砂石墊層施工與檢測(cè)

閱讀3175次級(jí)配壓實(shí)砂石墊層在西安地區(qū)的施工及檢測(cè)方法摘要：墊層常用于西安地區(qū)多層及高層建筑物的地基處理。近年來，隨著高層建筑的發(fā)展，級(jí)配壓實(shí)砂石墊層在我市得到了廣泛應(yīng)用，本文通過對(duì)級(jí)配壓實(shí)砂石墊層的施工及檢測(cè)方法進(jìn)行了簡單分析...級(jí)配壓實(shí)砂石墊層在西安地區(qū)的施工及檢測(cè)方法概述：墊層墊層常用于西安地區(qū)多層及高層建筑物的地基處理。近年來，隨著高層建筑的發(fā)展，級(jí)配壓實(shí)砂石墊層在我市得到了廣泛應(yīng)用。級(jí)配壓實(shí)砂石墊層具有較高的強(qiáng)度，變形模量大，比較適宜作為高重建筑物的持力層。同時(shí)砂石墊層因施工工藝簡單、造價(jià)低、工期短、施工期間不受地下水位和氣候影響等優(yōu)點(diǎn)，在我市高重建筑地基處理中占有重要地位。特別在西安高新技術(shù)開發(fā)區(qū)（位于西安市西南郊）和浐灞開發(fā)區(qū)（位于西安市東郊），兩區(qū)內(nèi)高層建筑林立，大量建筑物的地基處理方法合理與否有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。西安高新技術(shù)開發(fā)區(qū)微地貌單元屬皂河古河道游蕩區(qū)、浐灞開發(fā)區(qū)微地貌單元屬?zèng)哄币患?jí)階地，地基土以砂石或超固結(jié)土層為主。該區(qū)有大量建筑物采用壓實(shí)砂石墊層法處理地基，目前已用于24層高層建筑物的地基處理。砂石墊層處理地基的適用條件砂石墊層具有較高的強(qiáng)度，能滿足高重建筑物荷重大、基底壓力高的要求，但是它同其它墊層一樣，在附加荷載作用下，軟弱下臥層的變形仍是建筑物能否正常使用的關(guān)鍵，因此，砂石墊層的應(yīng)用原則仍以控制下臥層頂面的應(yīng)力為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)建筑場(chǎng)地地質(zhì)條件較好，但基礎(chǔ)底面以下土層的強(qiáng)度尚不能滿足基底壓力要求，或基底以下有厚度不大的軟弱土層，而下臥土層為超固結(jié)土或中密砂層時(shí)，可以充分利用下臥土層的強(qiáng)度，在其上設(shè)置一定厚度（1.0~3.0m）的級(jí)配砂石墊層，形成人工雙層地基。如建筑場(chǎng)地為大厚度軟弱土層時(shí)，須采用復(fù)合地基（CFG樁、振密碎石樁等）加砂石墊層綜合處理方案或樁基處理方案，以滿足地基強(qiáng)度與變形兩方面的要求。砂石墊層的施工3丄砂石料的選擇與施工砂石墊層不同于砂墊層，它對(duì)材料的粒徑與配合比有一定的要求，為了達(dá)到最大密實(shí)度，砂石料的選擇與控制非常重要。在工程中通常將5mm粒徑作為礫石與砂的界限粒徑，本文所述砂、石配合比也按此標(biāo)準(zhǔn)。在砂石墊層中，礫石料起骨架作用，中粗砂起填充骨架空隙的作用。顯然，礫石的含量必須為主。有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果（1）證明，當(dāng)粒徑大于5mm的顆粒含量為70%時(shí)，混合料的干密度可達(dá)最大值。如圖一所示，所以工程中的砂石比一般都采用3：7比。但是對(duì)于重要建筑物，對(duì)墊層的強(qiáng)度與變形模量要求較高，因此對(duì)砂石、石料各級(jí)粒徑的組成有一定要求。表（2）1為不同砂石比與石料粒徑組成不同時(shí)的最大干密度值，顯然砂石比相同，各級(jí)石料組成不同，干密度不同，因此，要使砂石墊層達(dá)到最大干密度，其填料須滿足以下幾點(diǎn)：砂石比各級(jí)石料含量 （％）最大干密度（g/cm3）60~40mm40~20mm20~5mm25: 755030202.2630: 706426102.275030202.302056242.2240: 605030202.262056242.291525602.2650: 502056242.23不同砂表石含量與干密度關(guān)系表不同砂砂石填料須級(jí)配良好不均勻系數(shù)Cu$5曲率系數(shù)Co=l~3礫石含量宜取60~70%最大粒徑不超過80mm含泥量低于3%砂石墊層的施工工藝①基坑的處理首先平整基坑，并進(jìn)行底碾壓。如基坑底位于水位以下，需采取降水措施。如基坑地面土層含水量過大，土層為很濕，飽和狀態(tài)時(shí)，重型壓實(shí)機(jī)具地反復(fù)碾壓將破壞土體結(jié)構(gòu)，或出現(xiàn)“橡皮土”，因此宜先鋪墊一層混礫中粗砂或碎磚渣，在其上再人工鋪筑1~2層粒徑約20cm大卵石，同時(shí)用中粗砂灌縫。②砂石料的鋪鎮(zhèn)砂石料的鋪鎮(zhèn)有兩種施工方法，一種是將砂石料按設(shè)計(jì)配合比用裝載機(jī)翻拌均勻，然后按每層的虛鋪厚度計(jì)算好用料量，將拌勻的混合料用自卸車運(yùn)至鋪筑場(chǎng)地，在用推土機(jī)推平，并進(jìn)行碾壓。另一種施工方法，是將砂石料按設(shè)計(jì)配合比，先將每層所需用的砂料攤鋪平整，再將石料攤鋪其上，然后碾壓。也可先鋪2/3砂料，再鋪石料，然后將剩余的砂料鋪在料上，用水沖，使上部砂料沖下石料縫隙中，并進(jìn)行碾壓密實(shí)。室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明不同施工方法，所獲得的最大密實(shí)度值相差不大，說明砂石料的鋪填工藝對(duì)壓實(shí)效果影響不大，采取那種施工方案，可根據(jù)施工的機(jī)械設(shè)備條件確定。砂石墊層的碾壓①碾壓機(jī)具與砂石料的虛鋪厚度。砂石墊層的壓實(shí)效果與所用機(jī)械的壓實(shí)功能以及砂石料的虛鋪厚度有關(guān)。表二為我省部分砂石墊層施工工程中，壓實(shí)機(jī)具、壓實(shí)遍數(shù)，砂石料虛鋪厚度及承載力對(duì)照表。表二顯示，壓實(shí)機(jī)具的能量及作功方式不同，對(duì)砂石墊層的壓實(shí)效果也不同。因此，可以根據(jù)所施工的設(shè)計(jì)強(qiáng)度選用壓實(shí)機(jī)具，在壓實(shí)機(jī)具確定的條件下，可通過現(xiàn)場(chǎng)試壓確定墊層的虛鋪厚度。表二序號(hào)工程名稱壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)遍數(shù)虛鋪厚度(cm)承載力fAk(kPa)變形模量EAs(MPa)1省工商行辦公樓15T普通壓路機(jī)1220800>1002省中醫(yī)學(xué)院附屬院12T三輪壓路機(jī)1220500603省兵工局招待所12T振動(dòng)壓路機(jī)1235>800>1004省旅游學(xué)校12T振動(dòng)壓路機(jī)1235>800>1005省能源中心住宅樓10T普通壓路機(jī)1025600>1006西北水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院綜合樓10T普通壓路機(jī)1220350>1007西安安定大廈8T普通壓路機(jī)123023508某研究所試驗(yàn)樓平板振動(dòng)器4202009西高新E-2通用廠房15T普通壓路機(jī)1035250②砂石料的含水量與壓實(shí)度的關(guān)系砂石料與粘性土不同，在較大壓力作用下，砂石料為完全干燥或飽和狀態(tài)時(shí)，均能獲得大的密實(shí)度，而稍濕狀態(tài)下(即含水量約為2~4%)，由于小的毛細(xì)壓力作用，抵消了一部分壓實(shí)功能，使壓實(shí)度偏低。見圖二所示。但砂石料在自然狀態(tài)下的含水量往往處于較不利含水量范圍，因此，砂石墊層施工時(shí)最好在飽水狀態(tài)下碾壓能獲得最佳壓實(shí)效果。砂石墊層的檢測(cè)4.1.砂石墊層施工質(zhì)量檢測(cè)砂石墊層的施工質(zhì)量檢測(cè)同其它壓實(shí)地基一樣，必須隨施工進(jìn)程分層進(jìn)行。國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ(79-2002)規(guī)定了土、灰土、砂墊層施工質(zhì)量檢驗(yàn)方法與數(shù)量。砂石墊層的施工檢測(cè)數(shù)量可參照上述《規(guī)范》，即對(duì)大基坑按50~100m2設(shè)一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，對(duì)基槽每10~20m設(shè)一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，單獨(dú)柱基不少于一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。但上述《規(guī)范》中所列檢測(cè)方法是針對(duì)砂石與土墊層，對(duì)壓實(shí)砂石墊層是不適用的。對(duì)砂石墊層的施工質(zhì)量宜采用砂石墊層的壓實(shí)系數(shù)或動(dòng)力觸探貫入擊數(shù)來控制。①砂石墊層的干密度試驗(yàn)與壓實(shí)系數(shù)取工程中使用的砂石料通過室內(nèi)試驗(yàn)，測(cè)出最大密實(shí)度。在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)壓實(shí)墊層分層測(cè)定砂石墊層的干密度。用壓實(shí)系數(shù)DY20.98控制施工質(zhì)量。砂石墊層現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)干密度可采用灌砂法或灌水法。各試驗(yàn)方法與要求，可按國標(biāo)《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123-1999中的規(guī)定執(zhí)行。②重型（N63.5）動(dòng)力觸探檢測(cè)砂石墊層密實(shí)度大，材料的粒徑大，因此，須采用重型動(dòng)力觸探檢測(cè)其強(qiáng)度。在施工過程中可根據(jù)設(shè)計(jì)承載力所對(duì)應(yīng)的貫入擊數(shù)來控制砂石墊層的壓實(shí)度。重型（N63.5）動(dòng)力觸探的試驗(yàn)方法。標(biāo)準(zhǔn)及貫入擊數(shù)與承載力關(guān)系可按《工業(yè)與民用建筑工程地質(zhì)勘察規(guī)范》執(zhí)行?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)厚度一般可按70~100mm一層，每層的最低貫入擊數(shù)不得小于設(shè)計(jì)承載力對(duì)應(yīng)的貫入擊數(shù)。4.1.2砂石墊層的承載力與變形模量值是否滿足設(shè)計(jì)要求，需通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試確定。用重型（N63.5）動(dòng)力觸探試驗(yàn)可間接確定墊層的承載力。也可通過現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)確定砂石墊層的承載力與變形模量。、呼回WQ90?尺I丨一4——I?Ckpa3結(jié)論5.1.級(jí)配壓實(shí)砂石墊層承載力高，壓縮性低，施工工藝簡單，在適宜的條件下用于高、重建筑物的地基處理可獲得良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、效果。5.1.2砂石料的選擇、配合比、含水量以及砂石墊層的虛鋪厚度與選擇合適的碾壓機(jī)具保證砂石墊層施工質(zhì)量的重要條件。5.1.3砂石墊層的施工質(zhì)量控制可采用壓實(shí)系數(shù)或重型（N63.5）動(dòng)力觸探貫入擊數(shù)。砂石墊層的承載力確定可采用重型（N63.5）動(dòng)力觸探或靜荷載試驗(yàn)方法。當(dāng)采用靜荷載試驗(yàn)荷載（Q）與沉降（S）關(guān)系曲線判定承載力值時(shí)，可取相對(duì)沉降量S/B=0.005對(duì)應(yīng)的荷載值為承