葫芦岛绥中港口区利用粉煤灰回填
技术可行性的检测方案
姓名： 陆淼嘉 班级： 土木0901班 学号： 200900280 电话： 15242601917
一、 检测方案技术要求
1、根据葫芦岛绥中煤炭有限公司提供的背景资料：
规划绥中港区总体陆域所需回填量为5254万立方米（其中煤炭码头一期工程所需的回填量为1541万立方米）：港区疏浚量（按十万吨级单向加港池）为2070万立方米。总体来说，绥中港区回填量缺少3184万立方米。
根据与北京科陶粉煤灰陶粒技术研究院了解，利用粉煤灰回填技术相对常规回填方式具有工期短、造价低等特点，并且能满足绥中工程实际使用要求。经了解，绥中电厂粉煤灰储量约为700万立方米，可全部用于绥中港回填使用。若绥中港电厂粉煤灰可用于绥中港区回填使用，可实现地方、电厂、煤炭码头公司三方共赢。
为进一步研究绥中港口利用粉煤灰回填的技术可行性，拟先期在项目现场设粉煤灰填实验区，进行小规模回填试验。根据项目情况，提出以下要求： 1、 地基表层承载力特征值不小于180KPa 2、 加固后的地基表层回弹模量大于60MPa
3、 残余沉降量不大于35cm；不均匀沉降小于10cm/10m 4、 表层0~80cm内压实度不小于95%
5、 交工面标高不大于2.7m（当地理论最低潮面） 6、 回填粉煤灰各层所采取的技术标准与要求应一致
2、背景知识—粉煤灰的土工力学性能：
粉煤灰的力学性能与粉细砂基本相似，其渗透系数介于亚粘土和天然砂之间，可压缩性与典型中等密实程度的粘性土相似，固结速率快，但其颗粒比重小，空隙多，粘结力差，如今的港口工程对水下粉煤灰的回填技术要求较高。特着重介绍其三方面的性能： 1、 动力液化：
饱和疏松的粉煤灰极易在循环荷载下发生动力液化，其抗液化强度与颗粒粗细程度相近的砂土相比并无明显差别，即饱和粉煤灰在地震时，由于迅速压
缩产生孔隙水压力而形成液化区，使部分灰体抗剪强度消失，发生破坏。 2、 抗管涌性：
级配均匀未经压实塑性指数又小于6的粉土和细砂是抗管涌最差的土，粉煤灰颗粒级配组成一般属于粉土到细砂类，级配均匀，不均匀系数一般大于7，由于粉煤灰中一些多孔颗粒本身储存较多水分，其液限和塑限含水量都较大，但塑性指数却很小，而且其颗粒比重比土轻，因此在相对密实较低的情况下，粉煤灰比土更容易发生管涌破坏。 3、 粉煤灰垫层的承载力和湿陷性：
浸水前粉煤灰垫层具有较高的地基承载力，浸水后粉煤灰地基强度有一定程度下降，并趋于稳定，一般为浸水前承载力的百分之七十到八十，但具有一般土基的允许承载力。 附表：
粉煤灰的主要物理力学性质 1、粒径d=0.001~2.0mm 2、内摩擦角?=23~30 3、粘聚力C=530MPa 4、压缩模量Es=8~20MPa 5、渗透系数 1、地基表层承载力特征值 2、残余沉降量和不均匀沉降 3、压实度 4、回弹模量 5、交工面标高 需要确定的回填土的参数 k?2?10?4~9?10?5cm/s 6、压力扩散角11.6kN/m3 7、具有火山灰性，遇水强度折减30%
二、 试验方法的选择 2.1试验方法：
据上述的粉煤灰性能我根据查阅图书馆文献提出的解决方案分别是：浅层平板载荷试验法、环刀法和标准击实法(在压施功未知的情况下常采用重型击实)、杠杆压力仪法、水准仪法
2.2选择依据：
（a）确定地基土承载力特征值通常有四种方法：平板载荷试验、螺旋板载荷试验（适用于深层及地下水位以下地基土试验）、桩基载荷试验（适用于桩基础）和动荷载载荷试验（适用于承受动荷载）。本次检测对象为港口粉煤灰回填土，由于换填法的处理深度通常控制在3m以内较为经济合理，因此回填土属于浅部地基土；另外港口集装箱堆场属于静荷载。因此，应当选择浅层平板载荷试验法。
（b）压实度是指压实后的干密度与标准最大干密度之比（%）。由于粉煤灰的粒径d=0.001~2.0mm属于细粒土，粉煤灰压实后的密度可以通过环刀法测得，标准最大干密度可以通过重型击实试验获得。因此，应当选择环刀法和标准击实法。
（c）确定回弹模量的方法通常有两种方法：杠杆压力仪法（适用于不同含水率和不同密度的细粒土）和强度仪法（适用于不同含水率和不同密度的细粒土及其加固土）。这里选择杠杆压力仪法。
（d）交工面标高使用水准仪进行测量。 三、检测步骤与数据处理
3.1浅层平板载荷试验测地基土承载力的特征值
平板载荷试验(PLT)是在一定面积的刚性承压板上加荷，通过承压板向地基土逐级加荷，测定地基土的压力与变形特性的原位测试方法。它反映承压板下1.5~2.0倍承压板直径或宽度范围内，地基土强度、变形的综合性状。平板载荷试验可用于以下目的：
1）确定地基土承载力的特征值，为评定地基土的承载力提供依据。
2）确定地基土的变形模量（排水或不排水）。 3）估算地基土的不排水抗剪强度。 4）确定地基土基床反力系数。
5）估算地基土的固结系数。
平板载荷试验分为浅层载荷试验和深层载荷试验，适用于各种地基土，特别适用于各种填土及含碎石的土。
平板载荷试验反映承压板下不超过2倍承压板宽度（或直径）范围内地基土的特性，如在这影响范围内地基土为非均质土时，试验结果为一综合性状，给试验数据的分析造成一定的困难。
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001) 规定深层平板载荷试验要点为：
1)深层平板载荷试验可适用于确定深部地基土层及大直径桩桩端土层在承压板下应力主要影响范围内的承载力。
2）深层平板载荷试验的承压板采用直径为0.8m的刚性板，紧靠承压板周围外侧的土层高度应不少于0.8m
3）加荷等级可按预估极限承载力的1/10~1/15分级施加，以后为每隔。
4）每级加荷后，第一个小时内按间隔10、10、10、15、15 min,以后每隔30mi测读一次沉降。当在连续2h内沉降量小于0.1mm/h时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。
5）当出现下列情况之一时 ，可终止加载：①沉降s急剧增大，荷载-沉降(p~S) 曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且沉降量超过0.04d(d为承压板直径); ②在某 荷载下， 24h内沉降速率不能达到稳定；③本级沉降量大于前一级沉降量的5倍；④当持力层土层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍 实验步骤：
1、 根据场地的均匀性，选择有代表性的地点进行浅层平板载荷试验。
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