土木建筑網首頁 > 建筑論文 > 建筑施工 > 級配壓實砂石墊層在西安地區的施工及檢測方法

閱讀 20176 次 級配壓實砂石墊層在西安地區的施工及檢測方法

摘要:墊層常用于西安地區多層及高層建筑物的地基處理。近年來,隨著高層建筑的發展,級配壓實砂石墊層在我市得到了廣泛應用,本文通過對級配壓實砂石墊層的施工及檢測方法進行了簡單分析...
 
級配壓實砂石墊層在西安地區的施工及檢測方法
 
⒈概述:
    墊層墊層常用于西安地區多層及高層建筑物的地基處理。近年來,隨著高層建筑的發展,級配壓實砂石墊層在我市得到了廣泛應用。 
   
    級配壓實砂石墊層具有較高的強度,變形模量大,比較適宜作為高重建筑物的持力層。同時砂石墊層因施工工藝簡單、造價低、工期短、施工期間不受地下水位和氣候影響等優點,在我市高重建筑地基處理中占有重要地位。特別在西安高新技術開發區(位于西安市西南郊)和浐灞開發區(位于西安市東郊),兩區內高層建筑林立,大量建筑物的地基處理方法合理與否有巨大的經濟效益。西安高新技術開發區微地貌單元屬皂河古河道游蕩區、浐灞開發區微地貌單元屬浐灞一級階地,地基土以砂石或超固結土層為主。該區有大量建筑物采用壓實砂石墊層法處理地基,目前已用于24層高層建筑物的地基處理。
 
⒉砂石墊層處理地基的適用條件
    砂石墊層具有較高的強度,能滿足高重建筑物荷重大、基底壓力高的要求,但是它同其它墊層一樣,在附加荷載作用下,軟弱下臥層的變形仍是建筑物能否正常使用的關鍵,因此,砂石墊層的應用原則仍以控制下臥層頂面的應力為標準。
   
    當建筑場地地質條件較好,但基礎底面以下土層的強度尚不能滿足基底壓力要求,或基底以下有厚度不大的軟弱土層,而下臥土層為超固結土或中密砂層時,可以充分利用下臥土層的強度,在其上設置一定厚度(1.0~3.0m)的級配砂石墊層,形成人工雙層地基。如建筑場地為大厚度軟弱土層時,須采用復合地基(CFG樁、振密碎石樁等)加砂石墊層綜合處理方案或樁基處理方案,以滿足地基強度與變形兩方面的要求。

⒊砂石墊層的施工
    ⒊1.砂石料的選擇與施工
    砂石墊層不同于砂墊層,它對材料的粒徑與配合比有一定的要求,為了達到最大密實度,砂石料的選擇與控制非常重要。在工程中通常將5mm粒徑作為礫石與砂的界限粒徑,本文所述砂、石配合比也按此標準。
    在砂石墊層中,礫石料起骨架作用,中粗砂起填充骨架空隙的作用。顯然,礫石的含量必須為主。有關試驗結果(1)證明,當粒徑大于5mm的顆粒含量為70%時,混合料的干密度可達最大值。如圖一所示,所以工程中的砂石比一般都采用3:7比。但是對于重要建筑物,對墊層的強度與變形模量要求較高,因此,對砂石、石料各級粒徑的組成有一定要求。表(2)1為不同砂石比與石料粒徑組成不同時的最大干密度值,顯然砂石比相同,各級石料組成不同,干密度不同,因此,要使砂石墊層達到最大干密度,其填料須滿足以下幾點:

砂   石   比
各     級     石     料     含     量     (%)
最 大 干 密 度
(g/cm3)
60~40mm
40~20mm
20~5mm
25 : 75
50
30
20
2.26
30 : 70
64
26
10
2.27
50
30
20
2.30
20
56
24
2.22
40 : 60
50
30
20
2.26
20
56
24
2.29
15
25
60
2.26
50 : 50
20
56
24
2.23

    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                              表一                             不同砂石含量與干密度關系表
 
    ①砂石填料須級配良好
    不均勻系數Cu≥5
    曲率系數Co=1~3
    ②礫石含量宜取60~70%
    ③最大粒徑不超過80mm
    ④含泥量低于3%
   
    3.1.2砂石墊層的施工工藝
    ①基坑的處理
    首先平整基坑,并進行底碾壓。如基坑底位于水位以下,需采取降水措施。如基坑地面土層含水量過大,土層為很濕,飽和狀態時,重型壓實機具地反復碾壓將破壞土體結構,或出現“橡皮土”,因此宜先鋪墊一層混礫中粗砂或碎磚渣,在其上再人工鋪筑1~2層粒徑約20cm大卵石,同時用中粗砂灌縫。
   
    ②砂石料的鋪鎮
    砂石料的鋪鎮有兩種施工方法,一種是將砂石料按設計配合比用裝載機翻拌均勻,然后按每層的虛鋪厚度計算好用料量,將拌勻的混合料用自卸車運至鋪筑場地,在用推土機推平,并進行碾壓。另一種施工方法,是將砂石料按設計配合比,先將每層所需用的砂料攤鋪平整,再將石料攤鋪其上,然后碾壓。也可先鋪2/3砂料,再鋪石料,然后將剩余的砂料鋪在料上,用水沖,使上部砂料沖下石料縫隙中,并進行碾壓密實。
 
    室內模擬實驗結果證明不同施工方法,所獲得的最大密實度值相差不大,說明砂石料的鋪填工藝對壓實效果影響不大,采取那種施工方案,可根據施工的機械設備條件確定。
   
    3.1.3砂石墊層的碾壓
    ①碾壓機具與砂石料的虛鋪厚度。砂石墊層的壓實效果與所用機械的壓實功能以及砂石料的虛鋪厚度有關。表二為我省部分砂石墊層施工工程中,壓實機具、壓實遍數,砂石料虛鋪厚度及承載力對照表。表二顯示,壓實機具的能量及作功方式不同,對砂石墊層的壓實效果也不同。因此,可以根據所施工的設計強度選用壓實機具,在壓實機具確定的條件下,可通過現場試壓確定墊層的虛鋪厚度。
   
                                                                         表二

序號
工  程 名 稱
壓 實 機 具
壓 實
遍 數
虛鋪厚度
(cm)
承載力
fk(kPa)
變形模量
Es(MPa)
1
省工商行辦公樓
15T普通壓路機
12
20
800
≥100
2
省中醫學院附屬院
12T三輪壓路機
12
20
500
60
3
省兵工局招待所
12T振動壓路機
12
35
≥800
>100
4
省旅游學校
12T振動壓路機
12
35
≥800
>100
5
省能源中心住宅樓
10T普通壓路機
10
25
600
>100
6
西北水電勘測設計院綜合樓
10T普通壓路機
12
20
350
>100
7
西安安定大廈
8T普通壓路機
12
30
2350
 
8
某研究所試驗樓
平板振動器
4
20
200
 
9
西高新E-2通用廠房
15T普通壓路機
10
35
250
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    ②砂石料的含水量與壓實度的關系
    砂石料與粘性土不同,在較大壓力作用下,砂石料為完全干燥或飽和狀態時,均能獲得大的密實度,而稍濕狀態下(即含水量約為2~4%),由于小的毛細壓力作用,抵消了一部分壓實功能,
使壓實度偏低。見圖二所示。但砂石料在自然狀態下的含水量往往處于較不利含水量范圍,因此,砂石墊層施工時最好在飽水狀態下碾壓能獲得最佳壓實效果。
 
4.砂石墊層的檢測
    4.1.砂石墊層施工質量檢測
    砂石墊層的施工質量檢測同其它壓實地基一樣,必須隨施工進程分層進行。國家行業標準《建筑地基處理技術規范》JGJ(79-2002)規定了土、灰土、砂墊層施工質量檢驗方法與數量。砂石墊層的施工檢測數量可參照上述《規范》,即對大基坑按50~100m2設一個檢測點,對基槽每10~20m設一個檢測點,單獨柱基不少于一個檢測點。但上述《規范》中所列檢測方法是針對砂石與土墊層,對壓實砂石墊層是不適用的。對砂石墊層的施工質量宜采用砂石墊層的壓實系數或動力觸探貫入擊數來控制。
 
    ①砂石墊層的干密度試驗與壓實系數
    取工程中使用的砂石料通過室內試驗,測出最大密實度。在現場對壓實墊層分層測定砂石墊層的干密度。用壓實系數DY≥0.98控制施工質量。
    砂石墊層現場實測干密度可采用灌砂法或灌水法。各試驗方法與要求,可按國標《土工試驗方法標準》GB/T50123-1999中的規定執行。
   
    ②重型(N63.5)動力觸探檢測
    砂石墊層密實度大,材料的粒徑大,因此,須采用重型動力觸探檢測其強度。在施工過程中可根據設計承載力所對應的貫入擊數來控制砂石墊層的壓實度。
    重型(N63.5)動力觸探的試驗方法。標準及貫入擊數與承載力關系可按《工業與民用建筑工程地質勘察規范》執行。現場檢測厚度一般可按70~100mm一層,每層的最低貫入擊數不得小于設計承載力對應的貫入擊數。
   
    4.1.2砂石墊層的承載力與變形模量值是否滿足設計要求,需通過現場測試確定。用重型(N63.5)動力觸探試驗可間接確定墊層的承載力。也可通過現場荷載試驗確定砂石墊層的承載力與變形模量。
 

5.結論
    5.1.級配壓實砂石墊層承載力高,壓縮性低,施工工藝簡單,在適宜的條件下用于高、重建筑物的地基處理可獲得良好的技術、經濟、效果。
    5.1.2砂石料的選擇、配合比、含水量以及砂石墊層的虛鋪厚度與選擇合適的碾壓機具保證砂石墊層施工質量的重要條件。
    5.1.3砂石墊層的施工質量控制可采用壓實系數或重型(N63.5)動力觸探貫入擊數。砂石墊層的承載力確定可采用重型(N63.5)動力觸探或靜荷載試驗方法。當采用靜荷載試驗荷載(Q)與沉降(S)關系曲線判定承載力值時,可取相對沉降量S/B=0.005對應的荷載值為承載力基本值。
 
依據標準及參考文獻:
(1)陳國潘、張曠成、鐘龍輝,試論砂礫壓實地基的工程性質、施工方法和質量檢測,1988.12。
(2)西安煤礦設計院,陜西省能源中心高層住宅壓實地基處理(研究報告),1990.7。
(3)中華人民共和國行業標準《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2002。
 
 
(本文來源:陜西省土木建筑學會  文徑網絡:文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)
 
福利彩票3d走势图―综合版