三、工程场地测试

知识类型: 析出资源
查看原文
内容出处: 《福建省志·地震志》 图书
唯一号: 130020020230002145
颗粒名称: 三、工程场地测试
分类号: P315.9
页数: 6
页码: 169-174
摘要: 本文记述了福建省地震地质工程勘察院在工程振动测试、桩基检测和瑞雷面波勘探等方面的经验和成果。在工程振动测试方面,该院使用各种仪器或技术方法测试脉动周期、波速等,为建筑单位和施工抗震设防提供依据。在桩基检测方面,该院从1977年开始开展桩基无损检测,使用敲击法、水电效应法、机械阻抗法、超声波法等方法对桩基质量进行检测,并取得良好成效。
关键词: 福建省 震害防御 工程场地测试

内容

(一)工程振动测试
  随着国民经济建设的日益发展,福建各地陆续建设一批大、中型工程,爆破技术与工地打桩技术得到广泛的应用。在矿山、公路、水利、开发区等工程建设中的大、中型山体爆破和城市建设中的旧城改造、基础拆除等城市控制爆破中,对爆破地震波传播特征进行测试是必不可少的一项工作。爆破和打桩的振动强度都会对周围建筑物产生影响,土质条件差异所造成不同程度的震害效应现象,越来越受到人们的关注。为此,福建省地震地质工程勘察院从1990年开始使用各种仪器或技术方法测试脉动周期、波速,监测在爆破、打桩过程中产生的振动强度,为建筑单位和施工抗震设防提供依据,从1990年为福州第二酒厂酿化炉车间承担第一项振动观测项目开始起,至1998年上半年,共为省内百来项建设工程单位进行了爆破和振动测试,以及场地剪切波速(含加速度)、地脉动测试工作,见表5-5。
  (二)桩基检测
  福建省地震局开展桩基检测始于1977年,是全省最早开展桩基无损检测的单位之一,最初使用敲击法(即地震反射法),用重锤敲桩边土,辅以传感器判别桩的质量。1984年闽赣地震地质工程开发公司成立后,开始向有关建设工程提供桩基检测服务。
  1987年开始,使用水电效应法检测桩基质量。1988年,闽赣地震地质工程勘察院的“建筑桩基无损检测”通过部级鉴定,检测技术人员由原来5人增加到10多人,1987~1990年,编写了《福建勘察与设计规范》的桩检部分,并公布使用,获得省科技进步一等奖。
  1990年,成立福建省地震局桩基检测站,通过计量认证和省建委的技术考核,获得省建委颁发的桩基检测许可证。同年,勘察院购进PDM测桩仪,该设备均可用于水电效应法、敲击法和机械阻抗法(包括稳态机械阻抗)。
  1995年,勘察院引进武汉岩海公司生产的J1616P桩基检测仪,除了对高层建筑进行桩基检测外,还应用水电效应法和超声波法对福州市几座大桥桥墩和大型挖孔桩进行检测试验,在福马路—连江路立交桥、江滨立交桥、白马河桥、洪塘大桥、二环路晋安河立交桥、象园桥、六一路和紫阳立交桥的桩基试验项目中均使用该方法,取得良好成效;在省海外联谊中心、省外运大厦、三明化工厂等大型建筑工程桩基检测中分别采用反射波法、超声波法、水电效应法进行检测,并经抽样取芯验证,与实际基本相符;在福州第二化工厂漂粉精车间、华能电厂二期工程的烟囱采用机械阻抗法检测试验,均取得良好效果。至1998年6月,福建地震地质工程勘察院应用地震波法(反射法)、水电效应法、机械阻抗法、超声波法在福建、上海、江苏等地数百项建设工程项目中,对4万多根各种类型桩基工程进行检测和试验,对高层建筑灌注桩、桩身质量、完整性以及单桩承载力开展测试,其准确率可达95%。
  (三)瑞雷面波勘探
  瑞雷面波勘探是90年代发展起来的工程地震勘探方法。利用瑞雷面波对地基岩土体进行探测的物理基础是瑞雷面波传播速度Vr与岩土体物理力学性质的密切相关性Vr与频率f的相关性(即面波的频散性),依据瑞雷面波的频散特征求得岩土体内中波速分布,然后利用波速与土体其他物理力学参数的相关性对地基岩土体作出工程评价。
  漳州后石电厂工程场地为开山取石、填海造陆的填夯地基。由于填夯面积大,填夯土体的复杂性和不均匀性,以及检测任务的艰巨性和紧迫性,无论从技术上还是从时间上看,只用常规勘测方法难以胜任。因此,福建省地震地质工程勘察院厦门分院受华阳电业有限公司委托,于1997年12月起对该工程场地地基强夯效果采用瑞雷面波检测。依据波速与岩土体介质力学参数的相关性,在获得面波波速的分层变化数据后,给出相应土层介质的各种力学参数。取得经济、准确、快捷的效果。
  附:漳州后石电厂工程地基强夯效果面波检测
  1.工程概况及地基检测要求
  拟建的漳州后石电厂位于龙海市隆教乡小澳村东北溪岸,距龙海市35公里,港尾镇15公里,是一个大型工程项目。其地基处理采用回填强夯处理工艺,回填强夯地基面积约36万平方米,按技术指标将工程场地分为为B、C两区,B区要求强夯加固后的地基承载力标准值fk≥300Kpa,压缩模量Es≥15Mpa,压实系数λc≥0.97;C区要求夯实加固后地基的承载力标准值fk≥250Kpa,压缩模量ES≥12Mpa,压实系数λc≥0.97。要求整个强夯区强夯有效影响深度H≥8米。
  2.检测方法
  工程场地范围内原海底地形复杂、起伏显著,回填物质中石块中砾径变化很大,整个工程场地地基回填土体的厚度乃至内部物质结构在水平横向和沿垂纵向上都很不均匀。为了鉴定该工程场地回填土体在变形和承载力上是否趋于均匀并达到设计要求,福建地震地质工程勘察院厦门分院应承建部门的要求,采用点面结合的方法,以大面积的瑞雷面波勘探为主要检测手段,结合点上常规静力学试验,建立工程场地瑞雷波速与地基填夯土体力学参数的统计关系,对工程场地填海造陆填夯处理效果进行检测。
  3.检测结果及强夯地基处理效果评价
  按照瑞雷波勘探的原理对现场测试取得的面波检测记录资料逐点进行反演解释,同时与检测区内3个钻孔波速测试结果进行对照,对本场地1、4、8米三个深度上的瑞雷面波速度平均分布进行分析。根据瑞雷波揭示的工程岩土体波速分布,参照该工程场地同期进行的31个静载荷试验的结果以及其他相似条件的工程所取得的经验,统计得出地基承载力基本值f0、地基变形模量E0、标准贯入击数N63.5与瑞雷波速υr的相关关系。根据这些相关关系对检测范围内工程岩土体的力学性质进行分析。
  (1)不同深度瑞雷波的横向分布
  在宏观上可将填夯土视为一层,该层土体在地表基本上在一个水平面上,而土体的底面回填前的基岩面控制,在横向上具有不同的深度。面波检测揭示的基岩面埋深与实际的基岩埋深一致,所圈定的强夯处理效果较差的位置与同期进行的载荷试验结果具有良好的一致性,特别是在事先完全不知道的情况下,通过不同深度上瑞雷波速横向变化分析,发现B区、C区回填土在物理上存在显著差异,后经施工单位得到证实。
  (2)地基承载力、变形模量和标贯击数的分布
  工程场地强夯处理地基,填夯土层厚度由1米到20米,横向变化大,若计算评价所依据的层位过深,计算中势必会时而用基岩波速值,时而用填土体波速值,影响对填土强夯效果的评价,因为填夯土体的物理力学状态仍然占主导地位,所以取H=4米以上填土体平均瑞雷波速度作为评价本工程地基力学状态的依据,在瑞雷波速检测中发现绝多数测点强度都是随深度H的增加而增加,反映出填夯的岩土体随深度的增加,强度也有增大。评价中按4米深度波速值计算,就意味着所评价的结果是4米以上填土体。
  地基承载力基本值f₀的分布:设计要求强夯检测提供填夯地基的承载力标准值fk。承载力标准值fk是根据具体建筑物的地基情况由承载力基本值f₀统计修订而来,因此,给出承载力基本值f₀也就相当于给出承载力标准值fk。根据工程场地建的波速与承载力的相互关系以及评价标准,按4米的波速等值线进行承载力计算,求出了工程场地地基承载力基本值的分布。
  地基变形模量E₀的分布:强夯效果检测要求给出了填夯地基土体的压缩模量ES。压缩模量Es与变形模量E₀都是表征地基土体受力形变特征的物理量,两者之间存在着一定的关系,可以互相转换。同期进行的载荷试验给出了工程填夯地基土体的变形模量E₀,因此检测即以变形模量为基础对填夯土体的受力变形特征进行评价。依据H=4米深度上实测瑞雷波速υr与变形模量E₀的对照,建立工程场地瑞雷波速与地基变形征置之间的关系,计算得出C区和B区对应的变形模量E₀的临界值17Mpa和28Mpa。将4米深度的波速等值线图进行处理后得到的E₀等值线图,该图反映了地基刚度或受力变形特征的平面展布情况。
  地基土体标准贯入击数N63.5的分布:由于工程场地地基土体的特殊性和复杂性,从工程场地地基的静力学试验中基本上无法得到能够代表场地填夯土体力学特征的标准贯入击数值。因此,必须进行工程地质类比、借鉴与工程场地地基土体相类似的土体的标贯试验成果。给出各类土体的标准贯入击数N63.5与土体的横波速度Vs以及测试点深度H的相关关系。对4米深度的波速等值线分布图进行处理结果,得出工程场地地基土体标准贯入击数N63.5分布等值线图。
  4.强夯处理效果与结论
  根据工程场地区的地基承载力基本值、变形模量和标准贯入击数的横向分布,强夯处理后的回填土体在强度和变形上基本达到均匀性要求,填夯土体的承载力基本值、变形模量都达到设计要求。总体上强夯处理达到了比较理想的效果。根据检测所得结果可以得出如下结论:
  (1)强夯前后的检测结果对比表明,只要强夯到位,强夯处理有效深度能够大于8米;(2)按照设计要求衡量,整个检测区范围的填夯地基经强夯处理后,地基承载力基本值总体合格率达到94%;
  (3)纵观全区,尽管存在由于回填介质不同而形成C区、B区波速差异明显的情况,但是承载力基本值f0、变形模量E0和标准贯入击数N63.5在横向分布上变化平缓,反映出强夯处理后填夯地基土体从整体力学能上已比较均匀。

知识出处

福建省志·地震志

《福建省志·地震志》

出版者:中国社会科学出版社

本书内容由总概述、大事记、地图集、专业分志、人物志和附录等部分组成。其中包括地震构造背景、地震活动、中强地震、地展监测、震害防御、地震应急、地震科研、机构与队伍、地震工作管理。

阅读

相关机构

相关地名

福建省
相关地名