抛石挤淤强夯处理软土地基研究

摘要

抛石挤淤强夯置换是一种先将碎石、块石等粗颗粒材料抛填挤淤，然后在填石上利用强夯的动力特性使其密实并进一步挤淤，最终提高地基强度，降低压缩系数达到工程需要的软基处理方法，是一种从强夯置换中拓展出来的新工艺。近年来在沿海地区的“围海造地”工程中被大量采用。由于此类方法在我国刚刚兴起，工程实例还不多，因此，2002年版的《建筑地基处理技术规范》中仅把它作为一般的强夯置换进行考虑。 抛石挤淤强夯置换工法不同于强夯法也不同于强夯置换法，其有自身的特点和施工次序，本文通过对抛石挤淤强夯置换工法的理论与实践研究，做了如下几方面的主要工作： 1、分析了抛石挤淤强夯置换加固地基的机理，指出了抛石挤淤置换、动力密实、动力(挤淤)置换、动力置换与混合四种作用机理共同存在。其中以抛石挤淤置换，动力(挤淤)置换及动力密实为主。 2、总结出一套用于抛石挤淤强夯置换设计、施工、估计和评价以及检测的方法，并用工程实例进行了现场测试研究和验证。 3、收集了已有的工程实例，通过回归分析建立了夯击能与处理深度之间的关系，并对Menard公式的修正参数行了相应的调整，用于指导实践。 4、在强夯置换加固效果中，置换深度很难做到准确预测，本文以波能传播理论为基础，考虑土对波的吸收系数和实际施工情况，对强夯加固效果的最终置换深度和随夯击次数变化的置换深度增量进行了定量的预测。 5、通过抛石挤淤强夯置换的试验研究，得到了相应的夯击能、夯击次数、置换深度等试验参数，也从经济及工期等方面论证了抛石挤淤强夯置换的特点，为后继工程提供了相应的设计和施工依据。 最后，本文认为该工法更适用于处理表层淤泥厚度不大于7m；上部建筑物的荷载要求不大，一般情况下不大于350kPa；存在相应的挤淤通道；场地附近宜有较多的填石来源的场地。文中通过对典型工程的分析，所总结出用于抛石挤淤强夯置换设计、施工、估计和评价以及检测的方法，能够比较好地指导工程实践。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2强夯法的加固机理和适用范围

1.3强夯置换技术的研究现状

1.3.1强夯置换技术的发展

1.3.2强夯置换技术的原理和方法

1.3.3强夯置换技术的应用形式

1.3.4《建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)》中相应规定

1.4抛石挤淤强夯置换的特点

1.4.1抛石挤淤强夯置换适用性

1.4.2抛石挤淤强夯置换的加固效果

1.5本文的研究背景与主要工作

第二章抛石挤淤强夯置换的理论分析

2.1抛石挤淤强夯置换的加固机理

2.2抛石挤淤强夯置换适用条件

2.2.1场地条件

2.2.2工程地质条件

2.3抛石挤淤强夯置换的方式

2.3.1墩(桩)式置换地基

2.3.2复合地基

2.3.3整体置换地基

2.4抛石挤淤强夯置换的填石材料

2.5夯击能的确定原则

2.5.1经验公式法

2.5.2 Menard公式法

2.6夯击次数、遍数、夯锤、夯击点布置和时间间隔

2.7抛石挤淤强夯置换后地基承载力和变形的计算方法

2.7.1单墩体的计算

2.7.2强夯置换碎(块)石墩的复合地基计算

2.7.3抛石挤淤整体置换地基的计算

2.8抛石挤淤强夯置换加固范围

2.8.1墩式置换、整体带形地基加固范围

2.8.2复合地基、整体置换地基加固宽度

2.9施工步骤

2.9.1墩式置换施工步骤

2.9.2整体置换施工步骤

2.10本章小结

第三章加固效果的预测、评价和检测

3.1加固效果的土性指标计算

3.1.1强夯夯坑深度的计算

3.1.2加固效果的土性指标

3.2强夯置换的置换深度预测

3.2.1置换深度研究方法

3.2.2波能传播理论确定强夯置换深度

3.3地基承载力的确定方法

3.3.1强夯置换碎(块)石墩复合地基的承载力计算

3.3.2整体置换地基的计算

3.4抛石挤淤强夯置换工程质量检测

3.5本章小结

第四章现场实测试验研究

4.1工程概况

4.2工程地质概况

4.3设计方案的比较与选择

4.3.1桩基方案

4.3.2排水固结方案

4.3.3挖填方案

4.3.4抛石挤淤强夯置换方案

4.4强夯试验设计

4.4.1现场试夯

4.4.2大面积强夯施工方案设计

4.5置换后的地基承载力与变形计算

4.5.1强夯承载力计算

4.5.2强夯沉降计算

4.6地基处理效果检验

4.7本章小结

第五章典型工程实例分析

5.1工程实例一

5.1.1工程概况

5.1.2工程地质条件

5.1.3道路软基处理方案比较

5.1.4抛填挤淤辅以强夯的施工控制指标

5.1.5施工措施

5.1.6强夯处理后的效果检测

5.1.7工程小结

5.2工程实例二

5.2.1工程概况

5.2.2工程地质条件

5.2.3方案比较

5.2.4工程设计

5.2.5工程小结

5.3工程实例三

5.3.1工程概况

5.3.2地基处理方案

5.3.3施工工艺

5.3.4处理效果检测

5.3.5工程小结

5.4工程实例四

5.5工程实例总结

5.5.1抛石挤淤强夯置换的使用条件

5.5.2抛石挤淤强夯置换的效果检测

5.6本章小结

结论与建议

参考文献

在学期间发表的学术论文

致谢