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振冲碎石桩加固高速公路路基施工与检测

收录时间:2009-10-05 08:41 来源:建筑中文网  作者:王俊杰  阅读:0次 评论:0我要评论

内容提示:介绍振冲碎石桩加固高速公路填方路基地基的工艺原理、工艺流程和采用重型动力触探试验进行检测的方法及结果。

延伸阅读:振冲碎石桩 检测 路计时工 高速公路

【摘 要】介绍振冲碎石桩加固高速公路填方路基地基的工艺原理、工艺流程和采用重型动力触探试验进行检测的方法及结果。
    【关键词】振冲碎石桩 高速公路 路计时工 检测
   
    1 工程概况
    某工程为昭待公路路基加固处理工程。云南昭通至待补公路地处云南东北部,位于东经102°43′~103°20′,北纬24°50′~25°02′之间,是国家重点建设项目“五纵七横”国道主干线之一(GZ40二连浩特-昆明-河口公路),也是云南省公路网主骨架的重要组成部分。经云南昭通、曲靖两个地区及贵州省威宁县,北连四川省,南接国家级边境口岸河口,服务于滇东北、滇中、滇南等广阔地域。
    本工程位于昭待公路K316 950~K317 180段,段内路基由于液化土层与软土呈互层状分布。
    2 工程地质条件
    2.1 地层
    第一层:亚粘土:灰色、褐灰色,含少量灰岩砾石,表层0.50m为松散状种植土。容许承载力60~130KPa;深度在0~4.2m范围内。
    第二层:淤泥:褐灰、褐红色,含少量园砾,局部夹薄层状砂。容许承载力55~112KPa;深度在4.2~9.4m范围内。
    第三层:亚粘土:褐灰色,含15%的园砾,粒径2~10mm。容许承载力60~130KPa;深度在9.4~15m范围内。
    第四层:粘土:褐灰色、灰黑色,含少量有机质。软塑,局部可塑。容许承载力115~140KPa,硬塑状容许承载力312KPa;深度在15~17.1m范围内。
    2.2 地质构造
    本区位于扬子地台之滇东台褶皱带,主要在滇东台褶束与会泽台褶束之间,处于川滇南北向构造—小江深大断裂带东缘与其次级构造—雨断裂带结合部位。地质构造以北东向为主,断裂次之。构造较为复杂,北东向构造比较发育;南北向构造集中分布在西部(系小江断裂带的组成部分)、东北部,其余零星残出现;北西向构造大部分属于南北向构造和北东向主干构造的配套成分。与本段路线关系密切的北东向构造为五星背斜及窝都断裂。
    新构造运动频繁而强烈,主要形式表现为大面积的升降、断块差异性升降和断裂活动等3种类型。共同特点是断裂破碎带发育、新构造变动形迹或迹象较多:众多的小型山间盆地、湖泊、新生带地层的断错、明显的断层三角面、成串的(温)泉、频繁的地震活动等。路线穿越小江大断裂东侧的滇东台褶带,是我国强烈地震活动带之一,区域稳定性差。
    2.3 地震
    根据国家质量技术监督局2001年发布的《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001)全线地震动参数划分如下:地震动峰值加速度为0.1~0.2g(对应的地震基本烈度为Ⅶ度).地震动反应谱周期为0.4~0.45s。
    2.4 工程地质条件评价
    液化砂土:段内地震动峰值加速度为0.1~0.2g,对应的地震基本烈度为Ⅶ度。据本区勘察资料,按《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)第2.2.2条检算,埋深20m以内的(2-2)淤泥质砂层粘粒含量为14.7 ,对该砂层进行液化判定,为可液化砂土,液化抵抗系数Ce=0.1~O.8,承载力折减系数u=O~l/3。
    3 工程措施
    对本路段软土地基,采用振冲碎石桩复合地基加固。
    4 碎石桩施工
    4.1 施工技术要点
    (1)采用江苏产ZCQ 3O型振冲器,碎石桩桩径377mm。根据《公路工程抗震设计规范》(JTJOO4—89),结合段内地质剖面资料,碎石桩桩长按10m,间距按d=1.2m,按正三角形满堂布置,详见图4。
    图1 碎石桩平面布置大样示意图(2)碎石材料采用粒径为20~lOOmm未风化的花岗岩碎石,含泥量≤1O%。
    (3)密实电流经试桩确定为45~50A,留振时间为10~20s,水压0.4~O.6MPa。
    (4)碎石桩顶铺设一层300mm碎石垫层。
    4.2 试桩
    施工前根据设计单位提供的分区地质资料进行试桩,据此确定各区碎石桩的密实电流、留振时间及水压等施工参数,是处理可液化砂土与软土互层地基的关键。
    4.3 施工工艺流程
    定桩位→桩机就位→沉振冲头至设计深度成孔→提升至孔口→沉振冲头至孔底清孔→回填碎石料并分层振实到地面止→移机至下一个桩位→结束。
    4.4 施工工艺要求
    (1)平整场地至设计标高,按桩位设计平面布置图在现场用竹签作标记,桩位偏差不大于土5cm。
    (2)成孔:对准桩位,启动供水泵和振冲器,待振冲器电流稳定后缓慢下沉振冲器成孔,直到符合设计桩长要求,记录振冲器经各深度的电流变化值和时间,提升振冲器至孔口。
    (3)清孔:成孔后,上下串动振冲器1~2遍进行清孔。根据试桩要求减小水压。
    (4)填料及振密制桩:清孔后将振冲器提离孔口。向孔内投入约0.5m 碎石,然后下沉振冲器将碎石振密到试桩要求的密实电流;再次将振冲器提升O.3~0.5m投料.下沉振冲器留振振密;如此重复自下而上逐段振密制桩至孔口,并记录各深度的最终电流值和填料量,即完成一根桩施工。 5 碎石桩检测
    5.1碎石桩检测方法
    本次碎石桩质量检测采用重(II)型动力触探试验,对碎石桩成桩质量(密实度、连续性)进行检测,共检测碎石桩226棵。重(II)型动力触探设备规格:63.5kg的自由脱钩落锤,落距76cm,探头直径74mm,圆锥角60。,探杆直径42mm。试验时探头必须对准检测孔中心位置,保证探杆垂直不产生侧向晃动,锤击贯入应连续进行,特别须防止锤击偏心,偏心不得超过2%。试验按每贯入10cm记录其锤击数,直至试验结束。试验过程中,每贯入1m时,将探杆转动一圈半,减小侧摩阻力的影响。
    5.2碎石桩检测结果
    对处于地下水以下的碎石桩段的锤击数按式1进行修正。
    N63.5=1.1N’63.5 1.0(1)
    式中:N63.5——经地下水影响校正后的锤击数
    N’63.5——未经地下水影响校正而经杆长校正后的锤击数
    本段碎石桩的桩身质量按以下标准评价:取重(II)型动力触探试验锤击数5击为临界值,修正后击数大于等于5击的桩段密实度达标;修正后击数小于5击的桩段密实度不达标;对局部欠密实现象容许值规定:修正后击数小于5击的单桩长度不超过1m,累计长度不超过桩长的30%的桩视为合格桩,不满足以上容许值规定的桩即为不合格桩。按以上标准,本段碎石桩共按5%检测的226棵(1480m)全部合格。
    6 工程效果及评价
    6.1 工程效果
    施工处理后的地基还进行了5次复合地基载荷试验。复合地基承载力分别为200、210、190、240、260Kpa,试验结果表明,复合地基承载力达到设计要求。
    6.2 工程评价
    在碎石桩质量的标准评价的选择上,本段碎石桩是根据本场地的地质条件,并参考有关工程及专家对重(II)型动力触探检测碎石桩桩体质量的以下经验和建议。结果表明,该方法确实可行。
    振冲法适用范围为饱和松散粉细砂、中粗砂和砾砂、饱和黄土、杂填土、粘性土和软土。随着振冲设备方面的不断改进,桩体质量检测方法不断积累和丰富,振冲法在我国地基处理的领域有着广阔的前景。
   
    参考文献:
   
    [1]《地基处理第三册》(第二版)编写委员会.地基处理手册[M].2002,9.
    [2]云南省公路规划设计院.昭待公路第11合同段两阶段施工设汁图(第四册)[R].2003.
    [3]岩土工程勘察规范(GB50021-2001)[M].2001. 来源: 《建筑中文网》.

原文网址:http://www.pipcn.com/research/200910/13315.htm

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