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【摘要】高填方工程中,根据常用的地基处理方法选择合适的检测手段具有重要的意义,对于分层回填碾压的处理方法,常采用压实度、固体体积率、承载力、变形模量等参数评价处理效果,每种方法的选用及合理安排直接关系到施工的质量和工作效率。
关键词:高填方、地基处理、检测、测试方法
一.高填方工程常采用的地基处理方法及检测手段
在《高填方地基技术规范》中对高填方地基的定义:为解决工程建设用地,经人工分层填筑并采用强夯、振动碾压、冲击压实或其他技术措施处理形成的、填筑厚度大于20m的场地或地基。地基处理应坚持因地制宜、就地取材、挖填平衡、节约土地、保护环境、防止水土流失与诱发次生灾害的原则。对于采用巨粒土、粗粒土和土夹石混合填料的回填,处理的原理就是将回填材料压实,减小变形。通常采用的处理方法主要是分层回填碾压加强夯补强的方法,根据大量工程实践,此种处理方法适用范围广,处理效果好,被广泛用于高填方工程中。针对回填碾压及强夯补强处理采用的检测方法主要有:压实度、固体体积率、动力触探、载荷试验、面波等手段。如何合理的选择检测方法、确定检测频次和检测点位置、检测结果的评价标准,需要设计人员根据设计需求,充分考虑现场施工的重难点,结合实际做出具体的规定。
首先检测方法的选择;①要根据回填材料和处理方法,确定检测方法的适用性,例如采用动力触探试验,如果回填材料颗粒较大,不仅试验数据偏高,试验操作也难以进行,包括超重型动力触探试验都很难进行,试验数据无法真实反映处理效果。②对试验的操作要有针对性的规定,例如现场的密度试验的试坑尺寸,载荷试验的荷板面积,面波试验的道间距等具体的试验参数,要根据回填材料、检测深度和精度进行具体规定,使每种检测方法充分发挥其作用,而不是简单的完成数量上的要求。
其次检测频次和检测点位置的选择:①要结合施工的难点及重点环节,确定工程的重点位置选取和制定合理的检测频次和检测点位置。例如施工中搭接位置和工作交接环节是重点位置和时间点,应加大频次,材料料源地发生变化也是检测要加强的点。②检测时间上要和施工充分沟通,在检测结果未出的情况下施工是需要停滞等待的,合理的安排检测时间和施工交错进行,在确保合格后才能进行下一道工序的前提下,尽最大可能减少施工的等待时间。
最后是检测的合格标准的制定:①合格的标准要有针对性,根据每个工程的特点,制定满足自身要求的合格标准,标准制定过低,存在安全隐患,标准制定过高则存在资源浪费的情况,只有做到最适合的标准,才能达到最好的经济效应。②合格标准的制定要做到准确细致,不能含糊其词,做到简洁全面,可操作性强。
二.某机场项目高填方处理后检测方法的选用
1.项目概况
地基处理与土方回填试验段工程(第一阶段),最大填方高度30m,回填材料采用天然级配卵砾石。碾压面积约594722m2,2000kN.m强夯处理面积990462m2,3000kN.m强夯处理面积491879m2。检测工作针对施工全过程进行。
针对回填材料采用易溶盐试验、有机质含量试验、颗粒分析试验、击实试验等方法进行检测,回填碾压效果、强夯补强效果采用固体体积率、压实度、重型及超重型动力触探试验、面波试验、载荷试验、现场直剪试验等方法进行检测。
2.检测方法的选用
以现场确定密实度试验试坑体积为例,介绍一下,为了让试验方法更加有效的为检测工作服务,通过试验对比确定最优方案。
试坑直径 | 编号 | 湿密度(g/cm3) | 含水率﹙﹪﹚ | 干密度(g/cm3) | 固体体积率 | 混合料土粒比重 |
40cm | 1 | 2.36 | 7.716 | 2.18 | 86% | 2.52 |
2 | 2.37 | 4.306 | 2.27 | 87% | 2.62 | |
3 | 2.34 | 4.130 | 2.25 | 86% | 2.61 | |
4 | 2.40 | 4.240 | 2.24 | 89% | 2.53 | |
50cm | 1 | 2.38 | 4.107 | 2.28 | 88% | 2.60 |
2 | 2.36 | 5.061 | 2.24 | 89% | 2.52 | |
3 | 2.38 | 5.573 | 2.25 | 87% | 2.58 | |
4 | 2.34 | 3.075 | 2.27 | 86% | 2.64 | |
60cm | 1 | 2.35 | 5.139 | 2.23 | 86% | 2.58 |
2 | 2.33 | 5.226 | 2.21 | 85% | 2.61 | |
3 | 2.35 | 5.066 | 2.23 | 85% | 2.62 | |
4 | 2.35 | 5.330 | 2.23 | 85% | 2.61 |
根据以上试验数据比较,直径60cm试验坑所得数据离散性比其他两种情况有明显减小,后期采用直径70cm、80cm试验坑进行试验,试验数据的离散性并没有明显的减小,从原理上分析,试坑体积越大,试验中各方面产生的误差对试验结果的影响就越小,但是对处理后的场地破坏性更大,工作效率更低,综合考虑最终确定现场密度试验坑尺寸采用60cm,深度为分层碾压后的厚度。
三. 结束语
高填方地基处理如何能够更准确更高效的进行检测,需要了解处理方法,施工工艺及回填材料。选用的检测方法要分析它的适用性和试验原理,合理的利用各种试验方法。把检测工作比作对处理后的地基土的体检,除了运用各种试验方法进行各项指标的检测外,还要通过各项试验结果进行综合会诊,判断处理后的地基土是否健康。