第一篇：擋土墻樁加固處理分析的論文

摘要：針對(duì)湖南某排樁擋土墻樁傾斜的情況，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行緊急處理，對(duì)傾斜的排樁經(jīng)分析和動(dòng)測(cè)確定其無斷樁現(xiàn)象后，對(duì)其降級(jí)使用，在其后增加一排樁，使原樁僅承受新老兩排樁之間的有限土體的土壓力，并加固傾斜樁被動(dòng)區(qū)，加強(qiáng)樁的嵌固條件。事實(shí)證明，該處理方法切實(shí)可行。

關(guān)鍵詞：傾斜樁卸載加固

1、工程概況

湖南某特大企業(yè)的火力發(fā)電廠，場(chǎng)地標(biāo)高123m，場(chǎng)地南面以擋土墻頂退后約5m的圍墻外為當(dāng)?shù)匾讳摴軓S土地，場(chǎng)地標(biāo)高132m。

由于場(chǎng)地狹窄，原設(shè)計(jì)采用排樁擋土墻，樁徑1.2m，樁距2.5m，為人工挖孔灌注樁，鋼筋砼護(hù)壁。地面以上樁長(zhǎng)最高9m，地面以下小于7m，嵌巖1m。樁頂冠梁截面1200×900，樁間靠近外側(cè)240厚磚墻砌筑，表面水泥砂漿粉刷。由于場(chǎng)地地下水位低，未采取隔水措施。擋土墻竣工后，中段墻腳附近加了一條地下電纜隧道，電纜隧道基坑深4m。電纜隧道上擬建一條4m寬消防通道。擋土墻頂內(nèi)側(cè)有一條電纜溝，溝一面以墻頂冠梁為壁，另一面為磚砌體，內(nèi)有重要工業(yè)電力電纜，絕對(duì)不允許斷電。距擋土墻頂外側(cè)約6m是兩個(gè)水池，水池深約4m，由于使用問題常有水溢出并常年漏水。

2、地質(zhì)情況

場(chǎng)地原始地貌屬剝蝕殘丘，略呈北高南低態(tài)勢(shì)，勘孔內(nèi)未見地下水，土層從上至下為(孔口標(biāo)高132.2m)：

人工填土層：褐色或雜色，干~稍濕、稍密狀態(tài)，層厚0~3m；含礫石粘土：褐黃~褐紅色，硬塑狀態(tài)，層厚8~14m；粘土：褐黃~棕紅色，飽和，硬塑狀態(tài)，層厚約2m；含角礫粘土：棕紅色，飽和，可塑~軟塑狀態(tài)，層厚約4m；灰?guī)r：青灰~灰白色，中等風(fēng)化。

3、事故現(xiàn)象

事故發(fā)生后，筆者應(yīng)邀迅速前往參與處理，在現(xiàn)場(chǎng)從擋土墻下可看到，樁間墻開了大量通長(zhǎng)斜裂縫，部分樁間墻與樁相接處開有從上至下的豎直通長(zhǎng)裂縫，縫寬20~40mm，墻根部砌體有兩處已完全塌落形成墻洞，孔口內(nèi)土體涌出，樁體地上部分除有兩處粉刷層開裂外，未見明顯破壞。整個(gè)擋土墻中段向外傾斜，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單測(cè)量，樁頂最大位移約1m。樁頂冠梁在轉(zhuǎn)角處附近應(yīng)力集中導(dǎo)致外側(cè)面完全壓碎，頂面可見斜裂縫貫穿截面。

在擋土墻頂上可看到，墻頂圍墻向擋土墻方向倒下，圍墻后至水池間土體大面積塌陷，并有裂縫，最寬處縫寬達(dá)500mm以上。擋土墻內(nèi)側(cè)面的電纜溝磚砌體壁已倒塌，其上的4條電纜被埋入土中，固定于冠頂梁側(cè)的3條電纜仍掛在梁上。坡頂兩根已廢除的水泥電線桿嚴(yán)重傾斜。

4、緊急措施

由于擋土墻變形較大，且變化速率很快，周邊環(huán)境出現(xiàn)了沉降和開裂，當(dāng)時(shí)正逢雨季，如天氣起變化，破壞繼續(xù)加劇，可能引起倒塌或嚴(yán)重破壞。同時(shí)坡頂?shù)碾娎|如被損壞，將引起嚴(yán)重的停電事故，導(dǎo)致生產(chǎn)停產(chǎn)，甚至人員傷亡。情況比較危急，立即采取了應(yīng)急措施，這些措施有：

(1)臨時(shí)加固，立即征調(diào)毛石堆積于墻腳被動(dòng)區(qū)，堆高3m；

(2)墻頂卸載，挖去擋土墻頂內(nèi)側(cè)主動(dòng)區(qū)土，深度3m；

(3)抽除墻頂水池內(nèi)的水，防止水對(duì)墻后土的繼續(xù)浸潤(rùn)；

(4)在墻上設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀察墻體的發(fā)展。

采取以上措施后，基本已控制了墻體的變位，為下一步設(shè)計(jì)爭(zhēng)取了時(shí)間，創(chuàng)造了安全的施工條件。

5、原因分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)破壞情況，筆者通過定性分析，認(rèn)為排樁傾斜的主要原因有以下幾點(diǎn)：

(1)由于墻腳電纜隧道開挖時(shí)比較靠近樁，被動(dòng)區(qū)原狀土換成了人工填土，墻腳的被動(dòng)土壓大幅度降低，樁嵌固作用減弱，抗傾覆力矩降低。

(2)墻上按設(shè)計(jì)留有排水孔，但墻后的土為原狀土，孔內(nèi)未采取有效的濾水措施，排水不理想。此外，地勘時(shí)為枯水季節(jié)，土的內(nèi)摩擦角φ和粘聚力c值較大，但由于雨季或坡頂水池漏、溢水，設(shè)計(jì)未采取隔水措施，在排水不暢的情況下，墻后粘性土在浸水后，其φ值降低，c值為0，同時(shí)產(chǎn)生水壓力，墻后主動(dòng)土壓力大幅度增大，傾覆力矩增大。

(3)按照參考文獻(xiàn)，樁間距一般不大于1.5D(D為樁徑)，在地下水較低地區(qū)，中心距可稍大，但不宜超過2D，而本工程樁距2500mm，稍大于2倍樁徑，安全儲(chǔ)備較小。

在上述原因的共同作用下，樁的傾覆力矩大于抗傾覆力矩，樁根部發(fā)生小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，墻頂土體沉降開裂，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞而進(jìn)一步加大主動(dòng)區(qū)土壓力，使擋土墻破壞速率變快，出現(xiàn)嚴(yán)重險(xiǎn)情。

6、加固處理

采取了臨時(shí)應(yīng)急措施后，組織了有關(guān)人員討論加固方案，提出了3種方案：最終采用筆者提供的方案，即墻頂卸載后，在現(xiàn)有墻后3m處，補(bǔ)挖一排樁，冠梁頂面低于現(xiàn)有擋墻頂3m，上砌3m重力式擋土墻，新老樁之間減載的土不再回填，形成了分段擋土墻。墻間表面用混凝土作地坪并設(shè)排水溝。新樁達(dá)到80%強(qiáng)度后，墻腳的臨時(shí)加固毛石頂面降低至原設(shè)計(jì)消防通道標(biāo)高以上1m，其上作0.5m厚剛性路面與原擋土墻緊密結(jié)合，該段擬建消防通道抬高1.5m并以6%斜坡與原路面相接，這樣原樁有效嵌固深度比原設(shè)計(jì)加高了1.5m，老墻僅承受4.5m高，3m寬的有限土體的側(cè)壓力，原樁被降級(jí)使用。此外還采取了坡頂水池作防水處理；樁間墻用頂面0.5m寬，墻面垂直，墻背與現(xiàn)有樁斜度相同的片石砌體代替，消除現(xiàn)有擋墻的危險(xiǎn)感；加強(qiáng)對(duì)墻體及周圍設(shè)施的監(jiān)測(cè)等一系列措施，該方案施工周期不長(zhǎng)，同時(shí)利用了部分臨時(shí)加固措施，較為經(jīng)濟(jì)。

現(xiàn)該項(xiàng)目已竣工，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，加固措施效果可達(dá)到設(shè)計(jì)要求，證明處理是成功。

7、結(jié)語

(1)支擋結(jié)構(gòu)作為永久性結(jié)構(gòu)時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意地勘報(bào)告中的勘察條件，考慮氣候和墻頂、墻腳區(qū)域使用性質(zhì)等因素變化引起場(chǎng)地的水文、土質(zhì)變化，原有參數(shù)發(fā)生變化，甚至計(jì)算公式不再適用。對(duì)于其它類似的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)注意這一點(diǎn)。

(2)地下設(shè)施定位和施工時(shí)，必須首先查明周圍現(xiàn)有構(gòu)筑物、設(shè)施、地下管線等隱蔽工程的分布和使用、受力條件，并和有關(guān)專業(yè)充分協(xié)商，切不可盲目施工或設(shè)計(jì)。

(3)對(duì)邊坡、擋土墻等支擋結(jié)構(gòu)，必須重視施工及使用期間的監(jiān)測(cè)工作，嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范規(guī)定的方法、項(xiàng)目、時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時(shí)處理，避免小隱患變成大險(xiǎn)情甚至釀成災(zāi)難，同時(shí)，處理難度和費(fèi)用也將成倍甚至幾十倍、幾百倍增加。

第二篇：某排樁擋土墻樁傾斜加固處理

1、工程概況

湖南某特大企業(yè)的火力發(fā)電廠，場(chǎng)地標(biāo)高123m，場(chǎng)地南面以擋土墻頂退后約5m的圍墻外為當(dāng)?shù)匾讳摴軓S土地，場(chǎng)地標(biāo)高132m。

由于場(chǎng)地狹窄，原設(shè)計(jì)采用排樁擋土墻，樁徑1.2m，樁距2.5m，為人工挖孔灌注樁，鋼筋砼護(hù)壁。地面以上樁長(zhǎng)最高9m，地面以下小于7m，嵌巖1m。樁頂冠梁截面1200×900，樁間靠近外側(cè)240厚磚墻砌筑，表面水泥砂漿粉刷。由于場(chǎng)地地下水位低，未采取隔水措施。擋土墻竣工后，中段墻腳附近加了一條地下電纜隧道，電纜隧道基坑深4m。電纜隧道上擬建一條4m寬消防通道。擋土墻頂內(nèi)側(cè)有一條電纜溝，溝一面以墻頂冠梁為壁，另一面為磚砌體，內(nèi)有重要工業(yè)電力電纜，絕對(duì)不允許斷電。距擋土墻頂外側(cè)約6m是兩個(gè)水池，水池深約4m，由于使用問題常有水溢出并常年漏水。

2、地質(zhì)情況

場(chǎng)地原始地貌屬剝蝕殘丘，略呈北高南低態(tài)勢(shì)，勘孔內(nèi)未見地下水，土層從上至下為(孔口標(biāo)高132.2m)：人工填土層：褐色或雜色，干~稍濕、稍密狀態(tài)，層厚0~3m；含礫石粘土：褐黃~褐紅色，硬塑狀態(tài)，層厚8~14m；粘土：褐黃~棕紅色，飽和，硬塑狀態(tài)，層厚約2m；含角礫粘土：棕紅色，飽和，可塑~軟塑狀態(tài)，層厚約4m；灰?guī)r：青灰~灰白色，中等風(fēng)化。

3、事故現(xiàn)象

事故發(fā)生后，筆者應(yīng)邀迅速前往參與處理，在現(xiàn)場(chǎng)從擋土墻下可看到，樁間墻開了大量通長(zhǎng)斜裂縫，部分樁間墻與樁相接處開有從上至下的豎直通長(zhǎng)裂縫，縫寬20~40mm，墻根部砌體有兩處已完全塌落形成墻洞，孔口內(nèi)土體涌出，樁體地上部分除有兩處粉刷層開裂外，未見明顯破壞。整個(gè)擋土墻中段向外傾斜，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單測(cè)量，樁頂最大位移約1m。樁頂冠梁在轉(zhuǎn)角處附近應(yīng)力集中導(dǎo)致外側(cè)面完全壓碎，頂面可見斜裂縫貫穿截面。

在擋土墻頂上可看到，墻頂圍墻向擋土墻方向倒下，圍墻后至水池間土體大面積塌陷，并有裂縫，最寬處縫寬達(dá)500mm以上。擋土墻內(nèi)側(cè)面的電纜溝磚砌體壁已倒塌，其上的4條電纜被埋入土中，固定于冠頂梁側(cè)的3條電纜仍掛在梁上。坡頂兩根已廢除的水泥電線桿嚴(yán)重傾斜。

4、緊急措施

由于擋土墻變形較大，且變化速率很快，周邊環(huán)境出現(xiàn)了沉降和開裂，當(dāng)時(shí)正逢雨季，如天氣起變化，破壞繼續(xù)加劇，可能引起倒塌或嚴(yán)重破壞。同時(shí)坡頂?shù)碾娎|如被損壞，將引起嚴(yán)重的停電事故，導(dǎo)致生產(chǎn)停產(chǎn)，甚至人員傷亡。情況比較危急，立即采取了應(yīng)急措施，這些措施有：

(1)臨時(shí)加固，立即征調(diào)毛石堆積于墻腳被動(dòng)區(qū)，堆高3m；

(2)墻頂卸載，挖去擋土墻頂內(nèi)側(cè)主動(dòng)區(qū)土，深度3m；

(3)抽除墻頂水池內(nèi)的水，防止水對(duì)墻后土的繼續(xù)浸潤(rùn)；

(4)在墻上設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀察墻體的發(fā)展。

采取以上措施后，基本已控制了墻體的變位，為下一步設(shè)計(jì)爭(zhēng)取了時(shí)間，創(chuàng)造了安全的施工條件。

5、原因分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)破壞情況，筆者通過定性分析，認(rèn)為排樁傾斜的主要原因有以下幾點(diǎn)：

(1)由于墻腳電纜隧道開挖時(shí)比較靠近樁，被動(dòng)區(qū)原狀土換成了人工填土，墻腳的被動(dòng)土壓大幅度降低，樁嵌固作用減弱，抗傾覆力矩降低。(2)墻上按設(shè)計(jì)留有排水孔，但墻后的土為原狀土，孔內(nèi)未采取有效的濾水措施，排水不理想。此外，地勘時(shí)為枯水季節(jié)，土的內(nèi)摩擦角φ和粘聚力c值較大，但由于雨季或坡頂水池漏、溢水，設(shè)計(jì)未采取隔水措施，在排水不暢的情況下，墻后粘性土在浸水后，其φ值降低，c值為0，同時(shí)產(chǎn)生水壓力，墻后主動(dòng)土壓力大幅度增大，傾覆力矩增大。

(3)按照參考文獻(xiàn)，樁間距一般不大于1.5D(D為樁徑)，在地下水較低地區(qū)，中心距可稍大，版權(quán)聲明：本文內(nèi)容由專業(yè)老師自互聯(lián)網(wǎng)搜集整理而來，僅供本校校園網(wǎng)內(nèi)用戶學(xué)習(xí)參考和交流之用，任何人不得將本文用于其他用途。

但不宜超過2D，而本工程樁距2500mm，稍大于2倍樁徑，安全儲(chǔ)備較小。

在上述原因的共同作用下，樁的傾覆力矩大于抗傾覆力矩，樁根部發(fā)生小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，墻頂土體沉降開裂，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞而進(jìn)一步加大主動(dòng)區(qū)土壓力，使擋土墻破壞速率變快，出現(xiàn)嚴(yán)重險(xiǎn)情。

6、加固處理

采取了臨時(shí)應(yīng)急措施后，組織了有關(guān)人員討論加固方案，提出了3種方案：最終采用筆者提供的方案，即墻頂卸載后，在現(xiàn)有墻后3m處，補(bǔ)挖一排樁，冠梁頂面低于現(xiàn)有擋墻頂3m，上砌3m重力式擋土墻，新老樁之間減載的土不再回填，形成了分段擋土墻。墻間表面用混凝土作地坪并設(shè)排水溝。新樁達(dá)到80%強(qiáng)度后，墻腳的臨時(shí)加固毛石頂面降低至原設(shè)計(jì)消防通道標(biāo)高以上1m，其上作0.5m厚剛性路面與原擋土墻緊密結(jié)合，該段擬建消防通道抬高1.5m并以6%斜坡與原路面相接，這樣原樁有效嵌固深度比原設(shè)計(jì)加高了1.5m，老墻僅承受4.5m高，3m寬的有限土體的側(cè)壓力，原樁被降級(jí)使用。此外還采取了坡頂水池作防水處理；樁間墻用頂面0.5m寬，墻面垂直，墻背與現(xiàn)有樁斜度相同的片石砌體代替，消除現(xiàn)有擋墻的危險(xiǎn)感；加強(qiáng)對(duì)墻體及周圍設(shè)施的監(jiān)測(cè)等一系列措施，該方案施工周期不長(zhǎng)，同時(shí)利用了部分臨時(shí)加固措施，較為經(jīng)濟(jì)。

現(xiàn)該項(xiàng)目已竣工，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，加固措施效果可達(dá)到設(shè)計(jì)要求，證明處理是成功。

7、結(jié)語

(1)支擋結(jié)構(gòu)作為永久性結(jié)構(gòu)時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意地勘報(bào)告中的勘察條件，考慮氣候和墻頂、墻腳區(qū)域使用性質(zhì)等因素變化引起場(chǎng)地的水文、土質(zhì)變化，原有參數(shù)發(fā)生變化，甚至計(jì)算公式不再適用。對(duì)于其它類似的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)注意這一點(diǎn)。

(2)地下設(shè)施定位和施工時(shí)，必須首先查明周圍現(xiàn)有構(gòu)筑物、設(shè)施、地下管線等隱蔽工程的分布和使用、受力條件，并和有關(guān)專業(yè)充分協(xié)商，切不可盲目施工或設(shè)計(jì)。

(3)對(duì)邊坡、擋土墻等支擋結(jié)構(gòu)，必須重視施工及使用期間的監(jiān)測(cè)工作，嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范規(guī)定的方法、項(xiàng)目、時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時(shí)處理，避免小隱患變成大險(xiǎn)情甚至釀成災(zāi)難，同時(shí)，處理難度和費(fèi)用也將成倍甚至幾十倍、幾百倍增加.版權(quán)聲明：本文內(nèi)容由專業(yè)老師自互聯(lián)網(wǎng)搜集整理而來，僅供本校校園網(wǎng)內(nèi)用戶學(xué)習(xí)參考和交流之用，任何人不得將本文用于其他用途。

第三篇：淺談橋梁樁基測(cè)量及缺陷樁加固處理

淺談橋梁樁基測(cè)量及缺陷樁加固處理

1、工程地質(zhì)概況

某擬建大橋場(chǎng)地位于江河面，南岸為一級(jí)階地，北岸為二級(jí)階地，地勢(shì)抬高較快。根據(jù)鉆探資料揭示，岸邊場(chǎng)地土層自上而下的分布及巖土主要物理力學(xué)指標(biāo)見表1。其中弱風(fēng)化砂質(zhì)泥灰?guī)r為鹽漬巖，一般呈灰褐～黑褐色夾白色條紋或白色團(tuán)塊狀，中厚層狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石較破碎，巖石中含有大量的鈣硭硝、硬石膏及巖鹽等，局部甚至為純芒硝、硬石膏及綠化鈉晶體。巖石中水平層理較發(fā)育，順層理面泥質(zhì)含量較高，易擊斷。全風(fēng)化層巖性很軟，巖芯呈可塑～硬塑粘土夾碎石狀，厚0.00～7.60m。強(qiáng)風(fēng)化層巖性較軟，巖芯呈泥夾碎石或碎塊狀，厚0.00～5.90 m。場(chǎng)地內(nèi)地下水主要是孔隙水(略有承壓性)和基巖裂隙水，水量不大，穩(wěn)定水位為地表下2.35～3.92ｍ。據(jù)所取水樣水質(zhì)分析結(jié)果及附近建筑經(jīng)驗(yàn)，可知該地下水對(duì)混凝土具弱腐蝕性，為硫酸鹽氯化鈉型侵蝕性。

2、樁基礎(chǔ)工程質(zhì)量復(fù)合檢測(cè)

2.1 樁基礎(chǔ)類型的選擇

綜合分析場(chǎng)地工程地質(zhì)勘察報(bào)告，設(shè)計(jì)采用端承樁基礎(chǔ)，樁尖嵌入成巖狀況較好的弱風(fēng)化砂質(zhì)泥灰?guī)r中2.50～5.00m，考慮樁長(zhǎng)均為25.00～30.00 m，設(shè)計(jì)為鉆孔灌注樁單樁基礎(chǔ)，一樁一柱，樁直徑為1.5和2.0ｍ兩種，岸邊共32根樁，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為Ｃ25，樁剖面及構(gòu)造圖見圖1(L 為樁長(zhǎng)，l 為鋼筋籠長(zhǎng)，D 為樁徑，D1為連接柱徑)。

2.2 樁基工程質(zhì)量復(fù)合檢測(cè)

(1)樁基工程動(dòng)測(cè)試驗(yàn)

對(duì)岸邊上的32根鉆孔灌注樁樁身完整性全部進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)采用小應(yīng)變應(yīng)力波反射波法和機(jī)械阻抗法相結(jié)合，根據(jù)應(yīng)力波理論和反射波特征及導(dǎo)納曲線綜合分析，確定樁身完整性，檢測(cè)結(jié)果表明2-1#，11-4#兩根樁樁身不完整，存在缺陷，其余樁質(zhì)量均合格。分析圖2樁的導(dǎo)納曲線，從圖2(a)可以清楚地看出2-1#樁上波在斷裂處重復(fù)反射，△? =240Hz，△L = C/2△? =4350/480≈9m，表明斷樁約在9m處(波速取4350m/s)。由圖2(b)中可以計(jì)算出斷樁大致在11m處。

(2)樁靜載荷試驗(yàn)

根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范要求，任意抽選3根樁徑為2.0ｍ的工程樁2-1#(L = 26.30 m)，4-2#(L =27.20m)和11-4#(L =28.12m)進(jìn)行單樁靜載試驗(yàn)，其Q-s 特征曲線見圖3，其中2-1#，11-4#兩根樁未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，判定其極限承載力分別為7560和7800 kN；4-2#樁滿足設(shè)計(jì)要求，其極限承載力達(dá)到8970 kN。這3根樁靜載試驗(yàn)及動(dòng)測(cè)結(jié)果見表2。

(3)樁身抽芯檢測(cè)

為了進(jìn)一步查明2-1#和11-4#樁的具體缺陷部位，決定對(duì)這2根事故樁進(jìn)行鉆孔抽芯檢測(cè)。從抽取的芯樣結(jié)果來看，2-1#樁在樁頂下9.00～10.23m存在斷樁不膠結(jié)現(xiàn)象，11-4#樁在樁頂下11.00～12.41m也存在斷樁不膠結(jié)情況，芯樣均不成塊，因鉆進(jìn)時(shí)破碎掉塊，無法揭露破碎段的總長(zhǎng)度，樁身其他部位混凝土膠結(jié)較好，經(jīng)取樣試驗(yàn)，其樁身混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。

2.3 樁基工程事故分析

分析動(dòng)測(cè)、靜載試驗(yàn)和抽芯3種復(fù)合檢測(cè)的結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工記錄和地質(zhì)報(bào)告的實(shí)際情況，認(rèn)為造成這2根樁的工程質(zhì)量事故的主要原因如下：

(1)從圖2的Q-s 關(guān)系曲線可以看出，2-1#樁在荷載加至7560kN 時(shí)，沉降量驟增，荷載無法穩(wěn)定，Q-s 曲線為陡降形，動(dòng)測(cè)結(jié)果判斷其樁身在9.00m處存在斷裂缺陷。沉降量驟增的原因可能是由于清孔時(shí)間過短或孔口泥漿比重沒有測(cè)量準(zhǔn)確(泥漿比重應(yīng)小1.15)，造成孔底沉渣過厚(大大超過規(guī)范值50.00mm)；另一個(gè)重要的原因是與樁底基巖為白云灰質(zhì)巖有關(guān)，在樁端部位遇到灰?guī)r溶洞時(shí)，其樁端沉渣很可能為溶洞積淤涌入造成。

(2)對(duì)11-4#樁，靜載試驗(yàn)中荷載加至7800kN時(shí)，沉降量驟增，荷載無法穩(wěn)定，Q-s 曲線為陡降形，而且單樁豎向抗壓極限承載力與設(shè)計(jì)值接近，與4-2#樁比較，存在異常現(xiàn)象。動(dòng)測(cè)結(jié)果還顯示11-4#樁在11.00m左右處也存在斷裂、混凝土離析或膠結(jié)不良等缺陷。

(3)地下水位高、且豐富，導(dǎo)致場(chǎng)地內(nèi)地下水壓高，孔隙水壓力不易消散，易使混凝土離析和膠結(jié)不良。另外在施工2-1#和11-4#樁基礎(chǔ)過程中，澆筑混凝土到9.00m和11.00m左右處突然停電，施工被迫中斷，致使隔水層凝固形成一層硬殼，后續(xù)混凝土無法灌入，導(dǎo)致該處有斷裂缺陷。

3、缺陷樁加固方案及處理效果

為了保證樁基工程質(zhì)量，根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求，對(duì)存在質(zhì)量問題的2根樁進(jìn)行技術(shù)處理，經(jīng)過分析比較這2根樁的質(zhì)量事故的類型，決定對(duì)2-1#樁先采用高壓旋轉(zhuǎn)噴射清除孔底沉渣，再補(bǔ)灌細(xì)石混凝土，將樁底充填密實(shí)以滿足沉降要求，之后采用高壓噴射注漿來處理混凝土離析或斷裂部位。對(duì)11-4#樁采用高壓噴射注漿方案處理樁的缺陷部位。

3.1 高壓噴射注漿法處理樁基缺陷部位

(1)材料選用與配比

① 主材料為525#普通硅酸鹽水泥，外檢合格；

② 摻入化學(xué)劑：為了提高處理段的混凝土強(qiáng)度，在水泥中加入2%的NaCl；

③ 水灰比：0.4。

(2)施工注意事項(xiàng)

① 樁上鉆孔應(yīng)穿過缺陷段進(jìn)入完整段1.5～2.0m，施工中應(yīng)注意孔內(nèi)水量的消耗情況；

② 孔口用水泥封固預(yù)埋一根長(zhǎng)1.2m、直徑73mm的巖芯管，高出樁頂0.4m，且?guī)Ы庸?，養(yǎng)護(hù)一周到一定強(qiáng)度后方可使用；

③ 插入注漿管至距孔底10～15cm，并與預(yù)埋管口連接部位安裝一個(gè)變接頭；

④ 注漿管上部與高壓泵車接通；

⑤ 孔口與預(yù)埋管暫不連接封閉，先低壓向孔內(nèi)注漿，使注漿孔內(nèi)清水突出，直到出現(xiàn)濃漿溢出即連接封閉預(yù)埋管加壓注漿，使泵壓提高到10MPa以上；

⑥ 記錄注漿量、水泥用量、泵壓、持續(xù)時(shí)間，直到泵壓自動(dòng)增高，不進(jìn)漿或漿液從樁周溢出，待穩(wěn)定20min 后停止送漿。稍后管內(nèi)壓力釋放降低，卸開孔口連接管絲扣，提出送漿管，用清水沖洗注漿管，并在孔內(nèi)灌滿水泥漿，同時(shí)從孔口投入適量瓜子片碎石，一面投碎石一面用鋼筋上下攪動(dòng)。

3.2 樁底沉渣清除及混凝土的回灌

在2-1#樁中心孔旁側(cè)施工一個(gè)排水、排漿孔，孔徑φ110mm，深度以打穿樁身混凝土為準(zhǔn)，并在中心孔和排水孔各預(yù)埋一根長(zhǎng)1.2m、直徑73mm巖芯管，帶接箍。孔口安裝旋噴鉆機(jī)，在中心孔通過鉆桿，底部配有高壓旋噴鉆頭。啟動(dòng)高壓泵，噴射高壓水(15～20MPa)，從上到下來回旋轉(zhuǎn)噴射，使孔底沉渣通過高壓水從排水孔和中心孔排出，當(dāng)沉渣清理符合要求時(shí)，停止噴射，回灌坍落度為16cm、強(qiáng)度為C25的瓜子片碎石混凝土。

3.3 缺陷樁處理效果

對(duì)缺陷樁加固的技術(shù)指標(biāo)要求是：斷樁破碎帶壓漿處理后強(qiáng)度要大于15MPa，而樁底沉渣段處理后強(qiáng)度也應(yīng)達(dá)到15MPa 以上。

對(duì)2根缺陷樁進(jìn)行處理后，仍采用低應(yīng)變法檢驗(yàn)加固后的樁身質(zhì)量，檢測(cè)結(jié)果顯示2-1#樁的動(dòng)剛度(740×107N/m)較大，根據(jù)平均波速(C =4350m/s)計(jì)算出樁長(zhǎng)26.02m，與實(shí)際長(zhǎng)度一致，可以判斷樁身缺陷已修復(fù)。由檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算11-4#樁的樁長(zhǎng)為28.07m，也與實(shí)際樁長(zhǎng)一致，表明樁身修復(fù)后完整性較好。再對(duì)這2根樁進(jìn)行第2次靜載荷試驗(yàn)，測(cè)得2-1#樁極限承載力為8150kN，比第1次靜載試驗(yàn)的極限承載力提高22.2%，累計(jì)沉降值為21.2mm。測(cè)得11-4#樁極限承載力為8120 kN，承載力提高4%。這表明樁底沉渣的清除及回灌混凝土法和對(duì)樁身缺陷段采用高壓注漿的方法是合理有效的。

4、結(jié)論

(1)利用靜載、動(dòng)測(cè)和抽芯試驗(yàn)等方法復(fù)合檢測(cè)樁的工程質(zhì)量是可行的，但是靜載試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)結(jié)合場(chǎng)地內(nèi)地質(zhì)資料、施工記錄以及設(shè)計(jì)要求，有目的地抽選試樁，做到有的放矢。

(2)鉆孔灌注樁在鉆孔完畢后要及時(shí)清孔，務(wù)必清理孔底沉渣至符合樁基規(guī)范要求。

(3)在澆筑混凝土過程中，應(yīng)當(dāng)積極采取應(yīng)急措施，以確?；炷烈淮螡仓晒?。

(4)采用高壓噴射注漿法將漿液滲入樁身裂隙中，來處理樁身混凝土離析、斷裂或膠結(jié)不良等缺陷以提高樁身完整性，其效果良好。采用高壓旋轉(zhuǎn)噴射氣流清除孔底沉渣，及時(shí)回灌混凝土處理樁底沉渣過厚的措施得當(dāng)，使樁基沉降量能滿足設(shè)計(jì)要求。

第四篇：淺析石灰樁加固軟弱地基處理方法

淺 析 石 灰 樁 加 固 軟 弱 地 基 處 理 方 法

學(xué)

專

科

學(xué)

姓

校：河南城建學(xué)院

業(yè)：土木工程 目：地基處理技術(shù)

號(hào)：011210114

名：羅星

淺析石灰樁加固軟弱地基處理方法

摘 要：石灰樁作為一種地基處理手段，其不僅應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑地基處理，還大量應(yīng)用與公路路基，鐵路路基以及港口軟基處理。本文從樁間土和樁身兩個(gè)方面詳細(xì)分析了石灰樁加固軟地基的機(jī)理，并介紹了該方法適宜的地質(zhì)條件，結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)施工工藝及施工過程中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了具體論述。 關(guān)鍵詞：石灰樁、軟地基、復(fù)合地基、加固、施工工藝、適用范圍石灰樁的加固原理

石灰攪拌樁是靠石灰與土之間發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)而形成強(qiáng)度的，不同的土質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不同的加固效果。

深層攪拌石灰樁施工時(shí)通過機(jī)械攪拌，鉆進(jìn)時(shí)噴射壓縮空氣，使準(zhǔn)備加固的土在原位受到擾動(dòng)。鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鉆機(jī)鉆頭反向旋轉(zhuǎn)，邊提升邊由壓縮空氣輸送生石灰，向著由鉆頭攪拌葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空隙部位噴入被攪拌的土體中，使土體和石灰進(jìn)行充分拌和，形成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的石灰土樁，加固深度可以達(dá)到20m。

生石灰在土壤中與水結(jié)合的反應(yīng)式如下： CaO+H2O→Ca(OH)2+熱量 Ca(OH)2＋CO2→CaCO3

由分子式可知，石灰水化吸收了大量水分，并產(chǎn)生大量的熱量，引起土中水分蒸發(fā)，使土壤含水量降低，有利于土壤的排水固結(jié)。

生石灰水化過程中，體積膨脹約為原來的2倍，在這個(gè)過程中樁周土顆粒受到擠壓而使土壤密實(shí)度增大，這就是所謂的膨脹擠密作用，這使得非飽和土擠實(shí)，飽和土排水固結(jié)。Ca(OH)2與土中的CO2反應(yīng)生成強(qiáng)度較高的CaCO3，使樁體承載力大大增加。上述化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在生石灰與土壤強(qiáng)制攪拌混合后的數(shù)小時(shí)內(nèi)，是石灰對(duì)軟粘土的早期基本作用。

熟石灰與粘土顆粒中的活性硅鋁礦物進(jìn)一步緩慢的發(fā)生化學(xué)作用，反應(yīng)過程中又吸收熟石灰漿中的水分，形成一種復(fù)雜的不溶于水的、將土顆粒粘結(jié)在一起的硅酸鹽及硅酸鈣凝膠，改變了粘土的結(jié)構(gòu)。硅酸鈣凝膠起到包裹和聯(lián)絡(luò)的作用，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在土顆粒間相互穿插，使土顆粒聯(lián)系得很牢固，大大改善了土的物理力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)一步發(fā)揮石灰固化劑的強(qiáng)化作用。這一過程將持續(xù)數(shù)年，是石灰對(duì)軟土的后期加固作用。

通過對(duì)一些施工過程中的石灰攪拌樁觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，施工期間樁體含水量總是很高，直觀上表現(xiàn)為樁頂?shù)膲|層上有明顯的圓形濕痕，表明樁體含水量及滲透系數(shù)大于樁間土。由于樁身材料拌和不均勻，以及配合比、摻和料不同，樁體的滲透系數(shù)一般在在4.07×10-3～10-5cm/s之間，相當(dāng)于粉砂、細(xì)砂的滲透系數(shù)，比粘土、亞粘土的滲透系數(shù)大10倍至100倍，因此樁身排水固結(jié)作用較好。

地基的強(qiáng)度包括攪拌樁樁體的強(qiáng)度和樁周上粘聚力增強(qiáng)后的強(qiáng)度，攪拌樁與周圍地基相比具有更高的抗剪強(qiáng)度。與攪拌樁相鄰的樁周上，由于拌和時(shí)產(chǎn)生的高溫和凝聚反應(yīng)形成厚度達(dá)數(shù)厘米的高度硬殼，此硬殼的存在會(huì)阻礙攪拌樁的吸水和排水，尤其是后期排水，但在施工期內(nèi)該硬殼尚未形成，排水作用可以發(fā)揮的。

石灰攪拌樁加固后的地基，樁體強(qiáng)度高于樁間土。因此，在工程結(jié)構(gòu)載荷和車輛載荷作用下，土體被壓縮，承載力主要靠樁體承擔(dān)。由于土相對(duì)于樁有向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，樁面對(duì)樁周土產(chǎn)生一向上的摩擦阻力，故靠近樁周土的壓力值為向下的施工載荷值與向上的摩擦力兩部分之和。因此，靠近樁邊的土承擔(dān)的壓力最小，樁間地基土應(yīng)力下降，而攪拌樁樁體產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。 施工工藝及注意事項(xiàng)

由于石灰樁的膨脹擠密效應(yīng)和排水固結(jié)作用，石灰樁在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)采用小樁徑、密布樁的原則。石灰樁常用樁徑為250~400mm，最常用的樁徑為300mm，石灰樁的加固深度、樁間距應(yīng)經(jīng)穩(wěn)定驗(yàn)算、沉降驗(yàn)算確定，并滿足工后沉降要求。相鄰樁的凈距應(yīng)≤4.0倍樁徑。用石灰樁處理軟地基時(shí)，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算和沉降計(jì)算。

石灰樁施工工藝分管內(nèi)成樁和管外成樁兩種工藝，一般多采用管內(nèi)成樁，在此簡(jiǎn)述管內(nèi)成樁工藝。管內(nèi)成樁是指用人工或機(jī)械成孔后，再填料夯實(shí)、封頂、自上而下成孔、自下而上填夯成樁。它包括人工挖孔成樁、沖擊法成樁、螺旋鉆成樁、沉管法成樁、爆擴(kuò)法成樁等施工方法。工藝流程為：樁機(jī)就位－成孔至設(shè)計(jì)深度－填料－夯壓實(shí)－封頂－完成－根樁的施工。石灰樁施工的要點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

(1)樁體材料的選擇。構(gòu)成樁體的主材是生石灰和粉煤灰，生石灰的活性CaO應(yīng)大于85%，灰塊直徑以5cm左右為宜，粉灰含量應(yīng)小于20%，矸石含量小于5%；粉煤灰為SiO2、Al2O3活性元素含量較高的新鮮粉煤灰，含水量應(yīng)小于40%。

(2)按合適的比例對(duì)樁體材料進(jìn)行配比。在孔底有余水殘漿時(shí)，樁端0.5m灰 比為1：1，0.5m以上樁體為1：2，樁端增加灰比解決了樁身密實(shí)度和施工安全，但留下了人為的軟弱樁段，因此，在樁端0.5m摻入5%~7%的水泥，亦可消除人為膏化段。

(3)注意防止施工中地表水和臨近水源滲透進(jìn)入石灰樁身。

(4)打樁順序應(yīng)該“先外排后內(nèi)排，先周邊后中間”的原則，對(duì)單排樁應(yīng)采用

“先兩端后中間”的施工方式。樁機(jī)行駛路線宜采用前進(jìn)式，并采用兩遍跳打方式。(5)對(duì)填料和樁身密實(shí)應(yīng)注意：①填料量宜為樁孔體積的1.5～2.0倍，算料時(shí)按米計(jì)算；②如有摻合料時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)配合比與生石灰拌勻；③填料前應(yīng)消除樁孔內(nèi)的雜物和積水，在軟土中施工宜在孔中先灌入50cm厚的砂；④采用夯擊時(shí)，應(yīng)分段夯填，每段高度50～100cm，由成樁試驗(yàn)決定。

(6)石灰樁填夯后必須立即用粘土等材料壓實(shí)封頂，以增加上覆壓力，防止地表水流入樁身和防止石灰樁因水化過分激烈而引起樁孔噴料現(xiàn)象。封頂長(zhǎng)度一般≥1.0m，且必須夯實(shí)或壓實(shí)。

(7)實(shí)踐表明，為避免生石灰在地下水比較豐富的地區(qū)產(chǎn)生弱心點(diǎn)，摻入適量(石灰用量的10%)的粗砂及少量(石灰用量的3%)的水泥可以避免這種問題。原因是摻入粗砂，可有效的填充生石灰塊間空隙，增強(qiáng)生石灰體積膨脹對(duì)土體的擠密作用。

(8)為了防止生石灰在地下水豐富地區(qū)消化速度過快，導(dǎo)致在施工成樁過程中沖出孔外，可選用過火生石灰。另外，施工時(shí)樁頭應(yīng)預(yù)留200mm左右的長(zhǎng)度，填充爛泥，防止生石灰膨脹擠出樁孔。

(9)澆灌基礎(chǔ)應(yīng)在石灰樁達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行，一般為一月。 樁體強(qiáng)度的影響因素

3.1 生石灰的劑量

不同的生石灰劑量對(duì)各種土的單軸抗壓強(qiáng)度均有影響。在同一生石灰含量的條件下，不同的土類具有明顯不同的抗壓強(qiáng)度。室內(nèi)試驗(yàn)表明：①當(dāng)生石灰含量在6%～18%的范圍內(nèi)變化時(shí)，石灰攪拌樁仍保持原來土壤的特性；②不同土性的石灰粉滲入量各有最佳滲入量區(qū)間，大于或小于這一區(qū)間的滲入量，都得不到經(jīng)濟(jì)的加固效果。

生石灰的膨脹力與生石灰的含量成正比，但膨脹應(yīng)力的大小，則與生石灰有效含鈣量、約束力的大小和方向、熟化的快慢有關(guān)，如采用有效氧化鈣含量為85%～89%的生石灰，讓其在近似完全約束的條件下熟化，測(cè)得其軸向膨脹力最高可達(dá)11.6Mpa，隨著周圍約束的放松，軸向膨脹力急劇減小，膨脹力所做的功轉(zhuǎn)化為周圍土變形位能而趨于平衡。總之，對(duì)于一般的地基，特別是軟土，當(dāng)生石灰用量超過一定界限時(shí)，其約束能力絕對(duì)不可能阻止生石灰攪拌樁的膨脹，巨大的膨脹力必將在相當(dāng)范圍內(nèi)傳布，這就是石灰攪拌樁真經(jīng)增大的原因。 3.2 軟粘土的含水量

石灰攪拌樁的強(qiáng)度能否形成和強(qiáng)度高低，與軟粘土的含水量有關(guān)。生石灰轉(zhuǎn)變?yōu)槭焓乙约袄^續(xù)水化，都要吸收和蒸發(fā)軟粘土中的水分。因此，必須要有足夠的水供生石灰水化，否則無法形成強(qiáng)度。另一方面，水又不能太多，以使處于飽和狀態(tài)的軟粘土能因脫水而轉(zhuǎn)變成三相狀態(tài)，軟土中的空氣才能為碳酸化反應(yīng)提供足夠的二氧化碳，從而形成使灰土反應(yīng)生成有一定強(qiáng)度的膠結(jié)物質(zhì)條件，形成較高的強(qiáng)度。由于石灰攪拌樁中的水分在強(qiáng)度形成中得到消耗，灰土含水量會(huì)大幅度減少，甚至由流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛菜苣酥翀?jiān)硬狀態(tài)，從而提高石灰土的強(qiáng)度。

3.3 施工方法

另外值得注意的是，施工過程中所采用的施工方法對(duì)樁體的強(qiáng)度也有很大的影響。實(shí)踐表明，施工中采用復(fù)攪和不復(fù)攪方法相比，復(fù)攪的樁體強(qiáng)度比不復(fù)攪的樁體強(qiáng)度提高60％以上，而空攪不噴灰測(cè)試結(jié)果與原地基土區(qū)別不大。 石灰樁的適用范圍

石灰樁法師用于處理板和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、素填土和雜填土等地基。用于地下水位以上的土層時(shí)，以增加摻合料的含水量并減少生石灰的用量，或采取土層浸水等措施。加固深度從數(shù)米到十幾米。但此法不適用于有地下水的砂類土。

石灰樁法可用于提高軟土低級(jí)的承載力、減少沉降量、提高穩(wěn)定性，適用于以下工程：

(1)深厚軟土地區(qū)7層以下，一般軟土地區(qū)8層以下的住宅樓或相當(dāng)?shù)钠渌鄬庸I(yè)與民用建筑物。

(2)如配合箱基、筏基，在某些情況下，也可用于12層左右的高層建筑物。(3)有工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)，也可用于軟土地區(qū)大面積堆載場(chǎng)地或大跨度工業(yè)與民用建筑獨(dú)立柱基下的軟弱地基加固。

(4)石灰樁法也可用于機(jī)器基礎(chǔ)和高層建筑深基開挖的主動(dòng)區(qū)和被動(dòng)區(qū)加固。

(5)適用于公路、鐵路橋涵后填土，涵洞及路基軟土加固。(6)使用與濰坊地基加固。

結(jié)束語

通過理論分析和工程實(shí)踐，可見石灰攪拌樁處理軟土地基的作用是十分明顯的。用石灰攪拌樁處理后的軟地基，滲透性增大，石灰攪拌樁有助于排水固結(jié)，經(jīng)處理后復(fù)合地基降低了軟土含水量，增大了凝聚力，復(fù)合地基的強(qiáng)度得到提高，可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，適宜于公路的擋土結(jié)構(gòu)、橋涵、通道的軟土地基處理。

目前，石灰樁的研究工作仍在進(jìn)一步深入，研究重點(diǎn)是各種施工工藝的完善和實(shí)測(cè)總結(jié)設(shè)計(jì)所需的各種參數(shù)，式設(shè)計(jì)施工更加科學(xué)化，規(guī)范化。與此同時(shí)，各地正在努力擴(kuò)大石灰樁的應(yīng)用范圍，以取得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

第五篇：擋土墻分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《工程力學(xué)A2》小組作業(yè)報(bào)告

擋土墻分析

院 系：土木建筑工程學(xué)院 組 名：第三組 組 長(zhǎng)：侯森磊

成 員：侯森磊 符維濱 孫銘鍇 日 期：20151212

摘要：靈活運(yùn)用《理論力學(xué)》和《材料力學(xué)》里的力學(xué)知識(shí)分析本報(bào)告通過分析一道經(jīng)典的擋土墻問題，得到其荷載應(yīng)力狀態(tài)，得出相應(yīng)的結(jié)論，解決相應(yīng)的問題，并進(jìn)行的一系列討論和總結(jié)，最終理解擋土墻問題。

一、簡(jiǎn)介

圖示一混凝土擋土墻，墻高4m，已知墻背承受的土壓力F=137kN，并且與鉛垂線成角，混凝土的密度為2.35×103kg/m3,其他尺寸如圖所示。取1m長(zhǎng)墻體作為研究對(duì)象，試計(jì)算作用在截面AB上點(diǎn)A和點(diǎn)B處的正應(yīng)力。又砌體的許用壓應(yīng)力為3.5MPa，需用拉應(yīng)力為0.14MPa，（1）試作強(qiáng)度校核。

（2）如果以點(diǎn)A作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，試驗(yàn)算壩體是否會(huì)傾覆

（3）如果壩體后面有地下水，地下水面距壩頂2m，此時(shí)由于地下水的浮力作用，墻背承受的土壓力變小，變?yōu)?，并且與鉛垂線成角,試計(jì)算分析此時(shí)壩體底面AB截面的應(yīng)力分布情況。（提示，需要考慮水壓力）

二、解決思路與方法

解決思路：

（1）強(qiáng)度校核：先分析1m長(zhǎng)的擋土墻上承受的外力，然后分析AB截面上的軸力和彎矩最后進(jìn)行強(qiáng)度校核（2）可以先求出A軸的力矩，判斷其大小和方向，可以試驗(yàn)算壩體是否 傾覆

（3）水的壓強(qiáng)在同一深度,各個(gè)方向的壓強(qiáng)都一樣且水的壓強(qiáng)垂直作用在壩上，其余求解過程如（1）

具體過程 <1>（1）1m長(zhǎng)的擋土墻上承受的外力[圖(b)]為

F1x=F1sin45.7°=137kN×0.716=98.1kN

F1y=F1cos45.7°=137kN×0.698=95.6kN

F2=1m×4m×0.6m×2.35×103kg/m3×9.8N/kg=55.3kN

（2）AB截面上的軸力和彎矩分別為

FN=F1y+F2+F3=224.6kN

M=F1x×1m+F2×0.8m-F3×0.033m-F1y×0.7m

=73.0kN·m

故A點(diǎn)和B點(diǎn)處的正應(yīng)力分別為

(3)強(qiáng)度校核 因?yàn)?/p>

所以 強(qiáng)度合格 <2> MA = F1x ×1m-F2×0.3m-F3×(1.1+0.033)m-F1y×(1.1+0.7)m

=-174.1kN·m

(順時(shí)針)因?yàn)镸A 為順時(shí)針 所以不會(huì)傾覆 <3> 水的壓強(qiáng)：

在同一深度,各個(gè)方向的壓強(qiáng)都一樣 ，水的壓強(qiáng)垂直作用在壩上，如圖(c)所示。

圖（C）

F1x=F1sin41.7°=110kN×0.665=73.2kN F1y=F1cos41.7°=110kN×0.747=82.2kN

F2=1m×4m×0.6m×2.35×103kg/m3×9.8N/kg=55.3kN

F4x=F4sin68.2=26.1kN F4y=F4cos68.2=10.4kN FN=F1y+F2+F3+F4y=212.6kN M=F1x1m+F20.8m-F30.033m-F1y0.7m-F4y×1.3m+

F4x×0.7m=62.2kN·m

故A點(diǎn)和B點(diǎn)處的正應(yīng)力分別為

三、結(jié)論與討論

圖示的混凝土擋土墻設(shè)計(jì)合理，無論是否存在地下水，該擋土墻的強(qiáng)度都符合要求。而且，不會(huì)傾覆。

前兩問考察的是《理論力學(xué)》和《材料力學(xué)》的結(jié)合，只要對(duì)力學(xué)知識(shí)掌握熟練，便可輕易解出。第三問主要是加入了水的壓力，只要了解到水的壓強(qiáng)在同一深度,各個(gè)方向的壓強(qiáng)都一樣，便可理解為多了一個(gè)已知力，很容易解出答案

四、總結(jié)

本實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要是通過靈活運(yùn)用《理論力學(xué)》和《材料力學(xué)》里的力學(xué)知識(shí)分析一道經(jīng)典的擋土墻問題，得到其荷載應(yīng)力狀態(tài)，最終得出相應(yīng)的結(jié)論，解決相應(yīng)的問題，即該擋土墻符合強(qiáng)度要求，不會(huì)傾覆。而且還進(jìn)行了一系列討論和總結(jié)，還有解決大作業(yè)的心得和體會(huì)。

五、心得與體會(huì)

解決大作業(yè)時(shí)，各成員沒有進(jìn)行好交流和溝通。剛開始沒有確定好分工，導(dǎo)致大作業(yè)進(jìn)展緩慢,后來又有小組成員不與其他成員溝通，到后期直接退出，打亂了大作業(yè)的進(jìn)展?？傊?，無論是做任何事，參與者之間的溝通很重要。

通過本次大作業(yè)，小組全體成員既加強(qiáng)了對(duì)《理論力學(xué)》《材料力學(xué)》的運(yùn)用，同時(shí)也使小組成員對(duì)《土力學(xué)》有了一定的接觸和了解，使以后對(duì)《土力學(xué)》的學(xué)習(xí)更加輕松。