济南国际机场航站区扩建项目南指廊停车场及排水系统工程冲击碾压处理地基检测报告

PAGEPAGE91工程概况拟建的济南国际机场航站区扩建项目南指廊停车场及排水系统工程位于济南国际机场航站区西南角，该场地属黄河冲积平原地貌单元。拟建场地内分布有大面积的填土，填土性质不均，原为机场施工期间渣土堆放区，多为旧停机坪基础拆除后的混凝土块及桩头，为提高地基承载力，消除填土的不均匀性，满足停车场设计要求，对地基土采用冲击碾压法进行加固处理。冲击碾压施工任务由山东三箭建设工程股份有限公司承担，冲击碾压试验区处理面积约为3600m2，采用24KJ-35KJ型冲击碾压机，冲击碾压单击能量为25kJ，冲击碾压次数为30次，影响深度要求不小于1.0m。我院对济南国际机场航站区扩建项目南指廊停车场及排水系统工程冲击碾压处理地基进行检测。2检测工作概况2.1检测目的确定地基土密实度、最优含水量及最大干密度，检验填土的压实系数，冲击碾压的沉降量，并分析评价冲击碾压地基处理效果。2.2检测时间第一次检测时间为2016年5月8日检测沉降，于2016年5月19日至2016年5月21日检测填土密实等。2.3检测依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；《岩土工程勘察规范》GB50021—2001（20019年版）；《建筑地基基础设计规范》GB50007—2011；《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2012、J220—2012；《强夯地基技术规程》CECS279-2010；《工程测量规范》GB50026-2007。3检测方法技术3.1检测设备测量仪器：索佳SDL30水准仪；土工试验设备：环刀、天平、烘箱、水筒、台秤、聚乙烯塑料薄膜、水平尺、镐等。3.2检测方法根据有关规定，结合场地地层情况，本次检测采用沉降观测、取压实土样、现场密度测试及室内土工试验等综合手段，并根据沉降观测数据、土工试验参数分析冲击碾压地基处理效果。3.2.1沉降观测根据试验性冲击碾压区域面积，按20m×25m方格网均匀布置沉降观测点，共布置沉降观测点9个，在冲击碾压30次后测量观测点高程，冲压5次后再次测量观测点高程，若两次沉降量大于10mm，需再次冲碾2次后进行对比，最终达到两次沉降量小于10mm。3.2.2密度3.2.2.1环刀法密度试验在冲压5次后，同时满足沉降量小于1cm时，在试验区域共布置探坑11个，每点按照地表下0.50m、1.00m处取压实土样；若地表下0.50m处取样不成，则改为1.0m处取样。3.2.2大体积灌水法密度试验在渣土区域内共布置试验点3个，试验点直径800mm，深度为1m，分别测定0.00-0.30m、0.30-0.60m、0.60-1.00m深度范围内填土的湿密度及干密度。具体试验步骤为：（1）首先采用直径800mm铁环圈定试验范围，用水平测量仪器确保场地平整后采用人工挖掘方式进行挖土，挖掘过程中及时称量挖掘物总质量，筛取后分别称量细粒土及粗颗粒的质量，并按称量次数进行统计；（2）到达预计第一阶段试验深度后，用工具清除底面及侧壁渣土及碎石，用水平测量仪器确保坑底地面平整；（3）均匀铺入聚乙烯塑料薄膜，倒入称量完毕的清水质量（已去除称量容器质量），使塑料布在水冲击力以及自身重力作用下自然张开，紧密贴实底面及侧壁，持续注水直至水面静止，用水准测量仪器确保水面与原地面平齐，计量此时清水质量；（4）重复以上步骤，在60cm及100cm处完成第二、三阶段试验。3.2.3填土的物理力学参数填土的物理力学参数有：天然含水量、天然密度、最优含水量及最大干密度。3.3完成工作量本次检测共完成定点沉降量检测点9个，探坑11个，检测点位置根据施工方提供的基础范围，采用拓普康GPS在RTK工作模式下利用山东省连续运行卫星定位服务系统（SDCORS系统）实地测量，详见检测点平面位置图。4资料的整理与分析4.1地层岩性根据探坑揭露，场地内填土厚度多为1-3m，局部地段大于3m，主要分布为杂填土，主要成分为混凝土块、灰渣及废桩头，块径30-60cm，最大粒径大于100cm，局部混少量粉质黏土及粉土，堆积时间在1-3年内，底部混凝土块直径较大，块径随深度递增，堆积不规则。探坑1m深度范围内混凝土块之间存在“搭桥”现象。通过室内土工试验数据分析，该层填土含水率（W）：一般8.1%-18.1%之间，局部含水率（W）：20.3%-24.1%之间，重度（γ）：14.9kN/m3-19.6kN/m3，干重度（γd）：13.5kN/m3-16.60kN/m3，通过数据对比，该层填土中的粘性土含水率差异较大，且偏低。冲击碾压后地基土沉降观测数据分析本次检测共观测定点沉降量点9个，第一次观测为场地冲击碾压30次后的相对标高，第二次观测为现场冲击碾压5次后的相对标高，第三次观测为再次冲击碾压2次后的相对标高，现将数据统计如下表1：沉降观测数据分析表表1定点沉降量点编号第一次观测标高（m）第二次观测标高（m）第一-二次沉降量（mm）第三次观测标高（m）第二-三次沉降量（mm）CJ14.641304.634067.244.628125.94CJ24.571744.5458425.94.543861.98CJ34.485024.49029上升5.274.482967.33CJ44.603754.5893814.374.583186.2CJ54.551474.57953上升28.064.578141.39CJ64.560834.5296531.184.53525上升5.6CJ74.566834.5567410.094.550526.22CJ84.502354.4827219.634.473339.39CJ94.503294.4904512.844.50505上升14.6根据观测数据分析，在第二次与第三次观测中6#、9#点出现标高上升，其余各点沉降量均小于10mm。4.3冲击碾压后地基土压实度评价4.3.1击实试验本次检测现场共取3组击实试验土样，根据试验结果，对3组土样结果进行分析，最大干密度（ρ）取值17.05kN/m3，具体试验数据见表2：击实试验数据统计表表2土样编号取样深度（m）最大干密度ρ（kN/m3）最优含水量（%）J10.50-0.7016.8514.1J20.50-0.7017.2414.4J30.50-0.7017.0514.54.3.2环刀密度试验本次检测共布置探坑11个，由于填料分布不均匀，局部取环刀土样未取成功，现场实际取环刀共10件，根据实验结果，对试验结果进行分析，冲击碾压后地基土压实度统计表见表3：地基土密实度统计表表3土样编号取样深度（m）含水率W（%）重度r（kN/m3）干重度rd（kN/m3）最大干密度ρ（kN/m3）密实度TK1-10.50-0.5211.215.513.917.050.82TK1-21.00-1.0210.214.913.517.050.79TK3-10.90-0.928.115.514.317.050.84TK6-11.25-1.2717.817.114.517.050.85TK7-11.00-1.0224.119.615.817.050.93TK8-10.50-0.5216.717.915.317.050.90TK8-21.00-1.0220.317.614.617.050.86TK9-11.00-1.0217.618.215.517.050.91TK10-10.50-0.5218.119.616.617.050.97TK10-21.00-1.0223.118.515.017.050.884.3.3大体积灌水法密度试验依据现场试验的称重数据并结合室内试验结果，固体体积率按以下公式进行计算，固体体积率见表4：1、试样的湿密度按下式计算：ρ0=m0/v式中：ρ0——石料和土石混合料的湿密度（kg/m3）；m0——试样总质量（kg）；v——试坑的体积（m3）。2、试样的干密度按下式计算：ρd=md/v式中：ρd——石料和土石混合料的干密度（kg/m3）；md——试样干质量（kg）。3、固体体积率应按式和式计算：Rsv=（ρd/ρw）/GsmGsm=1/（P1/Gs1+P2/Gs2）式中：Rsv——石料和土石混合料的固体体积率（%）；ρw——试验温度时纯水的密度（kg/m3），取1000kg/m3；Gsm——平均土粒比重；Gs1——粒径大于、等于5mm土颗粒的土粒比重；Gs2——粒径小于5mm土颗粒的土粒比重；P1——粒径大于、等于5mm土颗粒质量占试样总质量的百分比（%）；P2——粒径小于5mm土颗粒质量占试样总质量的百分比（%）。固体体积率统计汇总表表4土样编号取样深度（m）含水率W（%）湿密度r（kN/m3）干密度rd（kN/m3）固体体积率Rsv（%）G1-10.00-0.309.92.3272.26691.9G1-20.30-0.609.92.1432.10386.1G1-30.60-1.0011.12.0982.05484.1G2-10.00-0.307.52.1512.10785.5G2-20.30-0.6011.11.9441.93280.3G2-30.60-1.0014.91.7791.73371.0G3-10.00-0.309.32.5632.48599.9G3-20.30-0.609.31.9331.84772.9G3-30.60-1.0011.72.0251.89874.24.4冲击碾压后地基土评价场地填土普遍分布，厚度一般1-3m，局部区域厚度大于3m，该区域原为机场渣土回填区，主要由旧停机坪基础拆除后产生的建筑垃圾经人工搬运形成。经过30次、5次、2次冲击碾压上部1m地基土评价结果如下：1、沉降量（差）：沉降量（差）介于1.39～9.39mm，沉降量（差）小于10mm，满足设计要求。2、密实度：经室内试验数据分析，处理后场地1m深度范围内细颗粒土密实度（压实系数）介于0.79～0.97之间，密实度接近或超过0.90。对于密实度小于0.90的试验点，可能由于受大块