【文章內(nèi)容簡介】 預(yù)壓法是一種新型的地基處理方法，最早是瑞典皇家地質(zhì)學(xué)院Kjellmen于1952年提出的。國內(nèi)1958年天津大學(xué)就開始進行真空排水固結(jié)的室內(nèi)試驗研究。在早期，由于工藝上存在問題，導(dǎo)致真空預(yù)壓未能在工程中應(yīng)用。直到80年代，交通部一航局、天津大學(xué)和南京水利科學(xué)院等單位對這項技術(shù)進行室內(nèi)和現(xiàn)場試驗研究，取得了成功經(jīng)驗，膜下真空度可以達到85~92kPa，并成功地將這項技術(shù)應(yīng)用于天津新港軟基加固工程中。此后，真空預(yù)壓法在工程中得到了推廣應(yīng)用。目前，我國在抽真空設(shè)備的研制、真空預(yù)壓施工工藝的改進、真空度和預(yù)壓時間的控制、設(shè)計計算理論的發(fā)展等方面均取得了進步，解決了很多技術(shù)難題。真空預(yù)壓已作為較成熟的技術(shù)在港口、公路、鐵路、能源、房屋建筑工程中得到了成功應(yīng)用。真空降水聯(lián)合低能級強夯法真空降水聯(lián)合低能級強夯法是采用由真空降水和低能級強夯兩道工序組成的施工工藝，其中：真空降水是由改進后的真空井點對加固范圍內(nèi)的地基進行強排水，這種設(shè)備功率比常用輕型井點大得多，可產(chǎn)生較大排氣量和較高的真空度，即使在滲透系數(shù)較低的粘土中，也能通過形成的新水頭梯度來加快地下水的滲流；低能級強夯主要采用錘擊，即通常的強夯法。通過對上述兩道工序的多遍循環(huán)，可達到加固地基的目的。真空降水聯(lián)合低能級強夯法的特點：一是夯擊前采用真空降水，可降低地下水位、減小被處理土體的含水量和飽和度等，使地基受擊后，地下水位以上土體可產(chǎn)生較大的壓縮變形，地下水位以下土體可減小土體中的超孔隙水壓力；二是夯擊后采用真空排水，以加快超孔隙水壓力消散，此外，結(jié)合每遍夯擊的間隔時間，可盡量避免彈簧土的形成；三是通過調(diào)整夯擊力等參數(shù)，使淺層地基達到較高的密實度；四是大面積加固，對地基有一定的降水預(yù)壓作用。真空降水聯(lián)合低能級強夯法的加固機理是以不完全破壞土體結(jié)構(gòu)強度為前提，根據(jù)土體強度提高情況，逐步增加能量的動力固結(jié)。通過設(shè)置豎向排水和表面水層排水等主動排水法，使之在土體中形成微裂縫排水。因此，強夯能量的控制應(yīng)掌握以下原則：激發(fā)土體孔壓，并使土體產(chǎn)生微裂縫，但又不完全破壞土體結(jié)構(gòu)強度，不形成橡皮土先輕后重，少擊多遍，從上至下，逐步增大加固深度與范圍。強夯處理地基的檢測靜力觸探(cone penetration test)自1917年雅典正式以來，至今已有80年的歷史。靜力觸探是通過一定的機械裝備，將一定規(guī)格的金屬探頭用靜力壓入土層中，同時用傳感器或直接量測儀表測試土層對觸探頭的貫入阻力，以此來判斷、分析、確定地基土的物理力學(xué)性質(zhì)。靜力觸探的主要優(yōu)點是連續(xù)、快速、精確；可以在現(xiàn)場直接測得各土層的貫入阻力指標；掌握各土層原始狀態(tài)(相對于土層被擾動和應(yīng)力狀態(tài)改變而言)下有關(guān)物理力學(xué)的性質(zhì)，這對于地基在豎向變化比較復(fù)雜，而用其他常規(guī)勘探手段不可能，能大密度取土或測試來查明土的變化；對于飽和砂土、砂質(zhì)粉土以及高靈敏度軟粘土層中鉆探取樣往往不易達到技術(shù)要求，或者無法取樣的情況；用靜力觸探連續(xù)壓入測試，則顯出其獨特的優(yōu)越性。但是，靜力觸探也有不足之處：不能對土層進行直接的觀測、鑒別；由于穩(wěn)固的反力問題沒有解決，測試深度不能超過80m；對于含碎石、礫石的土層和很密實的沙層一般不適合應(yīng)用等。瑞雷波(面波)檢測是一種新型的無損檢測方法，通過在地表進行地層波速測試，瑞雷波在地面表層傳播，頻率不同，影響的地層深度也不同。因此，在同一地段測出一系列不同頻率的波，就可得到一條頻散曲線，通過頻散曲線的分析、反演優(yōu)化，可對地下構(gòu)造進行解釋。利用瑞雷波檢測是基于瑞雷波的兩個特性:一是在分層介質(zhì)中傳播時的頻散特性；二是傳播速度與介質(zhì)物理性質(zhì)的密切關(guān)聯(lián)性。載荷試驗是一種最古老的地基土原位測試技術(shù)，它實際上是模擬建筑物基礎(chǔ)受荷條件的現(xiàn)場模擬試驗。該方法是在剛性承壓板上加荷，測定天然埋藏條件下地基土的變形，可測定地基土的變形模量、評定地基土的承載力及預(yù)估實體基礎(chǔ)的沉降。對于不能用小試樣試驗的各種填土、含碎石的土等，最適宜于用載荷試驗確定壓力與沉降的關(guān)系。但載荷試驗一般受荷面積較小，加荷影響深度不超過承壓板邊長(或直徑)的2倍。試驗點的數(shù)量≮3點，當其極差不超過平均值的30%時，可取平均值作為地基承載力標準值。平板載荷試驗(PLT)～、變形的綜合性狀，但它是最直接、最可靠的試驗方法，其他試驗手段的結(jié)果均以載荷試驗的結(jié)果為參考依據(jù)。參考文獻[1]：[2]梅國雄，徐鍇，宰金珉，28(9)：1168~1172[3]，14(1)：45~49[4]張新天，羅曉輝，高金岐，19(1)：55~59[5]施建勇，雷國輝，艾英缽，衛(wèi)丹，27(3)：365~368[6]薛翊國，王清，32(7)：94~95[7]王芝定，(10)：65~66[8]，(9)：98~102[9]孟慶山，王吉利，23(3)：375~381[10]孔位學(xué)，27(4)：45~48[11]陸新，34(5)：43~45[12]，(5)：40~42[13]耿光旭，(5)：57~60[14]ROLLINS K M，JORGENSEN S J，ROSS T moisture content for dynamic paction of collapsible soils[J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering，1998，124(8)：699~708[15]Buddhima Indraratna，Chamari Bamunawita，Hadi modeling of vacuum preloading and field .，2004，(41)：1198~1110三、設(shè)計(論文)內(nèi)容軟基處理技術(shù)的比選軟弱地基的加固處理，按其原理和作法的不同，可分為以下九類：換(填)墊層法、預(yù)壓法、強夯法、振沖法、擠密樁法、砂石樁法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法、托換法。適合本工程地基處理的方法有預(yù)壓法、強夯法、碎(砂)石樁法、深層攪拌法等。在同樣滿足地基設(shè)計要求的情況下。并且真空降水聯(lián)合低能級強夯具有工期短、加固效果好、工藝簡單等優(yōu)點。方案設(shè)計擬通過本次地基加固處理達到的目標是：(1)地基承載力不小于120KPa，6m以內(nèi)軟弱層地基承載力提高30%以上，有效加固深度6m，影響深度8m。(2)在50KPa均布荷載作用下，長期總沉降量小于30cm，不均勻沉降控制在1以內(nèi)。(3)處理過程消除沉降量不小于70cm。在以上加固要求下，根據(jù)規(guī)范規(guī)定進行強夯工藝參數(shù)的設(shè)計。施工過程的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析布置15m15m的地面沉降測點方格網(wǎng)，測量強夯前、第一遍強夯后、第二遍強夯后和滿夯后的地面平均沉降情況。以動態(tài)了解土體加固效果，及時調(diào)整施工工藝和參數(shù)。強夯時地基土體受到?jīng)_擊荷載發(fā)生瞬時的壓縮和擠密，孔隙減少，孔壓升高，隨著孔壓消散，土的有效應(yīng)力增加。若土體的滲透性較差時，沖擊產(chǎn)生的超孔隙水壓力不易消散，就會在飽和細粒土中產(chǎn)生較大的超孔隙水壓力，對地基構(gòu)成潛在的不穩(wěn)定因素，也降低了夯擊的效率。通過孔隙水壓力觀測，以便及時了解強夯加固效果，調(diào)整確定最大夯擊能，兩個夯擊點之間的間距以及前后兩夯擊遍數(shù)之間的間隔時間，確定最佳夯擊擊數(shù)等施工參數(shù)。對降水及強夯過程中的地下水位變化進行動態(tài)觀測，了解降水效果，根據(jù)實際情況確定最優(yōu)降水方案。夯后地基的檢測強夯處理的地基，其強度是隨著時間增長而逐步恢復(fù)和提高的，因此在強夯施工結(jié)束后，應(yīng)間隔一定時間方能對地基質(zhì)量進行檢測。其間隔時間可根據(jù)土的性質(zhì)而定，時間越長，強度增長越高，對于碎石土和砂土地基，其間隔時間可取1～2周；對低飽和度的粉土和粘性土地基，可取2～4周。在對強夯法加固后地基的檢測，要求一般性工程場地采用兩種或兩種以上手段檢測，對大型工程應(yīng)進行大壓板載荷試驗