地基加固效果評(píng)價(jià).1概述為了進(jìn)一步查明加固區(qū)的土層的地基承載力、原位強(qiáng)度及強(qiáng)度增長(zhǎng)特性等指標(biāo)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求：在真空預(yù)壓軟基處理前進(jìn)行十字板原狀土及塑料排水板施工后擾動(dòng)土體十字板試驗(yàn)（各1孔），加固區(qū)荷載卸除后，進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)（8孔）、十字板試驗(yàn)（8孔）和取樣孔（4孔）土工試驗(yàn)。通過(guò)靜力觸探試驗(yàn)、十字板試驗(yàn)和土樣的土工試驗(yàn)等手段進(jìn)行研究，通過(guò)多種試驗(yàn)方法的對(duì)比分析，評(píng)價(jià)軟基加固效果。.2靜力觸探試驗(yàn)靜力觸探試驗(yàn)是將探頭以一定速率壓入土中，利用探頭的傳感器，通過(guò)儀器將探頭的貫入阻力記錄下來(lái)，由于貫入阻力的大小與土層的性質(zhì)直接相關(guān)，通過(guò)貫入阻力的變化，達(dá)到了解土層工程性質(zhì)的目的。.2.1儀器設(shè)備（1）探頭：探頭是靜力觸探的心臟部件，包括貫入部分和測(cè)力傳感器。探頭材料及規(guī)格：將探頭壓入土中時(shí)，由于土層的阻力，使探頭受到一定的壓力和剪力，土層的強(qiáng)度愈高、探頭所受的力愈大。探頭的力傳感器將土層的阻力轉(zhuǎn)換成點(diǎn)信號(hào)，由儀表測(cè)讀出來(lái)。本次試驗(yàn)采用的探頭是單橋探頭，原理是在探頭內(nèi)組成一個(gè)全橋電路，量測(cè)錐尖和錐壁阻力之和。（2）加力裝置：給探頭施加壓力，使探頭以一定的速率均勻地壓入土中。加力裝置的作用使將探頭以一定速率壓入土中，采用手搖式靜力觸探：利用搖柄、鏈條、齒輪等機(jī)械裝置，用人力將探頭壓入土中。（3）反力裝置：給加力裝置提供反力，本次試驗(yàn)利用地鉚作反力。使用觸探竿將觸探力傳遞至探頭，探竿直徑為：=32mm，壁厚5mm的厚壁無(wú)縫鋼管，每根鋼管1m。.2.2現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)操作1、試驗(yàn)前準(zhǔn)備（1）設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前仔細(xì)檢查性能是否良好；（2）根據(jù)鉆探資料估計(jì)現(xiàn)場(chǎng)貫入阻力大小；（3）根據(jù)設(shè)計(jì)要求選定探孔的位置，測(cè)量孔口高程；（4）安裝反力裝置；（5）安裝加力裝置和連接測(cè)量設(shè)備，設(shè)備整平；（6）進(jìn)入工作狀態(tài)，檢驗(yàn)儀器工作是否正常。2、試驗(yàn)測(cè)試（1）確定初始讀數(shù)：將探頭壓入地表以下0.5m，經(jīng)過(guò)10分鐘左右，向上提升10cm左右，讀初讀數(shù)；（2）貫入速度控制在0.5~1m/min范圍內(nèi)；（3）每間隔10cm側(cè)記一次讀數(shù)（自動(dòng)記錄或人工讀數(shù)）（4）接卸鉆竿時(shí)，勿使電纜轉(zhuǎn)動(dòng)，防止拉斷電纜；（5）每隔2~5m測(cè)讀一次初讀數(shù)；（6）每一鉆孔達(dá)到預(yù)定的深度時(shí)，測(cè)讀一次初讀數(shù)，提升鉆竿，卸下探頭；（7）保持探頭清潔，移動(dòng)試驗(yàn)點(diǎn)或退場(chǎng)。3、成果整理單孔資料整理（1）計(jì)算實(shí)際應(yīng)變：=-（2）計(jì)算貫入阻力：?jiǎn)螛蛱筋^：p=.式中：——實(shí)際應(yīng)變（對(duì)雙橋探頭可為或）；——應(yīng)變觀測(cè)值（對(duì)雙橋探頭可為和）；——應(yīng)變初始值（對(duì)雙橋探頭可為和）；p——單橋探頭的比貫入阻力；——為傳感器系數(shù)。.3十字板剪切試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn)是在鉆孔內(nèi)直接測(cè)定軟粘土抗剪強(qiáng)度。它所測(cè)得的強(qiáng)度相當(dāng)于不排水強(qiáng)度和殘余強(qiáng)度。常用的十字板為正交的兩個(gè)矩形，高徑比（H/D）為2。國(guó)內(nèi)目前廣泛使用電阻應(yīng)變式十字板剪切儀與輕型靜力觸探結(jié)合，制成了十字板—靜力觸探兩用儀的定型設(shè)備。.3.1試驗(yàn)原理假設(shè)地基土為各相同性土，即地基內(nèi)水平面的不排水抗剪強(qiáng)度（c）與垂直面上的不排水抗剪強(qiáng)度（c）相同。十字板扭轉(zhuǎn)時(shí)，在土體中形成一個(gè)直徑為D，高為H的圓柱壯剪切破壞面。這時(shí)，不排水抗剪強(qiáng)度的峰值可由最大扭矩M得到，見(jiàn)式（1）所示；殘余不排水抗剪強(qiáng)度可由達(dá)到最大扭矩M之后的殘余扭矩M得到，見(jiàn)式（2）所示。====式中：、——分別為峰值和殘余強(qiáng)度（kPa）；M、M——分別為最大扭矩和殘余扭矩（Knm）;H、D——分別為十字板高度和直徑（m）；——為與圓柱體底面剪應(yīng)力分布有關(guān)的參數(shù).當(dāng)考慮土的各向異性時(shí)，則有公式：M=D[（c）+(c)].3.2試驗(yàn)步驟(1)選擇十字板尺寸。對(duì)淺層軟粘土可用50mm100mm的十字板；(2)將十字板安裝在電阻應(yīng)變式板頭上接通電纜，連接電阻應(yīng)變儀與應(yīng)變片；(3)按靜力觸探的方法，把十字板貫入到預(yù)定深度；(4)勻速地轉(zhuǎn)動(dòng)探稈，在3~5分鐘內(nèi)達(dá)到最大地扭矩M，每轉(zhuǎn)動(dòng)一周讀一次數(shù)，達(dá)到M以后繼續(xù)讀數(shù)1分鐘。(5)連續(xù)將探稈轉(zhuǎn)動(dòng)6周，然后重復(fù)步驟4，得到重塑土的最大扭矩T;(6)完成一次試驗(yàn)后，繼續(xù)下壓至另一需要試驗(yàn)的深度，重復(fù)上述步驟3~5進(jìn)行試驗(yàn)；(7)試驗(yàn)完成后，按靜力觸探方法拔出探頭和板頭。.3.3試料整理(1)計(jì)算土的不排水強(qiáng)度和靈敏度。這時(shí)，假設(shè)=0，所以=c，=c，S=；(2)繪制十字板不排水強(qiáng)度c隨深度變化曲線(xiàn)；.3.4試驗(yàn)結(jié)果為了比較加固區(qū)內(nèi)與加固區(qū)外地基強(qiáng)度的差異，我們分別在加固區(qū)內(nèi)的中心、兩邊和加固區(qū)外進(jìn)行了8孔十字板試驗(yàn)。對(duì)于表面硬殼層的十字板強(qiáng)度Cu增長(zhǎng)至70Kpa左右，對(duì)典型軟土層3-1、3-2，十字板強(qiáng)度Cu由加固前22~30Kpa增長(zhǎng)至50~60Kpa，上部強(qiáng)度增長(zhǎng)大，下部增長(zhǎng)小，強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度為60~130%，加固區(qū)邊緣十字板強(qiáng)度有所增加，但增加幅度小于中心點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：加固效果土層上部要好于下部。.4取土孔鉆機(jī)采用北京探礦機(jī)械廠ZY-100型，取土器采用標(biāo)準(zhǔn)型。.4.1造孔取土要求（1）孔位根據(jù)設(shè)計(jì)院要準(zhǔn)確定位；（2）鉆孔直徑為φ120mm；（3）鉆孔深度為15m，成孔偏斜度≤2°；（4）鉆孔上部一定深度采取套管護(hù)壁，必要時(shí)采用泥漿護(hù)壁，取土必須嚴(yán)格清孔；（5）土樣取上來(lái)立即蠟封，取放必須小心，并及時(shí)送往實(shí)驗(yàn)室。.4.2資料整理要求嚴(yán)格按照規(guī)范對(duì)土樣進(jìn)行常規(guī)試驗(yàn)，包括：含水量、孔隙比、比重、容重、密度、干密度、飽和度、壓縮模量、液限、塑限、標(biāo)貫、地基承載力、直接快剪、固結(jié)快剪、水平和豎向固結(jié)系數(shù)及滲透系數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6-7。表6-4加固后土層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)土樣編號(hào)深度(m)容重(kN/cm3))含水量W()孔隙比e塑性指數(shù)IP液性指數(shù)Il壓縮模量Es壓縮系數(shù)aV1-2(MPPa)-11中-11.5016.938.70.90414.90.723.400.56中-23.1017.740.51.12317.30.893.100.68中-55.9017.245.81.24120.21.012.360.95中-610.1017.143.71.24618.51.032.760.82中-710.5016.844.81.27823.80.803.190.71根據(jù)加固前后土層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)比較，3-1層含水量由50~55改變?yōu)?8~45，孔隙比由1.4~1.6改變?yōu)?.1~1.3左右，壓縮系數(shù)由1.2~1.4改變?yōu)?.7~0.8，說(shuō)明真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓法可以改善土體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，加固效果明顯。3原位觀測(cè)系統(tǒng)的布置與埋設(shè).1觀測(cè)的目的和意義設(shè)置原位觀測(cè)系統(tǒng)、埋設(shè)觀測(cè)儀器儀標(biāo)，主要的目的是觀測(cè)路堤填筑期和預(yù)壓期中地基變形和穩(wěn)定性的變化和發(fā)展，監(jiān)視地基動(dòng)態(tài)變化，控制地基的穩(wěn)定性，探討地基穩(wěn)定性及變形的規(guī)律，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)地基的加固和預(yù)壓效果，驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論的正確性，制訂施工控制標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工?，F(xiàn)場(chǎng)原位觀測(cè)儀器的埋設(shè)和測(cè)試是軟土地基試驗(yàn)的一個(gè)主要組成部分，現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)與測(cè)試技術(shù)直接關(guān)系到整個(gè)軟基試驗(yàn)的成敗，因此現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)與測(cè)試技術(shù)具有極為重要的意義。.2觀測(cè)項(xiàng)目與布置本次試驗(yàn)觀測(cè)的項(xiàng)目有：沉降、水平位移、孔隙水壓力、土壓力、單孔出水量。所有儀器均埋設(shè)在試驗(yàn)觀測(cè)段的中間位置。以一個(gè)觀測(cè)斷面為一組，形成一套分析比較的測(cè)試數(shù)據(jù)，表8-2為各觀測(cè)斷面的儀器儀標(biāo)埋設(shè)項(xiàng)目表。表8-2.各觀測(cè)斷面的儀器標(biāo)埋設(shè)項(xiàng)目表斷面號(hào)分層沉降標(biāo)地表沉降標(biāo)測(cè)斜標(biāo)孔隙水壓力計(jì)地下水位井I03000II13231III03000（1）沉降觀測(cè)沉降觀測(cè)有以下四種：①地面沉降板，在試驗(yàn)路堤左右路肩和中心位置的地表埋設(shè)沉降板測(cè)定地基的綜合沉降量；②分層沉降，在地基的壓縮深度范圍內(nèi)埋設(shè)分層沉降標(biāo)，以測(cè)定地基不同深度在不同時(shí)期土體的分層壓縮量。（2）水平位移水平位移的觀測(cè)儀標(biāo)采用測(cè)斜管，在路堤的邊坡坡中及邊溝外側(cè)處埋設(shè)測(cè)斜管至地基下臥硬層，測(cè)定地基在路堤荷載作用下不同深度的水平位移量。（3）孔隙水壓力一般在路堤的中