導(dǎo)讀:
產(chǎn)生液化的場(chǎng)地往往比同一震中距范圍內(nèi)未發(fā)生液化場(chǎng)地的宏觀烈度要低些。理論上,地震剪切波在液化土層中受阻(流體不能傳遞剪力),使傳至地面上的地震波相應(yīng)地衰減,從建筑物振動(dòng)破壞的角度看,這對(duì)建筑耐震有利。但更廣泛的液化震害表明,地基土液化失效對(duì)建筑的破壞更嚴(yán)重,因此不能因?yàn)橐夯链嬖谒^的“減震”作用而認(rèn)為液化對(duì)建筑抗震有利。
液化場(chǎng)地應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行地基處理,使建筑及周邊一定范圍內(nèi)的土體密實(shí)。具體可根據(jù)場(chǎng)地和建筑物特征,選擇下面幾種方法之一。
(1)振沖法
振沖法創(chuàng)始于20世紀(jì)30年代的德國,迄今已為許多國家所采用,它對(duì)提高飽和粉、細(xì)砂土抗液化能力效果較佳,可使砂土的Dr增加到0.80。
振沖法對(duì)不同性質(zhì)的土層分別具有置換、擠密和振動(dòng)密實(shí)等作用。對(duì)黏性土主要起到置換作用,對(duì)中細(xì)砂和粉土除置換作用外還有振實(shí)擠密作用。在以上各種土中施工都要在振沖孔內(nèi)加填碎石(或卵石等)回填料,制成密實(shí)的振沖樁,而樁間土則受到不同程度的擠密和振密,同時(shí)回填料形成礫石滲井,可使砂層振密且迅速將水排走,以消散砂層中發(fā)展的孔隙水壓力,從而更利于消除土層的液化。
振沖法主要設(shè)備是特制的振沖器,前端能進(jìn)行高壓噴水,使噴口附近的砂土急劇液化。振沖器借自重和振動(dòng)力沉入砂層,在沉入過程中把浮動(dòng)的砂擠向四周并予以振密。待振沖器沉到設(shè)計(jì)深度后,關(guān)閉下噴口而打開上噴口,同時(shí)向孔內(nèi)回填礫石、卵石、碎石料,然后,逐步提升振沖器,將填料和四周砂層振密。
(2)擠密碎石樁法
擠密碎石樁法又稱砂石樁法,為碎石樁、砂樁和砂石樁的總稱,是指采用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后,再將砂或碎石擠壓入已成的孔中,形成大直徑的砂石所構(gòu)成的密實(shí)樁體。處理深度不應(yīng)小于4m,同時(shí)應(yīng)穿過液化土層。
(3)強(qiáng)夯法
強(qiáng)夯法又名動(dòng)力固結(jié)法或動(dòng)力壓實(shí)法。這種方法是反復(fù)將夯錘(質(zhì)量一般為10~40t)提到一定高度使其自由落下(落距一般為10~40m),給地基以沖擊和振動(dòng)能量,從而提高地基的承載力并降低其壓縮性,改善地基性能。由于強(qiáng)夯法具有加固效果顯著、適用土類廣、設(shè)備簡單、施工方便、節(jié)省勞力、施工期短、節(jié)約材料、施工文明和施工費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),我國自20世紀(jì)70年代引進(jìn)此法后迅速在全國推廣應(yīng)用。
夯擊點(diǎn)一般按正方形網(wǎng)格布置,其間距通常為5一15m。夯l一8遍,第一遍夯擊點(diǎn)的間距最大,隨后幾遍有所減小,最后一遍用低能量搭夯,兩遍之間的間歇時(shí)間取決于孔隙水壓力的消散速率。在一遍夯擊結(jié)束之后,要通過孔隙水壓力觀測(cè),了解孔壓消散的情況,從而確定合適的間距、時(shí)間。如果孔壓上升到接近土體自重時(shí),應(yīng)立即停止夯擊,因?yàn)榇藭r(shí)土層已不可能更緊密了。強(qiáng)夯法的加固深度可達(dá)10m以上。強(qiáng)夯一遍,可使5—12m厚的沖積層沉降15-50cm.
強(qiáng)夯法施工方便,適用范圍廣而效果好、速度快、費(fèi)用低,但噪音擾民,在空曠的場(chǎng)地較為實(shí)用。
(4)板樁圍封法
在建筑物四周可能液化的砂層內(nèi)用板樁圍封,并結(jié)合密實(shí)回填土的封堵作用,可大大減少地基中砂土液化的可能性。
(5)換填壓實(shí)土與增加非液化覆土重量
當(dāng)?shù)乇砘蚧A(chǔ)下液化土厚度為3~5m時(shí),可采用換填壓實(shí)的辦法,較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。當(dāng)全部換填較為困難時(shí),可以驗(yàn)算壓實(shí)填土厚度能否使飽和砂層頂面有效壓重大于可能產(chǎn)生液化的臨界壓重。如果壓實(shí)填土重量足夠,那么也可不用全部換填。
上述處理地基液化的措施均是通過擠密土體、加速排水的措施消除液化的。某些地基處理方法不能消除液化,如剛性樁復(fù)合地基(即CFG樁)。
來源:土木智庫
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