项目6桥梁工程施工-(6)基础、墩台质量的检测与评定

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1、POWEPOINT,适用于商务主题及相关类别演示,桥梁下部施工技术,目录,项目6 基础、墩台质量的检测与评定,项目6 基础、墩台质量的检测与评定,6.1 扩大基础的检测与评定,地基承载力是指地基土单位面积上所能承受荷载的能力，以kPa计。研究地基承载力的目的是在工程设计中必须限制建筑物基础底面的压力，使其不得超过地基的允许承载力，以保证地基土不会因为发生剪切破坏而失去稳定，同时也使建筑物不致因基础产生过大的沉降和差异沉降，而影响其正常使用。,地基破坏过程的三个阶段,6.1 扩大基础的检测与评定,图所示为目前常用的荷载板试验时的加载方式之一。根据现场的具体情况，还可采用地锚代替荷重的方式，也可以

2、二者兼用，但总的原则是加荷、卸荷既简便又安全，同时对沉降量的观测无影响。荷载板一般用刚性的方形板或圆形板，承压板的面积不应小于0.25 m2，对于软土地基不应小于0.5 m2，目前工程上常用的是50 cm50 cm或70.7 cm70.7 cm的方形板。,现场荷载试验 1压重； 2反力架； 3枕木垛； 4千斤顶； 5百分表； 6荷载板,6.1 扩大基础的检测与评定,6.1 扩大基础的检测与评定,每级加载后，按间隔10 min、10 min、10 min、15 min、15 min，以后为每隔30 min测读一次沉降量，当在连续2 h内，每小时的沉降量不超过0.1 mm时，则认为已趋稳定，可加下

3、一级荷载。试验点附近应有取土孔以便提供土工试验指标或其他原位测试资料，试验后，应在承压板中心向下开挖取土试验，并描述两倍承压板直径（或宽度）范围内土层的结构变化。,6.1 扩大基础的检测与评定,6.1 扩大基础的检测与评定,（1）地基土的承载力。当p-s关系曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值为地基土的承载力；当极限荷载小于对应比例界限荷载值的两倍时，取极限荷载值的1/2为地基土的承载力；当不能按上述要求确定时，当承压板面积为0.250.50 m2，可取s/b（或s/d）=（0.010.015）所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的1/2。,6.1 扩大基础的检测与评定,在饱和软土

4、地基中，p-s关系曲线的拐点往往不明显，此时可绘制lg p-lg s曲线，利用lg p-lg s曲线的良好线性关系很容易确定拐点；也以可用相对沉降法确定地基土的承载力。同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值的极差不超过其平均值的30%时，取此平均值作为该土层的地基承载力基本容许值fa0。,6.1 扩大基础的检测与评定,（2）地基土的变形模量E0。一般取p-s关系曲线的直线段，用式（6-1）计算E0。 （6-1）,6.1 扩大基础的检测与评定,（1）荷载板试验的受荷面积比较小，加荷后受影响的深度不会超过两倍承压板边长或直径，而且加荷时间也比较短，因此，不能通过荷载板试验提供建筑物的长

5、期沉降资料。（2）在沿海软黏土分布地区，地表往往有一层“硬壳层”，当用小尺寸的承压板时，常常受压范围还在地表“硬壳层”内，其下软弱土层还未受到承压板的影响，而对于实际建筑物的大尺寸基础，下部软弱土层对建筑物沉降起着主要的作用。因此，静力荷载试验资料的应用是有条件的，在进行荷载试验时，要充分估计到试验影响范围的局限性，注意分析试验成果与实际建筑地基之间可能存在的差异。,6.1 扩大基础的检测与评定,（3）当地基压缩层范围内的土层单一且均匀时，可以直接在基础埋置标高处进行荷载板试验。如果地基压缩层范围内的土层是成层变化的，或者是不均匀的，则要进行不同尺寸承压板或不同深度的荷载板试验。遇到这种情况时

6、，可以采用其他原位测试和室内土工试验来确定荷载板试验影响不到的土层的工程力学性质。（4）如果地基土层起伏变化很大，则还应在不同地点做荷载板试验。,6.1 扩大基础的检测与评定,标准贯入试验是确定地基承载力的常用方法。标准贯入试验（standard penetration test，SPT）是一种重型动力触探法，采用质量为63.5 kg的穿心锤，以76 cm的落距，将一定规格的标准贯入器先打入土中15 cm，然后开始记录锤击数目，将标准贯入器再打入土中30 cm，用30 cm的锤击数作为标准贯入试验的指标N。标准贯入试验是国内外广泛应用的一种现场原位测试手段，该试验法方便经济，不仅可用于砂土的测

7、试，也可用于黏性土的测试。标准贯入锤击数N可用于判定砂土的密实度、黏性土的稠度、地基土的容许承载力、砂土的振动液化、桩基承载力等，是检验地基处理效果的重要指标。,6.1 扩大基础的检测与评定,标准贯入试验装置的重要部件有落锤（质量为63.5 kg的穿心锤）、贯入器、触探杆（直径为42 mm的钻杆）、锤垫、导向杆、自动落锤装置等。,标准贯入器 1穿心锥； 2锤垫； 3触探杆；4贯入器头； 5出水孔；6贯入器身,6.1 扩大基础的检测与评定,（1）将贯入器打入土中，贯入速率为1530击/min，并记录锤击数，包括先15 cm的预打击数、后15 cm中每10 cm的锤击数以及30 cm的累计锤击数N

8、。如锤击数超过50击，则按式（6-2）换算锤击数N。 （6-2）式中，n为所选取的锤击数；S为相应于锤击数的贯入量（cm）。,6.1 扩大基础的检测与评定,（2）旋转触探杆，提出贯入器，并取出贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录，必要时送试验室分析。（3）由于钻杆的弹性压缩会引起功能损耗，钻杆过长时传入贯入器的功能会降低，因而减少每击的贯入深度，也即提高了锤击数，所以需要根据杆长对锤击数按式（6-3）进行修正。 （6-3）（4）对于同一土层应进行多次试验，然后取锤击数的平均值。,6.1 扩大基础的检测与评定,6.1 扩大基础的检测与评定,6.1 扩大基础的检测与评定,6.1 扩大基础的检测与评定

9、,6.1 扩大基础的检测与评定,6.1 扩大基础的检测与评定,6.1 扩大基础的检测与评定,筑岛的面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定；高度应高于最高施工水位0.51.0 m；筑岛材料及岛面与地基承载力应满足设计要求；岛体应稳定。,6.2 桩基础的检测与评定,检测护筒时应检测护筒内径、护筒中心竖直线、护筒高度、埋置深度及护筒的连接处。护筒位置应埋设准确和稳定，旱地、筑岛处护筒与坑壁之间用黏土分层回填夯实，护筒与桩位中心线的偏差不得大于50 mm，倾斜度不得大于1%，高度宜高出地面0.3 m或水面1.02.0 m。护筒的埋置深度应根据设计要求或水文地质情况来定，旱地、筑岛处一般应超过杂填土埋藏深

10、度0.2 m，在黏性土中不宜小于1 m，在砂土中不宜小于1.5 m，同时应保持孔内泥浆面高出地下水位1 m以上。对有冲刷影响的河床，护筒应沉入冲刷线以下不小于1.0 m。,6.2 桩基础的检测与评定,1）相对密度泥浆的相对密度可用泥浆相对密度计测定，如图所示。先将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态（水平泡位于中央），读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度X。,6.2 桩基础的检测与评定,若工地无泥浆相对密度计，可用一口杯先称其质量设为m1，再装满清水称其质量设为m2，再倒去清水，装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆，称其质量设为m3，则可通

11、过式（6-4）计算出X。 （6-4）工地上有时也用泥浆比重计来测定泥浆的相对密度。,6.2 桩基础的检测与评定,泥浆的黏度用标准漏斗黏度计测定。用两端开口量杯分别量取200 mL和500 mL泥浆，通过滤网滤去大砂粒后，将700 mL泥浆注入漏斗，然后使泥浆从漏头流出，流满500 mL量杯所需的时间即为所测泥浆的黏度。,标准漏斗黏度计（单位：mm） 1漏斗； 2管子； 3量杯（200 mL）； 4量杯（500 mL）； 5筛网及杯,6.2 桩基础的检测与评定,校正方法：向漏斗中注入700 mL清水，流出500 mL，所需时间应是15 s，其偏差如超过1 s，则测量泥浆黏度时应校正。,6.2 桩

12、基础的检测与评定,静切力在工地上可用浮筒切力计测定，所示。测量泥浆切力时，可用式（6-5）表示。 （6-5）,浮筒切力计 1泥浆筒； 2切力浮筒,6.2 桩基础的检测与评定,6.2 桩基础的检测与评定,含砂率（%）在工地上可用含砂率计。量测时，把调好的泥浆500 mL倒进含砂率计，然后再倒进450 mL清水，将仪器口塞紧后摇动1 min，使泥浆与水混合均匀。再将仪器垂直静放3 min，仪器下端沉淀物的体积（由仪器刻度读出）乘以2就是含砂率。有一种大型的含砂率计，容积为1 000 mL，从刻度读出的数不需要乘以2，即为含砂率。,含砂率计（单位：mm）,6.2 桩基础的检测与评定,6.2 桩基础的

13、检测与评定,6.2 桩基础的检测与评定,6.2 桩基础的检测与评定,一般可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074 mm的黏粒含量大于50的黏质土制浆。当缺少上述性能的黏质土时，可用性能略差的黏质土，并掺入30的塑性指数大于25的黏质土。当采用性能较差的黏质土调制的泥浆性能指标不符合要求时，可在泥浆中掺入碳酸钠（Na2CO3，俗称碱粉或纯碱）、氢氧化钠（NaOH）或膨润土粉末，以提高泥浆的性能指标。掺入量与原泥浆性能有关，宜经过试验确定。一般碳酸钠的掺入量约为孔中泥浆土量的0.10.4。,6.2 桩基础的检测与评定,6.2 桩基础的检测与评定,（1）CMC的全名为羧甲基纤维素，它可增加泥浆的黏

14、性，使土层表面形成薄膜而防止孔壁剥落并有降低失水量的作用。掺入量为膨润土的0.05%0.1%。（2）FCI又称为铬铁木质素磺酸钠盐，为分散剂，可改善因混杂有土、砂粒、碎石、卵石及盐分等而变质的泥浆性能，可使上述钻渣等颗粒聚集而加速沉淀，改善护壁泥浆的性能指标，使其继续循环使用。掺入量为膨润土的0.10.3。,6.2 桩基础的检测与评定,6.2 桩基础的检测与评定,（4）Na2CO3。Na2CO3可使pH值增大到10。当泥浆中的pH值过小时，黏土颗粒难于分解，黏度降低，失水量增加，流动性降低；若pH小于7，还会使钻具受到腐蚀；若pH值过大，则泥浆会渗透到孔壁的黏土中，使孔壁表面软化，黏土颗粒之间

15、的凝聚力减弱，造成裂解而使孔壁坍塌。因此，pH值以810为宜，这时可增加水化膜的厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量。掺入量为膨润土的0.30.5。（5）PHP即聚丙烯酰胺絮凝剂。它的作用是在泥浆循环中清除劣质钻屑，保存造浆的膨润土粒。它具有低固相、低相对密度、低失水、低矿化、泥浆触变性能强等特点。掺入量为孔内泥浆的0.003。,6.2 桩基础的检测与评定,（6）重晶石细粉（BaSO4）。BaSO4可将泥浆的相对密度增加到2.02.2，提高泥浆的护壁作用。为提高掺入重晶粉后泥浆的稳定性，降低其失水性，可同时掺入0.10.3的NaOH和0.20.3的橡胶粉。掺入上述两种外加剂后，最适用于膨胀的黏质塑性土层和泥质页岩土层。重晶石细粉的掺入量应根据原泥浆的相对密度和土质情况检验确定。（7）纸浆、干锯末、石棉等纤维质物质。其掺入量为水量的12，其作用是防止渗水并提高泥浆的循环效果。,6.2 桩基础的检测与评定,