第一篇:礦物化學(xué)處理講稿
二、氧化銅礦的礦石特點(diǎn)
礦物組成復(fù)雜。礦物成分不定。礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造也存在很大差異。礦石礦物結(jié)晶粒度較硫化銅礦細(xì),而且多與脈石礦物夾雜和包裹??傊?,氧化銅礦性質(zhì)復(fù)雜,可選性與硫化銅礦有很大差別,難于分選。
三、氧化銅礦的處理方法 浮選 濕法冶金 其他方法。
(一)浮選法 ?直接浮選法
——脂肪酸浮選法 ——胺類浮選法
——螯合劑浮選及螯合劑—中性油浮選法 ——烷基磺酸鈉和烷基硫酸鈉浮選法 ——其他直接浮選法 ?硫化浮選法
(二)濕法冶金 ?酸浸法 ?生物浸出法 ?氨浸法
(三)其它方法
?攪拌浸出?a置換?a浮選 ?浸出?a沉淀?a載體浮選法 ?氨浸?a硫化沉淀?a浮選法 ?離析-浮選法
堆 浸
——筑堆前的試驗(yàn) ——堆浸工程設(shè)計(jì) ——堆浸的工程實(shí)施 ——堆浸的運(yùn)行 ——堆浸的技術(shù)改進(jìn)
礦物化學(xué)處理的定義
以礦物原料為對(duì)象,利用不同礦物的化學(xué)性質(zhì)差異,采用化學(xué)處理或化學(xué)處理與物理選礦相結(jié)合的方式,使有價(jià)組分得以富集和提純,最終產(chǎn)出化學(xué)精礦或單獨(dú)產(chǎn)品的加工方法。
焙燒過(guò)程:在適宜氣氛中加熱礦物原料至低于礦物組分熔點(diǎn)溫度,使目的組分與爐氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成適宜后續(xù)處理作業(yè)所要求的形態(tài),這一過(guò)程稱為焙燒過(guò)程。焙砂:經(jīng)過(guò)焙砂的固體。
焙燒分類:①氧化焙燒;②硫酸化焙燒;③還原焙燒;④磁化焙燒;⑤氯化焙燒;⑥離析焙燒;⑦加鹽焙燒;⑧煅燒。
氧化焙燒:在氧化氣氛中加熱硫化礦,是爐氣中的氧取代礦物中的全 部或部分硫,焙砂為金屬氧化物。
硫酸化焙燒:在氧化氣氛中加熱礦物,使金屬硫化物或氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒慕饘倭蛩猁}的過(guò)程。
還原焙燒:在還原性氣氛中使金屬氧化物還原成金屬形態(tài)的過(guò)程。
磁化焙燒:在適當(dāng)控制的還原氣氛中,使弱磁性赤鐵礦還原強(qiáng)磁性的 磁鐵礦的過(guò)程。氯化焙燒:在氧化或還原氣氛中加熱礦物原料,使之與氯氣或固體氯化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成可溶性金屬氯化物或揮發(fā)性氣態(tài)金屬氯化物的過(guò)程。離析焙燒:在700~800℃的中性或弱還原性氣氛中加熱礦物原料,使其中的有價(jià)組分與固態(tài)氯化劑反應(yīng)生成揮發(fā)性氣態(tài)金屬氯化物并隨即以金屬形態(tài)沉積于爐料中的炭質(zhì)還原劑表面的過(guò)程。
加鹽焙燒:為了提取礦物原料中的釩、鎢、鉻等有價(jià)金屬,焙燒過(guò)程加入添加劑(硫酸鹽、氯化鈉、碳酸鈉等)使之生成可溶性鹽(釩酸鈉、鎢酸鈉和鉻酸鈉等)的過(guò)程。
煅燒:加熱礦物原料使其分解并除去所含結(jié)晶水、二氧化碳、三氧化硫等揮發(fā)性物質(zhì)的過(guò)程。
化學(xué)反應(yīng)速度:反應(yīng)物濃度減少的速度或反應(yīng)產(chǎn)物濃度增大的速度。
速度控制步驟:化學(xué)反應(yīng)方程式代表了整個(gè)過(guò)程,該過(guò)程常常分步進(jìn)行,其中進(jìn)行得最慢的反應(yīng)步驟決定著整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的速度。
質(zhì)量作用定律:在一定溫度下反應(yīng)速度與各反應(yīng)物濃度的若干次方成正比。(當(dāng)化學(xué)反應(yīng)式能表示反應(yīng)的真實(shí)過(guò)程才適用)
速率常數(shù),也叫反應(yīng)比速,即反應(yīng)物的濃度均等于1時(shí)的反應(yīng)速度。
還原焙燒的基本原理
是在低于爐料熔點(diǎn)和還原氣氛條件下,是礦石中的金屬氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)低價(jià)金屬氧化物或金屬的過(guò)程。金屬氧化物的還原可以用下式表示:MO+R=M+RO式中MO?a?a金屬氧化物 R、RO?a?a還原劑和還原劑氧化物 凡是對(duì)氧的化學(xué)親和力比被還原的金屬對(duì)氧的親和力大的物質(zhì)均可作為該金屬氧化物的還原劑。在較高溫度下碳可以作為許多金屬氧化物的還原劑,生產(chǎn)中常用的還原劑為固體碳、一氧化碳和氫氣。還原焙燒目前主要用于難處理的鐵、錳、鎳、銅、錫、銻等礦物原料。此外還用于精礦除雜和粗精礦精選。
離析-浮選法及其優(yōu)缺點(diǎn)
離析-浮選法是一種火法處理與浮選相結(jié)合的方法。例如難處理氧化銅礦石的離析-浮選法就是將礦石破碎到一定粒度以后混以少量的食鹽(0.1%~1.0%)和煤粉(0.5%~2.0%),隔氧加熱至900℃左右,礦石中的銅便以金屬狀態(tài)在碳粒表面析出,將焙砂隔熱冷卻后經(jīng)磨礦進(jìn)行浮選,即得銅精礦。
離析-浮選法最大優(yōu)點(diǎn)是能解決那些不能用常規(guī)選礦方法處理的礦石,它可以綜合礦石中的有用金屬。例如銅礦石中,當(dāng)?shù)V石中含有大量硅孔雀石、赤銅礦及結(jié)合銅時(shí),或是含有大量礦泥時(shí),這類礦石用浮選方法往往指標(biāo)很低,而用離析法則是比較有效的。離析法還能處理氧化銅礦石與硫化銅礦石的混合礦石,并能綜合回收金、銀、鐵等有用金屬。此外,金、銀、鎳、鋁、鈷、銻、鈀、鉍、錫等金屬化合物是易于還原且易于生成揮發(fā)性的氯化物,也適宜離析法處理。
離析-浮選法最大缺點(diǎn):能耗高,成本高,基建投資大,設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,環(huán)節(jié)保護(hù)不利,應(yīng)用范圍有限。
萃取的基本原理
溶劑萃取是基于有機(jī)溶劑對(duì)不同的金屬離子具有不同的溶解因而對(duì)溶液中的金屬離子可以進(jìn)行富集與分離。例如含有有機(jī)溶劑的有機(jī)相與含有金屬離子的溶液相(也稱水相)相互接觸時(shí)由于金屬離子在兩相中的溶解度不同而重新分配,從而實(shí)現(xiàn)一種金屬在有機(jī)相中的富集并與其他雜質(zhì)分離。
現(xiàn)以一種萃取劑LIX-984對(duì)銅溶液的萃取為例,來(lái)說(shuō)明萃取的機(jī)理。該萃取劑萃取銅時(shí),與銅離子生成金屬螯合物,使銅被萃取并析出氫離子。酸浸-萃取-電積法回收銅的原則流程及其優(yōu)缺點(diǎn)
酸浸-萃取-電積法處理氧化銅礦石,是一種比較先進(jìn)的工藝。其原則流程如圖所示。該工藝主要由浸出、萃取和電積三個(gè)基本工序組成。優(yōu)點(diǎn):整個(gè)工藝過(guò)程構(gòu)成封閉循環(huán),萃余液(稀硫酸)可返回浸出作業(yè),反萃取的有機(jī)相返回萃取作業(yè)使用,電解殘液返回反萃取使用。生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的?°三廢?±大大減少,有利環(huán)境保護(hù)??梢灾苯拥玫郊兌容^高的電銅。整個(gè)工藝的生產(chǎn)效率較高,作業(yè)連續(xù)性強(qiáng),適用于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。缺點(diǎn):該工藝能耗高,只適用于酸性脈石的氧化銅礦的處理,伴生的貴金屬不能有效回收。
浸出參數(shù):
礦樣粒度:磨礦粒度應(yīng)滿足目的組分充分解離的要求。過(guò)磨會(huì)增加磨礦費(fèi)用,還導(dǎo)致礦漿粘度的增加,影響浸出率及增加攪拌動(dòng)力,以及降低固液分離的過(guò)濾和沉降速率。由于堿的反應(yīng)能力比較弱,所以堿法要求的粒度比酸法小。
礦漿液固比
在攪拌浸出中礦漿液固比要盡可能小,以便增大設(shè)備處理能力,提高液相中的浸出劑濃度和有用金屬濃度,降低試劑消耗,方便后續(xù)處理。但液固比太小,礦漿粘度增加,妨礙液固間的良好接觸,降低浸出速率。
攪拌強(qiáng)度
攪拌強(qiáng)度(對(duì)攪拌浸出,壓熱浸出等)必須要能達(dá)到防止顆粒沉降,保證固相完全分散,液固之間有良好的接觸。
浸出劑濃度
浸出劑濃度是浸出過(guò)程中的最重要參數(shù)。濃度嚴(yán)重影響浸出過(guò)程費(fèi)用的大小和浸出率的高低。對(duì)于某一礦石,選擇合適的浸出劑用量范圍,以獲得最佳浸出率是非常必要的。
浸出溫度
浸出溫度升高,浸出速率加快。對(duì)于由化學(xué)反應(yīng)速率控制的浸出過(guò)程,溫度的影響更明顯。溫度升高,通常脈石礦物的溶解也回增加,因而浸出劑耗量也增加
浸出時(shí)間
通常增加浸出時(shí)間,浸出率提高,但生產(chǎn)能力下降,投資費(fèi)用增加。因此應(yīng)通過(guò)成本核算來(lái)決定浸出時(shí)間的最佳值
萃取劑
? 金屬溶劑萃取過(guò)程中,與金屬離子反應(yīng)的反應(yīng)物是溶解在有機(jī)溶液中的化合物,這種化合物稱做萃取劑。? 被萃取的金屬在水溶液中,萃取劑和有機(jī)溶劑組成的溶液形成另一個(gè)相,稱做有機(jī)相。? 萃取過(guò)程在兩個(gè)液相之間進(jìn)行,因此稱為液液萃取。? 被萃取的物質(zhì)是根據(jù)其在兩種溶劑中的溶解度不同,而從一個(gè)溶液相轉(zhuǎn)移到另一個(gè)溶液相中去,往往不包括化學(xué)反應(yīng),僅是一個(gè)物理過(guò)程。? 用于溶解萃取劑的溶劑在萃取領(lǐng)域中稱為“稀釋劑”。
? 金屬鹽的水溶液稱為水相。萃取過(guò)程就是發(fā)生在有機(jī)相和水相這兩相
之間。
物質(zhì)分離方法分類 物理分離法
按被分離組分的物理性質(zhì)差異,采用適宜的物理手段進(jìn)行分離的方法。這類方法中常用的有:氣體擴(kuò)散法、離心分離法、電磁分離法和噴嘴射流法等。
化學(xué)分離法
按被分離組分在化學(xué)性質(zhì)上的差異,通過(guò)適宜的化學(xué)過(guò)程使其分離的方法。包括:沉淀與共沉淀、溶劑萃取、離子交換、色譜分離、電化學(xué)分離、泡沫浮選、選擇性溶解等。
物理化學(xué)分離法 按被分離組分在物理化學(xué)性質(zhì)上的差異進(jìn)行分離的方法。如:蒸餾,揮發(fā),電泳,區(qū)域熔融和膜分離等。
常溫常壓下氧化鋅礦的氨浸-萃取-電積-渣浮選工藝流程圖
氧化鋅礦石
破碎磨礦氨法浸出液固分離浸出液萃取浸出渣浮 選鉛鋅精礦萃余液負(fù)載有機(jī)相凈化除雜富鋅液電積電鋅反萃電積殘液再生有機(jī)相尾礦
第二篇:耐火材料的化學(xué)礦物組成
耐火材料的化學(xué)礦物組成耐火材料的性質(zhì)取決于其中的物相組成、分布及耐火材料各相的特性,即取決于制品的化學(xué)礦物組成。對(duì)于既定的原料,即化學(xué)組成一定時(shí),可以采取適當(dāng)?shù)墓に嚪椒?,獲得具有某種特性的物相組織(如晶型、晶粒大小、分布以及形成固溶體和玻璃相等)和某種組織結(jié)構(gòu)(如致密程度、物料的顆粒大小和分布等),在一定限度由提高制品的工作性質(zhì)。
1、化學(xué)組成化學(xué)組成即耐火材料的化學(xué)成分,它是耐火制品的最基本特征之一。耐火材料是非均質(zhì)體,有主、副成分之分。通常將其基本成分稱為主成分,而將其他部分稱為副成分。副成分又按有意添加以提高制品某方面性能的成分,或是無(wú)意或不得已帶入的無(wú)益或有害成分,分別稱為添加成分及雜質(zhì)成分。主成分通常是高熔點(diǎn)耐火氧化物或復(fù)合礦物或非氧化物的一種或幾種。它是耐火制品的主體,直接決定了耐火制品性能的基礎(chǔ)條件。
添加成分往往是為彌補(bǔ)主成分在使用性能或生產(chǎn)性能以及作業(yè)性能某方面的不足而使用的,常被稱為結(jié)合劑、礦化劑、穩(wěn)定劑、燒結(jié)劑、減水劑、抗水化劑、抗氧化劑、促凝劑、膨脹劑等,添加成分種類繁多,是當(dāng)前耐火材料行業(yè)研究的重點(diǎn)對(duì)象。它們的共同特點(diǎn)是:加入量很少;能明顯地改變耐火制品的某種功能或特性;對(duì)該制品的主性能無(wú)嚴(yán)重影響。
雜質(zhì)成分則是指由于原料純度有限而被帶入或生產(chǎn)過(guò)程中混入的對(duì)耐火制品性能具有不良影響的部分。一般說(shuō)來(lái),K。O、Na。O及Fe0或Fe:O。都是耐火材料中的有害雜質(zhì)成分。
此外,堿性耐火材料(RO為主成分的)中的酸性氧化物(RO:)及酸性耐火材料申的堿性
氧化物都被視為有害雜質(zhì),它們?cè)诟邷叵戮哂袕?qiáng)烈的熔劑作用。這種作用使得共熔液相生
成溫度降低,生成的液相量增加,而且隨著溫度升高液相量增長(zhǎng)的速度加快,從而嚴(yán)重影響了耐火制品的高溫性能。
2、礦物組成鄭州鐙達(dá)耐火材料廠技術(shù)員介紹,耐火制品是礦物組成體。制品的性質(zhì)是其組成礦物和微觀結(jié)構(gòu)的綜合反映。因此,在分析制品的組成對(duì)其性質(zhì)的影響時(shí),單純從化學(xué)組成出發(fā)分析考察問(wèn)題是不夠全面的,應(yīng)該逐步觀察其化學(xué)礦物組成。耐火材料在其化學(xué)成分固定的條件下,由于成分分布的均勻性和加工工藝的不同,使制品組成中的礦物種類、數(shù)量、晶粒大小、結(jié)合狀態(tài)的不同,這并敦觀結(jié)構(gòu)的不同,造成制品的性能差異。例如,Si02含量相同的硅質(zhì)制品,因Si02在不異工藝條件下可形成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的兩種礦物——鱗石英和方石英,使制品的某些性質(zhì)會(huì)有差別。即使制品的礦物組成一定,但隨礦相的晶粒大小、形狀和分布情況的不同,亦會(huì)對(duì)制品性質(zhì)有顯著的影響。
第三篇:礦物材料
主要掌握如下概念 插層改性:是利用層狀結(jié)構(gòu)的粉體顆粒晶體層之間結(jié)合礦物材料:狹義礦物材料: 可直接利用其物理、化學(xué)性力較弱和存在可交換陽(yáng)離子等特性,通過(guò)離子交換或化能的天然礦物巖石,或以天然礦物巖石為主要原料加學(xué)反應(yīng)改變粉體層間結(jié)構(gòu)和界面性質(zhì)的改性方法。工、制備而成,而且組成、結(jié)構(gòu)、性能和使用效能與天水熱過(guò)程:指高溫、高壓下,于水、水溶液或水蒸汽等然礦物巖石原料存在直接繼承關(guān)系的材料。
廣流體中所進(jìn)行的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的總稱。義礦物材料: 以礦物巖石為主要原料加工、制備的材料 掌握下列工藝的主要化學(xué)反應(yīng)式 非金屬礦產(chǎn):是指除了礦物燃料以外的,其化學(xué)組成或?用石灰石生產(chǎn)生石灰 技術(shù)物理性能可供工業(yè)利用,而且有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的所有非
?用菱鎂礦生產(chǎn)菱苦土 金屬礦物與巖石(除金屬礦產(chǎn)、燃料礦產(chǎn)外,凡可利
?大理石被鹽酸腐蝕 用的巖石和天然非金屬礦物資源)
?用硫代硫酸鈉漂白高嶺土 礦物材料密實(shí)度:材料體積內(nèi)固體物質(zhì)所占的比例。
空隙率:材料體積內(nèi)空隙體積所占的比例 ?煅燒高嶺石生產(chǎn)莫來(lái)石
重量吸水率:材料吸水重量占材料干燥重量的百分比 ?用天然二水石膏生產(chǎn)建筑石膏(半水石膏)W重
?硬石膏在氧化焰條件下分解 體積吸水率:材料吸水體積占材料干燥體積的百分比
?白云石煅燒反應(yīng) W體
含水率:材料含水重量占材料干燥重量的百分?jǐn)?shù) ?用煤粉還原法,用重晶石生產(chǎn)硫化鋇 相對(duì)濕度:在同溫同壓下,空氣中實(shí)際所含水蒸汽的重?碳還原法用天青石生產(chǎn)碳酸鍶 量與飽和水蒸汽重量之比百分?jǐn)?shù)。
?用氫氟酸氣體除去石墨中的二氧化硅 耐水性:材料長(zhǎng)期在飽和水作用下不破壞,其強(qiáng)度也不
?硫酸法用磷灰石生產(chǎn)普通過(guò)磷酸鈣 顯著降低的性質(zhì),稱為耐水性。用軟化系數(shù)表示。
抗凍性:材料在吸水飽和狀態(tài)下,抵抗多次凍結(jié)和融化?用磷灰石和石英生產(chǎn)黃磷 作用(凍融循環(huán))而不破壞,同時(shí)也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的?用硼鎂石生產(chǎn)硼酸 性質(zhì),稱為抗凍性。
?用硼鎂石生產(chǎn)硼砂 一次凍融循環(huán):在-15℃的溫度(水在微小的毛細(xì)管中低于-15℃才能凍結(jié))凍結(jié)后,再在20 ℃的水中融化,?拜耳法用鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁
?用鋁土礦生產(chǎn)硫酸鋁 此過(guò)程稱為一次凍融循環(huán)。
抗?jié)B性:材料在水、油等液體壓力作用下,抵抗?jié)B透的掌握下列加工工藝 性質(zhì),稱為抗?jié)B性(不透水性)?用石灰石生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣 導(dǎo)熱系數(shù):在規(guī)定的傳熱條件下,材料兩面溫度差為?用白云石生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂 1 ℃,在1小時(shí)內(nèi)通過(guò)垂直于熱方向的面積為1m2,厚度為1m所傳遞熱量的千卡數(shù)。熱容量:材料在加熱時(shí)吸收熱量,冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì),稱為比熱(也稱為熱容量系數(shù)):1kg材料的溫度升高(或降低1℃,所吸收(或放出)的熱量,用C(kcal/kg ℃)表示。熱膨脹系數(shù):材料的溫度升高或降低,體積會(huì)有膨脹或收縮,其比率如果以面上兩點(diǎn)的距離計(jì)算時(shí),稱為熱膨脹系數(shù),如果以材料的體積計(jì)算時(shí),則成為體膨脹系數(shù)。單位為1/℃。?軟化點(diǎn):固態(tài)軟化趨于液態(tài)時(shí)的起點(diǎn)溫度,稱為軟化點(diǎn) ?用菱鎂礦生產(chǎn)高純氧化鎂 閃火點(diǎn):在一定條件下與火焰接觸。初時(shí)發(fā)生藍(lán)色閃光
?用石英、硼砂生產(chǎn)玻璃餐具 時(shí)的溫度 材料的強(qiáng)度:材料在外力作用下抵抗破壞的能力,稱為?用長(zhǎng)石、透輝石、滑石等礦物原料生產(chǎn)建筑陶瓷墻面
磚 強(qiáng)度。主要有抗壓、抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度
材料的彈性:材料在外力作用下產(chǎn)生變形,取消外力后,?高嶺土提純工藝 能夠完全恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì),稱為彈性。這種可以完?用膨潤(rùn)土生產(chǎn)活性白土 全恢復(fù)的變形,稱為彈性變形。?用硅線石生產(chǎn)莫來(lái)石 材料的塑性:材料在外力作用下產(chǎn)生變形,取消外力后,?膨脹蛭石生產(chǎn)工藝 變形不能完全恢復(fù),并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)性質(zhì),稱為塑性。這種不能恢復(fù)的變形,稱為塑性變形(永久變形 ?用硅藻土生產(chǎn)白炭黑 臨界換位溫度:大于此溫度,結(jié)晶物質(zhì)表面的若干原子?采用煤粉還原法,用重晶石生產(chǎn)硫化鋇 或離子有可能跳出原來(lái)的位置,與周圍其他原子或離子?用重晶石生產(chǎn)碳酸鋇 產(chǎn)生“換位作用”,即發(fā)生固相反應(yīng),產(chǎn)生新的化合物。
?用天青石復(fù)分解法生產(chǎn)碳酸鍶 水化反應(yīng):物質(zhì)與水所起的化合作用稱為水化。包括水
?炒鍋法用天然石膏生產(chǎn)β石膏 解
溶解:溶質(zhì)的分子、原子或離子均勻分散到溶劑中,稱掌握下列加工工藝
為溶解。此分散體系稱為溶液。此溶液是廣義的,可是?造粒法用天然石膏生產(chǎn)α石膏 液體,也可是氣體和固體。?氫氧化鈉高溫熔融法提純石墨工藝 結(jié)晶:在一定溫度下,當(dāng)可溶性晶體溶解于溶液時(shí),晶
?水基膠體石墨加工工藝 體表面的質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入溶劑,被溶解的質(zhì)點(diǎn)在溶液中不停地運(yùn)動(dòng),當(dāng)它們撞到晶體表面時(shí),可能重新被吸引回到晶?強(qiáng)酸浸漬法生產(chǎn)可膨脹石墨
?電解氧化法生產(chǎn)可膨脹石墨 體上來(lái),稱為結(jié)晶。
礦物表面改性:是指用物理、化學(xué)、機(jī)械等方法對(duì)礦物?硫酸法用螢石生產(chǎn)氫氟酸 粉體表面進(jìn)行處理,根據(jù)應(yīng)用的需要有目的地改變粉體?硫酸法用鈦鐵礦生產(chǎn)鈦白粉 表面的物理化學(xué)性質(zhì),如表面晶體結(jié)構(gòu)相官能團(tuán)、表面
?用鈦鐵礦精礦生產(chǎn)人造金紅石 能、表面潤(rùn)濕性、電性、表面吸附和反應(yīng)特性等等,以
?稀酸法用磷灰石礦粉生產(chǎn)普通過(guò)磷酸鈣 滿足現(xiàn)代新材料、新工藝和新技術(shù)發(fā)展的需要
物理涂覆:利用高聚物或樹脂等對(duì)粉體表面進(jìn)行涂覆而?用硼鎂石生產(chǎn)硼酸 達(dá)到表面改性的方法。?用玄武巖、輝綠巖生產(chǎn)巖棉制品 化學(xué)包覆:利用表面化學(xué)方法,如有機(jī)物分子中的官能
?用玄武巖、輝綠巖生產(chǎn)鑄石 團(tuán)在無(wú)機(jī)粉體表面的吸附或化學(xué)反應(yīng)對(duì)顆粒表面進(jìn)行局部包覆,使顆粒表面有機(jī)化而達(dá)到表面改性的方法 ?拜耳法用鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁 機(jī)械化學(xué)改性:是利用超細(xì)粉碎及其它強(qiáng)烈機(jī)械力作用?用鋁土礦生產(chǎn)硫酸鋁 有目的地對(duì)礦物表面進(jìn)行激活(在粉碎的同時(shí)添加改性
劑,有些改性劑還具有助磨作用)。
第四篇:美麗化學(xué)講稿
化學(xué)的美滲透在教學(xué)中
白山市江源區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校 張金鴻
化學(xué)改變了世界的面貌,改變了你我的生活?;瘜W(xué)對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展作出的貢獻(xiàn)在日常生活,工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中比比皆是。所以說(shuō)化學(xué)對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展作出的貢獻(xiàn)功不可沒(méi)。
神秘而美麗的化學(xué)物質(zhì)使我們對(duì)化學(xué)產(chǎn)生極大的感悟及無(wú)窮的遐思,是我們教學(xué)很好的素材。可以使學(xué)生對(duì)化學(xué)派生出濃厚興趣。
下面通過(guò)化學(xué)物質(zhì)顏色的美、化學(xué)元素美、結(jié)構(gòu)美、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的美,在教學(xué)中去激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力談?wù)勎业膬牲c(diǎn)想法。
一、通過(guò)化學(xué)物質(zhì)顏色的美、化學(xué)的元素美,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
自然之美。如神奇的溶洞、突兀的石林、浩瀚的大海、高聳的山峰等等,無(wú)不源于化學(xué)變化的神奇作用,無(wú)不是元素的不同組合。
而璀璨的鉆石、奪目的水晶,色彩艷麗的瑪瑙,更體現(xiàn)了元素原子之間的結(jié)構(gòu)之美。在化學(xué)教學(xué)中,充分運(yùn)用如鮮艷的色彩、繽紛的顏色、多樣的氣味、神奇的聲光效應(yīng)、奧妙的分子結(jié)構(gòu)等等豐富的化學(xué)物質(zhì)美,來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣。例如,在講述碳的時(shí)候,就告訴大家璀璨奪目的鉆石就是碳的一種單質(zhì)。通過(guò)展示物質(zhì)之美,就可以吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí)。
二、通過(guò)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)之美,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生獲得知識(shí)的直接手段,而且是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)規(guī)律、鞏固化學(xué)知識(shí)的重要途徑,更重要的是,可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。請(qǐng)看視頻。
總之,在化學(xué)中無(wú)處不顯示著美,只要教師在教學(xué)中充分挖掘各種美,并將其滲透于課堂教學(xué)中,那么不僅可以使學(xué)生輕松愉快地獲得知識(shí),而且還可以培養(yǎng)學(xué)生的審美能力和創(chuàng)新精神,促進(jìn)他們身心健康發(fā)展,更可以激發(fā)學(xué)生保護(hù)環(huán)境、構(gòu)建和諧社會(huì)的責(zé)任感。
第五篇:地基處理講稿
地基處理 前言
地基處理的主要目的:提高軟弱地基的強(qiáng)度,保證地基的穩(wěn)定;降低軟弱地基的壓縮性,減少地基的沉降和不均勻沉降;防止地振時(shí)地基土的振動(dòng)液化;消除特殊土的濕陷性,膨脹性和凍脹性。第一章 緒言
1.1 地基處理的含義
場(chǎng)地:工程建設(shè)所直接占有并直接使用用的有限面積的土地。地基:承托建筑物基礎(chǔ)場(chǎng)地。
1.強(qiáng)度和穩(wěn)定性;2.變形;3.滲漏;4.液化。基礎(chǔ):建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)。地基處理(也稱地基加固):天然地基很軟弱,不能滿足地基承載力和變形的設(shè)計(jì)要求,需經(jīng)人工處理后才能建造基礎(chǔ)。1.2 地基處理的對(duì)向及其特性
地基處理的對(duì)向是軟弱地基和特殊土地基 1.2.1 軟弱地基
軟弱地基主要由淤泥,淤泥質(zhì)土,沖填土,雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基。
1. 軟土
軟土是淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱。它的特性是天然含水量高,天然孔隙比大,抗剪強(qiáng)度低,壓縮系數(shù)高,滲透系數(shù)小。在外荷載作用下地基承載力低,地基變形大,不均勻變形也大。2. 沖填土
沖填土(吹填土)是在整治和疏通江河時(shí),用挖泥船或泥漿泵把江河或港灣底部的泥砂用水力沖填形成。3. 雜填土
是覆蓋在城市地表的人工雜物。4. 高壓縮性土
飽和松散粉細(xì)砂包括部分粉土,在動(dòng)力荷載重復(fù)作用下將產(chǎn)生液化;在基坑開挖時(shí)會(huì)產(chǎn)生管涌。1.2.2 特殊土地基
有地區(qū)性特點(diǎn),包括軟土,濕陷性黃土,膨脹土,紅粘土和凍土等。1. 濕陷性黃土
在一定壓力下受水浸濕,土結(jié)構(gòu)迅速破壞,并發(fā)生顯著附加下沉的黃土稱濕陷性黃土。2. 膨脹土
膨脹土是土中粘粒成分由親水性礦物組成,同時(shí)具有顯著的吸水膨脹軟化和失水收縮開裂兩種變形特性的粘性土。
裂隙發(fā)育是膨脹土的一個(gè)重要特征。3.紅粘土
碳酸鹽系出露區(qū)的巖石在氣侯變化大和潮濕的環(huán)境下經(jīng)風(fēng)化作用,形成棕紅、褐黃等色的高塑性粘土稱紅粘土。
4.節(jié)性凍土
凍土提指氣侯在負(fù)溫條件下,其中含有冰的各種土。季節(jié)性凍土是指該凍土在冬季節(jié)凍結(jié),而夏季融化的土層
1.3 地基處理的目的 地基處理的目的是采取各種地基處理方法以改善地基條件。1.3.1 改善剪切特性
地基剪切破壞反映在地基土的剪切強(qiáng)度不足。1.3.2 改善壓縮特性
地基的高壓縮性表現(xiàn)在建筑物的沉降和不均勻沉降,因此必須采取措施減少地基的沉降或不均勻沉降。1.3.3 改善透水特性
地基的透水性表現(xiàn)在堤壩等基礎(chǔ)產(chǎn)生的地基滲漏;市政開挖工程中,因土層內(nèi)常夾有薄層粉砂或粉土而產(chǎn)生流砂和管涌。1.3.4 改善動(dòng)力特性
地基的動(dòng)力特性表現(xiàn)在地震時(shí)飽和松散粉細(xì)砂將會(huì)產(chǎn)生液化,為此需要采取措施防止地基土液化,并改善其振動(dòng)特性以提高地基的抗震性能。1.3.5 改善特殊土的不良地基的特性
主要是消除或減少黃土的濕陷性和膨脹土的脹縮性等地基處理的措施。1.4 地基處理方法分類
按時(shí)間分類:臨時(shí)處理和永久處理 按處理深度:淺層處理和深層處理
按處理對(duì)象:砂性土處理和粘性土處理,飽和處理和非飽和處理
地基處理的基本方法:置換,夯實(shí),擠密,排水,膠結(jié),加筋和冷熱處理等。
1.5 地基處理的方案選擇 1.5.1 選擇前調(diào)查研究
1.結(jié)構(gòu)條件
建筑物的體型,剛度,結(jié)構(gòu)受力體系,建筑物材料和使用要求;荷載大小,分布和種類;基礎(chǔ)類型,布置和埋深;基底壓力,天然地基承載力和變形容許值等.2.地基條件
地形及地質(zhì)成因,地基成層狀況;軟弱土層厚度,不均勻性和分布范圍;持力層位置及狀況;地下水情況及地基土的物理和力學(xué)性質(zhì).各種軟土地基的性狀是不同的,現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件隨著場(chǎng)地的位置不同也是多變的.可能具有多種地基處理方案.如果根據(jù)軟弱土層厚度確定地基處理方案,當(dāng)軟弱土層厚度較薄時(shí),可采用簡(jiǎn)單的淺層加固方法;反之可按加固土的的特性和地下水位高低采用排水固結(jié)法,水泥攪拌法等.如遇砂性土地基,若主要考慮解決砂土的液化問(wèn)題,則一般可采用強(qiáng)夯法振沖法等.如遇軟土層中夾有薄砂層,則一般不需設(shè)置豎向排水井,可直接采取堆載預(yù)壓法;另外根據(jù)具體情況也可采用擠密樁法.如遇淤泥質(zhì)土地基,由于其透水性差,一般就采用豎向排水井和堆載預(yù)壓法,真空預(yù)壓法,土工合成材料等.如遇雜填土,沖填土和濕陷性黃土地基,在一般情況下采用深層密實(shí)法是可行的.3.環(huán)境影響
在地基處理施工中應(yīng)考慮場(chǎng)地環(huán)境影響: 采用強(qiáng)夯法和振動(dòng)砂樁擠密法等施工時(shí),振動(dòng),噪音和擠土對(duì)鄰近建筑物和居民會(huì)產(chǎn)生影響和干擾.采用堆載預(yù)壓法時(shí),將會(huì)有大量土方運(yùn)進(jìn)輸出;采用真空預(yù)壓法或降水預(yù)壓法時(shí),會(huì)使鄰近建筑物周圍地基產(chǎn)生附加下沉;采用高壓噴射注漿法或石灰樁時(shí),有時(shí)會(huì)污染周圍環(huán)境;4.施工條件
1)用地條件:如果施時(shí)占地較大,會(huì)影響經(jīng)濟(jì)造價(jià);2)工期:
3)工程用料:盡可能就地取材;4)其它: 施工機(jī)械,施工難易程度,等也是采用何種地基處理方案的關(guān)鍵因素.1.5.2 地基處理方案確定步驟
1.在選擇地基處理方案前應(yīng)具備的資料
1)如果勘察資料不全,則根據(jù)可能采用的地基處理方法所需的勘察資料作必要的補(bǔ)充勘察;并須搜集地下管線和地下障礙物分布情況的資料;
2)對(duì)地基處理設(shè)計(jì),除應(yīng)滿足地基土強(qiáng)度,變形,抗液化和抗?jié)B等要求外,還應(yīng)確定地基處理范圍;
3)某一地區(qū)常用的地基處理方法往往是該地區(qū)地的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié).2.在確定地基處理方案時(shí)可按下列步驟進(jìn)行
1)根據(jù)搜集的資料,初步選定幾種地基處理方案;2)對(duì)初步選定的幾種方案,從預(yù)期處理效果,材料來(lái)源和消 ,施工機(jī)具和進(jìn)度,對(duì)周圍環(huán)境影響等各種因素對(duì)比,從中選出最佳的處理方案;選擇地基處理方案時(shí),還應(yīng)同時(shí)考慮加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的整體性和剛度;3)對(duì)已選定的地基處理方案,根據(jù)建筑物安全等級(jí)和場(chǎng)地復(fù)雜程度,可在有代表性的場(chǎng)地進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)體試驗(yàn),來(lái)選擇合理的施方法和確定處理效果.1.6 地基處理效果檢驗(yàn)
對(duì)地基處理效果檢驗(yàn),應(yīng)在地基處理施工結(jié)束后經(jīng)一定時(shí)間的休止恢復(fù)后再進(jìn)行檢驗(yàn).因?yàn)榈鼗庸逃袀€(gè)時(shí)效作用,復(fù)合地基的強(qiáng)度和模量的提高往往需要一定的時(shí)間,隨時(shí)間的延長(zhǎng),其強(qiáng)度和模量在不斷的增長(zhǎng).效果檢驗(yàn)的方法有: 鉆孔取樣,靜力觸探試驗(yàn),輕便觸探試驗(yàn),標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),載荷試驗(yàn)等措施.在地基處理設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)加固后地基必須滿足有關(guān)工程對(duì)地基強(qiáng)度和變形的要求.1.7 地基處理的監(jiān)測(cè)和監(jiān)理
由于地基處理是一項(xiàng)隱蔽工程,施工時(shí)必須重視施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)和質(zhì)量檢驗(yàn)的方法,只有通過(guò)施工全過(guò)程的監(jiān)理,才能保證質(zhì)量,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和采取必要的措施.沉降和位移的觀測(cè)周期,應(yīng)根據(jù)觀測(cè)目的,工程要求,沉降和位移速率等具體情況確定,以便能以較小的工作量,獲得最大限度的觀測(cè)信息,而又能反映變形特征為原則.沉降和位移觀測(cè)的基本精度要求,應(yīng)根據(jù)建筑物地基容許變形值,并考慮建筑類型,變形速率和沉降周期等因素綜合分析進(jìn)行確定.18 地基處理技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況 老方法得到改進(jìn),新方法不斷涌現(xiàn).隨著地基處理工程實(shí)踐和發(fā)展,人們?cè)诟脑焱恋墓こ绦再|(zhì)的同時(shí),不斷豐富了對(duì)土的特性研究和認(rèn)識(shí),從而又進(jìn)一步推動(dòng)了地基處理技術(shù)和方法的更新,因而地基處理成為土力學(xué)基礎(chǔ)工程領(lǐng)域中的一個(gè)較有生命力的分枝.第二章
換填 2.1 概述
當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿足不了建筑物的要求,而軟弱土層的厚度又不很大時(shí),將基礎(chǔ)底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去,然后分層換填強(qiáng)度較大的砂,碎石,素土,灰土.二灰,粉煤灰,高爐渣或其它性能穩(wěn)定,無(wú)侵蝕性的材料,并壓實(shí)至要求密度為止,這種地基處理方法稱為換填法。換填法分為低洼地域筑高(平整場(chǎng)地)或堆填筑高(道路路基)按回填不同材料形成的墊層,命名為該種材料的墊層,如砂墊層砂石墊層等.在用換填法處理地基的設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的勘察和調(diào)查工作,其主要內(nèi)容有: 1)查明地層土性及不良地質(zhì)現(xiàn)象;2)查明處理場(chǎng)地的地形,地質(zhì)構(gòu)成及土的物理性質(zhì);3)查明地下水的埋藏條件,類型,埋深,流量,最高與最低水位和年變化幅度,侵蝕性等;4)查明地下管線,防空洞及地下障礙物的分布范圍及走向;5)查明換填土料的來(lái)源,種類,規(guī)格,等.根據(jù)工程地質(zhì)條件,建筑工程的要求及材料來(lái)源和種類等進(jìn)行綜合分析對(duì)比,提出合理的換填土處理方案.2.2 壓實(shí)原理及壓實(shí)參數(shù)
當(dāng)粘性土的土樣含水量較小時(shí),其粒間力較大,在一定外部壓實(shí)功能作用下,如還不能有效地克服引力而使土粒相對(duì)移動(dòng),這時(shí)壓實(shí)效果比較差;當(dāng)增加土樣含水量時(shí),結(jié)合水模逐漸增厚,減小了引力,土粒在相同壓實(shí)功能條件下易于移動(dòng)而擠密,所以壓實(shí)效果較好.但當(dāng)含水量增加到一定程度后,孔隙中出現(xiàn)了自由水,結(jié)合水模擴(kuò)大作用就不大了,因而引力的減小就不顯著,此時(shí)自由水模填充在孔隙中,從而阻止土粒移動(dòng)的作用所以壓實(shí)效果又趨于下降,因而設(shè)計(jì)時(shí)要選擇一個(gè)”最優(yōu)含水量”.在工程實(shí)踐中,對(duì)墊層的碾壓質(zhì)量的檢驗(yàn),是要求能獲得填土的最大干密度,其最大干密度可用室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)確定.2.3 砂(砂石,碎石)墊層
2.3.1 砂(砂石、碎石)墊層設(shè)計(jì)
對(duì)砂(砂石、碎石)墊層的設(shè)計(jì)要求有足夠的厚度以置換可能被剪切破壞的軟弱土層,又要求有足夠的寬度以防止砂墊層向兩側(cè)擠出。
1.砂墊層厚度的確定
砂墊層的厚度應(yīng)根據(jù)砂墊層底面下臥層的承載力及建筑物對(duì)地基變形要求確定,當(dāng)按下臥層承載力確定時(shí),應(yīng)符合:
pz?pcz?fz
墊層底面處的附加壓力,除可用彈性理論中土中應(yīng)力計(jì)算公式計(jì)算外,還可規(guī)范(JGJ79-91)規(guī)定可按下式進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算: 條形基礎(chǔ):
pz?b(p?pc)
b?2ztan?矩形基礎(chǔ):
pz?bl(p?pc)
(b?2ztan?)(l?2ztan?)
2.砂墊層的寬度確定
砂墊層寬度應(yīng)以滿足基礎(chǔ)底面壓力擴(kuò)散和不破壞墊層側(cè)面土質(zhì)為原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。規(guī)范(JGJ79-91)規(guī)定可按下式進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算:
b/?b?2ztan?
3.砂墊層承載力的確定
墊層的承載力決定于填筑材料的性質(zhì),施工機(jī)具能量大小及施工質(zhì)量的優(yōu)劣等,一般應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)確定。另外墊層載力的設(shè)計(jì)值應(yīng)對(duì)軟弱下臥層的承載力驗(yàn)算后再確定。
4.沉降計(jì)算
當(dāng)墊層斷面確定后,對(duì)于重要的建筑物或墊層下存在軟弱下臥層的建筑物,還應(yīng)進(jìn)行地基的變形計(jì)算,這量建筑物基礎(chǔ)的沉降等于墊層自身的變形量與下臥層的變形量之和:
s?s1?s2
砂墊層的自身變形量可按:
s?(p??p?z)/Es 22.3.2砂(砂石、碎石)墊層的施工
1.砂(砂石、碎石)料
用砂石料作墊層時(shí)宜選用級(jí)配良好,質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂,粗砂等,料中不含有植物殘?bào)w,垃圾等雜,且泥量不應(yīng)大于5%用粉細(xì)砂作填筑料時(shí),應(yīng)摻入25%-30%的碎石或卵石,且應(yīng)分布均勻,最大粒徑不得大于50毫米用于排水固結(jié)的砂石料,含量不宜超過(guò)3%。對(duì)濕陷性黃土地基,不得選取用砂石等滲水材料。
2.施工參數(shù)
砂墊層選取用的材料應(yīng)進(jìn)行室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn),確定最大干密度和最優(yōu)含水量,然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)系數(shù),確定設(shè)計(jì)要求的干密度,依此作為檢驗(yàn)砂墊層質(zhì)量控制的技術(shù)指標(biāo)。
3.施工要點(diǎn)
按密實(shí)方法分類施工機(jī)械有:機(jī)械碾壓法,重錘夯實(shí)法和平板振動(dòng)法。機(jī)械碾壓法:是采用各種壓實(shí)機(jī)械來(lái)壓實(shí)地基土。常用于基坑面積大和開挖土方量較大的工程。
為了將室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)的結(jié)果用于設(shè)計(jì)和施工,必須研究室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)碾壓的關(guān)系。所有施工參數(shù)都必須由工地試驗(yàn)確定。
重錘夯實(shí)法:是用起重機(jī)械將夯錘提到一定高度,然后自由落錘不斷重復(fù)夯擊以加固地基。一般適用于地下水位距地表08米以上稍濕的粘性土,砂土,濕陷性黃土,雜填土和分層填土。
平板振動(dòng)法:是使用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)來(lái)處理無(wú)粘性土或粘粒含量少,透水性好的松散雜填土等地基的方法。
振動(dòng)壓實(shí)效果與填土成分,振動(dòng)時(shí)間等因素有關(guān)。一般振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)效果越好但振動(dòng)超過(guò)某一值后,振動(dòng)引起的下沉基本穩(wěn)定,即使繼續(xù)振動(dòng)也不能起到進(jìn)一步壓實(shí)作用。
砂石實(shí)宜采用振動(dòng)碾或振動(dòng)壓實(shí)機(jī)等壓密,其壓實(shí)效果,分層鋪填厚度,壓實(shí)遍數(shù),最優(yōu)含水量等應(yīng)根據(jù)具體施工方法及施工機(jī)具通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定
對(duì)墊層底部有古井、古墓等軟硬不均的部位時(shí),應(yīng)先予以清理后,再用砂石逐層回填夯實(shí),并經(jīng)檢驗(yàn)合格后,方可鋪填上一層砂石料后再進(jìn)行施工。
嚴(yán)禁擾動(dòng)墊層下臥的軟土。
砂石墊層的底機(jī)宜鋪設(shè)在同一標(biāo)高上,如置換深度不同,基底土層面應(yīng)挖成階梯或斜面坡搭接,并按先深后淺的順序施工,搭接處應(yīng)夯壓密實(shí)。
墊層的施工方法應(yīng)控制分層鋪填厚度、每層壓實(shí)遍數(shù)等宜通過(guò)試驗(yàn)確定。人工級(jí)配的砂石應(yīng)拌和均勻。
當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí),宜采用排水或降水措施,注意邊坡穩(wěn)定。2.3.3 砂(砂石、碎石)墊層質(zhì)量檢驗(yàn)
砂(砂石、碎石)墊層的質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)隨施工分層進(jìn)行。檢驗(yàn)方法主要有環(huán)刀法、貫入測(cè)定法。
2.3.4 砂墊層工程實(shí)例 2.4 粉煤灰墊層
粉煤灰墊層是對(duì)軟弱土地基采用的換填加固技術(shù)之一。2.4.1 粉煤灰的工程特性及其不境的影響 1.自重輕
對(duì)回填土工程帶來(lái)有利的一面,可降低下臥層土的壓力,減少沉降。
2.擊實(shí)性能好粉煤灰的顆粒組成特點(diǎn),使它具有可振實(shí)或碾實(shí)的條件,擊實(shí)曲線峰值段比天然土具有相對(duì)較寬的最優(yōu)含水量區(qū)間。在回填施工過(guò)程中達(dá)到設(shè)計(jì)密實(shí)度要求的含水量容易控制。3.抗剪強(qiáng)度
抗剪試驗(yàn)按直剪(快剪)和三軸剪(固結(jié)不排水剪)分別進(jìn)行,粉煤灰的內(nèi)摩擦角粘聚力均隨其灰種、剪切方法、壓密系數(shù)大小和齡期長(zhǎng)短有關(guān)。4.壓縮性
粉煤灰的壓縮性能與擊實(shí)功能、密實(shí)度和飽和度程度等到因素有關(guān)。5.承載能力
粉煤灰墊層壓實(shí)后承載能力的試驗(yàn)結(jié)果得知,具有遇水后強(qiáng)度降低的特性。6.滲透性
由于粉煤灰顆粒組成近似砂質(zhì)粉土,太實(shí)過(guò)程中與壓實(shí)初期具有較大的滲透系數(shù),但隨著齡期的增加,滲透性能逐漸減弱。
7.抗液化性實(shí)際貫入擊數(shù)證明不會(huì)發(fā)生液化。8.對(duì)環(huán)境的影響
粉煤灰是一種堿性材料,遇水后由于堿性可溶物的析出使用權(quán)PH值升高。PH值及含硼量
上海粉煤灰的初始PH值較高,大于土壤本底值。但隨著時(shí)間的推移,實(shí)踐證明PH值會(huì)衰減到接近土壤本底值,一般能滿足有關(guān)環(huán)境保護(hù)的要求,在初期對(duì)綠化有一定的影響。
粉煤灰經(jīng)這壓實(shí)與凝膠后,硼的釋放是緩慢和微量的,且在大自然長(zhǎng)期緩沖作用下會(huì)衰減下來(lái),一般可以達(dá)到有關(guān)要求。
微量有害元素
粉煤灰中微量有害元素,特別是其浸出液中,有害元素的溶出對(duì)土壤和地下水的影響是又一個(gè)環(huán)境影響問(wèn)題。
由于地下水的稀釋、粉煤灰自身的化學(xué)反應(yīng)、土壤的過(guò)濾和固定作用以及微量元素在高堿溶液相中的沉淀作用,地下質(zhì)符合生活用水標(biāo)準(zhǔn)。
放射性元素由于原煤成礦過(guò)程中伴生某些微量放射性礦物,因此粉煤灰具有較弱的放射性。試驗(yàn)證明其放射性基本上不會(huì)對(duì)人體構(gòu)成危害。2.4.2 粉煤灰墊層的設(shè)計(jì)和施工
不同材料的墊層,其應(yīng)力分布稍有差異,但試驗(yàn)結(jié)果表明,其極限承載力比較接近,沉降特性也基本相似,所以各種材料的墊層設(shè)計(jì)都近似按砂墊層的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。
粉煤灰墊層可采用分層壓實(shí)法。壓可用平板振動(dòng)器、蛙式打夯機(jī)、壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)等。機(jī)具選取應(yīng)按工程性質(zhì)、設(shè)計(jì)要求和工程地質(zhì)條件等確定。粉煤灰墊層不應(yīng)采用水沉法或浸水飽和施工。
對(duì)過(guò)濕的粉煤灰應(yīng)瀝干裝運(yùn),裝運(yùn)時(shí)含水量以15%-25%為宜。底層粉煤灰宜選用較粗的灰,并使含水量稍低于最優(yōu)含水量。
施工壓實(shí)參數(shù)可由室內(nèi)輕型擊實(shí)試驗(yàn)確定。
填筑應(yīng)分層鋪筑與碾壓,設(shè)置泄水溝或排水肓溝。虛鋪厚度與碾壓遍在通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)小型試驗(yàn)確定。對(duì)小型工程可采用人工分層攤鋪,在整平后用平板振動(dòng)器或蛙式打夯機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。大中型工程可采用機(jī)械攤鋪,在整平后用履帶式機(jī)具初壓二遍,然后用中、重型壓路機(jī)碾壓。
施工時(shí)宜當(dāng)天鋪筑,當(dāng)天壓實(shí)施工時(shí)壓實(shí)含水量應(yīng)控制在最優(yōu)含水量區(qū)間范圍內(nèi)。施工時(shí)最低氣溫不低于0Co,以防粉煤灰含水凍脹。每一層粉煤灰墊層經(jīng)驗(yàn)收合格后,應(yīng)及時(shí)鋪筑上層或采用封層,以防干燥松散起塵污染環(huán)境,并禁止車輛在其上行駛通行。
粉煤灰的分層施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是壓實(shí)系數(shù)大于或等于0.90,可選用環(huán)刀壓入法或鋼筋貫入法進(jìn)行檢驗(yàn)。
換填結(jié)束后,可按工程要求進(jìn)行墊層的工程質(zhì)量驗(yàn)收,驗(yàn)收方式可采用載荷試驗(yàn)進(jìn)行。2.4.3 粉煤灰墊層工程實(shí)例 2.5 干渣墊層
干渣亦稱高爐重礦渣,簡(jiǎn)稱礦渣。2.5.1 干渣墊層的工程特性
1.穩(wěn)定性
干渣在回填工程中推廣應(yīng)用取決于其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。衡量穩(wěn)定性主要觀察干渣在生產(chǎn)、施工與使用與使用時(shí)是否會(huì)產(chǎn)生硅酸鹽分解、石灰分解和鐵錳分解。
2.松散密度
3.變形模量
干渣的變形模量一般大于或等于砂(碎)石墊層的變形模量值。2.5.2 干渣墊層的設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn)
1.干渣墊層的厚度和寬度可按砂墊層的計(jì)算方法確定。2.干渣墊層的承載力和變形模量通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。3.干渣墊層材料可根據(jù)工程的具體條件選用。4.用于干渣墊層的技術(shù)條件應(yīng)符合下列指標(biāo):
穩(wěn)定性須合格;
松散密度應(yīng)大于1.1噸/立方米;
泥土與有機(jī)雜質(zhì)含量應(yīng)小于5%。5.施工采用分層壓實(shí)法。
6.干渣墊層質(zhì)量檢驗(yàn)包括:分層施工質(zhì)量檢驗(yàn)和工程質(zhì)量驗(yàn)收。2.6 土(素土)、灰土和二灰土墊層
素土墊層(簡(jiǎn)稱土墊層)或灰土墊層(石灰與土的體積配合比一般為2:8或3:7)或二灰土墊層。在濕陷性黃土地區(qū)使用較為廣泛,這是一種以土治土的處理濕陷性黃土地基的傳統(tǒng)方法,處理厚度一般為1-3米。通過(guò)處理地基底下的部分濕陷性黃土層,可達(dá)到減小地基的總濕陷量,并控制未處理土層濕陷量的處理效果。2.6.1土(素土)、灰土和二灰土層設(shè)計(jì)和施工
1.局部墊層的平面處理范圍,每邊超出基礎(chǔ)底邊的寬度,可按下式計(jì)算,并不應(yīng)小于墊層厚度的一半:
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2.整片墊層的處理范圍,每邊超出建筑物外墻基礎(chǔ)外緣的寬度,不應(yīng)小于墊層的厚度,并不應(yīng)小于2米。
3.控制墊層質(zhì)量的壓實(shí)系數(shù)?c應(yīng)符合下列要求: 當(dāng)墊層厚度不大于3米時(shí),?c?0.93。當(dāng)墊層厚度大于3米時(shí)?c?0.95 4.墊層的承載力設(shè)計(jì)值,應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)求得。
5.素土土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過(guò)5%,亦不得含有凍土或膨脹土,不得夾有磚、瓦和石塊等滲水材料,碎石粒徑不得大于50毫米。
6.墊層施工,應(yīng)先將需處理的濕陷性黃土挖出,然后利用黃土或其它粘性土作土料,經(jīng)過(guò)篩后,在最優(yōu)含水量狀態(tài)下分層回填夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
7.對(duì)每分層施工畢,應(yīng)在每層表面下2/3厚度處取樣,宜用環(huán)刀法及鋼筋貫入儀測(cè)定其干密度,取樣數(shù)量不應(yīng)小于下列規(guī)定: 整個(gè)墊層,每100平米每層3次;
矩形(或方形)基礎(chǔ)底面的墊層,每層2次;
條形(包括管道)基礎(chǔ)底面下的墊層,每30米長(zhǎng)每層2處。2.6.2素土及灰土墊層工程實(shí)例
1.工程概況
2.場(chǎng)地土工程性質(zhì)
場(chǎng)地土工程性質(zhì)概況 場(chǎng)地的濕陷性
3.地基處理方法選擇
挖除全部濕陷土層,以素土和灰土墊層加以置換; 采用粉煤灰或灰土擠密樁穿透這部分濕陷地層; 采用預(yù)制鋼筋混凝土樁。第三章
深層密實(shí)
深層密實(shí)是指采用爆破、夯擊、擠壓和振動(dòng)等方法,對(duì)松軟地基土進(jìn)行振密和擠密。它與淺層加固方法的不同點(diǎn),不但在于其所用的施機(jī)具不同,為重要的是它可使地基土在較大深度范圍內(nèi)得以密實(shí)。
爆破法:是將炸藥放在地面沈處深處,引爆后在地基土內(nèi)產(chǎn)生了高速壓力波,爆炸源附近的區(qū)域內(nèi),沖擊波使土的疏松結(jié)構(gòu)液化,形成密實(shí)的結(jié)構(gòu),以達(dá)到地基土加固的目的。
強(qiáng)夯法:是一種將幾十噸的重錘,從幾十米的高處自由落下,對(duì)土進(jìn)行強(qiáng)力夯擊的方法。
擠密法:是以振動(dòng)、沖擊或帶套管等方法成孔,然后向孔中填入砂、石、土(或灰土、二灰)、石灰或其它材料,再加以振實(shí)而成為直徑較大樁體的方法。
注意:擠密砂樁的“砂樁”與堆載預(yù)壓的“砂井”在作用上也是有區(qū)別的。砂樁的作用主要是地基擠密,因而樁徑較大,樁距較小。而砂井的作用主要是排水固結(jié),所以井徑較小,井距較大。
水泥粉煤灰碎石樁:簡(jiǎn)稱CFG樁,是在碎石樁的基礎(chǔ)上摻入適量的石屑、粉煤灰和少量的水泥加水拌和后制成的一種具有一定膠結(jié)強(qiáng)度的樁體。
由于碎石樁是由松散的碎石組成,在荷載的作用下會(huì)產(chǎn)生鼓脹變形,當(dāng)樁周土為強(qiáng)度較低的軟粘土?xí)r,樁體易產(chǎn)生鼓脹破壞。為此碎石樁加固軟土地基僅可年高地基承載力約一倍左右。而CFG樁是一種低強(qiáng)度混凝土樁,因而它可以較大幅度地提高地基承載力。
深層地基土的加固效果主要取決于以下幾個(gè)因素: 土的類別。特別是土的級(jí)配和細(xì)顆粒的含量; 土的飽和度和地下水位; 初始相對(duì)密度; 現(xiàn)場(chǎng)原始應(yīng)力; 天然土結(jié)構(gòu)(包括沉積年代和膠結(jié)情況);
所選取用的地基處理方法,及其設(shè)計(jì)和施工參數(shù)。3.1 強(qiáng)夯 3.1.1概述
強(qiáng)夯是法國(guó)技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法,它是通過(guò)一般8-30噸的重錘(最重可達(dá)200噸)和8-20米的落距(最高可達(dá)40米),對(duì)地基土施加很大的沖擊能,在地基中出現(xiàn)的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力,可提高地基土的強(qiáng)度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性條件。
工程實(shí)踐表明強(qiáng)夯法具有施工簡(jiǎn)單、加固效果好、使用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),因而被世界各國(guó)所重視。
3.1.2加固機(jī)理
強(qiáng)夯法加固地基有三種不同的加固機(jī)理:動(dòng)力密實(shí)、動(dòng)力固結(jié)、動(dòng)力置換,它取決于地基土的類別和強(qiáng)夯施工工藝。
1.動(dòng)力密實(shí)
采用強(qiáng)夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動(dòng)力密實(shí)的機(jī)理,即用沖擊型動(dòng)力荷載,使土體中的孔隙減小,土體變得密實(shí),從而提高地基強(qiáng)度。非飽和土的夯實(shí)過(guò)程,就是土中的氣相被擠出的過(guò)程,其夯實(shí)變形主要是由于土顆粒的相對(duì)位移引起的。
2.動(dòng)力固結(jié)
用強(qiáng)夯法處理細(xì)顆粒飽和土?xí)r,則是借助于動(dòng)力固結(jié)的理論,即巨大的沖擊能量在土中產(chǎn)生很大的應(yīng)力波,破壞了土體原有的結(jié)構(gòu),使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙,增加了排水通道,使孔隙水順利逸出,待超孔隙水壓力消散后,土體固結(jié)。由于軟土的觸變性強(qiáng)度得到提高。
飽和土的壓縮
由于土中有機(jī)質(zhì)的分解,土中大多數(shù)都以微氣泡形式出現(xiàn)的氣體,進(jìn)行強(qiáng)夯時(shí),氣體體積壓縮,孔隙水壓力增大,隨后氣體有所膨脹,孔隙水排出的同時(shí),孔隙水壓力減小。
產(chǎn)生液化
在重復(fù)夯擊作用下,施加在土體的夯擊能量,使氣體逐漸受到壓縮。因此,土體的沉降量與夯擊能成正比。當(dāng)氣體按體積百分比接近零時(shí),土體更成為不可壓縮的。相應(yīng)于孔隙水壓力上升到覆蓋壓力相等的能量級(jí),土體即產(chǎn)生液化。
應(yīng)當(dāng)指出,天然土的液化常常是逐漸發(fā)生的,絕大多數(shù)沉積物是層狀和結(jié)構(gòu)性的。粉質(zhì)土層和砂質(zhì)土層比粘性土層先進(jìn)入液化。強(qiáng)夯出現(xiàn)的液化不同于地震時(shí)的液化只是土體局部液化。
滲透性變化
在很大夯擊能作用下,地基土體中出現(xiàn)沖擊波和動(dòng)應(yīng)力。當(dāng)所出現(xiàn)的超孔隙水壓力大于顆粒間的側(cè)向壓力時(shí),致使土顆粒間出現(xiàn)裂隙,形成排水通道。此時(shí)土的滲透系數(shù)驟增,孔隙水得以排出。
當(dāng)孔隙水壓力消散到小于顆粒間的側(cè)向壓力時(shí),裂隙即自行閉合,土中水運(yùn)動(dòng)重新又恢復(fù)常態(tài)。
觸變恢復(fù)
在重復(fù)夯擊作用睛,土體的強(qiáng)度逐漸降低,當(dāng)土體出現(xiàn)液化或接近液化時(shí),土體的強(qiáng)度達(dá)到最低值。隨著孔隙水壓力的消散,土的抗剪強(qiáng)度和變形模量都有了較大幅度的增長(zhǎng)。
飽和粘性土具有觸變性,當(dāng)強(qiáng)夯以后,土的結(jié)構(gòu)被破壞,強(qiáng)度幾乎為0,隨著時(shí)間的推移,強(qiáng)度又逐漸恢復(fù)。這種觸變強(qiáng)度的恢復(fù)也稱時(shí)效。
靈敏度高的粘土中,存在觸變現(xiàn)象這一土的特性是眾所周知的。實(shí)際上這一現(xiàn)象對(duì)所有細(xì)顆粒土都是明顯的,僅程度不同而已。經(jīng)強(qiáng)夯后土在觸變恢復(fù)過(guò)程中,對(duì)振動(dòng)是十分敏感的,所以在進(jìn)行勘探和測(cè)試工作時(shí)應(yīng)十分注意。
對(duì)動(dòng)力固結(jié)的理論模型,可以從四個(gè)方面進(jìn)行解釋。
由于微氣泡的存在,充滿氣缸的水認(rèn)為是可壓縮的,亦即孔隙水具有壓縮性; 夯擊前、后土的滲透性的變?nèi)?,可用一個(gè)孔徑可變的排水孔時(shí)行模擬;
彈簧剛度是模擬土體的壓縮模量,過(guò)去傳統(tǒng)的固結(jié)理論的觀點(diǎn)認(rèn)為是常數(shù),實(shí)際上強(qiáng)夯法施工時(shí),在反復(fù)荷載影響下,會(huì)使壓縮模量有很大改變。
加載后傳遞力的活塞和氣缸間存在摩阻力。因此液體中壓力減少,不能自動(dòng)導(dǎo)致活塞的位移和彈簧的變化。
3.動(dòng)力置換動(dòng)力置換可分為整式置換和樁式置換;整式置換是采用強(qiáng)夯將碎石整體擠入淤泥中,其作用機(jī)理類似于換土墊層。樁式置換是通過(guò)強(qiáng)夯將碎石樁(或墩)間隔地夯入軟土中,形成樁式(或墩式)的碎石墩(或)樁。其作用機(jī)理類似于振沖法等形成的碎石樁,它主要是靠碎石內(nèi)摩擦角和墩間土的側(cè)限來(lái)維持樁體的平衡,并與墩間土起復(fù)合地基的作用。
3.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算
1.有效加固深度
有效加固深度既是選 擇地基處理方法的重要依據(jù),又是反映處理效果的重要參數(shù)。H?M?h
加固深度一般可理解為:經(jīng)強(qiáng)夯加固后,該土層強(qiáng)度和變形等指標(biāo)能滿足設(shè)計(jì)要求的土層范圍。
2.夯錘和落距
單擊夯擊能為夯鍾重與落距的乘積。鍾重和落距大,則單擊能量大,夯擊擊數(shù)少,加固效果和技格經(jīng)濟(jì)較好。
但對(duì)飽和粘性土所需的能量不能一次施加,否則土體會(huì)產(chǎn)生流動(dòng),強(qiáng)度反而有所降低,且難于恢復(fù)。
國(guó)內(nèi)外夯鍾材料,特別是大噸位的夯鍾,多采用以鋼板為外殼和內(nèi)灌混凝土的鍾。夯錘確定后,根據(jù)要求的單點(diǎn)夯擊能量,就能確定夯鍾的落距。3.最佳夯擊能
從理論上講,在這樣的夯擊能作用下,地基中出現(xiàn)的孔隙水壓力達(dá)到土的自重壓力,這樣的夯擊能稱為最佳夯擊能。
粘性土最佳夯擊能的確定方法:在粘性土中,由于孔隙水壓力消散慢,當(dāng)夯擊能逐漸增大時(shí),孔隙水壓力亦相應(yīng)的疊加,因而在粘性土中,可根據(jù)孔隙水壓力的疊加值來(lái)確定最佳夯擊能。
孔隙水壓力沿深度的分布規(guī)律是上大下小,而土的自重壓力則是上小下大,因此,強(qiáng)夯的影響深度用有效影響深度確定為宜。
砂性土最佳夯擊能的確定方法:在砂性土中,由于孔隙水壓力增長(zhǎng)及消散過(guò)程僅為幾分鐘,因此,孔隙水壓力不能隨夯擊能增加而疊加,為此可繪制孔隙水壓力增量與夯擊擊數(shù)(夯擊能)的關(guān)系曲線來(lái)確定最佳夯擊能。
4.夯擊點(diǎn)布置及間距 夯擊點(diǎn)布置
夯擊點(diǎn)可根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行布置。對(duì)某些基礎(chǔ)面積較大的建筑物或構(gòu)筑物,可按等邊三角形布置夯擊點(diǎn);對(duì)辦公樓和住宅建筑物等,可根據(jù)承重墻位置布置夯擊點(diǎn),一般可采用等腰三角形布點(diǎn);對(duì)工業(yè)廠房可根據(jù)柱網(wǎng)來(lái)布置夯擊點(diǎn)。同時(shí)夯擊點(diǎn)布置時(shí)應(yīng)考慮施工時(shí)吊機(jī)的行走通道。夯擊點(diǎn)間距
夯擊點(diǎn)間距(夯距)的確定,一般根據(jù)地基土性質(zhì)和要求處理深度而定。5.夯擊擊數(shù)與遍數(shù) 夯擊擊數(shù)
夯點(diǎn)的夯擊擊數(shù),應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊擊數(shù)和夯沉關(guān)系曲線確定,且應(yīng)同時(shí)滿足下列條件: 最后兩擊的夯沉量不大于50毫米,當(dāng)單擊能量較大時(shí)不大于100毫米;夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過(guò)大隆起;不因夯擊過(guò)深而發(fā)生起錘困難。夯擊遍數(shù)
整個(gè)強(qiáng)夯場(chǎng)地中,將同一編號(hào)的夯擊點(diǎn)夯完后算做一遍。夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)和平均夯擊能確定。
6.墊層鋪設(shè)
強(qiáng)夯前要求擬加固的場(chǎng)地必需具有一層稍硬的表層,使其能支承起重設(shè)備;并便于對(duì)所施工的夯擊能得到擴(kuò)散;同時(shí)也可加大地下水位與地表面的距離,因此有時(shí)必須鋪設(shè)墊層。
7.間歇時(shí)間
對(duì)于需要分兩遍或多遍夯擊的工程,兩遍夯擊間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔。各遍間的間歇時(shí)間取決于加固土層中孔隙水壓力消散所需要的時(shí)間。
3.1.4施工方法 1.施工機(jī)械 2.施工步驟
強(qiáng)夯施工可按下列步驟進(jìn)行: 清理并平整施工場(chǎng)地;
鋪設(shè)墊層,在地表形成硬層,用以支承起重設(shè)備,確保機(jī)械通行和施工; 標(biāo)出第一遍夯擊點(diǎn)的位置,并測(cè)量場(chǎng)地高程; 起重機(jī)就位,使夯鍾對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置; 測(cè)量夯前鍾頂標(biāo)高;
將夯鍾起吊到預(yù)定高度,待夯鍾脫鉤自由下落后放下吊鉤,測(cè)量鍾頂高程; 重復(fù)上一步,按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn),完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊; 重復(fù)步驟4-7,完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊; 用推土機(jī)將夯坑填平,并測(cè)量場(chǎng)地高程;
在規(guī)定的間隔時(shí)間后,按上述步驟逐次完成全部夯遍數(shù),最后用低能量滿夯,將場(chǎng)地表層土夯實(shí),并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。
3.1.5質(zhì)量檢驗(yàn) 1.質(zhì)量檢驗(yàn)
強(qiáng)夯施工結(jié)束后應(yīng)隔一定時(shí)間方能對(duì)地基加固質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)碎石土和砂土地基其間隔時(shí)間可取決于-2周;對(duì)低飽和度的粉土和粘性土地基可取決-4周
2.現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作是強(qiáng)夯施工中的一個(gè)重要組成部分。為此在大面積施工之前應(yīng)選擇面積不小于400平米的場(chǎng)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),以便取得設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
地面及深層變形
地面變形的研究目的是:
了解地表隆起的影響范圍及墊層的密實(shí)變化;
研究夯擊能與夯沉量的關(guān)系,用以確定單點(diǎn)最佳夯擊能量; 確定場(chǎng)地平均沉降和搭夯的沉降量,用以確定研究強(qiáng)夯的加固效果??紫端畨毫?/p>
一般可在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)沿夯擊點(diǎn)等距離的不同深度以及等深度的不同距離埋設(shè)雙管封閉式孔隙水壓力儀或鋼弦式孔隙水壓力儀,在夯擊作用下,進(jìn)行對(duì)孔隙水壓力沿深度和水平距離的增長(zhǎng)和消散的分布規(guī)律的研究。從而確定兩個(gè)夯擊點(diǎn)間的夯距,夯擊的影響范圍,間歇時(shí)間以及飽和夯擊能待參數(shù)。
側(cè)向擠壓力
將帶有鋼弦式土壓力盒的鋼板柱埋入土中后,在強(qiáng)夯加固前,各土壓力盒沿深度分布的土壓力的規(guī)律,應(yīng)與靜止土壓力相近似。在夯擊作用下,可測(cè)試每一次的壓力增量沿深度的分布規(guī)律。
振動(dòng)加速度
研究地面振動(dòng)加速度的目的,是為了便于了解強(qiáng)夯施工時(shí)的振動(dòng)對(duì)現(xiàn)有建筑物的影響。為此,在強(qiáng)夯時(shí)應(yīng)沿不同距離測(cè)試地表面水平振動(dòng)加速度,繪成加速度與距離的關(guān)系曲線。當(dāng)?shù)乇淼淖畲笳駝?dòng)加速度為0.98m/s2處理即相當(dāng)于七度地震烈度,作為設(shè)計(jì)時(shí)振動(dòng)影響安全距離。
3.1.6工程實(shí)例 3.2 碎(砂)石樁 3.2.1概述
碎石樁和砂樁總稱為碎(砂)石樁,又稱粗顆粒土樁,是指用振動(dòng),沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后,再將碎石或砂擠壓入已成的孔中,形成大直徑的碎(砂)石所構(gòu)成的密實(shí)樁體。
1.碎石樁
目前國(guó)內(nèi)外碎石樁的施工方法多種多樣,按其成樁過(guò)程和作用可分為四類:擠密法,置換法,排土法,其它方法。
2.砂樁
目前國(guó)內(nèi)外砂樁常用的成樁方法有振動(dòng)成樁法和沖擊成樁法。振動(dòng)成樁法是使用振動(dòng)打樁機(jī)將樁管沉入土層中,并振動(dòng)擠密砂填料。沖擊成樁法是