淺談強(qiáng)夯碎石樁法在鹽漬土地基處理中的應(yīng)用

葛建偉

1 概述

強(qiáng)夯法于 1978年在工程中開始使用,至今 30多年的發(fā)展,強(qiáng)夯處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于粘土、粉土、砂土、濕陷性黃土、填土、素填土等地基,具有經(jīng)濟(jì)易行、效果顯著、施工簡便、質(zhì)量易控、適用范圍廣的特點(diǎn),但是用于鹽漬土地基的處理比較少。

鹽漬土地基具有溶陷、鹽脹、強(qiáng)腐蝕性等工程特點(diǎn),碎石樁具有很強(qiáng)的抗腐蝕性能,而且是很好的排水通道,強(qiáng)夯法的動(dòng)荷載攪拌和液化作用有助于消除溶陷和鹽脹。但是單純的采用碎石樁和強(qiáng)夯處理鹽漬土地基,處理后地基承載力和沉降都不能滿足工程的要求,而采用強(qiáng)夯聯(lián)合碎石排水樁法(DPD法)處理鹽漬土地基,地基的承載力和沉降等就能滿足工程要求。

強(qiáng)夯聯(lián)合碎石排水樁法(DPD法),即先施工碎石排水樁,然后進(jìn)行強(qiáng)夯處理。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況及工程地質(zhì)條件

擬建場地位于某一鉀鹽礦廠區(qū)內(nèi)。設(shè)計(jì)要求地基處理后承載力特征值不小于150 kPa。

根據(jù)該場地巖土工程勘察報(bào)告,場地土含鹽量較大,為中 ～強(qiáng)鹽漬土,各地層描述如下:

1)粉土:厚度 1.8m～3.1m,褐黃色,表層有砂、礫、粘性土成分的填土,1.3m左右深度有結(jié)晶鹽硬殼,土質(zhì)不均,中密 ～密實(shí),無光澤反應(yīng),韌性低,稍濕～濕。2)粉質(zhì)粘土:厚度 1.7m～5.3m,黃褐色,含氧化鐵、云母及藍(lán)色鹽晶體顆粒,土質(zhì)不均,無搖振反應(yīng),干強(qiáng)度低,稍有光澤反應(yīng),韌性中,局部夾薄層粉土,很濕 ～飽和,可塑為主。3)粉土:厚度0.8m～3.4m,褐黃色,含氧化鐵、云母及鹽晶體顆粒富集,局部粘粒較多,搖振反應(yīng)中,夾薄層粉質(zhì)粘土,干強(qiáng)度中,無光澤,韌性低,中密～密實(shí),稍濕～濕。

2.2 DPD強(qiáng)夯設(shè)計(jì)及檢測

1)設(shè)計(jì)。強(qiáng)夯施工機(jī)械:采用液壓履帶式強(qiáng)夯機(jī)。依據(jù)本工程地基處理采用兩次DPD法(碎石排水樁加強(qiáng)夯)。即先經(jīng)過第一遍DPD處理,經(jīng)過地基土的間隔恢復(fù)期,重新施工碎石排水樁、強(qiáng)夯,進(jìn)行第二遍DPD處理,使地基承載力特征值fak提高到150 kPa。

其基本設(shè)計(jì)參數(shù)為:

第一次DPD法(碎石排水樁加強(qiáng)夯)處理:第一次碎石排水樁的設(shè)計(jì)施工參數(shù):碎石樁樁徑550mm,樁長為8.5m,樁距1.6m,按三角形布樁。第一次強(qiáng)夯兩遍點(diǎn)夯,點(diǎn)夯夯距平均 3.1m,單擊夯擊能不小于 1 500 kN?m,每夯點(diǎn)擊數(shù)不少于 8擊,第一遍點(diǎn)夯與第二遍點(diǎn)夯之間的時(shí)間間隔為 15 d。兩遍點(diǎn)夯完成后進(jìn)行場地清理并整平。

經(jīng)過約15 d間隔恢復(fù)期進(jìn)行第二遍DPD處理:第二次碎石排水樁的設(shè)計(jì)施工參數(shù)同第一次。第二次強(qiáng)夯采用“夯二平一”工藝,即點(diǎn)夯兩遍滿夯一遍。點(diǎn)夯夯距平均 3.00 m～3.30m,滿夯錘印搭接。單擊夯擊能不少于 1 500 kN?m,每夯點(diǎn)擊數(shù)不少于 8擊,滿夯夯擊能 800 kN?m,每夯點(diǎn)兩擊。兩遍點(diǎn)夯及滿夯之間的時(shí)間間隔均為15 d。

2)承載力檢測。為了評價(jià)經(jīng)兩次DPD法處理后地基加固效果,地基檢測采用靜力載荷試驗(yàn)確定地基土的承載力和變形參數(shù)。

本次檢測在處理范圍內(nèi)共布置靜載荷試驗(yàn)點(diǎn) 6個(gè),采用堆載反力裝置,慢速維持荷載法,極限加載值 310 kPa,載荷試驗(yàn)主要數(shù)據(jù)見表 1。

表1 載荷試驗(yàn)主要數(shù)據(jù)

依據(jù)上述淺層和深層地基土載荷板試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,經(jīng)兩次DPD法處理后地基土的承載力特征值和沉降可滿足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)語

工程中通過用載荷板試驗(yàn)檢測了淺層和深層地基土的加固效果,得到以下結(jié)論:

1)強(qiáng)夯法將原土就地夯實(shí),就地取材并能充分利用原巖土承載力的原則,是一種低廉、快速、簡便的地基處理方法。2)碎石排水樁加強(qiáng)夯聯(lián)合方法處理鹽漬土地基的有效加固深度至少 6m。對 6m～10m深度處的土層的加固效果比較顯著。3)強(qiáng)夯處理方法能有效加固鹽漬土地基,但加固后的地基承載力提高幅度較小。聯(lián)合碎石樁使用并運(yùn)用本工程所采取的設(shè)計(jì)參數(shù),加固后的鹽漬土地基承載力特征值不低于150 kPa。

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