膨胀土地基基本处理方法
1 换土法
即将膨胀土全部或部分挖掉,强夯施工,换填非膨胀黏性土、砂砾土、砂土或灰土以及其他性能稳定、无侵蚀性的材料,消除或减小地基胀缩变形。该法本质是回避膨胀土的---工程特性,从源头上---地基,是膨胀土地基处理方法中简单而且有效的方法。
2 垫层法
该法与换土法施工过程基本相同,主要应用于较薄的膨胀土层及主要胀缩变形层不厚的情况,但对膨胀土层较厚的地基可采用部分挖除,铺设碎石垫层、砂垫层抑制膨胀土的升降变形引起的危害,其作用主要是减小地基胀缩变形和调节膨胀土地基沉降量,具有补偿功能。此外,砂土层还具有防止地下水毛细作用上升的作用,避免地基受膨胀作用的影响。
3 压实控制法
膨胀土压实需考虑压实后的干容重关、含水量、压实的方法、附加荷载等因素,但在实际施工中因目前的压实设备基本均能满足压实功的要求,采用该法的工程一般荷载不大,因此附加荷载也不大,故后两个因素可忽略。但因膨胀土具有湿胀干缩的性质,且该性质具有反复性,压实到较大容重后湿水必然带来的膨胀。因此,使用该法施工时一般是在含水量略高于自然含水量的情况下进行压实,压实在一个相对低容重的标准。压实法需在现场作试验,建立含水量、干容重、膨胀潜势之间的关系,以指导施工。并应---注意控制含水量,以免含水量过大导致水分向下层缺水的土层中转移,导致膨胀。
4 土质改良法
即利用石灰、水泥或其他固化材料通过与膨胀土的物理化学作用进行膨胀土的改性处理,以达到降低膨胀土膨胀潜势、增强强度和水稳性的目的。具体来说,石灰的固化作用是由于盐基交换、次生碳酸钙胶结性、粘土颗粒与石灰相互作用形成新的含水硅酸钙、铝酸钙等新矿物而显现出来;水泥的固化作用是由于钙酸盐与铝的水化物和颗粒间的胶结作用,胶结物逐渐脱水和新生矿物的结晶作用,从而降低膨胀土的液限,增大膨胀土的塑限和抗剪强度;ncs固化材料除具有石灰、水泥的优点消除土的胀缩性外,还有吸水增强作用,---土的压实性并生成微型加筋结构,提高土的强度。
5 湿度控制法
湿度控制法是通过控制膨胀土含水量的变化,保持地基中的水分少受蒸发及降雨入渗的影响,进而抑制地基的胀缩变形。当前较成功的保湿方法有四种,即暗沟保湿法、预浸水法、全封闭法及帐幕保湿法。
夯地基计算固结总沉降的分层总和法与应力路径法我们已经了解了,现在就另外两种方法进行下的剖析。
1、数值计算法
目前用于沉降分析的数值计算方法有:差分法、有限单元法、边界元法和无单元法等。其发展趋势是有限元法与差分法或者与边界元法相结合解决问题。有限元可以结合土的变形特性,一般除了能选用弹塑性、非线弹性、黏弹塑性等多种描述土体应力与应变关系之间的模型以外,还能够考虑比较复杂的土体本构关系,例如一些考虑流变的黏弹塑性模型,考虑损伤效应的弹塑性损伤模型等。求得的沉降可以同时包含瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。此外,有限单元法还可以考虑复杂的边界条件、土体应力-应变关系的非线性特性、土体的应力历史、水与骨架上的应力的耦合效应,可以模拟现场逐级加荷处理超填土问题,地基基础强夯施工方案,能考虑侧向变形、三维渗流对沉降的影响,并能求得任-时刻的沉降、水平位移、孔隙水压力和有效应力的变化。尽管有限元法的适应性很强,但是由于其采用的模型中所涉及的计算参数多且不易确定,程序复杂难以为一般工程设计人员接受,在实际工程中并没有得到普遍应用。
2、现场试验法
此方法是通过不同的现场或原位试验结果与土的性质指标之间的统计相关关系,强夯施工监理旁站记录,估算土的变形指标,然后仍按弹性理论的基本公式估算沉降,在对某些取原状土样进行室内试验有困难的情况下,它不失为一种可行的途径。目前常用的有静、动力触探试验法、标准贯入试验法及旁压仪试验等。不论是标准贯入试验、静力触探试验,还是瞬态波,在建立土性指标相关关系时,不可能考虑士层的诸多因素,例如应力历史、各向---、实际应力状态、土的剪胀性、基础形状大小等。其---性在很大程度上依赖于实际经验,它只是一种粗略的估算方法。
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强夯地基检测应符合要求的验收规范标准。我们分别总结了检测的时间与用到的检测方法。
强夯检测时间:地基竣工验收是在强夯施工完成后,等待一定时间,才能进行承载力检测。砂土与碎石土地基,等待的间隔时间7至14天,黏性土与粉土地基一般是14到28天,强夯置换地基时间28天。
强夯地基检测方法:承载力检测包括原位测试和室内土工试验,原位测试常用的方法有载荷试验、动力触探试验、标准贯人试验、静力触探试验、波速测试等。载荷试验适用于强夯地基和强夯置换墩地基;对于简单场地上的一-般建筑物,每栋建筑地基的载荷试验检测点不少于3点。对于强夯置换地基我通常会用到单墩载荷试验,如果是饱和粉土地基那么能够运用单墩复合地基载荷试验。
动力触探试验适合用在强夯置换墩着底的查明,杂填土地基的强夯检测,承载力和密度的变化同---之间的关联。
标准贯人试验、静力触探试验适用于一般黏性土、粉十地基或素填士地基强夯后的地基检测,也适合于判别强夯后地基土(砂土、粉土)液化的可能性。
波速测试,可采用瑞利波对夯前、夯后地基土v.值的变化进行检测,可判别强夯后哪个位置v.值较低,以确定夯击效果差的位置,也有文献---利用v.值确定强夯后地 基承载力标准值,但应注意ur与强夯地基承载力标准值之间的曲线关系具有一定的适用范围。
需要注意,由于载荷板面积较小,强夯施工安全措施,荷载影响---为3到4倍载荷板的直径,因而在确定强夯效果或强夯置换墩的着底情况,可采用载荷试验与其他原位试验(标准贯人试验、动力触探试验、静力触探试验、波速测试)相结合,综合判定强夯地基或强夯置换墩承载力及有效加固---。
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