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压实填土地基质量检测

2021-04-15忠,张

工程技术研究 2021年5期
关键词:特征值填料压实

徐 忠,张 利

1.中南勘察基础工程有限公司,湖北 武汉 430081

2.武汉创欣岩土工程测试有限公司,湖北 武汉 430000

1 项目概况

案例项目位于江夏区五里界镇,拟建两间厂房。地基基础设计对上部松软土层采用换填法进行处理,换填处理面积为800m2,处理深度为2.0~2.5m,位于地下水位以上。换填材料采用粉质黏土夹少量砾石,砾石含量约为18%,最大粒径<20mm。密实方法选用振动压实法,设计要求处理后承载力特征值为130kPa,压实度λ≥0.95。

2 测试工作量布置

根据设计要求、《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB 50021—2001)以及《建筑地基基础处理技术规范》(JGJ 79—2012)等技术规范的要求,拟采取重型圆锥动力触探试验、填料击实试验、现场灌砂法密度试验等手段对该项目的地基质量进行检测,各试验的检测目标及工作量如下:(1)浅层平板荷载试验。共布置3个点,以获取压实填土地基的承载力。(2)重型圆锥动力触探试验。根据待检测场地面积,沿车间基础共布置10个试验点,各试验深度达到加固深度以下0.5m,即2.5~3.0m。评定土的均匀性和物理性质(状态、密实度)、地基承载力,检测地基处理效果等。(3)现场灌砂法测试密度。检测共布置两层共16个试验点,用于计算土的压实系数。(4)击实试验。获取填料的ρmax和wopt,为压实系数的获取提供数据。

3 现场测试

(1)浅层平板荷载试验。采用YL-PLT型静力荷载试验仪进行检测,刚性承压板规格为50cm×50cm,加载设备为油压千斤顶,反力装置为砼块堆积于堆载平台。①开挖试坑的边长为1500mm,承载板下铺设10mm的砂垫层找平,然后安装试验设备。②加载分8级进行,首次加载为分级荷载的2倍,以后每级加载量为65kPa,试验最大加载量为260kPa。③卸载分4级进行,逐级等量卸载。

(2)重型圆锥动力触探试验。锤质量为63.5kg,探头直径为74mm、锥角为60°,通过连接钻杆,将探头贯入土中,获取动探试验锤击数N63.5。①采用自由落锤。连续锤击贯入试验地层,锤击速率为15~30击/min。②每完成试验1m左右,转动探杆以减少探杆与地基土间的摩阻力。③及时记录试验段深度和锤击数,记录每打入土层中10cm时所需的锤击数。④绘制动力触探曲线图。⑤对试验锤击数进行统计计算,获取N63.5标准值,根据《建筑地基检测技术规范》(JGJ 340—2015),采用内插法查取试验地层承载力特征值。

(3)灌砂法测密度。①标准砂:粒径宜选用0.25~0.50mm的,密度为1.47~1.61g/cm3。②根据填料的粒径特征,此次试坑选用直径为150mm、深度为200mm,并称取坑内挖出试样的质量。③备好标准砂,称取砂、漏斗和容砂瓶的总质量。④将标准砂从坑口上部注入试坑,直到充满试坑。称取剩余标准砂、漏斗和容砂瓶的总质量,计算试坑内标准砂的质量。⑤根据试坑挖出试样质量,将试坑所用的标准砂质量通过标准砂的密度换算成砂体积,获得测点处的密度。

(4)采用击实试验来获取填土的最大干密度。根据该场地填料颗粒特点,采用轻型击实试验法,采取试验质量为20kg。

4 测试结果

(1)浅层平板荷载试验。各试验点施加的最大荷载为260kPa,试验结果如表1所示。

表1 试验结果汇总表

试验点S1处的试验数据如表2所示,p-s曲线如图1所示,s-lgt曲线如图2所示。

表2 试验点S1处的试验数据

图1 p-s曲线

图2 s-lgt曲线

由表1可知,试验加载到260kPa时,各点沉降量分别为5.32mm、8.58mm、5.18mm,小于承压板直径的6%(30mm)。p-s曲线呈缓变形,s-lgt曲线呈平缓规则排列,因此试验点极限抗压承载力Qu为260kPa,s/d=0.01(s为沉降量,d为承压板直径)对应的荷载大于最大加载量的一半,故该点承载力特征值取最大加载量的一半为130kPa。

(2)重型圆锥动力触探测试结果。此次在换填土砂夹石中完成D1~D10共10个点的重型圆锥动力触探试验。换填层的贯入击数平均值,用厚度加权平均法计算得出N63.5=3.23击。

根据《建筑地基检测技术规范》(JGJ 340—2015),查取该压实填土层的承载力特征值fak为156kPa。压实填土均匀性评价:D2点和D6点分层试验值变异系数为0.33,说明其竖向密实性变异性较大,稍欠均匀;其余8个试验点的试验统计变异系数均小于0.30,显示地基土较均匀。

(3)击实试验结果。此次击实试验获得黏性土夹砾石填料的校正后wopt’为16.2%,校正后ρmax为1.75g/cm3。

(4)压实系数检测结果。试样含水量为13.9%~18.5%,天然密度为1.90~1.95g/cm3,干密度为1.66~1.70g/cm3,计算得出压实系数为0.95~0.97。

5 结论

(1)该场地浅层平板荷载试验极限荷载为260kPa,压实填土的承载力特征值为130kPa,满足设计要求。

(2)10个测试点的圆锥动力触探试验击数为2.0~4.8击,厚度加权平均击数为3.23击,查取压实填土承载力特征值为156kPa,满足设计要求。

(3)填料的最大干密度为1.75g/cm3,采用灌砂法测得16个点的干密度值为1.66~1.70g/cm3,计算得出压实填土的压实系数为0.95~0.97,满足要求。

(4)经检测合格的地基,应尽快开挖施工并及时回填,应采取防雨、防冻措施,防止填料受雨水淋湿或冻结。

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