大厚度自重湿陷性黄土预浸水处理技术的探讨

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湿陷性黄土地区给水排水工程设计浅见

湿陷性黄土地区给水排水工程设计浅见

湿陷性黄土地区给水排水工程设计浅见摘要:根据湿陷性黄土的特点、工程要求,简述湿陷性黄土地区给水排水工程设计的防水措施、管道敷设以及与建构筑物的防护距离等,通过合理的工程措施,保证建设工程的安全和使用。

关键词:湿陷性黄土,给水排水工程设计,检漏井,检漏管沟,防护距离一、湿陷性黄土的概念湿陷性黄土是指在上覆土层自重应力作用下,或者在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土,属于特殊土。

湿陷性黄土分为非自重湿陷和自重湿陷两种,自重湿陷性黄土是指在上覆土的自重压力下受水浸湿发生湿陷的湿陷性黄土。

非自重湿陷性黄土是指黄土浸水后在饱和自重压力下不发生湿陷,只有在附加一定压力后浸水才发生湿陷的湿陷性黄土。

二、给水排水工程设计针对湿陷性黄土地区的给水排水工程设计,首要的选择就是对地基进行处理,消除地基的湿陷量,使得给水排水埋地管道设置在处理后的地基上,再无湿陷危害。

但是在实际工程中,往往因为各种原因无法对地基进行全部处理,因此在给水排水工程设计过程中,就要采取与建构筑物相适应的防水措施,来避免和减少因给排水埋地管道渗漏造成的湿陷。

1、给排水管材选择及连接方式湿陷性黄土地区选用的管材应经久耐用,建筑物室内压力管用于生活饮用水时宜选用不锈钢管、钢塑复合管、涂塑管、铜管、PE-RT管、PP-R管,铝塑复合管等,管件应与管材相匹配。

室内排水管道可采用机制排水铸铁管,柔性接口;PVC-U管,粘接。

室外压力管宜采用球墨铸铁给水管、PVC-U、PE冷水给水塑料管、预应力钢筋混凝土给水管。

自流管道宜采用钢筋混凝土排水管、PVC-U双壁波纹排水管,PE排水管、玻璃纤维夹砂排水管等。

考虑到湿陷性黄土地区的地震烈度大都在7度以上,就是说,湿陷性黄土地区兼有湿陷、震陷双重危害,基于此情况,给排水管道本身的材质、强度及接口的严密性均是防止建筑物湿陷事故的第一道防线,应提高管材材质标准,且在适当部位和有条件的地方均应做柔性接口,同时加强对管基的处理。

大厚度自重湿陷性黄土地基处理厚度与处理方法研究_黄雪峰

大厚度自重湿陷性黄土地基处理厚度与处理方法研究_黄雪峰
2 湿陷性黄土地基处理深度的基本思 路
对于湿陷性黄土地基处理的工程实践已有几十 年,具体方法也很多,但归纳起来其基本思路[3,4] 不外乎以下几种:
(1) 全部消除基础以下黄土层湿陷性,这对于湿 陷性黄土土层厚度在 15 m 以内时容易达到,其常用 方法有垫层法(处理深度 1~3 m)、强夯法(处理深度 3~12 m)、挤密法(处理深度 5~15 m)等。
3 大厚度自重湿陷性黄土地基处理有 关问题的探讨
多年来对于大厚度自重湿陷性黄土是否一定要 消除其全部湿陷性问题,很多工程设计工作者对此 提出了疑问。笔者在工程实际中遇到过类似问题。 在过去大量的工程实际应用中,很多建(构)筑物基础 以下处理深度(3~5 m)和剩余湿陷量还很大,但没有 水浸入地基,使用多年也未发现地基湿陷问题。
单位 名称
工程 总湿陷量 处理厚 剩余湿陷
损坏
浸水原因
名称 /cm 度/m 量/cm
程度
二分厂 70
1.5
兰州石油
化 工 机 器 段钢车间 46
1.0

段铁车间 29
1.0
水管冻裂
47
漏水
严重
地面和室
37
严重 外漏水
地面和管
24
严重 沟漏水
空气压
缩站
55
1.0
兰州机车
车辆厂 锻工车间 59
3.5
大联合
(4) 根据地质条件、湿陷性黄土厚度、湿陷量大 小、湿陷敏感程度、荷载大小等多种因数和笔者多 年工程经验,建议采用整片最小地基处理厚度和剩 余湿陷量控制(见表 2)。
1引言
中国黄土分布之广、厚度之大以及地层层序之
完整,是举世闻名的,它连续分布在甘肃的中部和 东部、宁夏南部、陕西的西北部和中部、山西和河 南的西部及其他一些地区,连续分布面积约 4.4×105

大厚度自重湿陷性黄土地基处理厚度与处理方法研究

大厚度自重湿陷性黄土地基处理厚度与处理方法研究

城市建筑┃岩土·基础工程┃U RBANISM A ND A RCHITECTURE ┃G ROUND F OUNDATION E NGINEERING145大厚度自重湿陷性黄土地基处理厚度与处理方法研究Explore the Treatment Thickness and Processing Method of the Thickness Self-weight and Collapsible Loess Foundation■ 宋俊斌 ■ Song Junbin[摘 要] 伴随着西部大开发战略的推进,在黄土地开展工程建设也日益频繁,但问题也由此显现。

从低阶到高阶的工程建设,湿陷性黄土层也日益增厚,处理较为困难。

本文在处理大厚度湿陷性黄土上,根据具体的工程实例,对其进行了方法与原则的探讨。

[关键词] 大厚度自重 湿陷性 黄土地基 处理方法[Abstract] With the advancement of the western development strategy, people carry out the engineering construction in the loess land is increasingly frequent, but the problems are occurs. The collapsible loess formation is increasingly thickening from the low engineering construction to high and the treatment bec- omes more difficult. In this article, the author bases on the sp- ecific engineering example to explore the methods and princ- iples in dealing with large thickness and collapsible loess.[Keywords] large thickness self-weight, collapsible, loess fou- ndation, treatment method一、 处理湿陷性黄土地基厚度思路(1)黄土层湿陷性在基础以下则全部消除,该方法实用于小于15 m 厚的湿陷性黄土层,方法多为1~3 m 处理深度的垫层法、3~12 m 处理深度的强夯法或5~15 m 处理深度的挤密法。

某景观水池在大厚度湿陷性黄土地区地基处理的探讨

某景观水池在大厚度湿陷性黄土地区地基处理的探讨

某景观水池在大厚度湿陷性黄土地区地基处理的探讨摘要:通过某大型景观水池在在大厚度自重湿陷性黄土地区的实施,对景观水池的地基处理进行了方案对比分析,并对设计中遇到的主要难点采取的措施进行了分析。

关键词:大厚度湿陷性黄土素土挤密桩1 工程概况:景观水池建设地点位于甘肃省兰州市,为某公园景观水池,景观水池为该公园主要组成部分。

水池面积为2624m2,池体深度为0.6~1.0m,池体为钢筋混凝土结构,池体下土层为大厚度湿陷性黄土地区。

由于景观水池面积较大且平面不规则,考虑该水池为露天结构,将水池设计为A、B、C、D四个水池。

其中D水池与其余水池高差为10m。

2 土层分布及地基处理的难点:2.1 土层分布:(1)填土层(Q4ml):厚度0.6~1.2米,褐黄色,以粉土为主,土质较均匀,干燥-稍湿,疏松-稍密;(2)黄土状粉土层(Q3eol):厚度11.4~29.1米(未穿透),层面高程2110.83~2124.87米。

黄褐色,土质较均匀,虫孔、孔隙较发育,含有较多白色钙质条纹,稍密,稍湿。

摇振反应中等,无光泽,干强度低,韧性较差。

其中15~25.0米以下中密。

2.2 地基处理的难点(1)该场地南侧黄土状粉土湿陷等级为Ⅲ级自重湿陷.北侧黄土状粉土湿陷等级为Ⅳ级自重湿陷。

根据当地工程经验,此湿陷性黄土土层分布厚度大于100m,为大厚度湿陷性黄土地区。

(2)该场地西侧为9m高陡坎,该山体土体目前仍然有位移。

陡坎边坡以及开裂,局部破损较严重。

3 地基处理3.1 地基处理方案的确定(1)根据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004第3.0.1条,该构筑物湿陷性黄土地区建筑物分类为丙类。

(2)根据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004第6.1.10条湿陷性黄土地区常用的处理方法,当可处理的湿陷性黄土层厚度大于5-15m,可采用挤密法。

对该大厚度湿陷性黄土未提出可靠的处理方法。

(3)根据《大厚度湿陷性黄土场地工程处理技术措施》DB62/T25-3060-2012,大厚度湿陷性黄土场地是依靠国内现用工程手段的常规做法(预浸水法除外),难以满足国标中关于剩余湿陷量要求的湿陷性黄土地区,根据此标准第5.0.2条丙类建筑处理深度不应小于10m。

浅谈湿陷性黄土地区给水排水设计

浅谈湿陷性黄土地区给水排水设计

浅谈湿陷性黄土地区给水排水设计作者:张颂一来源:《科技创新导报》 2011年第24期摘要:本文以西北某电解铝厂工程给排水设计为例,简要从检漏管沟、防护距离的确定和管道检漏防水措施、管道接口形式、管材的选用等方面归纳总结了各项工程措施。

关键词:湿陷性黄土自重湿陷性黄土非自重湿陷性黄土防护距离中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:1674-098X (2011) 08 (c) -0041-011前言湿陷性黄土是我国西北地区比较普遍的工程地质条件,其土质特点和工程危害表现为遇水浸湿时,使黄土发生增湿软化效应,土的强度显著降低,在附加压力或在附加压力与土的自重压力下引起湿陷变形,是一种下沉量大、下沉速度快的黄土。

湿陷性黄土的失稳性变形,对建筑物的危害极大,其防水问题是湿陷性黄土地区工程设计的重要课题,而其中配套给排水工程对建筑工程的影响尤为明显。

本文以西北某电解铝厂工程给排水设计为例,简要从检漏管沟、防护距离的确定和管道检漏防水措施、管道借口形式、管材的选用等方面归纳总结了各项工程措施。

2工程概况西北某电解铝厂总占地面积约2 9公顷,该场地所属地貌为黄土塬塬边台地,整个厂区处于半填半挖非岩质边坡,除厂区东南部属非自重湿陷性黄土,大部分地段属于自重湿陷性黄土,自重湿陷性黄土表现为黄土在上敷土的自重压力下受水浸湿,黄土会发生显著附加下沉。

地基湿陷等级为Ⅳ级,全厂湿陷性黄土层的厚度分布在16.9至27米之间,平均厚度为20米,属于严重湿陷性黄土区。

厂区黄土层不含水,地下水埋深为80米,以黄土之下的粘性土为顶板,属于承压水,可以不考虑地下水对建(构)筑物的影响。

3给水排水设计3.1基本防水措施3.1.1给排水管道材料及接口湿陷性黄土地区给排水工程设计,管道本身的强度及接口的严密性是防止引起建筑物地基湿陷的第一道防线,因此设计选用合适的管道材料及接口是基本防水措施的第一步。

从近几年的工程实践看:塑料管以重量轻、耐腐蚀、水流阻力小、节约能源、安装简捷、综合造价低等优点受到工程界青睐,但生产大管径的塑料管生产厂家少,技术不成熟,产品质量不稳定,且管材与管件配套不完善,造成工程采购困难,以至增加了采购造价,延长了工程建设周期。

浅谈水利工程湿陷性黄土地基处理措施

浅谈水利工程湿陷性黄土地基处理措施

浅谈水利工程湿陷性黄土地基处理措施黄土是干旱或半干旱气候条件下的沉积物,在生成初期,土中水分不断蒸发,土孔隙中的毛细作用,使水分逐渐集聚到较粗颗粒的接触点处。

同时,细粉粒、粘粒和一些水溶盐类也不同程度的集聚到粗颗粒的接触点形成胶结。

试验研究表明,粗粉粒和砂粒在黄土结构中起骨架作用,由于在湿陷性黄土中砂粒含量很少,而且大部分砂粒不能直接接触,能直接接触的大多为粗粉粒。

细粉粒通常依附在较大颗粒表面,特别是集聚在较大颗粒的接触点处与胶体物质一起作为填充材料。

粘粒以及土体中所含的各种化学物质如铝、铁物质和一些无定型的鹽类等,多集聚在较大颗粒的接触点起胶结和半胶结作用,作为黄土骨架的砂粒和粗粉粒,在天然状态下,由于上述胶结物的凝聚结晶作用被牢固的粘结着,故使湿陷性黄土具有较高的强度,而遇水时,水对各种胶结物的软化作用,土的强度突然下降便产生湿陷。

1湿陷性黄土的特点其最大特点就是湿陷变形,有两个显著特征:1)变形量大,常常超过正常压缩变形的几倍甚至几十倍;2)发生快,一般在浸水1h~3h就开始湿陷。

就一般的湿陷事故而言,往往在1d~2d内就可能产生20cm~30cm的变形量,这种量大、速率快而又不均匀的变形往往使水利工程发生严重变形甚至破坏。

所以在湿陷性黄土地基上进行工程建设时,必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害,来选择适宜的地基处理方法,避免或消除因地基的湿陷或少量湿陷所造成的危害。

2影响黄土湿陷性的因素(1)粒间的组成对湿陷性的影响试验说明,粘粒含量越少,湿陷性越强。

粘粒在黄土的结构中主要起胶结作用,尤其是小于0. 002 mm的细粘粒,它所起的胶结作用更加明显。

粘粒含量少时,黄土骨架的胶结形式主要是薄膜式,所以这种胶结强度教低,容易破坏,从而湿陷性强;粘粒含量高时,黄土骨架的胶结形式多为镶嵌式,故这种胶结强度高,不容易破坏,从而湿陷性弱。

一般来说,黄土中的粘粒含量超过30%时,湿陷性就会基本消失。

宁夏扶贫扬黄工程泵站大厚度自重湿陷性黄土预浸水法处理地基研究

宁夏扶贫扬黄工程泵站大厚度自重湿陷性黄土预浸水法处理地基研究
量 一 般 为 9 ~ 7 e , 大 可 达 10 地 勘 报 告 将 该 场 地 评 5 1 0r 最 a 9c 价 为 自重 湿 陷性 黄 土 场 地 ,湿 陷 等 级 I级 ,湿 陷 程 度 为 严 v
重 一 很 严重 。
由 于 该 泵 站 场 地 的 自重 湿 陷 性 黄 土 厚 度 很 大 (5 以 3m
扶 贫 扬 黄 灌 溉 一 期 程 己 列 为 国家 12个 重 点 建 设 项 目之 0


固海扩灌灌区 程有泵站 I , 中具有 I 2座 其 v级 ( 严重 )
自重湿陷性 黄土场地的泵站约 占 ,自重湿陷性黄土层厚 度达 2 6 黄土 自重湿 陷量高达 1 0 2 0m。 0号泵站场 5 3 m, 6 6e 1
土层 , 层厚 3m, 5 浅黄色 , 土质较均匀 , L 属 自重湿 陷性土 多孑 , 层 , 陷下限深度 3 m; 湿 5 ⑤壤 土层 , 层厚 大于 2 m, 5 为第 四系 上更新统冲积粉 土层 , 呈棕黄~ 浅红色 , 塑 , 硬 稍湿 , 一般 属非 湿陷性 :层 卜 黄土层存 地表 卜 1n 范匍 内, 8- 最大 湿陷系数 6 O0 9 . , = 9

最 大 自重湿 陷 系数 = . 1地表 下 1-5 , 大湿 陷 系 06; 0 8 3m 最
数 6 O0 0 最 大 自重湿 陷系数 = . 0 .5 , = 00 。整个场地计算 自 5 重 湿陷量 一般不 大 于 10 m, 大 可达 10m; 4c 最 6c 计算 总湿 陷
数 6 ) 1- . , (O 5 0 3 湿陷程度轻微 ; 土层下部无湿陷性 。场地 . 0 壤
湿 陷 性 上 层 厚度 2 5 0 2 m。
l 号 泵站位于 同原县七营镇张堡二队 , 1 该场地地处清水 河 Ⅲ级阶地中部 , 地势较 开阔, 地形较平坦。由地质勘察报告 知, 该场地 的地下水位深 度大 于 7m; 0 场地黄 土层总厚度 大

大厚度自重湿陷性黄土地基处理深度和湿陷性评价试验研究

大厚度自重湿陷性黄土地基处理深度和湿陷性评价试验研究

大厚度自重湿陷性黄土地基处理深度和湿陷性评价试验研究一、概述在土木工程建设领域,大厚度自重湿陷性黄土地基的处理深度和湿陷性评价是一个至关重要的研究课题。

这类地基因其特殊的物理性质和工程特性,给工程建设带来了诸多挑战。

湿陷性黄土在遇水浸湿后,其结构会发生显著变化,导致地基承载力降低,甚至引发地基沉降等问题,严重影响工程的安全性和稳定性。

对大厚度自重湿陷性黄土地基的处理深度和湿陷性评价进行深入研究,具有重要的理论价值和实践意义。

本研究旨在通过系统的试验和分析,探究地基处理深度的合理范围,以及湿陷性评价的有效方法,为实际工程建设提供科学依据和技术支持。

研究过程中,我们采用了多种试验方法和技术手段,包括浸水试验、载荷试验、原位测试等,以全面评估地基的湿陷性能和处理效果。

通过对试验数据的分析和处理,我们得到了关于地基处理深度和湿陷性评价的一系列重要结论和建议,为类似工程的建设提供了有益的参考。

本研究对于推动大厚度自重湿陷性黄土地基处理技术的发展和湿陷性评价方法的完善具有重要意义,有助于提升工程建设的整体质量和安全水平。

1. 研究背景:介绍大厚度自重湿陷性黄土地基的工程特点和问题,阐述其在我国分布广泛、工程危害严重的现状。

大厚度自重湿陷性黄土地基是我国工程建设中常见的一种特殊地基类型,其工程特点和问题具有显著的地域性和复杂性。

这种地基主要分布在我国的黄土高原地区,如陕西、甘肃、宁夏、山西等地,这些地区广泛分布着厚层黄土,且黄土的湿陷性特征明显,对工程建设构成了严重的威胁。

大厚度自重湿陷性黄土地基的工程特点主要表现在其特殊的物理力学性质上。

一方面,这种地基的湿陷性是其最为显著的特点,即在浸水或受雨水作用时,其结构会发生变化,导致地基承载力降低,沉降变形增大,甚至引发地基失稳等严重问题。

另一方面,由于其厚度较大,地基处理难度也相应增大,需要采取更为有效的地基处理方法,以确保工程的稳定性和安全性。

在我国,大厚度自重湿陷性黄土地基的危害性已引起了广泛的关注。

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大厚度自重湿陷性黄土预浸水处理技术的探讨[摘要]本文通过深入分析陕、甘、宁、青等省若干个湿陷性黄土场地预浸水处理的有关资料,结合宁夏扶贫扬黄工程11泵站地基预浸水处理设计、施工、观测等工作,对大厚度自重湿陷性黄土预浸水处理技术提出自己的一些认识,为类似工程地基处理方案的正确选择提供一些经验。

宁夏扶贫扬黄一期工程,包括红寺堡灌区工程、固海扩灌灌区工程和水源工程三部分。

灌区引水流量37.7m3/s,设计灌溉面积8.67万hm2,年用水量5.1亿m3,计划搬迁安置移民67.5万人。

在国家计划发展委员会下达的1999年国家重点建设项目名单中,宁夏扶贫扬黄灌溉一期工程已列为国家102个重点建设项目之一。

固海扩灌灌区水利骨干工程有主泵站12座,其中Ⅳ级自重湿陷性场地约占1/3,由我院承担的十、十一泵站地处清水河三级阶地,根据施工图阶段地质报告:十泵站场地湿陷性土层厚达25m,十一泵站场地湿陷性土层厚达36m,对于如此大厚度的湿陷性黄土地基,若设计处理措施不当,势必产生有害沉降,影响建筑物的正常使用,给国家带来重大经济损失。

因此在本次泵站设计中地基处理显得尤为重要。

根据本工程有关特点,地基处理方法采用预浸水处理。

由于预浸水处理地基目前对于处理大厚度自重湿陷性黄土应用还不很成熟,预浸水处理地基的耗水量、湿陷量、停水条件、稳定标准及处理后地基的压缩性和承载力等一系列问题有待于进一步研究,因此对于其研究显得意义重大。

一、目前的研究现状笔者对以上问题进行了大量的资料收集,综合陕、甘、宁、青等省若干个湿陷性黄土地基预浸水处理的有关资料,概述其成果如下:1.1 浸水坑面积大小对自重湿陷量的影响根据试坑浸水试验结果表明:面积较大的试坑具有较大的自重湿陷量,面积相近的试坑,其湿陷量基本相近,试坑的形状对湿陷量影响较小。

当浸水坑尺寸大小等于湿陷性土层厚度时,由于消除了侧边土阻力的影响,方可使自重湿陷充分发生,即试坑的最佳尺寸应等于湿陷土层的厚度且不小于10m。

1.2 土体湿陷开始时间、湿陷高峰出现时间根据试坑浸水实验成果显示:面积较大的试坑,其湿陷速率要比面积较小的试坑为快,土层湿陷速率的峰值一般出现在浸水后的第2~3昼夜。

此前,由于水的浸入深度逐渐加大,土的加固性结构逐渐破坏,故湿陷速率逐渐加快;此后,由于土又不断密实,深层浸水的影响相对较小,湿陷速率又逐渐减小,直至达到稳定或缓慢的蠕变变形。

1.3 湿陷量、耗水量与浸水时间的关系根据有关资料,浸水时间愈长,耗水量愈多,湿陷量亦愈大,但湿陷速率却愈来愈小,昼夜单位面积耗水量亦逐渐减小。

1.4 坑外变形特征及浸水影响范围根据有关资料,试坑在浸水1~2昼夜时,坑边向外0.3~1.0m处出现第一道环形裂缝,随后在外围相继出现新的裂缝。

裂缝呈同心圆状分布,最外边处的裂缝距坑边的距离约等于试坑的直径。

二、十一泵站预浸水概况2.1 站址地质概况十一泵站站址位于固原县张堡二队南侧,地处清水河三级阶地中部,地面平坦开阔,高程1532.0m,勘探竖井深41m,未见地下水位,据民井调查地下水位埋深大于60m。

勘探深度范围内的地层由上到下分为两层,上部黄土、下部壤土。

从室内土工实验资料分析可看出:黄土属自重湿陷性土,壤土属非湿陷性土,湿陷性黄土层厚36.5m,地表向下0~18m,土层的一般湿陷系数δs=0.03~0.07,属中等湿陷性土;地表向下18.0~36.5土层的湿陷性系数δs<0.03,属轻微湿陷性土,湿陷性土层的下限高程1495.51m。

在200kPa压力下的最大湿陷系数0.110,饱和土自重压力下的最大自重湿陷系数0.068。

最大总湿陷量大于140.46cm,最大自重湿陷量115.68cm。

据《湿陷性黄土地区建筑规范》GBJ25-90评价,该场地为自重湿陷性场地,湿陷等级Ⅲ~Ⅳ级,湿陷程度严重~很严重。

2.2 预浸水处理设计(1)预浸水处理范围:处理范围包括泵站主副厂房、前池及1#镇墩,浸水坑按大于基础四周5m,边长按不小于需处理的湿陷性黄土层厚度做控制。

(2)砂井设置:依据地质报告,十一泵站湿陷土层厚度为36.5m,为加速土层湿陷,根据《泵站施工规范》,设计采用表层水畦泡水(水畦中明水深度为0.3~1.0m)和深层浸水孔相结合的方式。

深层浸水孔间距为2m,孔径为100~150mm,孔深为26m(需浸水土层深度的3/4),孔内填入碎石或小卵石。

(3)沉降观测要求:浸水后第1~5天,每天观测2次;第6~30天,每天观测1次;第30~45天,每2天观测1次;第45以后,每5天观测1次。

2.3 预浸水处理施工与观测(1)浸水:11泵站于6月25日作好了浸水前的一切准备工作,并进行了试浸。

6月26日上午9:00时正式开始浸水。

注水5天后,坑面全部覆盖,并于次日坑内保持5~10cm 水头。

浸水第7日(7月2日),坑内水头达30cm。

除6月28日下雨,不能拉水,坑内水位下降较大外,一般情况下,坑内水面均能保持30~105cm的水头,供水情况基本正常。

11泵站2001年12月5日停水,浸水天数共计162天。

(2)沉降观测:11号泵站地基浸水处理观测224天(浸水观测162天,停水后观测62天),分别对浸水坑内外点的沉降按设计要求进行了观测。

观测结果:11号泵站停水前,坑内沉降量127.5~188.6cm,平均167.7cm,坑外沉降量随着距坑边距离的增大,沉降量由大变小至零,最大值155.1cm;停水后,坑内沉降量16.2~85.3cm,平均47.3cm,坑外沉降量16.8cm。

浸水前后累积沉降量:坑内163.0~261.1cm,平均215.1cm,坑外沉降量最大值169.2cm。

(3)水量观测:11泵站注水2001年6月26日开始,2001年12月5日结束,共计浸水162天。

总注水量124043m3。

(4)停水条件及稳定标准:根据沉降观测结果,8月底(浸水约65天)以前的沉降较大,9月底(浸水约95天),沉降一般为2.5mm/d,此后至停水(2001年12月5日)的这段时间,坑内点的沉降量基本在2.0mm/d左右缓慢减小,随浸水时间的增加,沉降量有减小之趋势,但不十分明显,不能满足《湿陷性黄土地区建筑规范》GBJ25-90的稳定标准。

三、预浸水处理观测结果分析3.1 湿陷量与浸水时间的关系试坑浸水0~5天,浸水坑用水量较大,车拉供水不足,沉降量较小,一般小于5cm。

浸水6~45天,浸水坑面全部浸水,并能保证30cm以上的水头,湿陷量增大,达120m。

此阶段累计湿陷量已达总湿陷量的50%左右。

46天~停水前,湿陷量~时间关系曲线又趋平缓,直至沉降相对稳定。

停水期间,湿陷量变化特征与浸水期的表现极为相似,仅仅是湿陷量相对较小而已。

3.2 湿陷速度的变化特征浸水初期,湿陷速度一般小于10mm/d,第6~45天,湿陷速度最快,45天之后,湿陷速度逐渐减小,直至沉降稳定,10月底(浸水约125天),沉降为2.5mm/d,此后至停水(2001年12月5日)的这段时间,坑内点的沉降量基本在2.0mm/d左右缓慢减小,随浸水时间的增加,沉降量有减小之趋势,但不十分明显。

停水后10天左右,湿陷速度出现停水后的峰值,达30~40mm/d,此后又变小,渐趋稳定。

3.3 总耗水量、每昼夜耗水量~浸水时间关系总耗水量~浸水时间成正比关系。

本次供水采用汽车拉水、管道送水两种方法,每昼夜耗水量受人为因素影响较大,总的趋势是:浸水初期,用水量大,耗水量不稳定;浸水后期,用水量变小,耗水量稳定。

具体情况是:11号泵站浸水162天,总耗水量124043m3。

该泵站实际浸水面积,比理论面积大,这主要是由于浸水坑边塌陷沉降,坑边局部部位也被浸水,其单位面积耗水量约为33.6吨/米2。

3.4 坑外地面变形特征随着自重湿陷的产生,在浸水坑周围陆续出现环形裂缝,随着浸水时间的增加,裂缝发展呈“缓—快—缓—闭合”之趋势。

浸水初期,裂缝发展较缓;浸水25~40天左右,裂缝发展最快、最明显;以后又变缓,新裂缝在继续出现,最先出现的部分裂缝渐渐闭合。

裂缝出现部位距坑边最大距离约45m,在浸水坑西侧。

3.5 处理效果检验与评价11泵站在停水约4个月之后,现场布置探坑3个。

探坑深度13m(自坑底面以下),在探坑深度范围内每米取样1件,进行室内常规土工试验。

探坑开挖后发现,11泵站停水4个月之后,13m以下的土层仍呈饱和状态,不能取样。

根据土工试验结果,其饱和自重压力下的自重湿陷性系数(δzs)一般均小于0.015,计算自重湿陷量△zs=1.9cm,小于7cm。

200kPa压力下的最大湿陷系数(δ)一般也小于0.015,计算总湿陷量△=6.0cm。

湿陷性基本消除。

浸水处理后的11号泵站场地土层,呈中~高压缩性,以中压缩性为主。

其承载力标准值为130~150kPa。

经计算,11泵站基底压力设计值为p=11.4t/m2。

依据《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89),地基承载力设计值为f=22 t/m2。

因为p≤f ,所以地基是稳定的。

四、大厚度自重湿陷性黄土预浸水处理技术的见解4.1 沉降变形稳定标准关于沉降变形稳定标准,《湿陷性黄土地区建筑规范》(GBJ25-90)及《泵站施工规范》(SL234-1999)的规定为:浸水时间以全部自重湿陷黄土层湿陷性变形稳定为准,其稳定标准为最后5天的日平均湿陷量应小于1mm。

11号泵站地基浸水观测162天,停水前坑内点最后5天的日平均沉降量基本在2.0mm/d左右,随浸水时间的增加,沉降量有减小之趋势,但不十分明显,不能满足规范要求的稳定标准。

笔者通过对青海、甘肃、陕西等地有关预浸水资料的查阅后认为,规范编制时所收集的预浸水试验场地湿陷性黄土层厚度大多为10~15m 以下,沉降变形稳定的浸水时间大多为50~80天左右,对于本工程自重湿陷性黄土层厚度达36m,若按规范执行,势必延长工期,加大施工费用。

通过浸水后场地的土工试验结果可以看出,11号泵站场地浸水处理后,在饱和自重压力下、200kPa压力下的湿陷性基本消除。

主要是因为土体含水量大,压缩性高,承载力低,这与泡水时间长,凉晒时间短有直接关系。

因此笔者认为:对于大厚度自重湿陷性黄土场地,《湿陷性黄土地区建筑规范》(GBJ25-90)及《泵站施工规范》(SL234-1999)中关于自重湿陷黄土层湿陷性变形稳定标准,最后5天的日平均湿陷量应小于1mm的规定有待进一步研究。

4.2 从浸水至下沉稳定所需的时间通过对大量资料的查阅,当湿陷性黄土层厚度为10~15m以下时,沉降变形稳定的浸水时间大多为50~80天左右。

对于本工程自重湿陷性黄土层厚度达36m,地基浸水观测162天,停水前坑内点最后5天的日平均沉降量基本在2.0mm/d左右,仍不能满足规范要求的稳定标准。

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