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第35卷第2期 Vol. 35No. 2山西建筑 2009年1月Jan. 2009
SHANXI ARCHITECTURE
文章编号:100926825(2009) 0220104203
浅谈土基回弹模量三种测试方法的相关性
王永才
摘 要:介绍了土基回弹模量三种主要的测试方法, 即静载贝克曼梁法、动载落锤式弯沉仪法和承载板法, 并通过现场的
测试结果分析了其相关性, 结果表明:三种测试方法在相同的测试状况下, 弯沉测定值之间都具有良好的相关性, 在一定条件下可以相互换算。
关键词:土基回弹模量, 测试方法, 相关性中图分类号:TU441文献标识码:A
0 引言
目前我国路面检测技术还比较落后, 主要由于缺乏先进而实
用的路面检测和评价手段, 现行的管理手段主要根据对现有状况的直观和定性了解, 受主观因素的影响较大, 这种传统的检测方法不仅效率低, 而且有明显的不合理性, 难以使有限的资金获得尽可能大的社会经济效益。这不仅体现在管理上, 在设计施工中用到的规范结论的理论数据都来源于检测, 那么它的误差难免会给设计施工带来不合理性。例如, 沥青路面设计的重要标准是容许弯沉值, 然而确定此值的依据是仅凭眼睛断定哪段路面属破坏状态, 哪段路面属临界状态, 然后用贝克曼梁测量其现有的弯沉值, 计算参数受主观因素影响和室内试验条件的限制较大。因此, 对检测手段和工具的研究与开发越来越受到关注。
其中, E i 为相应于各级荷载下的土基回弹模量值, MPa ; μ0
为土的泊松比, 根据部颁设计规范规定取用; D 为承载板直径,
D =30cm ; P i 为承载板压力,MPa ; L i 为相对于荷载P i 时的回弹
变形,cm 。
最后取结束试验前的各回弹变形值按线性回归方法由式(2) 计算求得土基回弹模量E 0值。
E 0=
P i (1-μ2
0) 4L i
∑
(2)
其中, E 0为相应于各级荷载下的土基回弹模量值,MPa ; μ0
为土的泊松比, 土基一般取为0. ; i 为结束试验前的各级实测P i i ,MPa 。
1 路基回弹模量的测试方法
现行的检测手段有三种:、锤式弯沉仪(简称FWD ) , 量的确定方法还有查表法。
, , 落锤式弯沉
(FWD ) 是目前世界上公认的比较先进的路面承载能力动载评定设备, 它具有无损、高效、高精度及采集数据量非常丰富的特点, 至今已在世界50多个国家和地区得到不同程度的应用, 尤其是欧美等发达国家, FWD 应用非常广泛而且其应用已步入规范化、标准化阶段。FWD 不仅克服了梁式弯沉仪的固有缺陷, 而且仪器本身重量轻, 解决了稳态动力弯沉仪的静力预载问题。FWD 在公路检测中的优越性主要表现在以下两方面:1) 根据弯沉盆反算路面结构各层的模量, 研究路面材料在使用过程中的性能变化, 提供技术参数;2) 以FWD 的弯沉盆作为指标, 评价路面整体强度, 为维护管理提供依据。
1. 1 静载贝克曼梁试验方法
测量时, 梁的端头穿过测定车后轴双轮轮隙, 置于车轮前方10cm 左右的路面测点上。梁在后三分点处通过支点支承于底座上。梁的另一段处架设一百分表, 以测定端头的升降量。车辆以爬行速度向前行驶, 车轮经过端头时, 读取百分表的最大读数; 车辆驶离后, 再读取百分表读数; 两者差值的两倍即为路表面的回弹弯沉值L i 。
1. 2 承载板试验方法
使用BBZ 2100标准车和
。
2 贝克曼梁、承载板及FWD 试验方法的相关性
由于FWD 检测的路面弯沉为动弯沉, 而贝克曼梁和承载板检测的弯沉为静弯沉, 它们之间存在明显的差异。试验的主要目的是通过对试验路段各结构层进行现场对比试验, 研究贝克曼梁、承载板和FWD 3种设备在弯沉检测结果之间的相关性; 根据各自的弯沉数据, 比较不同设备、方法的可靠性、稳定性及适用
性, 从而为FWD 检测技术的推广应用提供技术基础。
由于路面结构是按照结构层的特点进行分层施工, 试验也按照试验路段的施工顺序进行定点分层检测, 即首先进行土基测试, 然后进行底基层和基层测试, 最后进行面层测试。本次试验共选取了20个测点, 在每个测点处分别进行贝克曼梁、FWD 和
P —L 曲线修正以后, 按式(1) 计算相应于各级荷载下的土基
承载板试验, 各项试验具体操作均按照J TJ 059295公路路基路面现场测试规程之规定进行。
回弹模量值E i :
E i =
收稿日期:2008209208
2
(1-μ0) 4L i
(1)
2. 1 弯沉对比分析
土基上3种试验的弯沉值见图2。总体上看, 贝克曼梁的数据
作者简介:王永才(19682) , 男, 工程师, 中铁十二局集团一公司, 山西临汾 041000
第35卷第2期 王永才:浅谈土基回弹模量三种测试方法的相关性2009年1月
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与承载板的数据非常接近, 尤其是前6个点, 几乎重合; FWD 的数据略大于贝克曼梁的数据;3
种试验数据的基本趋势是一致的。
由表1可以看出贝克曼梁与承载板的弯沉检测结果具有很好的相关性,FWD 与承载板的相关性次之, 而FWD 与贝克曼梁的相关性最差。
2. 3 弯沉检测可靠性分析
为了考察FWD 和贝克曼梁两种弯沉检测设备的可靠性和适用性, 在基层上采用两种设备进行了弯沉可重复性检测试验。首先, 在试验现场同时对20个测点进行了FWD 和贝克曼梁弯沉检测, 第2天的同一时间重复前一天的工作, 检测结果见表2。
底基层上3种试验的弯沉值见图3。由此可以看出,3种试验弯沉数据的走势是很相似的, 尤其是FWD
和贝克曼梁之间存在良好的相关关系。基层上3种试验所测得的表面弯沉值见图4。从直观上看,3种试验所测弯沉具有相似的走势, 和在底基层上的结果很相似, 在数值上都是FWD 最大, 贝克曼梁最小。
表2 FWD 和贝克曼梁弯沉可重复性检测结果0. 01mm
测点号[***********], 底基层的弯沉测试, , 因此, 本次试验在路面弯沉测试过程中仅用FWD 和贝克曼梁两种方法进行了检测, 其结果见图5。由此可以看出, FWD 和贝克曼梁的数据曲线形式较为相似, 数值上FWD 略大。
平均值标准差变异系数/%
贝克曼梁第一次第二次[***********][***********][***********]4938545839. 8536. 457. 779. 3419. 5125. 62
FWD
第一次
64. 575. 66063. 962. 268. 485. 579. 5100. 177. 474. 581. 570. 363. 965. 080. 365. 887. 573. 6410. 2613. 93第二次57. 077. 454. 356. 156. 059. 378. 471. 586. 770. 971. 779. 161. 459. 661. 375. 666. 584. 068. 319. 9414. 56
2. 2 相关性分析
因测试数据受多种因素影响产生系统误差和随机误差, 并呈正态分布, 因此, 选用排序分组均方差分析剔除异常值。以FWD 测定值为主变量进行排序, 按每组不少于5个样本值且各组内样本数服从正态分布的方法进行分组, 对每组内的样本值进行数理
δ剔除异常值。对剩余的有效值统计, 单因素均方差分析, 按±
应用最小二乘法回归分析, 分别选择线性、多项式、对数、乘幂、指数进行拟合回归, 选择相关系数平方值较大的回归分析结果。土基3种弯沉测试回归分析结果见表1。
表1 土基3种弯沉检测相关分析结果
检测方法BB
2CBR FWD 2BB FWD 2CBR
由表2可以看出, FWD 试验比贝克曼梁试验的可重复性要
好得多, 不但数值上差值近似相等, 而且是第二次比第一次略小, 反映出试验时间差了1d , 强度有小幅增加。相比之下贝克曼梁的数据就显得较乱。从变异系数上也可以得到同样的结论。而关于贝克曼梁和FWD (荷载为5t ) 可重复性试验的相关性分析结果表明, 贝克曼梁试验在剔除4个点后相关系数是0. 810, 而FWD 保留全部测点, 相关系数达到0. 941, 充分说明了FWD 设备具有良好的可重复性。因此, 在实际测试过程中, FWD 的测试数据比贝克曼梁的测试数据具有较高的可靠性。采用FWD 测试路面结构各层的弯沉, 有利于控制施工质量和了解路面的使用性能, 具有重要的实用价值。
3 结语
1) 三种测试方法在相同的测试状况下, 弯沉测定值之间都具有良好的相关关系, 在一定条件下可以相互换算。2) 在回归分析
回归线型直线抛物线直线抛物线直线抛物线
相关关系式
y =0. 9968x -7. 0841
y =0. 0008x 2y =0. 8892x +84. 894
y =-0. 0025x 2. x y =0. 7049x +98. 197
y =-0. 0012x 2相关系数0. 98230. 84950. 85610. 90810. 9102
的结果中可以看出, 二次多项式回归比线性回归的相关性要好一些。3) 弯沉对比试验是建立在具体路段基础之上的, 得出的结论只能适用于同样条件下的路面结构。在不同的路面结构上需要重新试验, 不可套用。参考文献:[1] 赵 平. 代表性路面检测弯沉检测设备技术性能综合分析
[J].中南公路工程,1997,9(3) :40241. [2] TJ T 059295, 公路路基现场测试规程[S].[3] 张洪华. 落锤式弯沉仪与贝克曼梁在半刚性路面上弯沉对
比试验研究[J].公路交通科技,1993,10(3) :77278.
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第35卷第2期 Vol. 35No. 2山西建筑 2009年1月Jan. 2009
SHANXI ARCHITECTURE
文章编号:100926825(2009) 0220106202
高压旋喷桩在地下连续墙槽壁加固中的应用
黄亚飞
摘 要:主要论述了高压旋喷桩加固技术在苏州火车站改造工程地下连续墙槽壁加固中的设计、施工, 分析阐述了该技
术在地下连续墙槽壁加固工程中的工作机理, 工程实践表明, 高压旋喷桩是解决地下连续墙槽壁加固的很好方法, 具有相当广泛的应用前景。
关键词:地下连续墙, 槽壁加固, 回灌中图分类号:TU473. 1文献标识码:A
由于地下连续墙施工工艺对环境影响较小, 水平抗侧刚度
大, 水平变形小, 止水效果好, 可有效地保护周围环境, 近年来, 随着城市建设发展的需要, 在地铁、房建等大型深基坑工程中越来越广泛地采用地下连续墙作为围护结构。在施工中, 应事先且必须根据场区土层的物理力学性质、地下水位、泥浆质量和单元槽段长度等因素对槽壁进行稳定性分析, 并采取相应加固措施, 保证槽壁的稳定。地下连续墙槽壁加固的方法很多, 在苏州火车站改造工程施工中, 由于工期紧, 体量大, 桩基施工和地下连续墙同时施工, 场地拥挤, 交叉影响, 地质情况复杂, 地下连续墙槽壁加固采用高压旋喷桩加固技术。
区域自然地面下4. 5m 深处还存在既有建(构) 筑物基础, 采用了大开挖的方式挖除了地下障碍物, 使重新回填好的黏土得以顺利施工。④23层土质为稍～中密粉砂夹粉质黏土层, 层厚1. 3m ～6. 5m , 层底标高-15. 85m ～-9. 38m , 透水性较强, 土层水平向差异性较大, 层理发育, 凝聚力很小, 另外地下水含量比较大, 水位比较高(地下1m 左右) 。
2 槽壁加固稳定性分析和加固方案设计2. 1 稳定性分析
1) 两个不利土层正好处于墙顶空口位置, 而且成槽地段有既
1 工程概况及地质情况1. 1 工程概况
苏州火车站改造工程由普速站房、厅三部分组成, 241m , 宽60m ; 14连为整体。总建筑面积85m 2, 其中地上建筑为54445m 2, 地下空间部分为31272m 2, 建筑总高度31. 25m , 地下3层, 地上2层, 地下2层,3层均为地铁车站, 地铁2号、4号线十字贯穿火车站。地铁车站主体围护结构及出入口、风井围护结构设计为地下连续墙, 墙体厚度0. 8m , 深度33m ～57m 。2号、4号线连续墙墙顶距自然地面高度为11. 5m ,4号线与2号线相交的部分及4号线与其东西两侧风亭相交的部分墙顶距自然地面高度为17. 5m , 墙顶空口高度属国内目前最深的工程之一。
有房屋基础、原河道堤坝、, 含砂量较大, 透, , 抓斗上下带动槽内, , 在槽壁泥浆护壁上, 同时带动砂层内的粉, 形成局部凹陷的滑动面, 造成上面土体整体坍塌。尤其是异形墙幅阴阳角处及空口较大的位置, 塌槽更为严重。
2) 地下连续墙钢筋笼最长达48. 3m , 最大重量60t , 因此在吊装时也增加了很大的困难, 同时也需花费很长时间进行吊装及安装钢筋笼; 成槽深度最深达60m 左右, 增加了施工难度, 每幅槽段施工时间也相应地加长, 使开挖好的槽壁空放的时间加大(挖槽在50m 以上的槽段槽壁开挖时间约36h , 单幅施工完成时间55h 左右) , 对槽壁的稳定性形成了很大的风险源。另外上部土层出现小范围的坍塌, 二次清孔, 施工时间更长, 极大地降低了弱质土层段的槽壁稳定性。
1. 2 地质概况
苏州站场地位于太湖冲湖及泻湖沉积平原区, 地势平坦, 第四系覆盖层厚度较大。据勘察结果,60m 以内土层为第四系全新世至早更新世沉积的疏松沉积物, 以黏性土为主, 间夹砂性土。按各土层的物理力学性质、沉积环境、成因类型, 分述两个不利土层:
①21层, ①22层土质为淤泥层与填土层, 处于自然地面下约1m ～
3. 8m 。从现场施工情况发现, 此两层土层局部夹杂有既有房屋
2. 2 加固方案设计
高压旋喷桩加固技术是通过在地层中的钻孔内下入喷射管,
用高压射流直接冲击、切割、破坏、剥蚀原地基材料, 受到破坏后扰动的土石料与同时灌注的水泥浆发生充分的掺拌混合、充填挤压、移动包裹至凝结硬化, 从而构成坚固的凝结体。由于该工程工期紧, 基础工程体量大, 桩基施工和地下连续墙同时施工, 在地铁2号,4号线十字交叉处的连续墙槽壁两侧各设置1排
基础、原河道堤坝、河道淤泥等不利土质; 在抗拔桩施工时, 部分
On the correlativity of three test methods of rebound modulus of subgrade
WANG Yong 2cai
Abstract :The paper introduces three main test methods of the rebound modulus of the sub grade , that are the method of Benklenman beam , FWD (Falling Weight Deflectometer ) and bearing plate , and analyzes the correlativity of the test results in field. The result shows that deflec 2tion detection value of the three methods have good correlativity in the same condition , and can be converted to each other. K ey w ords :rebound modulus of subgrade , test method , correlation
收稿日期:2008209219
作者简介:黄亚飞(19752) , 男, 工程师, 中铁十二局集团建安公司, 山西太原 030024
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第35卷第2期 Vol. 35No. 2山西建筑 2009年1月Jan. 2009
SHANXI ARCHITECTURE
文章编号:100926825(2009) 0220104203
浅谈土基回弹模量三种测试方法的相关性
王永才
摘 要:介绍了土基回弹模量三种主要的测试方法, 即静载贝克曼梁法、动载落锤式弯沉仪法和承载板法, 并通过现场的
测试结果分析了其相关性, 结果表明:三种测试方法在相同的测试状况下, 弯沉测定值之间都具有良好的相关性, 在一定条件下可以相互换算。
关键词:土基回弹模量, 测试方法, 相关性中图分类号:TU441文献标识码:A
0 引言
目前我国路面检测技术还比较落后, 主要由于缺乏先进而实
用的路面检测和评价手段, 现行的管理手段主要根据对现有状况的直观和定性了解, 受主观因素的影响较大, 这种传统的检测方法不仅效率低, 而且有明显的不合理性, 难以使有限的资金获得尽可能大的社会经济效益。这不仅体现在管理上, 在设计施工中用到的规范结论的理论数据都来源于检测, 那么它的误差难免会给设计施工带来不合理性。例如, 沥青路面设计的重要标准是容许弯沉值, 然而确定此值的依据是仅凭眼睛断定哪段路面属破坏状态, 哪段路面属临界状态, 然后用贝克曼梁测量其现有的弯沉值, 计算参数受主观因素影响和室内试验条件的限制较大。因此, 对检测手段和工具的研究与开发越来越受到关注。
其中, E i 为相应于各级荷载下的土基回弹模量值, MPa ; μ0
为土的泊松比, 根据部颁设计规范规定取用; D 为承载板直径,
D =30cm ; P i 为承载板压力,MPa ; L i 为相对于荷载P i 时的回弹
变形,cm 。
最后取结束试验前的各回弹变形值按线性回归方法由式(2) 计算求得土基回弹模量E 0值。
E 0=
P i (1-μ2
0) 4L i
∑
(2)
其中, E 0为相应于各级荷载下的土基回弹模量值,MPa ; μ0
为土的泊松比, 土基一般取为0. ; i 为结束试验前的各级实测P i i ,MPa 。
1 路基回弹模量的测试方法
现行的检测手段有三种:、锤式弯沉仪(简称FWD ) , 量的确定方法还有查表法。
, , 落锤式弯沉
(FWD ) 是目前世界上公认的比较先进的路面承载能力动载评定设备, 它具有无损、高效、高精度及采集数据量非常丰富的特点, 至今已在世界50多个国家和地区得到不同程度的应用, 尤其是欧美等发达国家, FWD 应用非常广泛而且其应用已步入规范化、标准化阶段。FWD 不仅克服了梁式弯沉仪的固有缺陷, 而且仪器本身重量轻, 解决了稳态动力弯沉仪的静力预载问题。FWD 在公路检测中的优越性主要表现在以下两方面:1) 根据弯沉盆反算路面结构各层的模量, 研究路面材料在使用过程中的性能变化, 提供技术参数;2) 以FWD 的弯沉盆作为指标, 评价路面整体强度, 为维护管理提供依据。
1. 1 静载贝克曼梁试验方法
测量时, 梁的端头穿过测定车后轴双轮轮隙, 置于车轮前方10cm 左右的路面测点上。梁在后三分点处通过支点支承于底座上。梁的另一段处架设一百分表, 以测定端头的升降量。车辆以爬行速度向前行驶, 车轮经过端头时, 读取百分表的最大读数; 车辆驶离后, 再读取百分表读数; 两者差值的两倍即为路表面的回弹弯沉值L i 。
1. 2 承载板试验方法
使用BBZ 2100标准车和
。
2 贝克曼梁、承载板及FWD 试验方法的相关性
由于FWD 检测的路面弯沉为动弯沉, 而贝克曼梁和承载板检测的弯沉为静弯沉, 它们之间存在明显的差异。试验的主要目的是通过对试验路段各结构层进行现场对比试验, 研究贝克曼梁、承载板和FWD 3种设备在弯沉检测结果之间的相关性; 根据各自的弯沉数据, 比较不同设备、方法的可靠性、稳定性及适用
性, 从而为FWD 检测技术的推广应用提供技术基础。
由于路面结构是按照结构层的特点进行分层施工, 试验也按照试验路段的施工顺序进行定点分层检测, 即首先进行土基测试, 然后进行底基层和基层测试, 最后进行面层测试。本次试验共选取了20个测点, 在每个测点处分别进行贝克曼梁、FWD 和
P —L 曲线修正以后, 按式(1) 计算相应于各级荷载下的土基
承载板试验, 各项试验具体操作均按照J TJ 059295公路路基路面现场测试规程之规定进行。
回弹模量值E i :
E i =
收稿日期:2008209208
2
(1-μ0) 4L i
(1)
2. 1 弯沉对比分析
土基上3种试验的弯沉值见图2。总体上看, 贝克曼梁的数据
作者简介:王永才(19682) , 男, 工程师, 中铁十二局集团一公司, 山西临汾 041000
第35卷第2期 王永才:浅谈土基回弹模量三种测试方法的相关性2009年1月
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与承载板的数据非常接近, 尤其是前6个点, 几乎重合; FWD 的数据略大于贝克曼梁的数据;3
种试验数据的基本趋势是一致的。
由表1可以看出贝克曼梁与承载板的弯沉检测结果具有很好的相关性,FWD 与承载板的相关性次之, 而FWD 与贝克曼梁的相关性最差。
2. 3 弯沉检测可靠性分析
为了考察FWD 和贝克曼梁两种弯沉检测设备的可靠性和适用性, 在基层上采用两种设备进行了弯沉可重复性检测试验。首先, 在试验现场同时对20个测点进行了FWD 和贝克曼梁弯沉检测, 第2天的同一时间重复前一天的工作, 检测结果见表2。
底基层上3种试验的弯沉值见图3。由此可以看出,3种试验弯沉数据的走势是很相似的, 尤其是FWD
和贝克曼梁之间存在良好的相关关系。基层上3种试验所测得的表面弯沉值见图4。从直观上看,3种试验所测弯沉具有相似的走势, 和在底基层上的结果很相似, 在数值上都是FWD 最大, 贝克曼梁最小。
表2 FWD 和贝克曼梁弯沉可重复性检测结果0. 01mm
测点号[***********], 底基层的弯沉测试, , 因此, 本次试验在路面弯沉测试过程中仅用FWD 和贝克曼梁两种方法进行了检测, 其结果见图5。由此可以看出, FWD 和贝克曼梁的数据曲线形式较为相似, 数值上FWD 略大。
平均值标准差变异系数/%
贝克曼梁第一次第二次[***********][***********][***********]4938545839. 8536. 457. 779. 3419. 5125. 62
FWD
第一次
64. 575. 66063. 962. 268. 485. 579. 5100. 177. 474. 581. 570. 363. 965. 080. 365. 887. 573. 6410. 2613. 93第二次57. 077. 454. 356. 156. 059. 378. 471. 586. 770. 971. 779. 161. 459. 661. 375. 666. 584. 068. 319. 9414. 56
2. 2 相关性分析
因测试数据受多种因素影响产生系统误差和随机误差, 并呈正态分布, 因此, 选用排序分组均方差分析剔除异常值。以FWD 测定值为主变量进行排序, 按每组不少于5个样本值且各组内样本数服从正态分布的方法进行分组, 对每组内的样本值进行数理
δ剔除异常值。对剩余的有效值统计, 单因素均方差分析, 按±
应用最小二乘法回归分析, 分别选择线性、多项式、对数、乘幂、指数进行拟合回归, 选择相关系数平方值较大的回归分析结果。土基3种弯沉测试回归分析结果见表1。
表1 土基3种弯沉检测相关分析结果
检测方法BB
2CBR FWD 2BB FWD 2CBR
由表2可以看出, FWD 试验比贝克曼梁试验的可重复性要
好得多, 不但数值上差值近似相等, 而且是第二次比第一次略小, 反映出试验时间差了1d , 强度有小幅增加。相比之下贝克曼梁的数据就显得较乱。从变异系数上也可以得到同样的结论。而关于贝克曼梁和FWD (荷载为5t ) 可重复性试验的相关性分析结果表明, 贝克曼梁试验在剔除4个点后相关系数是0. 810, 而FWD 保留全部测点, 相关系数达到0. 941, 充分说明了FWD 设备具有良好的可重复性。因此, 在实际测试过程中, FWD 的测试数据比贝克曼梁的测试数据具有较高的可靠性。采用FWD 测试路面结构各层的弯沉, 有利于控制施工质量和了解路面的使用性能, 具有重要的实用价值。
3 结语
1) 三种测试方法在相同的测试状况下, 弯沉测定值之间都具有良好的相关关系, 在一定条件下可以相互换算。2) 在回归分析
回归线型直线抛物线直线抛物线直线抛物线
相关关系式
y =0. 9968x -7. 0841
y =0. 0008x 2y =0. 8892x +84. 894
y =-0. 0025x 2. x y =0. 7049x +98. 197
y =-0. 0012x 2相关系数0. 98230. 84950. 85610. 90810. 9102
的结果中可以看出, 二次多项式回归比线性回归的相关性要好一些。3) 弯沉对比试验是建立在具体路段基础之上的, 得出的结论只能适用于同样条件下的路面结构。在不同的路面结构上需要重新试验, 不可套用。参考文献:[1] 赵 平. 代表性路面检测弯沉检测设备技术性能综合分析
[J].中南公路工程,1997,9(3) :40241. [2] TJ T 059295, 公路路基现场测试规程[S].[3] 张洪华. 落锤式弯沉仪与贝克曼梁在半刚性路面上弯沉对
比试验研究[J].公路交通科技,1993,10(3) :77278.
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第35卷第2期 Vol. 35No. 2山西建筑 2009年1月Jan. 2009
SHANXI ARCHITECTURE
文章编号:100926825(2009) 0220106202
高压旋喷桩在地下连续墙槽壁加固中的应用
黄亚飞
摘 要:主要论述了高压旋喷桩加固技术在苏州火车站改造工程地下连续墙槽壁加固中的设计、施工, 分析阐述了该技
术在地下连续墙槽壁加固工程中的工作机理, 工程实践表明, 高压旋喷桩是解决地下连续墙槽壁加固的很好方法, 具有相当广泛的应用前景。
关键词:地下连续墙, 槽壁加固, 回灌中图分类号:TU473. 1文献标识码:A
由于地下连续墙施工工艺对环境影响较小, 水平抗侧刚度
大, 水平变形小, 止水效果好, 可有效地保护周围环境, 近年来, 随着城市建设发展的需要, 在地铁、房建等大型深基坑工程中越来越广泛地采用地下连续墙作为围护结构。在施工中, 应事先且必须根据场区土层的物理力学性质、地下水位、泥浆质量和单元槽段长度等因素对槽壁进行稳定性分析, 并采取相应加固措施, 保证槽壁的稳定。地下连续墙槽壁加固的方法很多, 在苏州火车站改造工程施工中, 由于工期紧, 体量大, 桩基施工和地下连续墙同时施工, 场地拥挤, 交叉影响, 地质情况复杂, 地下连续墙槽壁加固采用高压旋喷桩加固技术。
区域自然地面下4. 5m 深处还存在既有建(构) 筑物基础, 采用了大开挖的方式挖除了地下障碍物, 使重新回填好的黏土得以顺利施工。④23层土质为稍～中密粉砂夹粉质黏土层, 层厚1. 3m ～6. 5m , 层底标高-15. 85m ～-9. 38m , 透水性较强, 土层水平向差异性较大, 层理发育, 凝聚力很小, 另外地下水含量比较大, 水位比较高(地下1m 左右) 。
2 槽壁加固稳定性分析和加固方案设计2. 1 稳定性分析
1) 两个不利土层正好处于墙顶空口位置, 而且成槽地段有既
1 工程概况及地质情况1. 1 工程概况
苏州火车站改造工程由普速站房、厅三部分组成, 241m , 宽60m ; 14连为整体。总建筑面积85m 2, 其中地上建筑为54445m 2, 地下空间部分为31272m 2, 建筑总高度31. 25m , 地下3层, 地上2层, 地下2层,3层均为地铁车站, 地铁2号、4号线十字贯穿火车站。地铁车站主体围护结构及出入口、风井围护结构设计为地下连续墙, 墙体厚度0. 8m , 深度33m ～57m 。2号、4号线连续墙墙顶距自然地面高度为11. 5m ,4号线与2号线相交的部分及4号线与其东西两侧风亭相交的部分墙顶距自然地面高度为17. 5m , 墙顶空口高度属国内目前最深的工程之一。
有房屋基础、原河道堤坝、, 含砂量较大, 透, , 抓斗上下带动槽内, , 在槽壁泥浆护壁上, 同时带动砂层内的粉, 形成局部凹陷的滑动面, 造成上面土体整体坍塌。尤其是异形墙幅阴阳角处及空口较大的位置, 塌槽更为严重。
2) 地下连续墙钢筋笼最长达48. 3m , 最大重量60t , 因此在吊装时也增加了很大的困难, 同时也需花费很长时间进行吊装及安装钢筋笼; 成槽深度最深达60m 左右, 增加了施工难度, 每幅槽段施工时间也相应地加长, 使开挖好的槽壁空放的时间加大(挖槽在50m 以上的槽段槽壁开挖时间约36h , 单幅施工完成时间55h 左右) , 对槽壁的稳定性形成了很大的风险源。另外上部土层出现小范围的坍塌, 二次清孔, 施工时间更长, 极大地降低了弱质土层段的槽壁稳定性。
1. 2 地质概况
苏州站场地位于太湖冲湖及泻湖沉积平原区, 地势平坦, 第四系覆盖层厚度较大。据勘察结果,60m 以内土层为第四系全新世至早更新世沉积的疏松沉积物, 以黏性土为主, 间夹砂性土。按各土层的物理力学性质、沉积环境、成因类型, 分述两个不利土层:
①21层, ①22层土质为淤泥层与填土层, 处于自然地面下约1m ～
3. 8m 。从现场施工情况发现, 此两层土层局部夹杂有既有房屋
2. 2 加固方案设计
高压旋喷桩加固技术是通过在地层中的钻孔内下入喷射管,
用高压射流直接冲击、切割、破坏、剥蚀原地基材料, 受到破坏后扰动的土石料与同时灌注的水泥浆发生充分的掺拌混合、充填挤压、移动包裹至凝结硬化, 从而构成坚固的凝结体。由于该工程工期紧, 基础工程体量大, 桩基施工和地下连续墙同时施工, 在地铁2号,4号线十字交叉处的连续墙槽壁两侧各设置1排
基础、原河道堤坝、河道淤泥等不利土质; 在抗拔桩施工时, 部分
On the correlativity of three test methods of rebound modulus of subgrade
WANG Yong 2cai
Abstract :The paper introduces three main test methods of the rebound modulus of the sub grade , that are the method of Benklenman beam , FWD (Falling Weight Deflectometer ) and bearing plate , and analyzes the correlativity of the test results in field. The result shows that deflec 2tion detection value of the three methods have good correlativity in the same condition , and can be converted to each other. K ey w ords :rebound modulus of subgrade , test method , correlation
收稿日期:2008209219
作者简介:黄亚飞(19752) , 男, 工程师, 中铁十二局集团建安公司, 山西太原 030024