濕陷性黃土地基處理濕陷性黃土地質(zhì)條件下管道地基處理與施工濕陷性黃土地基處理濕

陷性黃土地質(zhì)條件下管道

地基處理與施工第32卷第3期2005年9月黑龍江水專學(xué)報(bào)JournalofHeilongjiangHydraulicEngineeringCollegeVol132,No?3Sep?,2005文章編號(hào):1000-9833(2005)03-0135-02濕陷性黃土地質(zhì)條件下管道地基處理與施工李太榮1,杜忠臣2,王娟3(1.海倫市水務(wù)局東方紅灌區(qū)，黑龍江海倫152300;2.海倫市水務(wù)局設(shè)計(jì)隊(duì)，黑龍江海倫152300;3.海倫市燎原水庫(kù)，黑龍江海倫152300)摘要:介紹了濕陷性黃土的分布及其特征及在濕陷性黃土地區(qū)管道地基處理的幾種方法。關(guān)鍵詞:濕陷性黃土;管道地基;處理方法中圖分類號(hào):TU444 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:BTreatmentofdrainagepipefbundationattheconditionloessLITai-rong1,DUZhong-chen2,3(1.DongfanghongIrrigationAreaofHailunCityWaterConservancyBureauof,;DesignTeamofHailunCityWaterConservancyBureauofHeilongjiangProv.,Hailun152300,ofHeilongjiangProv.,Hailun152300,China)Abstract:ThispaperintroducestheanditscharacterandsomemethodsofdrainagepipefoundationKeywords:;treatmentmethod,在這種土質(zhì)中敷設(shè)管道,對(duì)地基的處理有著特殊的要求。1濕陷性黃土的分布及其特征2管道地基的處理方法為了保證濕陷性黃土地基上管道的安全和正常使用，在絕大多數(shù)情況下都必須考慮地基處理。濕陷性黃土地基處理的目的是消除黃土的濕陷性,同時(shí)提高地基的承載能力。211黃土的濕陷類型在我國(guó),黃土和黃土狀土分布廣泛。黃土在自重或一定荷重作用下受水浸濕后其結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著地沉陷，以至在其上的建筑物遭到破壞。我國(guó)濕陷性黃土分布約占黃土分布面積的60%以上，而且多出現(xiàn)在地表上層。濕陷性黃土按其濕陷機(jī)理可分為高可溶鹽的濕陷性黃土和高空隙率的濕陷性黃土，由于這兩類濕陷性黃土的濕陷性機(jī)理不同，因此應(yīng)對(duì)濕陷性黃土地基做可靠地鑒定和正確的認(rèn)識(shí),并采取必要的工程措施防止或消除它的濕陷性。濕陷性黃土以粉土顆粒為主，粉粒約占50%以上，具有肉眼可見(jiàn)的大孔隙，天然剖面上具有垂直節(jié)理，含可溶鹽(碳酸鹽、硫酸鹽及氯化物)較多。垂直大孔性、松散多孔結(jié)構(gòu)和遇水即降低或消失的土顆粒間的凝聚力是其發(fā)生濕陷的內(nèi)部因素，而壓力及水是外部條件。關(guān)于黃土濕陷性大小的鑒別，可用室內(nèi)浸水壓縮實(shí)驗(yàn)來(lái)判別，并以此提出工程上評(píng)價(jià)濕陷性的定量指標(biāo)。由于各地黃土堆積環(huán)境、地理和氣候條件不同,致使其在堆積黃土的物理、力學(xué)性質(zhì)等方面都具有明顯的差別。在濕陷性黃土地區(qū)管道發(fā)生事故的主要原因是地基的不均勻沉降。按室內(nèi)浸水壓縮試驗(yàn)測(cè)定的濕陷系數(shù)5ZS判定,濕陷系數(shù)按下式計(jì)算5)/h0ZS=(hz-hz'式中hz為原狀土樣在規(guī)定壓力作用下達(dá)到壓縮穩(wěn)定后的高度,cm;h'z為上述試樣在浸水濕陷穩(wěn)定后的高度,cm;h0為土樣的原始高度,cm。當(dāng)601015時(shí),ZS<01015時(shí)，定為非濕陷性黃土;8ZSN定為濕陷性黃土。利用濕陷系數(shù)可將濕陷性黃土分為：弱濕陷性黃土(8ZSW0103)、中等濕陷性黃土(0103<80106)和強(qiáng)濕陷性黃ZSW±(8ZS>0107)3類。212濕陷性黃土層的管道基礎(chǔ)處理素土墊層是先挖去基坑下的部分或全部濕陷性黃土,然后回填非濕陷性黃土類的素土分層夯實(shí)。素土墊層的土料一般以粘性土為宜，填土必須在無(wú)水的管溝(基坑)中進(jìn)行。夯(壓)實(shí)施工時(shí),應(yīng)使土的含水率接近于最佳含水率，填土的夯(壓)實(shí)應(yīng)分層進(jìn)行。灰土層常被用于非濕陷性黃土地區(qū)管道地基的處理。一般適用于處理1?4m厚的軟弱地層?；彝翂|層是將收稿日期:2004-12-22;修訂日期:2005-04-15作者簡(jiǎn)介:李太榮(1976-),女,黑龍江海倫人，助理工程師。地基下面一定范圍內(nèi)的弱土層挖去用一定體積比配合的灰土在最優(yōu)含水率情況下分層回填夯實(shí)或壓實(shí)。用灰土比為3：7灰土墊層，當(dāng)壓實(shí)系數(shù)控制在0197及136黑龍江水專學(xué)報(bào)第32卷泥土的含水率，強(qiáng)度會(huì)受到一定影響，實(shí)際應(yīng)用時(shí)需根據(jù)土的工程性質(zhì)，尤其是含水率情況作出適當(dāng)?shù)剡x擇。(6)預(yù)浸水法:①浸水坑面積大小對(duì)自重濕陷量的影響。干土重度<1415?1510kN/m3,其容許承載力可達(dá)300kPa以上,對(duì)于灰土比為2:8,當(dāng)壓實(shí)系數(shù)控制在0197及干土重度N1418?1515kN/m時(shí),其容許承載力也可達(dá)300kPa。砂和砂石墊層。砂墊層和砂石墊層材料透水性大,根據(jù)試坑浸水試驗(yàn)結(jié)果表明：面積較大的試坑具有較大的自重濕陷量，面積相近的試坑,其濕陷量基本相近,試坑的形狀對(duì)濕陷量影響較小。當(dāng)浸水坑尺寸大小等于濕陷性土層厚度時(shí),由于消除了側(cè)邊土阻力的影響,方可使自重濕陷充分發(fā)生,即試坑的最佳尺寸應(yīng)等于濕陷土層的厚度且N10m:②土體濕陷開始時(shí)間、濕陷高峰出現(xiàn)時(shí)間。根據(jù)試坑浸水實(shí)驗(yàn)成果顯示，面積較大的試坑,其濕陷速率要比面積較小的試坑快，土層濕陷速率的峰值一般出現(xiàn)在浸水后的第2?3d。此前，由于水的浸入深度逐漸加大，土的結(jié)構(gòu)逐漸破壞,軟弱土層受壓后，墊層可作為良好的排水體，可以使基礎(chǔ)下面的孔隙水壓力迅速消散,加速墊層下軟弱土層的固結(jié)和提高其強(qiáng)度。因此濕陷性黃土地基處理也可采用砂和砂石墊層,砂墊層的厚度一般根據(jù)墊層底面處的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力之和不大于同一標(biāo)高處軟弱土層的容許承載力來(lái)計(jì)算。具體計(jì)算時(shí)，一般可根據(jù)砂層的容許承載力確定墊層基礎(chǔ)寬度，再根據(jù)下臥土層的承載力確定出砂墊層的厚度。砂墊層的寬度除應(yīng)滿足應(yīng)力擴(kuò)散的要求外，還根據(jù)墊層側(cè)面的容許承載力來(lái)確定，防止墊層向兩側(cè)擠動(dòng)。砂、砂石墊層的材料宜用級(jí)配良好，質(zhì)地堅(jiān)硬的粒料,其顆料的不均勻系數(shù)日10。管道基礎(chǔ)砂墊層以中粗砂為好,也可摻一定數(shù)量的碎卵石。重夯法。重夯法處理濕陷性黃土地基具有效果顯故濕陷速率逐漸加快。此后，由于土又不斷密實(shí)，深層浸水的影響相對(duì)較小”直至達(dá)到穩(wěn)定或緩;③。根據(jù)”濕陷量亦愈大,但濕,;④坑。根據(jù)有關(guān)資料，試坑在浸水1?,坑邊向外013?110m處出現(xiàn)第一道環(huán)形裂縫,隨后在外圍相繼出現(xiàn)新的裂縫。裂縫呈同心圓狀分布,最外邊處的裂縫距坑邊的距離約等于試坑的直徑。預(yù)浸水法一般適用于濕陷性黃土厚度大，濕陷性強(qiáng)烈的自重濕陷性黃土場(chǎng)地。此法用水量大,工期長(zhǎng)。處理1m2面積需用水5?30t。一個(gè)場(chǎng)地從浸水起至下沉穩(wěn)定及土的含水率降低到一定要求時(shí)所需的時(shí)間，至少需要1a。因此，預(yù)浸水法只能在具備充足水源,又有較長(zhǎng)施工準(zhǔn)備時(shí)間的條件下才能采用。3注意事項(xiàng)著、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、適用范圍廣、點(diǎn)。在管道施工電若遇到濕陷性黃土層厚、、且管道自重大”夯法來(lái)處理地基。，當(dāng)重夯能力為100?40,—般可消除夯面下5?8mm深度內(nèi)土的壓縮模量可提高到150MPa,容許承載力可提到200kPa。深層攪拌法。深層攪拌是復(fù)合地基的一種，近幾年在濕陷性黃土地區(qū)應(yīng)用比較廣泛，可用于處理含水率較高的濕陷性黃土。它具有施工簡(jiǎn)便、快捷、無(wú)振動(dòng)，基本不擠土,低噪音等特點(diǎn)。深層攪拌的固化材料有石灰、水泥等，一般都采用后者作固化材料。其加固機(jī)理是將水泥摻入粘土后,與粘土中的水分發(fā)生水解和水化反應(yīng),進(jìn)而與具有一定活性的粘土顆粒反應(yīng)生成不溶于水的穩(wěn)定的結(jié)晶化合物，這些新生成的化合物在水中或空氣中發(fā)生凝硬反應(yīng)，從而使地基土達(dá)到承載的要求。深層攪拌的施工方法有干法施工和濕法施工兩種。干法施工就是“粉噴法”，其工藝是用壓縮空氣將固化材料通過(guò)深層攪拌機(jī)械噴入土中并攪拌而成。因?yàn)檩斎氲氖撬喔煞?因此必然對(duì)土的天然含水率有一定的要求，如果土的含水率較低時(shí),很容易出現(xiàn)土體中心固化不充分、強(qiáng)度低的現(xiàn)象。因此,應(yīng)用粉噴法的土層中含水率應(yīng)>30%,在飽和土層或地下水位以下的土層中應(yīng)用更好。濕法施工是將水泥攪拌成漿后注入土中的方法。水泥漿通過(guò)柱塞式泥漿泵強(qiáng)制注入，施工中一般采用預(yù)攪下沉?xí)r噴漿的工藝，因此其均勻性比干法施工好。但噴漿增加了水參考文獻(xiàn)：[1]錢鴻縉.濕陷性黃土地基[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1987.管道濕陷性黃土地基處理不同于其它建筑工程，大部分地基處理方法的加固效果并不是施工結(jié)束后就能全部發(fā)揮，還需要在施工完成后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能逐步體現(xiàn)出來(lái)。另一方面,每一階段的地基處理存在它的特殊性，而且地基處理效果大都是隱蔽工程，很難直接檢驗(yàn)其處理效果,這就要求在地基施工過(guò)程中和施工完成之后注意以下幾點(diǎn)：(1)在地基處理過(guò)程中,只了解如何施工是不夠的，還必須了解所采用處理方法的原理，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。

(2)進(jìn)行施工質(zhì)量和處理效果檢驗(yàn)，確保工程質(zhì)量。(3)作好臨測(cè)工作，以保證施工的正常進(jìn)行，通過(guò)觀察數(shù)據(jù)為下一階段的工作提供可靠依據(jù)。采用可行的檢測(cè)手段來(lái)檢驗(yàn)處理效果。通過(guò)分析可獲得必要