粉土地基处理冲压试验分析

摘要：在沿江冲积地区，对粉土填筑层进行压实处理时，应严格按照设计要求进行监测并采集数据，确定合理的施工控制参数，确保工程施工顺利进行。

关键词：冲积粉土；冲压试验，观测；强度

Abstract: in the area along the alluvial, filling the layer of powder soil compaction processing, should strictly according to the design requirements for monitoring and data collection, the determination of reasonable construction control parameters, ensure the smooth construction engineering.

Keywords: alluvial powder soil; Stamping experiments, observation; strength

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

本次工程位于下沙经济开发区，工程土体填方是在处理后的原场地土基上，填土厚度约为0.7～1.2m，填土方量约为50万m3，填料主要为冲积粉土。由于填方量大、工期要求紧，本着保证质量、降低造价、确保工期的原则，对填筑体的压实处理采用冲击压实方法。根据处理方案的要求，在场地内已划分的区块内对填筑粉土进行冲击压实试验研究，以便确定合理的施工控制参数。工程处理达到了良好的效果，达到了设计要求。

2粉土填料试验及参数

为了解此次施工中粉土填料的性状，分析其可填性和压实性状(提供检测验收指标)，施工前取样分别进行了填料的颗粒分析试验和击实试验。下图为有代表性土样颗分曲线(图1)和击实试验曲线(图2)

图1 填筑粉土颗粒大小分布曲线

图2 填筑粉土击实试验曲线

在图1中，由曲线计算得不均匀系数Cu=d60／d10=1.50；曲率系数Cc=d230/(d10・d60)=1.21，可以看出粉土填料的不均均系数较小为1.50，为级配均匀的填料，压实效果会受到一定影响，只有在较为合适(在最佳含水率附近，提高单位面积击实功)的条件下，才可能被有效压密，因此需在施工中加强工艺控制。

在图2中，可得到粉土填料的最佳含水率为14.9％，最大干密度为1.70。由曲线可以看出，在填料含水率比最佳含水率高时的击实效果要优于含水率低于最佳含水率时的击实效果。因此，为了便于施工控制，在施工过程中可按天然含水率位于最佳含水率-1～+4范围进行预控。

本试验所选择的施工参数是以能达到质量好、工期快、投资少为目的。冲压采用牵引式25kJ三边形冲压机具进行，冲压机走行速度控制在10～12km・h -1(表1)。

表1 冲压试验参数

3填筑体冲压施工

在粉土填筑层的冲压施工过程中，由于该填料含水率受天气等因素影响变化很快，在天气干燥时只有5％～7％，而在含水率与天然含水率出入(低于)较大时，该层土很难被压实，因此在填筑层冲压试验施工中对填料的含水率进行了及时检测，并随时调整，以保证冲压施工的顺利进行。

3.1 表面沉降观测

试验中，每冲压4遍,平整一次场地并进行标高复测，所得的沉降观测数据列于表2中，根据表2，做出了冲压遍数与沉降量曲线(图3)。

表2 填筑体冲压表面沉降观测成果表

图3 冲压遍数与沉降量曲线

从图3中可以看出，在冲压遍数达20遍以后，沉降变化已经很小，即填筑层密实度已趋于稳定。在施工中，填筑体厚度为105cm，而冲压累计沉降量接近8cm，故建议粉土填筑层松方的压实系数按0.92考虑。另外，由于冲压影响深度较大，在填筑层本身压密的同时，下伏层产生了一定的压密，这对工程是非常有益的。

3.2 土体压实度试验

在冲压区选择了4个点，每冲压4遍检测一次土体的压实度，检测方法采用环刀法，检测时的试坑深度为20cm，平均值列于表3中。

由表3中数据可以看出：对于填料冲压至第20遍后，其压实度检测数据均不小于97％，完全满足设计95％要求。

表3 冲压压实度试验成果

4土基顶面强度试验

4.1 载荷试验

在冲压试验区地基处理完成后的面层进行了4组承载板法载荷试验，承载板为预制厚钢板，圆形，直径，0.798m。代表性试验数据绘制曲线如图4所示。

图4 冲压后面层载荷试验成果图

根据有关规范，由载荷试验结果可以判定：冲压试点地基极限承载力为330kPa，承载力特征值155kPa，变形模量为75.12MPa，满足设计要求。

4.2 回弹模量试验

为了提供结构层设计参数，验证粉土填筑层冲压处理效果，在冲压施工完成面层碾压整平后，进行了回弹模量试验。采用承载板测定土基回弹模量试验方法，试验结果列于表4中。

表4 冲压试验区承载板法回弹模量测试验成果表

各测点回弹模量值均大于50MPa，满足设计要求。

5结论

1)对粉土填筑层进行压实处理时，应严格预控填料含水率，保证含水率在最佳含水率附近，确保施工的顺利进行。

2)采用25kJ的三边形冲压机进行冲压，行驶速度为10～12km・h-1；冲压遍数不宜少于20遍。

3)对粉土填筑层采用冲压的处理方法是可行的。由于冲压的影响深度较大，在填筑层处理的同时，对下伏土基起到了再加固的作用，这对保证工程质量是非常有利的。

参考文献

1.中华人名共和国行业为标准．建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)[S]．北京：中国建筑工业出版社，2002。

2．吴哲滨，于刚．地基承载力的试验研究[J]．工程地质学报，2001。