第33卷第7期 山
2007年3月文章编号:100926825(2007)0720133202
SHANXI ARCHITECTURE
西建
33No.7筑 Vol.
Mar. 2007
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软基处理过程监测及工程应用
刘 冀
摘 要:探讨了软基处理工程中一些常用的监测手段及监测方法,并在工程实例的基础上,通过综合运用浅层沉降监测、分层沉降监测、孔隙水压力监测、深层水平位移监测等手段对真空预压和堆载预压两种软土地基处理方法的加固效果进
行了对比分析,可为软土地基处理优化设计提供一定的参数,以便指导、优化类似工程的设计与施工。关键词:软基处理,监测,效果中图分类号:TU471.8
文献标识码:A
度,并通过沉降时程曲线,推算软土的最终沉降量,从而计算出各时期软土的固结度和残余沉降量,以确定软土地基处理的时间,并检验软基处理的效果。
引言
监测工作可以有效地检验理论预测的正确性,同时可对目前的设计方案进行进一步的优化和发展,还可以及时指导施工、避免工程事故。在软基处理过程中,由于很多不确定因素的影响,单纯从理论上很难预测施工过程中可能遇到的各种问题,因此在理论分析指导下,有计划地进行现场工程监测工作,为软基处理的施工提供准确的监测信息,做到信息化施工是十分重要的。文中探讨了软基处理工程中一些常用的监测手段及其监测方法,并对一个工程实例的监测数据进行了综合分析。通过归纳和总结软土地基处理监测工程中的各种数据和经验,为软土地基处理优化设计提供一定的参数,以便指导与优化今后类似工程的设计与施工。
1.2 分层沉降监测
通过监测软土层不同深度的沉降值,可以得到软土层不同深度的沉降时程曲线,从而了解填筑荷载对沉降的影响深度及上部填土标高达到设计要求后,深层土体的工后沉降何时可以趋于稳定,为工程设计及沉降计算提供依据。
1.3 孔隙水压力监测
地基土中孔隙水压力的变化与地基土所受到的压力变化及地下水的排水条件密切相关,通过监测孔隙水压力在施工过程中的变化情况,及时地为施工控制提供可靠的依据,从而达到为施工服务的目的。孔隙水压力监测是软基填筑过程中重要的应力监测手段之一,通过观测不同深度软土的孔隙水压力的消散情况,根据孔压消散值推算出传感器埋设深度处的固结度,来监控软土的固结沉降完成情况,从而控制软土地基加固的速度及时间,水泥浆)其固结体强度亦较高,但水泥用量至少应增加0.27t/m,
1 监测方法1.1 浅层沉降监测
浅层沉降监测是在地表埋设沉降标,通过沉降标的观测读取土体的浅层沉降值。通过地表沉降标的沉降值控制软基施工速求(如表3所示)。
表3 桩间土及单桩静载结果表
试验点号
桩间土-1(43号桩旁)桩间土-2(430号桩旁)桩间土-3(292号桩旁)
43号桩258号桩280号桩292号桩430号桩397号桩417号桩
设计值复180kPa复270kPa复320kPa
210kN210kN330kN330kN240kN240kN240kN
承载力特征值
200kPa290kPa360kPa
整个工程将增加660t。节约的原因是,采用两次喷法,除在喷最后1m～2m才有水泥浆返出外,其他时候返出的浆液几乎不含有水泥成分。而无论是三重管还是单管,在旋喷施工中,自始至终孔口均返出大量或稀或浓的水泥浆液。
≥210kN≥210kN≥330kN≥330kN
≥240kN
5 结语
本工程采用二次旋喷法高压旋喷桩加固软弱下卧层,施工速
度快,经济效益明显。现该建筑物施工完毕,地基沉降稳定,总沉
降量为20mm。
≥240kN≥240kN
参考文献:
[1]孟生荣.粉喷桩处治软土地基的施工工艺及质量控制[J].山
3)经济效益明显。与普通三重管旋喷相比,不仅旋喷固结质
量有所提高,而且在经济效益上效果明显,主要表现在水泥材料的节约上,整个工程共完成554根桩,累计旋喷长度2446m,耗用水泥仅915t,仅耗用水泥0.37t/m,如果采用单管(只喷射高压
西建筑,2005,31(6):67268.
[2]吴计红.粉喷桩在加固软土地基中的应用[J].山西建筑,
2005,31(7):882.
Theapplicationoftwicerotaryjetgrouting
methodinsoftsoilfoundationtreatmentofonehotel
ZHANGRen2zhi
Abstract:Strengtheningmechanismandconstructiontechnologyoftwicehigh2pressurerotaryjetgroutingmethodintreatmentofsoftsubja2centbedareintroduced.Strengtheningeffectisalsoevaluated.Thispaperhasacertainreferencevalueforsimilarworks.Keywords:softsoilfoundationtreatment,rotaryjetgroutingmethod,foundation,high2pressurerotaryjetgroutingpile
收稿日期:2006210230作者简介:刘 冀(19802),男,助理工程师,湖南化工地质工程勘察院实验中心,湖南长沙 410004
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山2007年3月
西建筑
并保证场地的稳定性,最终可用来判定软基处理的效果。
1.4 深层水平位移监测
通过测试地基土体不同深度处的水平(侧向)位移情况,控制填筑施工速度以保证施工中边坡的稳定和安全。
孔隙水压力有所增加,说明真空预压处理软土地基取得了良好效
果。在C区(堆载预压区),孔隙水压力的消散速度一直处于一种缓慢的状态,只有在C2区二次吹填时孔隙水压力的消散速度才有较明显的增大,且最终的消散值均不大。
4)深层水平位移监测。结果表明:整个填筑过程海堤边坡土
2 工程应用2.1 工程概况
某温泉旅游度假村新征地回填工程占地面积24万多m2,根据勘察资料,场地浅部有厚10m～20m的淤泥层,局部较薄,仅3m～5m左右,变化较大。由于场区淤泥普遍厚度较大,且其上部需填土的厚度亦较大,场地地基承载力不能满足设计要求,且会不可避免地产生较大的沉降,因此需对场地进行加固处理后才
体在各深度总水平位移量均不大,填土施工控制较好。总体来看,上部土层水平位移量明显大于下部土层,最大位移一般发生在3m～4m处,最大水平位移值为58.6mm,从4m往下位移量逐渐减小,10m以下位移量仅为2mm左右,表明堆载对深层位移的影响深度主要在10m以内,这是因为浅部软土的强度低,受到外力作用后,容易产生水平位移。这一结果和分层沉降的监测结果是吻合的。
能投入使用。本工程根据施工特点分为B区和C区,其中B区又
结语有B1,B2,B3,B4四个施工区域,C区又有C1,C2两个施工区域。3
1)真空预压开始时,土体表层沉降显著,沉降曲线陡降明显,采用的软土地基处理方法包括两种:一是在B区采用插塑排水板
到70d～80d左右时,沉降速率减缓,沉降曲线趋于平缓,卸载时结合真空预压联合堆载法;二是在C区采用插塑排水板结合堆载预压法。后因工期较紧,为加快施工进度,将B区原设计改为插
塑排水板结合真空预压联合堆载法处理软土地基,即在B区抽真空40d后,当土体达到一定强度时开始进行二次堆填(联合堆
载),以达到降低土体含水量,提高固结度,提高土体强度,降低沉
平均固结度均已达到90%。堆载预压表层沉降相对较小,其地表沉降主要发生在二次吹填砂施工期间。2)堆载预压区的沉降主要发生在上部软土层,该方法的主要影响深度大约为8m～10m,即软土层的1/2处,而且上层土的压缩速率较快,沉降量约占总沉降量的70%以上。3)真空预压开始时,孔隙水压力消散明显,且消散速度剧增,一般在5d以后,消散速率明显降低,呈缓慢消散趋势,到80d左右时,孔隙水压力已基本趋于稳定,即软土层也已基本完成沉降固结。真空预压卸载后,孔隙水压力消散曲线反弹明显,孔隙水压力有所增长。而堆载预压后,软土孔隙水压力的消散较为缓慢,只有在二次吹填时孔隙水压力的消散才比较明显,但最终的消散值不大。4)软基处理时,上部土层水平位移量明显大于下部土层,最大水平位移一般发生在3m～4m处,深层位移的影响深度主要在10m以内。
参考文献:
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降量的软土地基处理目的。
2.2 监测方法
为防止土体在吹填过程中产生剪切破坏,保证海堤边坡稳定,同时为了指导软基处理的施工速度,保证施工质量,评价软基处理的效果,为以后的工程实践提供有益的参数,本工程对该旅游度假村新征地填筑区域进行了表层沉降、分层沉降、淤泥层孔隙水压力的消散情况及土体深层水平位移的监测。
2.3 监测结果
1)表层沉降监测。结果表明:在B区真空预压开始时,各沉
降板沉降显著,沉降曲线陡降明显,到70d～80d左右时,沉降速率减缓,沉降曲线趋于平缓,经计算软土的各区平均固结度均已达到了90%。由C1,C2两个区沉降数据对比可知,C1区因插板施工和吹填砂施工较早,所以监测期间沉降量明显小于C2区,这也说明堆载预压区的地表沉降主要发生在二次吹填砂施工期间。
2)分层沉降监测。结果表明:堆载预压区(C1区,C2区)的沉降主要发生在上部软土层,该方法的主要影响深度大约为8m～10m,即软土(淤泥)层的1/2处,而且上层土的压缩速率较快,上层的沉降量约占总沉降量的70%以上。通过对沉降数据的分析计算,可得到不同深度内软土的压缩量。
3)孔隙水压力监测。结果表明:在B区真空预压施工开始
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后,孔隙水压力消散明显,且消散速度剧增,随着时间的推移,消散速度逐渐降低,并趋向稳定,并且上层软土层孔隙水压力消散
明显较快,这说明塑料排水板排水路径良好,真空预压效果明显。一般在5d以后消散速率明显降低,呈缓慢消散趋势,到80d左右时孔隙水压力已基本趋于稳定,这说明此时软土层也已基本完成沉降固结。真空预压卸载后,孔隙水压力消散曲线反弹明显,
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Themonitoringanditsapplicationinthesoftclaygroundtreatment
LIUJi
Abstract:Thepaperdiscussedsomegeneralmeansandmethodsofmonitoringinthesoftclaygroundtreatment.Basedonengineeringexample,thepaperanalysescomparativelythereinforcementeffectoftreatingsoftclaygroundwithvacuumpreloadingandsurchargepreloadingthroughusingsyntheticallysomemeanssuchasmonitoringthesettlementofshallowlayer,thesettlementofdelaminationandporewaterpressure.Of2fersomeparametertotheoptimizationdesignofthesoftclaygroundtreatment.Itcanbeusedasaguidanceinthedesignandtheconstructionofthesoftclaygroundtreatment.
Keywords:softclaygroundtreatment,monitor,effect