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1、Engineering Testing Technology,Teacher:Zhang Minxia,2,第4章 地基加固的检验与检测,4.1 概述 地基加固形以及（处理）：为了提高地基承载力改善其变形性质、渗透性质、动力形特性以及特殊土的不良地基而采取的人工加固（处理）地基的方法。,3,第4章 地基加固的检验与检测,4,第4章 地基加固的检验与检测,5,第4章 地基加固的检验与检测,6,第4章 地基加固的检验与检测,现场测试的目的：（1）为工程设计提供依据；（2）对施工过程进行控制、检验和指 导；（3）为理论研究提供试验手段。,7,第4章 地基加固的检验与检测,8,第4章 地基加固的检验与
2、检测,（1）加固后的现场测试应该在地基加固施工结束后经一定时间的休止回复后再进行；（2）为了有较好的可比性，前后两次测试应尽量由同一组织人员、用同一仪器、按同一标准进行；（3）由于各种测绘方法都有一定的适用范围，故必须根据测试目的和现场条件，选用最有效地方法；（4）无论何种测试方法都有一定的局限性，故应尽可能采用多种方法，进行综合评价。,注意事项,9,第4章 地基加固的检验与检测,换填垫层法,10,第4章 地基加固的检验与检测,换填垫层法,11,第4章 地基加固的检验与检测,换填垫层法,12,第4章 地基加固的检验与检测,13,第4章 地基加固的检验与检测,排水固结法,14,第4章 地基加固的
3、检验与检测,排水固结法,15,第4章 地基加固的检验与检测,16,第4章 地基加固的检验与检测,利用重锤自由下落时的冲击能来夯实浅层杂填土地基，使其表面形成一层较为均匀的硬壳层。,适用条件：适用于处理离地下水位0.8m以上稍湿的杂填土、黏性土、砂性土、湿陷形黄土和分层填土等地基，但在有效夯实深度内存在软黏土层时不宜采用。,4.2.3 重锤夯实法,17,强夯是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法，我国于1978年首次由交通部一航局科研所及其协作单位在天津新港三号公路进行了强夯法试验研究。它通过一般830t的重锤(最重可达200t)和820m的落距(最高可达40m)，对地基土
4、施加很大的冲击能，提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件等。,4.2.4 强夯法与强夯置换法,18,19,等等,对于高饱和度的可采用强夯置换法,概述,20,建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)规定,强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。强夯置换法在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。,21,概述,强夯法、强夯置换法的优点,加固效果好,使用经济,施工简单,强夯法加袋装砂井,22,国内发展阶段,2002年底至今，强夯工程最高应用能级已
5、经达到10000kN*m。为了更进一步扩大强夯的应用范围，在强夯技术的基础上，还形成了强夯置换和柱锤冲扩等新技术。,强夯法与强夯置换法,23,以处理饱和软土为目的低能级强夯技术；,三个研究方向,强夯与其他地基处理技术优势互补，发展成为组合式地基处理技术。,以处理高填土和深厚湿陷性黄土，以及消除湿陷为目的的高能级强夯技术；,强夯法与强夯置换法,24,第4章 地基加固的检验与检测,碎（砂）石桩,碎石桩处理软基横断面图,25,第4章 地基加固的检验与检测,碎（砂）石桩,26,27,第4章 地基加固的检验与检测,4.2.7 土（或灰土、双灰）桩,利用钢套管在地基中成孔，通过“挤”压作用，使地基土得到加
6、“密”，然后在孔中分层填入素土后夯实而成土桩或灰土、双灰桩。,适用条件：适用于处理地下水以上湿陷性黄土、新近堆积黄土、素填土和杂填土。,28,第4章 地基加固的检验与检测,水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）,29,第4章 地基加固的检验与检测,水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）,在碎石桩的基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌合制成的一种具有一定粘结强度的桩,适用条件：适用于处理黏性土、粉土、砂土和已知自重固结的素填土等地基。,30,4.2 主要的地基加固方法及使用条件,4.2.10 水泥土搅拌法,水泥土搅拌法是利用水泥或石灰等材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将固化剂和地基土强
7、制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。根据施工方法的不同，水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌（以下简称湿法）和粉体喷射搅拌（以下简称干法）两种。,31,水泥土搅拌法可用于增加软土地基的承载能力，减少沉降量，提高边坡的稳定性，适用于以下情况：作为建筑物或构筑物的地基、厂房内具有地面荷载的地坪、高填方路堤下基层等；进行大面积地基加固、以防止码头岸壁的滑动、深基坑开挖时坍塌、坑底隆起和减少软土中地下构筑物的沉降；作为地下防渗墙以阻止地下渗透水流，对桩侧或板桩背后的软土加固以增加侧向承载能力。,4.2.10 水泥土搅拌法,32,4.2 主要的地基加固方法及使用条件,4.2.1
8、1 高压喷射注浆法,33,4.2.11 高压喷射注浆法,34,第4章 地基加固的检验与检测,35,第4章 地基加固的检验与检测,4.2.12 加筋,在人工填土的路堤或挡土墙内铺设土工合成材料：或在边坡内打入土墙，这种人工合成的土体可以承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用，借以提高地基承载力、减小沉降和增加地基稳定性。,36,4.2.12 加筋,37,加筋功能：桥台加筋,38,坝体加筋：法国某坝,39,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,工程概况,上海浦东国际机场位于长江入海口南岸的濒海地带，是我国和上海市九五期间重大的基础设施建设项目。其中机坪，滑行道为“围海促淤”造成，本次地基处理大部
9、份位于稻田内，地表水系发育，沟浜纵横。在地基处理强夯影响深度范围内地层有粉质粘土、淤泥质粉质粘土，含水量为3647，孔隙比大于1，粘粒含量高，粘性较强，且呈流塑状，基本承载力是很低的，经强夯加固后，需要触变固结的时间较长。设计要求经强夯法加固后其静力触探比贯入阻力当量值大于2MPa，标贯击数当量值大于6击，地基反应模量大于30MNm，垫层干密度大于1.9g/cm3，并按相应频率检测各项考核指标，评价强夯施工质量。,40,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,强夯试验,(一)试夯目的 1、通过试夯试验，确定适合本地质条件的强夯施工措施。2、总结强夯垫层一次摊铺，进行强夯后表层地基反应模
10、量检测指标难以达标的主要原因，旨在强调强夯垫层分二次摊铺的技术效果。3、预测技术、经济效果。,41,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,强夯试验,(二)试夯区试验设计 1、试夯区位置选择在地基条件具有代表性的滑行道上，面积约10000m2，分4个区试夯。2、试夯机具为强夯机W1001-25型履带式吊车，自动脱钩，夯锤质量15t，直径2.52m，锤底静压力25kPa30kPa，圆柱形铸铜锤，带有四个排气孔。3、强夯垫层材料及其摊铺，采用山皮土(碎石土)作为强夯垫层，最大粒径小于10 cm，山皮石(碎石)，粒径210 cm的质量大于总质量的50，含水、含泥量小于20，不均匀系数Cu5，
11、曲率系数Cc=13。试夯区首次摊铺厚度为(605)cm或(705)cm，末次摊铺厚度(405)cm和(305)cm，设计总厚度为1.0m。,42,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,强夯试验,4、试夯参数选择，根据上海浦东国际机场飞行区机坪、滑行道工程地基处理技术文件选择试夯参数。,试夯参数选择表,43,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,强夯试验,现场场址地表水系发育，沟浜纵横，地下水位埋深较浅，地基土含水量大，且地下水受潮汐影响而周期性变动，使地下渗流不稳定，加之地基处理面积大，施工期又处于梅雨季节，为施工排水造成困难。根据强夯加固执理，降排水尤其重要。1、充分利用
12、现有水系降排水。2、充分利用明(暗)浜降排水。3、间隔1015m和30m纵横向开挖盲沟和明排水沟，使其与场区明(暗)浜连通强制排水。,44,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,强夯试验,4、在明暗浜及排水盲沟角点处设集水井，并设泵将井内水抽至场外，尽量降低地下水位。5、对强夯施工分区进行调整，先利用水系、明(暗)浜及排水沟排水，进行区块内强夯，强夯结束后，回填处理明暗浜，然后进行下一区块降排水和强夯施工，由此在施工区形成小排水范围，从而保证强夯效果。6、场区外围四周设排水沟，将施工区内小排水沟中水排至外围，流向场外河道，并保证沟底积水深小于20cm。,45,5 工程实例,上海浦东国
13、际机场软土地基强夯处理,强夯试验,(四)试夯区施工方法及其控制 1、试夯I、区点夯分两遍完成，隔点不隔行，单点击数一次完成，试夯区点夯一次完成。满夯分两遍完成，先夯间满夯，再普夯。2、点夯停夯标准，原则上夯8击，夯坑深度不足1.01.2m时夯10击，以确保能量，再辅以最后两击平均夯沉量不大于510 cm，实际施工中，当试夯区单点击数45击，夯坑深度1.21.3m，现场均已停夯，此时强夯机严重陷车，起锤也相当困难。,46,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,强夯试验,3、控制间歇时间，两遍点夯间歇时间不少于20天左右，以超孔压消散大于70以上控制，点夯与满夯间歇时间不少于15天，具体
14、以超孔隙水压力消散大于50确定。4、为确保表层地基反应模量考核指标满足设计要求，满夯时将表层2040cm深推、耙松晾晒后，再拌合推平碾压，最后补铺山皮土至道槽设计标高。5、每次摊铺山皮土前或满夯后，即夯前夯后开挖断面尺寸为(底宽上宽高)60 cm70 cm80cm的盲沟，并和80cm200cm150cm的明排水连通，排水沟角点开挖集水井设泵抽水，盲沟内回填山皮石。6、第二遍点夯在不推平第一遍点夯夯坑前提下进行，对此应提前寻找行车路线。,47,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,强夯试验试夯区检测,孔压监测结果,点夯间超孔隙水压力消散大于70以上所需的间歇时间一般为34周，点夯与满夯
15、间超孔隙水压力消散大于50所需的间歇时间为2周。,48,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,强夯试验试夯区检测,强夯影响深度,1)从理论计算强夯影响深度大于7m，但从孔压反映的影响深度曲线看出本次强夯影响深度大于6m，但5m以上地层加固效果比较明显见图；2)3.5m以上地层孔压增幅大，2.5m以上地层孔压消散慢，3.56.0 m地层孔压增幅相对较小，消散很快。,49,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,强夯试验试夯区检测,地面变形监测,地面隆起量的计算试夯区平均夯沉量计算,50,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,强夯试验试夯区检测,原位测试,按施工过程跟踪
16、检测和间歇34周相结合的办法进行，试夯I区，检测三次，二次在四夯间、两夯间并进行标贯试验；试夯、区检测两次，标贯试验两次。当试夯I区第二遍点夯间歇46天，试夯、区点夯完间歇34天，对地基土再次进行静力触探和标贯检测，其检测结果，标贯击数N为2.44.3，静力触探为1.551.93MPa，分别小于设计要求的6击和2MPa，均不满足设计要求。本次检测中在4.56.0 m仍有标贯试验和静力触探曲线的突变，分析认为须采取有效措施降低地下水位，使软土尽快固结，在垂直滑行道中线每1015m开挖盲沟，每30m开挖明排水沟，及时将地表水和夯坑积水引排，盲沟内回填山皮石，并与外围排水体系形成排水网络，经间隔加压
17、稳定，延长超孔压消散时间，由于软土触变性，强度逐渐提高。,51,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,强夯试验试夯区检测,浅表层地基的模量检测,试夯试验中，满夯后采用深推、耙松和晾晒，每间隔一定距离开挖盲沟和明排水沟排水，采用反挖夯点填料和夯间涌土，并充分拌合晾晒后推平碾压，表层指标检测时均能达到设计要求。,52,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,大面积强夯施工,本次地基处理采用夯填料分二次摊铺，并对强夯参数、施工工艺在试夯试验基础上做了相应的调整。坚持按分区分段施工特点，采用试夯降排水方案实施大面积强夯降排水。,大面积强夯参数选择,53,5 工程实例,上海浦东国际机场
18、软土地基强夯处理,1、点夯分两遍完成，隔点不隔行，单点击数一次完成，满夯一次完成。2、点夯停夯标准，原则上夯8击，夯坑深度不足1.0m时夯10击，以确保能量，再辅以最后两击平均夯沉量不大于10 cm控制。3、控制间歇时间，两遍夯击的间歇时间不少于20天，点夯与满夯的间歇时间不少于15天。4、夯垫料铺筑，分两次摊铺，第一次摊铺厚度为605cm，第二次摊铺厚度为405cm。,大面积强夯施工方法及现场控制,54,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,5、为使地基反应模量达设计要求，满夯后将表层2040cm深推、耙松、晾晒后再拌合、碾压、回填，补填40 cm山皮土至道槽设计标高。6、每次铺料
19、前强夯后均要适度碾压，以减少能量损失。7、满夯前夯坑积水和地表水要及时抽排，每8m和16m挖主次盲沟，并和外围排水沟形成排水网络。,大面积强夯施工方法及现场控制,55,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,1、土基面标高的施工控制 考虑垫层密实和地面夯沉两部分，设计要求道槽填挖方计算时考虑平均预留夯沉量为35cm，即土基标高设计道槽标高-65cm(山皮土堆填厚度均按100cm)，实测土基标高平均3.61m比设计土基标高平均3.43m抬高约18cm，仅此一项节约山皮土6.6万吨，节约资金250万元。,技术经济效果,经济效果,56,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,2、夯沉量的控制 由于大面积强夯时，夯点间距扩大为4m4m，个别区域4.5m4.5m，单点夯击能减少到1500 kJ，单点击效68击，满夯推平后，实测全场区平均夯沉量为2023cm，实测标高平均为3.87m，设计平均标高为3.73m，山皮土厚度节约1215cm，节约山皮土约4.8万吨，节约资金约180万元。以上两项共计节约资金430万元。,技术经济效果,经济效果,57,5 工程实例,上海浦东国际机场软土地基强夯处理,技术经济效果,技术效果,58,谢 谢！,
