动力固结法加固饱和土地基的适用条件研究
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【摘 要】在现代的建筑工程中，随着科学技术的进步，涌现出了大批先进的施工技术和施工理论，其中动力固结法就是加固饱和土地基中最常用的方法之一，随着动力加固法在现代建筑工程基础工程中的应用，使得基础工程的质量和性能都得到了大幅度提升，同时也使基础工程的施工效率得到了提高，并且还为社会节约了大量的能源资源。然而动力固结法加固饱和土地基却有一定的限制，因此就目前动力固结法加固饱和土地基的实际情况而言，其中还存在着一些问题，这些问题主要是由于对动力固结法加固饱和土地基适用范围的分析不够透彻。而为了提高动力固结法的实用性，加大对动力固结法加固饱和土地基适用条件的分析研究力度不仅意义重大，而且迫在眉睫。本文通过对动力固结法的深入分析研究，然后对动力固结法加固饱和土地基的使用条件进行了详细阐述，以供同行参考。
【关键词】动力固结法；加固；饱和土地基；使用条件
0.引言
随着科学技术的日新月异，在当前社会的各领域和行业中，各种技术和理论的水平都得到了大幅提高，尤其是在当前的建筑行业中，随着建筑行业的发展，在建筑工程的施工中施工技术和施工设备以及施工材料都得到了长足的发展，同时还涌现出了大批更加先进的施工技术和施工材料以及施工设备，而随着这些技术和设备在当前建筑工程中的应用使得现代建筑的质量和性能都得到了大幅度提升。在现代的建筑工程中，动力固结法就是加固饱和土地基中最常用的方法，该方法不仅能够提高基础工程的施工效率和质量，而且还能够为国家和社会节约大量的能源资源。然而动力固结法加固饱和土地基却有一定的限制，因此就目前动力固结法加固饱和土地基的实际情况而言，其中还存在着一些问题，这些问题主要是由于对动力固结法加固饱和土地基适用范围的分析不够透彻。而为了提高动力固结法的实用性，还必须要加大对动力固结法加固饱和土地基适用条件的分析研究力度。本文从场地工程地质条件出发，对动力固结法的深入分析研究，然后对动力固结法加固饱和土地基的使用条件进行了详细阐述，希望能够起到抛砖引玉的效果，使同行相互探讨共同提高，进而为我国今后的基础工程施工应用动力固结法时起到一定的参考作用。
1.场地工程地质条件
处理场地为海滩海滨区的一个大水塘，后经平整场地回填而成，场地土层条件自上而下大致为素填土 主要为开山土回填而成，由块石、砂、砂页岩等组成，结构疏松，稍湿～湿，厚l17～415m；o淤泥主要由粘性土组成，厚4～6m，最厚达1213m；砾混粘土 含2～30mm的棱角石英砾砂，可塑，稍密～中密，湿，厚016～413m；1/4强风化泥质砂岩夹页岩。场地内存在两种不同类型的地下水，一是赋存于填土及淤泥层中的上层滞水，钻探期间测得水位主要为此种类型的地下水，初见水位埋深约211～513m，稳定水位埋深约015～317m，主要由大气降水及海水补给，水量一般；另一类是赋存于强风化泥质砂岩夹页岩中的孔隙潜水，其富水性较差，水量不丰富。
2.现场试验设计
在建筑的基础工程中，为了能够充分保证建筑工程的质量和性能，并且为后续的工作提供可靠充分的数据，在施工之前进行现场试验设计就显得尤为重要。在现场试验过程中，为了确保数据的准确性，通常会选择具有代表性的两个试验区进行施工之前的现场试验设计。在进行现场试验时，都采用动力固结法进行基础工程的加固，并且对试验过程中各组所得出的各种数据进行详细的记录，从而才能够使后续施工能够有所依据。在现在试验设计过程中，为了充分对实验数据进行充分的应用，还应该进行一些列的后续处理工作。强夯采用80t履带式吊机，夯锤重15t，锤直径215m，采用自动脱钩装置。夯击击数是根据以下条件综合确定的，最后两击的平均夯沉量不大于100mm；夯坑周围地面不发生过大的隆起；不因夯坑过深而发生起锤困难。
3.试验结果分析
3.1孔隙水压力变化分析饱和软粘土在夯击荷载作用下将引起超静孔隙水压力的迅速增长，超静孔隙水压力增长和消散的大小及速度在一定程度上反应了软粘土加固效果的好坏和强夯加固的有效影响范围，并且可用超静孔隙水压力的消散情况来控制夯击相邻遍之间的间歇期。超静孔隙水压力随时间、深度及距主夯点水平距离的典型变化曲线，其中w1-1测点埋深511m、至主夯点水平距离211m，w2-1测点埋深511m、至主夯点水平距离419m，w3-1测点埋深716m、至主夯点水平距离718m。由图中曲线变化情况可以看出，动力排水固结法处理软土地基，其孔压的增长和消散具有其独特的规律性：
（1）单击夯能大，其强夯加固的影响范围亦大且孔压增长快、增幅大，但消散较慢。相同能量下，后一遍孔压的增幅大于前一遍孔压的增幅，且消散较慢。这是因为在前一遍夯击时土体表面己形成一硬壳层，因而由动荷载反复冲击及上覆土层形成的附加压力使孔隙水压力不断增大，淤泥受到一定程度的扰动，渗透性及触变性变差，孔隙水不易排出的缘故。（2）同一遍夯击浅层孔压增幅大于中、深部孔压的增幅，说明素填土的孔压在外界动荷载的作用下变化大，而淤泥质粘土在相同载荷作用下变化小。（3）由于设置了良好的水平及竖直排水体系，在动荷载反复作用下，素填土土体内产生一定程度的破坏并形成裂隙，其渗透性有所提高，因而浅层孔隙水易排出，而塑料排水板贯穿整个淤泥层，在强夯中动荷载反复冲击形成的附加应力起作用，即相当于增加了静载荷，使得孔隙水通过竖直排水体排出地面，从而使软土地基孔隙水压力明显低于初始静压值。（4）试验区各遍间歇时间内，孔压消散至少达到了80%，因此在具体施工时，还可适当缩短间歇时间，这就是以信息化指导施工。
3.2加固效果检测分析在强夯施工前后分别对两试验区进行了土的物理力学试验、载荷试验、重型动力触探、静力触探和十字板剪切等试验检测项目。S1区和S2区加固前后土的物理力学试验典型结果。 2个试验区经动力排水固结法处理后，土的物理力学性质均得到了明显改善。S1区和S2区表层土载荷试验表明，加固后S1区的地基土承载力特征值达到200kPa，地基土变形模量为1114MPa；S2区的地基土承载力特征值达到198kPa，地基土变形模量为1112MPa。满足工程要求。S1区和S2区填土层重型动力触探（N63.5）试验结果填土层经加固后其承载力和压缩模量得到了大幅度提高。
4.结束语
随着科学技术的发展，在当前的建筑工程中，各种施工技术和施工方法水平都得到了大幅度提升。其中动力固结法就是加固饱和土地基中最常用的方法，该方法不仅能够提高基础工程的施工效率和质量，而且还能够为国家和社会节约大量的能源资源。然而动力固结法加固饱和土地基却有一定的限制，因此就目前动力固结法加固饱和土地基的实际情况而言，其中还存在着一些问题，这些问题主要是由于对动力固结法加固饱和土地基适用范围的分析不够透彻。通过本文对动力固结法加固饱和土地基使用条件的深入分析研究，相信读者动力固结法加固饱和土地基的使用条件也有了深刻的认识。总而言之，为了提高动力固结法的实用性，还必须对其进行进一步的分析研究，从而才能够将动力固结法得心应手的运用。