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强夯地基孔隙水压力试验探究

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摘要:通过强夯现场试验,分析了强夯过程中两种监测频率下孔压的变化规律,提出了强夯瞬时孔压变化问题,根据监测结果,无孔压骤增、骤降情况发生。试验结果表明,“每坑一测”可以反应强夯过程中孔压真实变化规律。

关键词:强夯;孔隙水压力;瞬时孔压

引言

随着沿海城市填海造陆工程建设的快速发展,性价比最优的强夯技术在地基处理工程中得到了成功应用。然而地质情况复杂,填海料工程性质多变,因此,每个强夯工程在展开大面积强夯施工前均应设置试验区,通过实验确定最优强夯参数。以大连某工程强夯项目为背景,对强夯后地基土的孔隙水压力情况进行试验研究。

一、工程地质条件

根据勘察报告资料。

二、强夯试验方案

根据地质情况,要求地基处理深度至粉砂层,平均厚度约为10m。根据规范,可以根据公式H=αhT对所需夯击能进行估算,式中H为有效加固深度(m),h为夯锤落距(m),T为夯锤重量(t),α为有效加固深度折减系数,根据规范可取0.65。经计算,hT=236.7t•m=2,367kN•m,故夯击能采用2,500kJ。试夯区面积为30m×30m,夯击点位置采用正方形布置,点夯间距5m,见图1。夯锤底面直径采用2.2~2.5m。试验区均采用两遍点夯,一遍普夯。每点点夯击数不少于8击,最后两击平均夯沉量不大于5cm;每遍夯击的间歇时间参照超静孔隙水压力消散80%确定。普夯1~2遍,每遍2击,能量1,000kJ,锤印搭接宽度不小于1/3锤径。

三、监测情况分析

孔压监测采用振弦式孔隙水压力计,监测点布置在试夯区边线外2m位置,水位观测孔位于试夯区边线外10m位置。其中,试夯区1每夯一击采集一次孔隙水压力数据,试夯区2每一夯坑夯击结束后采集一次孔隙水压力数据。根据试夯区1孔隙水压力观测结果可以看出,在强夯过程中,孔压逐渐变大,但未在某次夯击时产生骤增、陡增情况,说明孔隙水压力在土体间隙中传导会受到土质、时间、距离的影响,监测点孔压值逐渐发生变化,反应出地基土内有效应力的变化。根据试夯区2孔隙水压力观测结果可以看出,每个夯坑夯击结束后进行孔压值观测,能很好的反应出强夯过程中孔隙水压力的变化情况,又避免了处理大量的监测数据而带来的繁琐工作和人力资源的浪费。夯击结束后,孔压消散较快,且孔压变化与水位变化有较明显的相关性,说明回填料透水性较好,后续施工可依此适当缩短两遍点夯及满夯与二遍点夯间的间歇周期。四、结论经过试验,得到以下结论:(1)强夯过程中,孔隙水压力的传导会受到土质、时间、距离的影响,监测点孔压值逐渐发生变化。每夯击一锤观测一次孔压值变化情况,没有必要。(2)每个夯坑夯击结束后进行孔压值观测,能很好的反应出强夯过程中孔隙水压力的变化情况。(3)当回填料透水性能较好时,可根据试验区监测数据情况适当缩短施工间歇时间。

参考文献

[1]年廷凯.沿海碎石回填地基上高能级强夯系列试验对比研究[J].岩土工程学报,2010,7(32).

[2]王铁宏等.10,000kN•m高能级强夯时的地面变形与孔压试验研究[J].岩土工程学报,2005,7(27).

[3]周世良等.强夯加固机理研究现状及展望[J].重庆交通学院学报,2006,2(25).

[4]娄炎等.地基处理监测技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2015.

作者:李明玉;邓雷飞 单位:交通运输部天津水运工程科学研究所

水电与抽水蓄能杂志责任编辑:张雨    阅读:人次