抛石挤淤施工工艺.doc

浅谈抛石挤淤法在地基浅层处理中的应用技术
浅层处理是指处理深度不超过地面以下5m范围内的地基处理。在地基处理中，浅层处理一般总是较深层处理经济、且施工周期短、施工机械设备简单、施工管理方便，因此得到广泛应用，尤其是抛石挤淤法.抛石挤淤法就是通过向流塑状的高灵敏度的淤泥表面大量集中抛填土石填料,依靠填筑体的自重，挤开淤泥，强制置换饱和软土地基的地基处理法.
1 处理原理
饱和软土尤其是淤泥或淤泥质土的含水量高，渗透系数和不排水抗剪强度均较低。在集中向其表面大量堆载的瞬间，饱和土体中的孔隙水还未及时排出,孔隙体积没有发生改变，全部压力的增量完全由孔隙水来承担，地基土颗粒间的压力即有效压力并没有发生变化，地基土的抗剪强度在一定的时间内不但没有提高，还会因堆载施工的扰动而下降。因此,当填筑体在地基中所产生的应力达到土的不排水强度时,土体将产生整体剪切破坏，土体中将产生连续滑动面，填筑体下的淤泥被强制挤向两侧，向上翻涌和隆起.同时填筑体挤开淤泥下沉至一定的深度,与周围土体形成新极限平衡状态,从而达到地基处理的目的。
2 适应范围
抛石挤淤法一般适用于厚度不超过4m，于表层硬壳被挖除的具有触变性的流塑状的饱和淤泥或淤泥质土的处理.对5m以上的，则必须辅以爆破或强夯等措施，才可使填筑体下沉到下层较硬的持力层.对于10m以上的深厚淤泥或淤泥质土,即使采用强夯等措施也很难使填筑体下沉到下层坚硬的持力层.
3 方法分类
抛石挤淤法可分为整式压载挤淤和散式挤淤两种挤淤方式。
——散式挤淤依靠单块块体的自重或借助外力的振碾，使抛填体沉入到淤泥中，形成以块石为骨架,中间充满淤泥的复合地基.散式挤淤中抛填体必须下沉到底层硬土上,石料层层挤压的承重骨架，才能使用垫层.
——整式压载挤淤由于填筑体整体一起沉入淤泥中，因此，除与淤泥交界面外，填筑体内部不混有淤泥，整式压载挤淤泥法按填筑体与底层硬土层是否接触可分为接底式和悬浮式两种。在淤泥较薄的情况下，应尽可能采用接底式，在沉降或差异沉降要求不高，上部荷载不大的情况下，可采用悬浮式结构。
4 施工控制及要求
4。1 填料下沉深度
经理论分析和工程实践,认为以全断面同时挤淤效果最好，它避免了两侧形成薄翼现象，又便于机械化施工。根据土体极限平衡理论,填筑体下沉深度D和填筑体厚度H的关系如下(见图1）。
式中：Cu—淤泥的不排力剪力强度;rg-抛填体的容重；rs—淤泥的容重；B-填筑体的宽度；t—淤泥的深度.
图1 整式压载挤淤计算假设示意图
4.2 填筑体的宽度(见图2)
图2 填筑体顶、底宽度示意图
B≥b+2Htgθ
式中：B-填筑体的最小顶面宽度；B’—填筑体的最小底面宽度;φ—填筑料内摩擦角；b—建筑物基础底面宽度或施工车道宽度(取大值）；θ—压力扩散角；b'-置换地基边坡可能随之滑动而造成破坏的坡坏及开挖时局部失稳的卸荷安全宽度。
4.3 卸荷高度
若采用挖淤卸荷，填筑体两侧的淤泥高差H应满足：
式中：St—淤泥的灵敏度.
4.4 注意事项
-—为保证填筑体能顺利下沉，应先挖除阻碍填筑下沉的表面硬壳.
——填筑体应均匀，填筑体的压实度不小于93％，填筑体的材料应采用透水不透淤泥、级配良好、抗剪强度较高的密实石碴及块石，但应避免大块石过多而造成填筑体架空现象，使淤泥能通过大块石的架空孔道渗入到填筑体内。
——若在填筑体两侧挖淤减少淤泥的压力,加大填筑体的下沉深度，应遵循近挖远卸的原则，最好采用两侧同时开挖，使填筑体就地下沉,防止填筑体飘移，若采用单侧开挖，必须严格控制两侧淤泥的高差。