第4期 李廷刚：冲击碾压加固吹填粉细砂地基机理及应用 539 一规定的数值之后，认为冲击碾压己经达到了其作 从表2记录可以看出，实验开始阶段，地下水 用效果，继续追加次数意义不大，再结合连续冲压反 位随着冲碾次数的增加波动较大，说明土体较为 应系统的监测结果来判断是否继续冲压， 松散，在冲击波的作用下孔隙水压力迅速增大，因 2.3.2孔隙水压力监测 此每天严格控制冲碾次数.6月9日冲碾13次之 施工过程中，在冲击碾压巨大冲击力的反复作 后水位急速升高，虽停止冲碾但在此后的3h内水 用下，地下水的孔隙水压力会迅速增大，形成超孔隙 位一直处于较高状态，后来经调查得知这一时段 水压力，最终导致震动液化现象的出现，此时若继续 正好是海水涨潮时间，由于整个吹填场地并未与 冲压，则冲击碾压的作用力会被超孔隙水压力抵消， 海水完全隔断，而且冲碾实验区恰好贴近围堰，因 难以获得应有的压实效果，甚至会造成大面积地基 此受涨潮影响水位升高.考虑到海潮的影响，在此 失稳，因此需要及时停止冲压，待水压力消散到一定 后的施工中均根据当地的潮汐变化调整作业时 程度后再行冲压.水压力监测的一种直观方法就是 间，避免潮汐影响.随着冲碾次数的增加，水位的 地下水位的监测，冲压过程中随时监测地下水位的 变化不再大幅波动，在冲碾超过40次后，水位的 变化情况，当水位上升过高时就停止冲压，然后继续 变化已经很小，这说明土体逐渐密实，颗粒间已经 监测水位，当水位恢复并基本稳定后再行冲压，如此 形成了较强的骨架支撑，孔隙水压力受冲击波的 反复直至达到压实要求 影响减小. 表2冲压过程中水位监测记录 Tabl 2 Monitor records of the water kevel during mpact compaction 日期 次数 冲压起始时间 起始水位/m 冲压终止时间 终止水位四 2006-06-08 0-5 1020 1.15 1210 1.02 2006-06-09 6-8 1050 1.11 11:55 1.06 2006-06-09 9-10 1443 1.10 15.30 1.04 2006-06-09 11-13 1650 1.09 17:10 1.00 2006-06-09 0 1756 096 1950 098 2006-06-10 14-15 950 1.08 1025 1.07 2006-06-10 15-19 1310 1.08 1430 103 2006-06-11 20 950 1.06 1003 1.04 2006-06-11 21-25 1k00 1.04 1210 1.02 2006-06-12 26-27 1k24 1.06 11:43 1.02 2006-06-12 28-30 1550 1.00 1230 098 2006-06-12 31-32 1250 07 1315 096 2006-06-12 33-35 1448 097 1508 094 2006-06-14 36-39 838 1.2 915 1.00 2006-06-14 40-42 1315 1.01 13.42 099 2006-06-14 43-46 1430 1.00 1513 096 2006-06-15 47-50 900 099 945 098 2006-06-15 51-55 1041 099 11:25 098 2006-06-15 56-60 1400 098 1455 098 注：表中水位是地下水位距地表基准高度 6月15日冲压结束后，整个场地静置3d后于6会受到土体的反作用力，在冲击式压实机匀速运行的 月18日1200时再次测量地下水位，距地表为情况下，土体密度越大，则强度越高.则反作用力越 1.0m 大，压实轮的反向加速度也就越大，如图3所示.根 2.3.3连续冲压反应系统(CR实时监测 据上述原理，在冲击式压实机压实轮轴组件上安装数 CR系统是利用对于同一种介质的土体，其强度据采集器，采集每一次压实轮冲击土体时的反向加速 在一定范围内与土体密度呈函数关系的原理，在冲击度峰值，将这些数据录入到计算机系统，同时利用安 式压实机作业过程中，由于每次压实轮作用土体时都装在冲击式压实机上的全球定位系统确定每次压实第 4期 李廷刚:冲击碾压加固吹填粉细砂地基机理及应用 一规定的数值之后, 认为冲击碾压已经达到了其作 用效果, 继续追加次数意义不大, 再结合连续冲压反 应系统的监测结果来判断是否继续冲压. 2.3.2 孔隙水压力监测 施工过程中, 在冲击碾压巨大冲击力的反复作 用下, 地下水的孔隙水压力会迅速增大, 形成超孔隙 水压力, 最终导致震动液化现象的出现, 此时若继续 冲压, 则冲击碾压的作用力会被超孔隙水压力抵消, 难以获得应有的压实效果, 甚至会造成大面积地基 失稳, 因此需要及时停止冲压, 待水压力消散到一定 程度后再行冲压 .水压力监测的一种直观方法就是 地下水位的监测, 冲压过程中随时监测地下水位的 变化情况, 当水位上升过高时就停止冲压, 然后继续 监测水位, 当水位恢复并基本稳定后再行冲压, 如此 反复直至达到压实要求. 从表 2记录可以看出, 实验开始阶段, 地下水 位随着冲碾次数的增加波动较大, 说明土体较为 松散, 在冲击波的作用下孔隙水压力迅速增大, 因 此每天严格控制冲碾次数 .6月 9日冲碾 13 次之 后水位急速升高, 虽停止冲碾但在此后的 3 h内水 位一直处于较高状态, 后来经调查得知这一时段 正好是海水涨潮时间, 由于整个吹填场地并未与 海水完全隔断, 而且冲碾实验区恰好贴近围堰, 因 此受涨潮影响水位升高 .考虑到海潮的影响, 在此 后的施工中均根据当地的潮汐变化调整作业时 间, 避免潮汐影响.随着冲碾次数的增加, 水位的 变化不再大幅波动, 在冲碾超过 40次后, 水位的 变化已经很小, 这说明土体逐渐密实, 颗粒间已经 形成了较强的骨架支撑, 孔隙水压力受冲击波的 影响减小 . 表 2 冲压过程中水位监测记录 Table2 Monitorrecordsofthewaterlevelduringimpactcompaction 日期 次数 冲压起始时间 起始水位 /m 冲压终止时间 终止水位 /m 2006--06--08 0 ～ 5 10:20 1.15 12:10 1.02 2006--06--09 6 ～ 8 10:50 1.11 11:55 1.06 2006--06--09 9 ～ 10 14:43 1.10 15:30 1.04 2006--06--09 11 ～ 13 16:50 1.09 17:10 1.00 2006--06--09 0 17:56 0.96 19:50 0.98 2006--06--10 14 ～ 15 9:50 1.08 10:25 1.07 2006--06--10 15 ～ 19 13:10 1.08 14:30 1.03 2006--06--11 20 9:50 1.05 10:03 1.04 2006--06--11 21 ～ 25 11:00 1.04 12:10 1.02 2006--06--12 26 ～ 27 11:24 1.06 11:43 1.02 2006--06--12 28 ～ 30 11:50 1.00 12:30 0.98 2006--06--12 31 ～ 32 12:50 0.97 13:15 0.96 2006--06--12 33 ～ 35 14:48 0.97 15:08 0.94 2006--06--14 36 ～ 39 8:38 1.02 9:15 1.00 2006--06--14 40 ～ 42 13:15 1.01 13:42 0.99 2006--06--14 43 ～ 46 14:30 1.00 15:13 0.96 2006--06--15 47 ～ 50 9:00 0.99 9:45 0.98 2006--06--15 51 ～ 55 10:41 0.99 11:25 0.98 2006--06--15 56 ～ 60 14:00 0.98 14:55 0.98 注:表中水位是地下水位距地表基准高度. 6月 15日冲压结束后, 整个场地静置 3 d后于 6 月 18 日 12:00 时再次测量地下水位, 距地表为 1.0m. 2.3.3 连续冲压反应系统 ( CIR)实时监测 CIR系统是利用对于同一种介质的土体, 其强度 在一定范围内与土体密度呈函数关系的原理, 在冲击 式压实机作业过程中, 由于每次压实轮作用土体时都 会受到土体的反作用力, 在冲击式压实机匀速运行的 情况下, 土体密度越大, 则强度越高, 则反作用力越 大, 压实轮的反向加速度也就越大, 如图 3所示 .根 据上述原理, 在冲击式压实机压实轮轴组件上安装数 据采集器, 采集每一次压实轮冲击土体时的反向加速 度峰值, 将这些数据录入到计算机系统, 同时利用安 装在冲击式压实机上的全球定位系统确定每次压实 · 539·