。538 北京科技大学学报 第32卷 于密实，使震动液化影响范围内最深处的粉细砂地 击碾压实验区内钻孔所揭露地层，除上部吹填土外， 基首先得到加固，冲击压实循坏至一定次数后，粉细 其余场地土均为滨海相海陆交互沉积地层，可划分 砂填料从下到上逐渐密实，冲击碾压作用力将难以 为三个工程地质层，见表1第①层为吹填砂（粉细 引起震动液化，此后强大的冲击能强制压缩密实粉 砂)，第②层为粉质黏土，第③层为粉砂.根据 细砂填料，排出其中的空气和水，使土体发生塑性变 《GB5001一2001建筑抗震设计规范》判定场地土 形，从而得到加密四. 属中软土，场地类别为三类.经标准贯入实验，场地 第①层吹填沙具有轻微液化的可能性.冲压之前， 2曹妃甸吹填粉细砂地基冲击碾压实验 地下水位距地表115四 2.1实验前准备 施工之前，首先使用推土机对吹填砂场地进行 根据野外勘察结果，曹妃甸吹填粉细砂地基冲 简单整平，在场地两侧边界以外1处埋设水位监 表1地基土工程地质分层及特征 Table I Definition and chamceristic of diffe rent lyers of the fundation 工程地质层及编号底板埋深m 地层厚度m 地质特征描述 稠度或密度 ①冲填土 5.0-57 50-5.7 浅灰色，主要由粉细砂组成，含贝壳碎片，处于饱和状态 松散一稍密 ②粉质黏土 5.7-63 03-1.3 灰黑色，含有机质及贝壳.有腥臭味具层理.局部夹薄层粉土 流塑 灰色，含少量贝壳，颗粒呈圆形，均粒，混有黏性土，具层理，局部含 ③粉砂 9.8-11.0 31-46 稍密一中密 黏土或细砂夹层，处于饱和状态 测管，并进行标准贯入以及静力触探等相关项目的 通过转弯时半径的调整交错变化的，因此其压实过 检测，标准贯入和静力触探各布置八个测点.由于 程可以称为“回转错轮法”，即施工过程中，压实机 吹填砂表层极为松散，承受荷载的能力差，而冲击式 从冲压场地一侧起点起步，运行至该侧终点时调转 压实机整机的重量约27t要在吹填砂上以10~ 车头，沿场地中线冲压返回至该段起点，再调转车头 15mh'的速度运行难度极大，容易出现陷车现 至起步时一侧，外侧压实轮从第一次冲压两条轮迹 象，影响冲击式压实机的作用效果.为了克服这一 之间错轮（不重叠）碾压通过，按照此种方式压实轮 困难对吹填砂表面进行洒水处理，洒水量应当以使 轮迹逐步从场地一侧推至另一侧时记为一次.冲压 工作面以下25~35的吹填砂湿润为宜；通过增 过程可见图2压实机转一圈，压“1一3”、“2一4” 加牵引机车牵引功率和车轮数量的措施，增加牵引 …两个相间的车道，交错套压 力，减小冲击式压实机运行过程中的地表阻力：同 行驶方向 时，由于非圆形冲击碾压轮作用在地表上会造成表 面起伏不平，从而速度降低造成陷车，因此及时刮平 路中线 冲击碾压过的吹填砂地基具有重要意义， 2.2冲击碾压实验 采用25k三边形冲击式压实机对粉细砂地基 进行冲击碾压.为保证冲压质量，要严格保证冲击 图2冲击式压实机施工运行轨迹示意图 Fi设2 Opemtion tracks of mpact compact知 式压实机在冲压过程中的运行速度，速度过慢，则冲 击力不足，难以取得应有的压实效果：速度过快，则 2.3冲压技术控制 可能冲压轮轮瓣顶点作用于路基表面后迅速离开， 施工过程中，随时监测地下水位的变化情况，根 冲击力没有足够的时间向下层路基传递，影响下层 据水位变化及时调整冲击碾压作业速度和作业次 的作用效果.一般冲击式压实机的运行速度应遵循 数.为了有效控制冲压质量，避免过压或压实不足， “先慢后快、先轻后重”的原则，冲压初期速度控制 采用沉降量和南非专门为冲击碾压设备开发的连续 在8~10mh,待被压实材料具有一定强度后速 冲压反应系统(CB对施工过程进行控制. 度提高到10~12km. 2.3.1沉降监测 由于冲击式压实机作业特点是牵引式.只能前 冲击碾压采用“沉降收敛”的方式，即以若干次 行且所压轮迹中波峰波谷是随着压实次数的递增， 数为一个检测单元，检测每个单元的沉降量小于某北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 于密实, 使震动液化影响范围内最深处的粉细砂地 基首先得到加固, 冲击压实循坏至一定次数后, 粉细 砂填料从下到上逐渐密实, 冲击碾压作用力将难以 引起震动液化, 此后强大的冲击能强制压缩密实粉 细砂填料, 排出其中的空气和水, 使土体发生塑性变 形, 从而得到加密 [ 12] . 2 曹妃甸吹填粉细砂地基冲击碾压实验 2.1 实验前准备 根据野外勘察结果, 曹妃甸吹填粉细砂地基冲 击碾压实验区内钻孔所揭露地层, 除上部吹填土外, 其余场地土均为滨海相海陆交互沉积地层, 可划分 为三个工程地质层, 见表 1.第 ①层为吹填砂 (粉细 砂 ), 第 ②层为粉质黏土, 第 ③层为粉砂.根据 《GB50011— 2001建筑抗震设计规范 》判定场地土 属中软土, 场地类别为三类.经标准贯入实验, 场地 第①层吹填沙具有轻微液化的可能性.冲压之前, 地下水位距地表 1.15 m. 施工之前, 首先使用推土机对吹填砂场地进行 简单整平, 在场地两侧边界以外 1 m处埋设水位监 表 1 地基土工程地质分层及特征 Table1 Definitionandcharacteristicofdifferentlayersofthefoundation 工程地质层及编号 底板埋深 /m 地层厚度 /m 地质特征描述 稠度或密度 ①冲填土 5.0 ～ 5.7 5.0 ～ 5.7 浅灰色, 主要由粉细砂组成, 含贝壳碎片, 处于饱和状态. 松散 ～稍密 ②粉质黏土 5.7 ～ 6.3 0.3 ～ 1.3 灰黑色, 含有机质及贝壳, 有腥臭味, 具层理, 局部夹薄层粉土. 流塑 ③粉砂 9.8 ～ 11.0 3.1 ～ 4.6 灰色, 含少量贝壳, 颗粒呈圆形, 均粒, 混有黏性土, 具层理, 局部含 黏土或细砂夹层, 处于饱和状态. 稍密 ～中密 测管, 并进行标准贯入以及静力触探等相关项目的 检测, 标准贯入和静力触探各布置八个测点.由于 吹填砂表层极为松散, 承受荷载的能力差, 而冲击式 压实机整机的重量约 27 t, 要在吹填砂上以 10 ～ 15 km·h -1的速度运行难度极大, 容易出现陷车现 象, 影响冲击式压实机的作用效果.为了克服这一 困难, 对吹填砂表面进行洒水处理, 洒水量应当以使 工作面以下 25 ～ 35 cm的吹填砂湿润为宜 ;通过增 加牵引机车牵引功率和车轮数量的措施, 增加牵引 力, 减小冲击式压实机运行过程中的地表阻力;同 时, 由于非圆形冲击碾压轮作用在地表上会造成表 面起伏不平, 从而速度降低造成陷车, 因此及时刮平 冲击碾压过的吹填砂地基具有重要意义. 2.2 冲击碾压实验 采用 25 kJ三边形冲击式压实机对粉细砂地基 进行冲击碾压.为保证冲压质量, 要严格保证冲击 式压实机在冲压过程中的运行速度, 速度过慢, 则冲 击力不足, 难以取得应有的压实效果 ;速度过快, 则 可能冲压轮轮瓣顶点作用于路基表面后迅速离开, 冲击力没有足够的时间向下层路基传递, 影响下层 的作用效果 .一般冲击式压实机的运行速度应遵循 “先慢后快、先轻后重 ”的原则, 冲压初期速度控制 在 8 ～ 10 km·h -1 , 待被压实材料具有一定强度后速 度提高到 10 ～ 12 km·h -1 . 由于冲击式压实机作业特点是牵引式, 只能前 行且所压轮迹中波峰波谷是随着压实次数的递增, 通过转弯时半径的调整交错变化的, 因此其压实过 程可以称为 “回转错轮法 ”, 即施工过程中, 压实机 从冲压场地一侧起点起步, 运行至该侧终点时调转 车头, 沿场地中线冲压返回至该段起点, 再调转车头 至起步时一侧, 外侧压实轮从第一次冲压两条轮迹 之间错轮 (不重叠 )碾压通过, 按照此种方式压实轮 轮迹逐步从场地一侧推至另一侧时记为一次.冲压 过程可见图 2, 压实机转一圈, 压 “ 1— 3”、 “ 2— 4” ……两个相间的车道, 交错套压. 图 2 冲击式压实机施工运行轨迹示意图 Fig.2 Operationtracksofimpactcompaction 2.3 冲压技术控制 施工过程中, 随时监测地下水位的变化情况, 根 据水位变化及时调整冲击碾压作业速度和作业次 数.为了有效控制冲压质量, 避免过压或压实不足, 采用沉降量和南非专门为冲击碾压设备开发的连续 冲压反应系统 ( CIR)对施工过程进行控制. 2.3.1 沉降监测 冲击碾压采用 “沉降收敛 ”的方式, 即以若干次 数为一个检测单元, 检测每个单元的沉降量小于某 · 538·