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砖渣挤淤法在地基处理中的应用 砖渣挤淤法在地基处理中的应用 石忠(陕西建工集团第五建筑工程有限公司) 摘要:某工程场地处于轻微湿陷性黄土上,设计采用3:7灰土垫层换填 法处理湿陷性黄土,由于垫层底部位于地下水位交接处,同时,基坑开挖后连 续降雪,造成基底原土及回填土料含水率过大,形成橡皮土现象,为确保地基 处理工作的工期和质量,在经过反复讨论对比后,采用砖渣挤淤法处理橡皮 土,从而确保了3:7灰土垫层的正常施工. 关键词:砖渣挤淤法地基处理应用 1场地的工程地质状况 本工程场地地形较为平坦,地貌单元为冲洪积平原.基底所位于 的土层具有轻微湿陷性.设计采用1m厚3:7灰土垫层换填法,灰土 垫层底部土的工程特性见下表 方案设计4 将目前出现橡皮土的部位全部挖除,换填30cm级配砂石垫层, 然后再填灰土. 针对方案2,其指导思想是采用石灰对水进行中和,但基地土含 水率无法减低的条件下掺灰,实际上起不到中和含水率的要求,只是 加厚了灰土垫层厚度.若要采用石灰,则必须用生石灰回填,且要待 石灰与土中水分充分发生化学反应后再碾压,既拖延了时间,同回填 砖渣相比费用也高. 层号岩土含水重度干重孔隙饱和液限塑限塑性液性压缩性 名称率度比度指数指数QEs 本工程地下水位距灰土垫层底部约O.6—1m.在水位变化幅度 内. 2橡皮土的成因分析 2.1橡皮土产生的机理 橡皮土是指因土含水量高于达到规定压实度所需要的含水量 而无法压实的粘性土体.它往往具备以下特性: ①土体内含水量比压实所需含水量要高,但比液限低,超出最佳 含水量6—8%. (外力扰动土体,使土体内的水分揉进土颗粒内,在密闭的固体 空隙内将其封闭,不易排出. ③土体表面发生固结,半硬化,构成的土壳体较坚硬. ④能适度的承受荷载,若表层壳体的承载力超出作用荷载,则土 体的变化不显着.施工初期,橡皮土现象不会发生.施工过程中,压力 变化频繁,加之水的注入,渐呈橡皮土,严重时发生液化. 2.2橡皮土产生的原因 ①受内因土的天然含水率过大和外因持续降雪的影响,土的含 水率超过了土的最优含水率,已不适宜采用作为3:7灰土回填的条 件. ②基底土处于毛细带内,地下水位的升降变化使基底土无法排 干毛细水,而在未采取任何中和毛细水措施的情况下,由于业主急于 赶工,要求施工单位进行垫层回填,造成土层扰动.原有土的孔隙结 构被破坏,土体内水,空气无法排除,造成橡皮土. 3方案的选择和对比 常规处理橡皮土的方法是在出现橡皮土的区域内全部挖出,然 后再回填灰土,但对于本工程并不适用.受业主委托,总包单位与业 主,设计院,监理公司提出以下方案进行对比: 方案设计1 针对现场3:7灰土回填现状及试验报告依据,拟采用清底换填 改良地基的处理方法,地基晾晒12小时后,清表碾压,换填50cm 厚孔隙比及强度较为优良的砖渣与土混合均匀后,采用18t振动碾 压机进行碾压,碾压后,如局部部位达不到补强效果,可进行局部加 厚二次回填碾压砖渣,确保达到补强效果.补强完毕后,及时申请各 相关单位进行查验检测,合格后,及时进行3:7灰土上方碾压. 方案设计2 将橡皮土清除,刮平机整平后表面铺灰(15Kg/mz),稳压,刮平 再重压,测定含水率,满足最优含水率后再填灰土. 方案设计3 底土深翻30cm,整平,晾晒24小时后,测定含水率,满足最优 含水率后再填灰土. 245 方案3实际上是破坏现有橡皮土结构,通过自然干躁 法使其达最优含水率,但对于处于地下水变化范围内的基 土,该方案可操作性不强.可能造成无法自然干燥地基土而 使处理失败,拖延工期. 方案4能解决中和含水率的问题,但级配砂石垫层与 上层的灰土垫层不能有效地协调地基变形,将改变基础的 结构形式,使问题处理复杂化. 综上,我们最终选用砖渣回填方式并进行了试压,经现 场试压,能起到中和含水率,保护地基土不受扰动的效果, 在回填砖渣过程中,也未有新的橡皮土现象的产生.在此,对此法命 名为砖渣挤淤法. 4砖渣挤淤法基本原理 通过以上分析及工程实践,砖渣挤淤法的基本原理如下: 4.1利用高孔隙率的砖渣,重构毛细带.使地基土内含水率减低 从而达到压实效果. 在地下水位上升时,由于粘土渗透系数低,水分在土面晾晒的情 况下散发缓慢,若用薄膜覆盖,不能有效降低地基土内的含水率:在 地下水位下降时不能排除土内大量的悬着毛细水.由于平行于土的 层面方向的渗透能力大于垂直于土层面方向.采用砖渣等大孔材料 后,基土内的水分向砖内渗流,从而起到中和地基土含水率的作用. 4.2由于砖渣中和了土内的水分,再碾压土与砖渣混合料时土 体与砖渣均能有效挤密,从而形成一道硬壳层使下层土不再受扰动. 5砖渣挤淤法施工控制要点 5.1材料要求:选用砖厂新出砖的下脚料,强度不低于200Kgf/cm, 吸水率不超过15%