16第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測 利用重錘自由下落時的沖擊能來夯實淺層雜填土地基，使其表面形成一層較為均勻的硬殼層。 適用條件： 適用于處理離地下水位0.8m以上稍濕的雜填土、黏性土、砂性土、濕陷形黃

5、土和分層填土等地基，但在有效夯實深度內存在軟黏土層時不宜采用。4.2.3 重錘夯實法17 強夯是法國Menard技術公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法，我國于1978年首次由交通部一航局科研所及其協(xié)作單位在天津新港三號公路進行了強夯法試驗研究。它通過一般830t的重錘(最重可達200t)和820m的落距(最高可達40m)，對地基土施加很大的沖擊能，提高地基土的強度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件等。4.2.4 強夯法與強夯置換法1819概述20建筑地基處理技術規(guī)范(JGJ79-2002)規(guī)定 強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。強夯

6、置換法適用于高飽和度的粉土與軟塑流塑的粘性土等地基上對變形控制要求不嚴的工程。強夯置換法在設計前必須通過現(xiàn)場試驗確定其適用性和處理效果。21概述強夯法、強夯置換法的優(yōu)點加固效果好使用經濟施工簡單強夯法加袋裝砂井 軟粘土地基的綜合治理22國內發(fā)展階段自引進到80年代初，約8年。本階段工程應用強夯能級比較小，一般僅為1000kN*m，處理深度5m左右，以處理淺層人工填土為主。80年代初到90年代初。本階段興建國家重點工程山西化肥廠，為了消除黃土地基的濕陷性，國家化工部組織開發(fā)了6250kN*m能級強夯，使有效處理深度提高到了10m左右。90年代初到2002年，本階段以興建國家重點工程三門峽火力發(fā)電

7、廠為契機，成功開發(fā)了8000kN*m能級強夯，使強夯消除黃土濕陷性的深度達到15m。2002年底至今，強夯工程最高應用能級已經達到10000kN*m。為了更進一步擴大強夯的應用范圍，在強夯技術的基礎上，還形成了強夯置換和柱錘沖擴等新技術 。強夯法與強夯置換法23 以處理飽和軟土為目的低能級強夯技術； 三個研究方向 強夯與其他地基處理技術優(yōu)勢互補，發(fā)展成為組合式地基處理技術。 以處理高填土和深厚濕陷性黃土，以及消除濕陷為目的的高能級強夯技術； 強夯法與強夯置換法24第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測4.2.5碎（砂）石樁碎石樁處理軟基橫斷面圖25第第4 4章章 地基加固的檢

8、驗與檢測地基加固的檢驗與檢測4.2.5碎（砂）石樁2627第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測4.2.7 土（或灰土、雙灰）樁 利用鋼套管在地基中成孔，通過“擠”壓作用，使地基土得到加“密”，然后在孔中分層填入素土后夯實而成土樁或灰土、雙灰樁。適用條件： 適用于處理地下水以上濕陷性黃土、新近堆積黃土、素填土和雜填土。28第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測4.2.8水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）29第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測4.2.8水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁） 在碎石樁的基礎上加進一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合制成的一

9、種具有一定粘結強度的樁適用條件： 適用于處理黏性土、粉土、砂土和已知自重固結的素填土等地基。304.2 4.2 主要的地基加固方法及使用條件主要的地基加固方法及使用條件4.2.10 水泥土攪拌法 水泥土攪拌法是利用水泥或石灰等材料作為固化劑，通過特制的深層攪拌機械，在地基深處就地將固化劑和地基土強制攪拌，使軟土硬結成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的樁體的地基處理方法。根據施工方法的不同，水泥土攪拌法分為水泥漿攪拌（以下簡稱濕法）和粉體噴射攪拌（以下簡稱干法）兩種。 31水泥土攪拌法可用于增加軟土地基的承載能力，減少沉降量，提高邊坡的穩(wěn)定性，適用于以下情況： 作為建筑物或構筑物的地基、廠房內具有

10、地面荷載的地坪、高填方路堤下基層等； 進行大面積地基加固、以防止碼頭岸壁的滑動、深基坑開挖時坍塌、坑底隆起和減少軟土中地下構筑物的沉降； 作為地下防滲墻以阻止地下滲透水流，對樁側或板樁背后的軟土加固以增加側向承載能力。4.2.10 水泥土攪拌法324.2 4.2 主要的地基加固方法及使用條件主要的地基加固方法及使用條件4.2.11 高壓噴射注漿法33擺噴噴射注漿管旋噴定噴冒漿射流板墻樁4.2.11 高壓噴射注漿法34第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測35第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測4.2.12 加筋 在人工填土的路堤或擋土墻內鋪設土工合成材料：

11、或在邊坡內打入土墻，這種人工合成的土體可以承受抗拉、抗壓、抗剪和抗彎作用，借以提高地基承載力、減小沉降和增加地基穩(wěn)定性。 364.2.12 加筋37加筋功能：橋臺加筋38壩體加筋：法國某壩395 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 工程概況 上海浦東國際機場位于長江入?？谀习兜臑l海地帶，是我國和上海市九五期間重大的基礎設施建設項目。其中機坪，滑行道為“圍海促淤”造成，本次地基處理大部份位于稻田內，地表水系發(fā)育，溝浜縱橫。在地基處理強夯影響深度范圍內地層有粉質粘土、淤泥質粉質粘土，含水量為3647，孔隙比大于1，粘粒含量高，粘性較強，且呈流塑狀，基本承載力是很低的，經強夯加固后，需要觸變固

12、結的時間較長。 設計要求經強夯法加固后其靜力觸探比貫入阻力當量值大于2MPa，標貫擊數當量值大于6擊，地基反應模量大于30MNm，墊層干密度大于1.9g/cm3，并按相應頻率檢測各項考核指標，評價強夯施工質量。 405 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗 (一)試夯目的 1、通過試夯試驗，確定適合本地質條件的強夯施工措施。 2、總結強夯墊層一次攤鋪，進行強夯后表層地基反應模量檢測指標難以達標的主要原因，旨在強調強夯墊層分二次攤鋪的技術效果。 3、預測技術、經濟效果。 415 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗 (二)試夯區(qū)試驗設計 1、試夯區(qū)位置選擇在地基條件具

13、有代表性的滑行道上，面積約10000m2，分4個區(qū)試夯。 2、試夯機具為強夯機W1001-25型履帶式吊車，自動脫鉤，夯錘質量15t，直徑2.52m，錘底靜壓力25kPa30kPa，圓柱形鑄銅錘，帶有四個排氣孔。 3、強夯墊層材料及其攤鋪，采用山皮土(碎石土)作為強夯墊層，最大粒徑小于10 cm，山皮石(碎石)，粒徑210 cm的質量大于總質量的50，含水、含泥量小于20，不均勻系數Cu5，曲率系數Cc=13。試夯區(qū)首次攤鋪厚度為(605)cm或(705)cm，末次攤鋪厚度(405)cm和(305)cm，設計總厚度為1.0m。 425 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗 4、試

14、夯參數選擇，根據上海浦東國際機場飛行區(qū)機坪、滑行道工程地基處理技術文件選擇試夯參數。 分區(qū)分區(qū)編號編號分區(qū)分區(qū)名稱名稱墊層厚度墊層厚度k/cm夯夯型型單擊夯能單擊夯能R/kJ夯擊夯擊遍數遍數單點擊單點擊數數/擊擊夯點間夯點間距距l(xiāng)/m夯點布置夯點布置A滑行滑行道道停機停機坪坪60+4070+30點夯點夯2000第一遍第一遍8-103.5*3.5正方形正方形1500第二遍第二遍6-8滿夯滿夯1000第一遍第一遍3-5夯間夯間連接連接800第二遍第二遍2-3普夯普夯搭接搭接d/4B道肩道肩60+40點夯點夯1000第一遍第一遍8-103.5*3.5正方形正方形1000第二遍第二遍6-8滿夯滿夯80

15、0第一遍第一遍3-5夯間夯間連接連接500第二遍第二遍2-3普夯普夯搭接搭接d/4試夯參數選擇表 435 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗 現(xiàn)場場址地表水系發(fā)育，溝浜縱橫，地下水位埋深較淺，地基土含水量大，且地下水受潮汐影響而周期性變動，使地下滲流不穩(wěn)定，加之地基處理面積大，施工期又處于梅雨季節(jié)，為施工排水造成困難。根據強夯加固執(zhí)理，降排水尤其重要。 1、充分利用現(xiàn)有水系降排水。 2、充分利用明(暗)浜降排水。 3、間隔1015m和30m縱橫向開挖盲溝和明排水溝，使其與場區(qū)明(暗)浜連通強制排水。 445 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗 4、在明暗浜及排水

16、盲溝角點處設集水井，并設泵將井內水抽至場外，盡量降低地下水位。 5、對強夯施工分區(qū)進行調整，先利用水系、明(暗)浜及排水溝排水，進行區(qū)塊內強夯，強夯結束后，回填處理明暗浜，然后進行下一區(qū)塊降排水和強夯施工，由此在施工區(qū)形成小排水范圍，從而保證強夯效果。 6、場區(qū)外圍四周設排水溝，將施工區(qū)內小排水溝中水排至外圍，流向場外河道，并保證溝底積水深小于20cm。455 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗 (四)試夯區(qū)施工方法及其控制 1、試夯I、區(qū)點夯分兩遍完成，隔點不隔行，單點擊數一次完成，試夯區(qū)點夯一次完成。滿夯分兩遍完成，先夯間滿夯，再普夯。 2、點夯停夯標準，原則上夯8擊，夯坑

17、深度不足1.01.2m時夯10擊，以確保能量，再輔以最后兩擊平均夯沉量不大于510 cm，實際施工中，當試夯區(qū)單點擊數45擊，夯坑深度1.21.3m，現(xiàn)場均已停夯，此時強夯機嚴重陷車，起錘也相當困難。 465 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗 3、控制間歇時間，兩遍點夯間歇時間不少于20天左右，以超孔壓消散大于70以上控制，點夯與滿夯間歇時間不少于15天，具體以超孔隙水壓力消散大于50確定。 4、為確保表層地基反應模量考核指標滿足設計要求，滿夯時將表層2040cm深推、耙松晾曬后，再拌合推平碾壓，最后補鋪山皮土至道槽設計標高。 5、每次攤鋪山皮土前或滿夯后，即夯前夯后開挖斷面

18、尺寸為(底寬上寬高)60 cm70 cm80cm的盲溝，并和80cm200cm150cm的明排水連通，排水溝角點開挖集水井設泵抽水，盲溝內回填山皮石。 6、第二遍點夯在不推平第一遍點夯夯坑前提下進行，對此應提前尋找行車路線。 475 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗試夯區(qū)檢測 孔壓監(jiān)測結果 點夯間超孔隙水壓力消散大于70以上所需的間歇時間一般為34周，點夯與滿夯間超孔隙水壓力消散大于50所需的間歇時間為2周。 485 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗試夯區(qū)檢測 強夯影響深度 1)從理論計算強夯影響深度大于7m，但從孔壓反映的影響深度曲線看出本次強夯影響深度大

19、于6m，但5m以上地層加固效果比較明顯見圖； 2)3.5m以上地層孔壓增幅大，2.5m以上地層孔壓消散慢，3.56.0 m地層孔壓增幅相對較小，消散很快。 hMH495 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗試夯區(qū)檢測 地面變形監(jiān)測 地面隆起量的計算試夯區(qū)平均夯沉量計算 505 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗試夯區(qū)檢測 原位測試 按施工過程跟蹤檢測和間歇34周相結合的辦法進行，試夯I區(qū)，檢測三次，二次在四夯間、兩夯間并進行標貫試驗；試夯、區(qū)檢測兩次，標貫試驗兩次。當試夯I區(qū)第二遍點夯間歇46天，試夯、區(qū)點夯完間歇34天，對地基土再次進行靜力觸探和標貫檢測，其檢測

20、結果，標貫擊數N為2.44.3，靜力觸探為1.551.93MPa，分別小于設計要求的6擊和2MPa，均不滿足設計要求。本次檢測中在4.56.0 m仍有標貫試驗和靜力觸探曲線的突變，分析認為須采取有效措施降低地下水位，使軟土盡快固結，在垂直滑行道中線每1015m開挖盲溝，每30m開挖明排水溝，及時將地表水和夯坑積水引排，盲溝內回填山皮石，并與外圍排水體系形成排水網絡，經間隔加壓穩(wěn)定，延長超孔壓消散時間，由于軟土觸變性，強度逐漸提高。515 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗試夯區(qū)檢測 淺表層地基的模量檢測 試夯試驗中，滿夯后采用深推、耙松和晾曬，每間隔一定距離開挖盲溝和明排水溝排

21、水，采用反挖夯點填料和夯間涌土，并充分拌合晾曬后推平碾壓，表層指標檢測時均能達到設計要求。 525 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 大面積強夯施工 本次地基處理采用夯填料分二次攤鋪，并對強夯參數、施工工藝在試夯試驗基礎上做了相應的調整。堅持按分區(qū)分段施工特點，采用試夯降排水方案實施大面積強夯降排水。 大面積強夯參數選擇 535 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 1、點夯分兩遍完成，隔點不隔行，單點擊數一次完成，滿夯一次完成。 2、點夯停夯標準，原則上夯8擊，夯坑深度不足1.0m時夯10擊，以確保能量，再輔以最后兩擊平均夯沉量不大于10 cm控制。 3、控制間歇時間，兩遍夯擊的

22、間歇時間不少于20天，點夯與滿夯的間歇時間不少于15天。 4、夯墊料鋪筑，分兩次攤鋪，第一次攤鋪厚度為605cm，第二次攤鋪厚度為405cm。 大面積強夯施工方法及現(xiàn)場控制 545 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 5、為使地基反應模量達設計要求，滿夯后將表層2040cm深推、耙松、晾曬后再拌合、碾壓、回填，補填40 cm山皮土至道槽設計標高。 6、每次鋪料前強夯后均要適度碾壓，以減少能量損失。 7、滿夯前夯坑積水和地表水要及時抽排，每8m和16m挖主次盲溝，并和外圍排水溝形成排水網絡。 大面積強夯施工方法及現(xiàn)場控制 555 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 1、土基面標高的施

23、工控制 考慮墊層密實和地面夯沉兩部分，設計要求道槽填挖方計算時考慮平均預留夯沉量為35cm，即土基標高設計道槽標高-65cm(山皮土堆填厚度均按100cm)，實測土基標高平均3.61m比設計土基標高平均3.43m抬高約18cm，僅此一項節(jié)約山皮土6.6萬噸，節(jié)約資金250萬元。技術經濟效果 經濟效果 565 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 2、夯沉量的控制 由于大面積強夯時，夯點間距擴大為4m4m，個別區(qū)域4.5m4.5m，單點夯擊能減少到1500 kJ，單點擊效68擊，滿夯推平后，實測全場區(qū)平均夯沉量為2023cm，實測標高平均為3.87m，設計平均標高為3.73m，山皮土厚度節(jié)約1215cm，節(jié)約山皮土約4.8萬噸，節(jié)約資金約180萬元。以上兩項共計節(jié)約資金430萬元。 技術經濟效果 經濟效果 575 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 技術經濟效果 技術效果 58謝 謝 ！59第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測60第第4 4章章 地基加固的檢驗與檢測地基加固的檢驗與檢測61625 工程實例上海浦東國際機場軟土地基強夯處理 強夯試驗 現(xiàn)場場址地