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工程实例分享:解决问题的实践经验

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:中细砂原状相对密度平均为0.53,要求振冲—置换桩完成后,相对密度达0.80 以上。一般中粗砂层每米孔填入0.3m3,碎石桩直径为0.62m左右。1978 年4 月,一个月完成了2300m2中细砂层加密,孔深6m。细砂层天然含水量为29.6%,标准贯入击数为20 击。在软黏土中碎石桩单桩承载能力为17~20t,粉砂土层的标准贯入击数为30 击左右。船长79m,宽14.5m,排水量3000t。完成每根碎石桩需1.3h,共造试验碎石桩59 根。图9.43海上振冲装置图

工程实例分享:解决问题的实践经验

1.官厅水库土坝下游趾砂层振冲—置换桩[10]

官厅水库土坝是1953 年建成的高45m的黏土心墙土坝,当时对抗震问题未作充分考虑。下游趾附近坝基存在中细砂层厚4~6m。坝址设计烈度为Ⅸ度,经计算,压在下游戗道坝壳下面的中细砂层及下游地基上部的中细砂层需振冲加密。中细砂原状相对密度平均为0.53,要求振冲—置换桩完成后,相对密度达0.80 以上。采用孔距2m,三角形排列,用ZCQ—Ⅱ型振冲器造孔,下沉速度1m/min。下沉0.5m,留振30s;到孔底留振30s后,即从孔口填入碎石,振冲器逐步上提振捣。一般中粗砂层每米孔填入0.3m3,碎石桩直径为0.62m左右。细砂层每米孔填入0.9m3,碎石桩直径为1.1m 左右。1978 年4 月,一个月完成了2300m2中细砂层加密,孔深6m。经检查,加密后相对密度都达到0.80以上。

2.南京船舶厂及南通天生港电厂地基振冲—置换桩

南京船舶厂船体车间地基土层为0~3m吹填粉细砂,其下为1.0~1.5m灰色亚黏土,再下为厚10m左右的淤泥质亚黏土。这层淤泥质亚黏土的天然含水量为39.1%,天然密度为0.81g/cm3,孔隙比为1.09,液限为36.9%,塑限为22.1%,十字板剪切强度平均为24kPa。用振冲—碎石置换桩加固,加固深度最深处为18m。

南通天生港电厂地基土层为:地表下2~3m为弃土和轻亚黏土,其下是3~4m 厚的粉砂夹薄层亚黏土,再下是细砂。粉砂层天然含水量为30%,标准贯入击数为8 击。细砂层天然含水量为29.6%,标准贯入击数为20 击。用振冲—碎石置换桩加固,加固深度为15m。

两处地基加固后,都作了大型荷载试验,表明加固后的承载能力为加固前的2~3 倍。在软黏土中碎石桩单桩承载能力为17~20t,粉砂土层的标准贯入击数为30 击左右。

3.烟台港新建码头海底软土振冲—置换桩试验[11]

该处海底泥面高程在±0~—5m之间变动。—2~—7.75m土层为淤泥和含砂淤泥,标准贯入击数为1 击。—7.75~—19.8m为淤泥质亚黏土,标准贯入击数为1 击。—19.8~—28m为亚黏土夹中粗砂,标准贯入击数为28 击。(www.xing528.com)

为了作为码头沉箱的地基,将—13.3m 以上淤泥质黏土挖除,从—13.3~—21m 用振冲—置换碎石桩加固。

用烟捞一号救助工程船改装成振冲工程船。船长79m,宽14.5m,排水量3000t。在船的一侧增设4.2m×2.6m 平台,装3 ~5t 电动卷扬机4 台,高15m起重15t的把杆一座,在船的甲板上,用钢板围成两个碎石料仓,如图9.43 所示。

振冲器为ZCQ—55 型,附着在Φ25cm 钢导管的下端。投料护筒为Φ1m 钢筒,套在导管外面,此护筒分两节,上节的上口为漏斗,上节内有两个定心架,为钢导管定向。下节与上节用法兰相连,下节底端为底盘,搁置在泥面上。当振冲器上提到护筒的一半,碰到下定心架,便把护筒一起提起,离开泥面,这时振冲器可移到新的位置。

下碎石料的导管为Φ25cm 钢管,套在导向钢丝索外面,其下口对准漏斗。下料时可投入漏斗,下到振冲孔中去。潮位升降时,下料导管可伸长或缩短。

振冲器下沉到孔底后,即提到孔口,再下到孔底,复提到孔口,此时清孔完毕。升降速度为1m/min。振冲器在孔口时,投入0.4m3碎石,振冲器带料下沉到孔底,这些料起护壁作用。将振冲器上提1m,投料0.4m3,振冲器下沉到预定位置,留振到电流达70~100A。再上提—投料—下沉留振,循环往复至孔口。形成的碎石桩直径约1m。完成每根碎石桩需1.3h,共造试验碎石桩59 根。完成后用水下荷载试验测定其效果:天然地基允许承载力为50kPa,复合地基允许承载力为130kPa,碎石桩与地基的应力分担比为3,荷载增大时,比值随之增大。在振冲成桩后,桩间淤泥和淤泥质亚黏土强度无明显提高。

上述施工方法与试验成果,在福州筹东电厂江堤中亦有应用。

图9.43 海上振冲装置图

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