强夯法范文10篇

时间:2023-03-24 19:25:46

强夯法范文篇1

关键词:强夯法;加固;地基;机理

1强夯地基的来由、技术特点和适用范围

1.1强夯法的来由

强夯法又称动力固结法,是将一个重锤(一般为10-40t,国外曾有过锤重200t的报道)从高处(10-40m)自由下落,夯击地基,从而使地基土的强度得到提高、压缩性得到降低的方法。1957年,英格兰的道路研究所就曾运用普罗克特(Proctov)击实原理进行过深层土体的压实处理,但直到1970年前后,强夯法才在法国工程师路易斯•梅纳(Louis•Meiiard)的开发和倡导下,真正大规模地应用于深层土体的加固处理中。强夯法最初仅用于加固圆锥探头阻力9s低于lOMN/mZ的砂和碎石层,随着施工机械和施工工艺水平的提高,实践证明,强夯法也可用于粘性土地基的加固处理。

1.2强夯技术的特点

(1)适用各类土层:可以用于加固各类砂性土、粉土、一般黏性土、黄土、人工填土,特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料组成的杂填土,结合其它技术措施亦可用于加固软土地基。

(2)应用范围广泛:可应用于工业与民用建筑、重型构筑物、设备基础、机场跑道、堤坝、公路和铁路路基、贮仓、堆场、油罐、桥梁、港口码头、核电站、人工岛等

(3)加固效果显著:地基经强夯处理后,可明显提高地基承载力、压缩模量、增加干密度、减少孔隙比,降低压缩系数、增加场地均匀性,消除湿陷性、膨胀性,防止振动液化。

(4)有效加固深度:单层8000KN.M高能量级强夯处理深度达12米,多层强夯处理,深度可达24~54米,一般能量强夯处理深度在6~8米。

(5)施工机具简单:强夯机具主要为履带式起重机。当起吊能力有限时,可辅以龙门架等设施。

(6)节省材料:一般的强夯处理是将原状土施以能量,无需添加建筑材料,大大缩短施工周期。

(7)节省造价:由于强夯工艺无需材料,节省了建筑材料的购置、运输、制作、打入费用,除了消耗油料外,没有其它消耗。

(8)施工快捷:只要工艺适合,特别是对粗颗粒非饱和土的强夯,周期更短;但是,雨天影响比较严重。

1.3强夯法加固地基在建筑中适用范围

强夯施工方法具有施工机具简单,施工方便,加固地基效果显著,适用范围广泛,能缩短工期和降低工程造价等优点。一般来讲,强夯地基适用于处理碎石、砂土、杂填土(不含生活垃圾)、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土等,但笔者认为,现场监理尚应该参照地勘报告,掌握有关技术指标,如土层颗粒的组成,孔隙比,液性指数、塑性指数、饱和度、渗透系数等;对于有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的杂填土,还要查清杂物的分布范围、深度、有机质含量及是否对基础有侵蚀性。由于湿陷性土浸水后会产生附加沉降,其湿陷系数也应作为一项控制指标。工程中是否考虑选用强夯基础是由设计决定,但监理在必要时应提醒设计对以上技术指标作综合考虑。如东莞市樟木头镇一厂房工程,设计选用了强夯地基,但经过对比地勘资料,监理提醒设计注意在地勘报告中反映了部分回填土中含有大量木糠,经查清其分布范围及埋深后设计采取了相应的技术处理措施,从而确保了工程的施工质量。

2强夯法加固地基机理

关于强夯法加固地基的机理,目前有关专家学者意见还不很一致,但对于地基处理中经常遇到的几种类型的土,一般的观点认为:强夯法是在极短的时间内对地基土体施加一巨大的冲击能量(一般而言此冲击能量不小于800kN-m),加荷历时约几十毫秒,对含水量较大的土层,加荷时间约100毫秒左右。这种突然释放的巨大能量,将转化为各种波型传到地下。首先到达某指定范围的波是压缩波,它使土体受压或受拉,能引起瞬时的孔隙水汇集,因而使地基土的抗剪强度大为降低,据理论计算这种波以振动能量的7%传播出去,紧随压缩波之后的是剪切波,以振动能量26%传播出去,剪切波会导致土体结构的破坏。此外的瑞利波(面波)以振动能量的67%传出,在夯点附近造成地面隆起。土体在这些波的综合作用下,土体颗粒重新排列相互靠拢,排出孔隙中的气体,使土体挤密压实,强度提高。

根据上述观点,地基土经强夯法加固后,其强度提高过程大致可分为四个阶段:夯击能量转化,同时伴随强制压缩或振密(表现为土体中水及气体排出,孔隙水压力上升);土体液化或土体结构破坏(表现为土体强度降低或抗剪强度丧失);排水固结压密(表现为渗透性能改变,土体裂隙发展,土体强度提高);触变恢复并伴随固结压密(包括部分自由水又变成薄膜水,土的强度继续提高)。

3案例分析

3.1工程概况

某工程为别墅建筑区域(高为2~3层),根据地勘资料,场区发育有2~8米不等的杂填土,其中以碎石、粘性土为主,兼有泥炭质页岩块石,建筑垃圾等;碎石、粘性土含量

极不均匀,未经压实,需加固后方可直接作为天然地基持力层。设计采用强夯处理方法对填土层进行加固处理。设计夯击能为2250KN.m,落距为15米。

3.2强夯施工情况

(1)本次强夯在施工前,首先对场地65#、63#区域进行了试夯,试夯区域经检测合格后,再根据试夯区的施工参数,在场地大范围推广施工。

(2)全部采用“两遍点夯、两遍满夯”的施工方案,同时,对局部地质条件较复杂的地段采用“四遍点夯、三遍满夯”进行加强处理(如59#、86#、77#、67#等建筑物);满夯夯击能采用1000KN.m,落距7~8m,按1/4搭接。

(3)施工中,发现场地18#楼的土质较差,经加强处理后仍然达不到设计要求,故对18#楼采用换土处理,回填碎石土后再进行强夯施工,同时,根据设计要求,对场地局部达不到基底标高的地段回填碎石土,并分层碾压、夯实。

(4)施工过程中,如遇雨水天气,则严格按照强夯施工规范要求,当土质含水率达到最佳含水率后,再进行施工,以确保施工质量。

(5)收锤标准。①最后两击的平均夯沉量≤50mm。②夯坑周围地面不应发生过大的隆起。③不因夯坑过深而发生提锤困难。

3.3加固效果

该工程于2005年11月竣工,经建设单位委托有检测资质的施工单位对场地进行检测表明:通过本次强夯处理,土体密实度明显提高,承载力及密实度均能够满足设计要求。

4建议

(1)作好强夯地基的施工监控。由于强夯地基的许多技术参数都要求在试夯及施工过程中确定,因此,加强对强夯地基的试夯及施工监控,及时掌握各项技术参数尤为重要。强夯施工开始后,监理工程师应进行全程旁站检查,重点是要对设计参数进行验证,发现偏差应及时反馈给设计。监理工程师在监控中应注重做好以下几点:掌握设计意图、审核施工单位资质、认真审核施工方案、旁站检查与记录、安全控制。

强夯法范文篇2

关键词:强夯法地基基础

这种方法是将重锤(一般为80~400KN)提升到高处(一般为6~40M)自由落下,给地基以强烈的冲击力和振动,使土体结构破坏,孔隙压缩,土体局部液化,通过裂缝排出孔隙水和气体,地基土在新的状况下固结,从而提高承载能力,并降低其压缩性。强夯法施工简便,效果显著。2003年,我们在宜昌兴山县公安局看守所-监室工程施工中对高填土下卧可液化土层地基采用强夯处理,取得良好的技术经济效果,深受建设方和有关专家们的好评。

一、工程概况及地质条件

宜昌兴山县公安局看守所监室、位于兴山县新县城古夫镇北侧古洞口小区,南与电业公司住宅楼毗邻。建筑面积2800平方米,基础全部坐落在高填土上,填土厚度3M-6M。填筑材料为碎石,砂,卵石和少量崩坡积含碎石粉质粘土等。由于该工程位于6度地震区的高填土上,并且下卧可液化土层,必须对地基进行加固处理。

二、确定地基处理方案

根据该工程的地质条件,我们进行了多个方案比较:

1、沉管灌注桩基础,采用桩基技术可保证,但基础不仅耗费大量建筑材料,而且工期长,工程造价高。另外不可预见的打桩时会遇大的石块,这样施工就更难了。很难保证施工中桩的质量。

2、挖孔桩:考虑到该地基填土厚度只有3M-6M,加之拟建建筑物只有二~三层,荷载小,所以采用人工挖孔桩。既不能满足挖孔桩构造要求,又增加了造价,延长了工期,这样的方案不可取。

3、强夯法:地基加固效果显著,使用设备简单,施工方便,速度快,投资省,既可提高地基的承载力,又能增强抗液化稳定性。

经上述方案对比研究后,确定采用强夯法对地基加固,然后进行钢筋混凝土浅埋基础施工。

三、强夯法施工

(一)强夯设备

采用15T履带式起重机作为提升机具。夯锤重120KN,以20MM厚的钢板为底,底面积1.8×1.8M,外包高0.96M。厚10MM钢板,内设多层锚固钢筋并满浇C28混凝土,锤底到锤面埋有5根ф100MM的通气管,以降低夯击的气垫作用,锤顶采刚性吊环,使用吊钩得以迅速而方便的挂上。自动脱钩装置由船用脱钩装置改变而来,开钩拉绳一端系在脱钩装置的把柄上,另一端穿过焊在吊车大钩侧板上的转向滑轮,然后固定在吊车起重臂底部的轴上,当夯锤起吊到预定高度时,开钩拉绳即张紧而拉开脱钩装置的锁卡,使夯锤脱钩下落。

(二)参数试验

根据经验公式H=aM•h/10,取a为0.7,(a根据土质情况选定),选定锤重M为100KN,落距h为10M,单击夯击能为1000KN•M。为判定强夯效果并确定夯击参数,在现场进行了强夯试验,将施工场地划分为2个试夯区,每试区6个试夯点,详细记录每击的地基下沉量及地面变异,每连击2次后进行静力触探,记录各层地基承载力提高情况,各试点夯击完成后进行钻探及静力触探,取得夯击后的有关数据。

(三)施工概况

1、夯击参数和夯点布置。依照试验所得数据,确定施工中每个夯击点夯击8次,夯击3遍,前2遍夯击点按上部结构的墙柱位置进行布置,尽量使夯击坑成为基础的基坑,夯击点中距为6、4.5、3.3M,后一遍落距为3M,每点夯击4次进行“搭夯”。

2、施工准备。对施工现场做好三通一平后,按照夯点平面,布置图进行定位放线,准确标出夯点的位置,并设置了四个水准点,以便施工中测量夯击沉降量,拟定夯击施工顺序。

3、施工操作。施工按拟定的夯击顺序逐点进行。每点夯击程序为:起重机就位→夯锤对准夯点位置→将夯锤起吊至预定高度→拉开脱钩装置锁卡夯锤自由落下,这样循环多次,直至完成夯击次数,夯击时注意保持落锤平稳,夯位准确,当夯锤气孔被土堵塞时,及时进行清理,以免影响夯击效果。前两遍全部夯击完毕后,用推土机将周围的土填平夯坑,再进行低能级搭夯,将场地表层松土夯实。施工中,为防止吊车臂杆在较大仰角时因突然释重而后倾,在臂杆顶端加了两根钢绳系在停放前面的推土机上,行动也比较方便。

4、质量与效果检验。施工中现场监测人员着重检测夯点位置、锤重、落距夯击击数、每击沉降量等关键项目,并详细记录每点的夯击情况。夯击完成后,对地表面的下沉量作了测定,并进行静力触探,旁压试验,标准贯入试验,确定加固后地基承载力和抗液化性能。

强夯法范文篇3

关键词:强夯法;路基填筑;应用

离军高速公路K7+380~K7+500段填方路基位于三川河河道右侧,属河滩路段,常年受河水冲刷,为提高路堤的整体稳定性,施工时采用了石方填筑(该段路基位于上白霜隧道出口,石渣填料丰富)。在路基填筑施工中,每填高4m进行一次强夯处理,从而大大提高了路基的承载力和稳定性,有效避免了路基工后沉降。

强夯法又叫动力固结法,是用起重机械吊起夯锤后从高处自由下落,给填料以强大的冲击力和振动能量,使疏松的填料强制压缩致密,从而提高地基强度和稳定性,是减小变形量的一种施工方法。强夯法具有设备简单、功效高、工期短及成本低的特点。高填方路基用中等能量的夯击能(1500kN·m~3000kN·m)分层夯实,能大幅度提高地基的强度、均匀性和稳定性,有效减小地基的沉降变形,能够满足高等级公路及厂房建地基的建设要求。另外,强夯法也是处理湿陷性黄土等不良地质路段的一种非常有效的方法。

1施工工艺

1.1施工机具设备

(1)履带式强夯机。铸铁圆台形夯锤,锤底直径1.8m,锤重15t;夯锤的底部均匀等间距设置4个直径150mm上下贯通的通气孔,以减少夯击时夯锤着地瞬间空气对夯锤的向上托力和起吊时地面对夯锤的吸附力。提升设备的最大提升高度为20m,并配有自动脱钩装置。

(2)其他设备。装载机、自卸汽车、推土机、压路机等拉运及摊平碾压设备。

1.2技术参数

(1)单点夯击能。根据设计加固深度4m,确定单击夯击能为2000kN·m。

(2)夯点间距及夯击遍数先点行两遍,后满夯一遍:第一遍2.5倍锤径梅花型布置,单点夯击次数不小于8击;第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间,夯击次数不小于8击;点夯最后两击的沉降量要求小于5cm;第三遍满夯夯平,每点夯击3次,夯痕搭接1/4夯锤直径。

(3)填料粒径。按填料最大粒径小于夯锤直径的1/3控制填料粒径。

(4)夯层厚度。根据选用的夯击能、夯点间距及夯击遍数,确定每填筑4m强夯一次。强夯施工的设计技术参数须通过试验段施工(试夯)来检核修正。

1.3工艺流程

试夯确定技术参数-平整场地-夯点放样-强夯机就位对点夯击-夯击完后整平场地-第二遍点夯-第三遍满夯-整平场地-检测设计指标。

1.4施工要点

(1)单点试夯,确定单点最佳夯击能、最佳夯击次数、有效影响范围和深度,描绘夯击次数与夯沉量的关系曲线、夯击次数与累计夯沉量百分比关系曲线、夯坑及夯坑周围地表变形与夯击次数的关系曲线,检测设计的质量指标,修正施工技术参数,指导施工。

(2)夯击前,用推土机将层面推平,场地平整度要求小于10cm。

(3)用全站仪放样布点,并用石灰画出夯点。

(4)强夯机就位,按试夯确定的夯击次数进行单点夯击,单点夯击按由内而外隔行跳打的顺序。用水准仪测量最后两击的夯锤顶面高差,最后两击的沉降差小于5cm后移位至下一夯点夯击直至完成所有夯击点。夯机撤出场外,用推土机推平松散填料。

(5)用全站仪在第一遍夯点间放出第二遍的夯击点,重复第4条。推土机推平夯坑边松散填料,用级配填料补平夯坑。低击能单点满夯一遍,单击次数1-3次,完成本次强夯施工。

(6)夯完一层后,检测路基中线和标高,做好各项施工记录。

(7)检测路基承载力和变形量等指标。

1.5施工注意事项

(1)强夯施工是路基填筑后的加固补强措施,不能代替路基填筑时的压实施工。

(2)强夯法施工时,试夯是一项必不可少的工作,它是确定正式施工技术参数的重要环节。

(3)单点夯击时,检测前后两击的沉降差时要测量夯锤的顶面高差而不是夯坑高差。

(4)强夯作业时,夯位要准确,落锤要平稳,夯击中如发生坑底倾斜,要用碎石补平后再进行夯击,夯点偏位过大的应纠正补夯。

(5)严格控制单位面积夯击能(即夯击能与夯锤底面积之比),单位面积夯击能不能过小,过小则加固效果不好,但也不宜过大。一般单位面积夯击能取300kN·m/m2~500kN·m/m2。

(6)强夯施工时,如果填料是土则完成第一遍夯击后间隔一段时间后(间隔时间根据试验确定,根据土的性质及含水量的不同一般取4-10天),再进行第二遍、第三遍的夯击。

(7)强夯作业的施工现场如果对周围居民的房屋及其他设施较近时应设监测点,必要时应采取隔振或防振措施。挖减振沟是减小强夯对周边振动的有效措施。

(8)施工现场要由专业人员指挥,指挥信号要明确,司机应按指挥信号进行操作。

(9)夯锤下及起重臂下严禁站人,现场工作人员必须佩戴安全帽,并要离夯点6m以外,以防飞石伤人。

(10)经常检查夯锤、自动脱钩装置及起重索具等是否完好,能否正常工作。

(11)夯锤起重时不可一次猛起,锤底离地后待机下人员离开夯锤后再继续提升。

2质量要求及施工质量检测

2.1质量要求

强夯加固后的基本要求是地基(路基)达到稳定、均匀和密实。

(1)地基承载力标准值R≥700kPa。

(2)变形指标:加固后地基(路基)顶面的综合回弹模量应不大于150MPa;加固后的路基经过一个雨季后总沉降量小于4cm。

2.2施工质量检测

根据填料情况和设计目标,可选用不同方法检测地基的密实度、变形量和承载力。

(1)密度检测:采用灌水法测定大块石填料的单位体积重量,计算地基的密度,评价填筑路基的密实程度。

(2)回弹模量检测:通过测定地基在反复荷载作用下,压力和回弹变形之间的关系,并根据施加的压力和对应的回弹模量,计算地基的回弹模量。

(3)静力载荷试验:通过测定地基在静压力作用下,压力与变形、变形与时间的关系,根据施工的荷载和对应的变形值,计算地基的变形模量。

强夯法范文篇4

关键词:强夯法;加固;基底;施工

1强夯地基的由来、技术特点和适用范围

1.1强夯法的由来

强夯法又称动力固结法,是将一个重锤(一般为10~40t)从高处(10~40m)自由下落,夯击地基,从而使地基土的强度得到提高、压缩性得到降低的方法。1957年,英格兰的道路研究所就曾运用普罗克特(Proctov)击实原理进行过深层土体的压实处理,但直到1970年前后,强夯法才在法国工程师路易斯·梅纳(LouisoMeiiard)的开发和倡导下,真正大规模地应用于深层土体的加固处理中。强夯法最初仅用于加固圆锥探头阻力9s低于10MN/mZ的砂和碎石层,随着施工机械和施工工艺水平的提高,实践证明,强夯法也可用于粘性土地基的加固处理。

1.2强夯技术的特点

1.2.1适用各类土层:可以用于加固各类砂性土、粉土、一般黏性土、黄土、人工填土,特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料组成的杂填土,结合其它技术措施亦可用于加固软土地基。

1.2.2应用范围广泛:可应用于工业与民用建筑、重型构筑物、设备基础、机场跑道、堤坝、公路和铁路路基、贮仓、堆场、油罐、桥梁、港口码头、核电站、人工岛等。

1.2.3加固效果显著:地基经强夯处理后,可明显提高地基承载力、压缩模量、增加干密度、减少孔隙比,降低压缩系数、增加场地均匀性,消除湿陷性、膨胀性,防止振动液化。

1.2.4有效加固深度:单层8000kN·M高能量级强夯处理深度达12m,多层强夯处理,深度可达24~54m,一般能量强夯处理深度在6~8m。

1.2.5施工机具简单:强夯机具主要为履带式起重机。当起吊能力有限时,可辅以龙门架等设施。

1.2.6节省材料:一般的强夯处理是将原状土施以能量,无需添加建筑材料,大大缩短施工周期。

1.2.7节省造价:由于强夯工艺无需材料,节省了建筑材料的购置、运输、制作、打入费用,除了消耗油料外,没有其它消耗。

1.2.8施工快捷:只要工艺适合,特别是对粗颗粒非饱和土的强夯,周期更短;但是,雨天影响比较严重。

1.3强夯法加固地基在建筑中适用范围

强夯施工方法具有施工机具简单,施工方便,加固地基效果显著,适用范围广泛,能缩短工期和降低工程造价等优点。一般来讲,强夯地基适用于处理碎石、砂土、杂填土(不含生活垃圾)、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土等,但笔者认为,现场监理尚应该参照地勘报告,掌握有关技术指标,如土层颗粒的组成,孔隙比,液性指数、塑性指数、饱和度、渗透系数等;对于有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的杂填土,还要查清杂物的分布范围、深度、有机质含量及是否对基础有侵蚀性。由于湿陷性土浸水后会产生附加沉降,其湿陷系数也应作为一项控制指标。工程中是否考虑选用强夯基础是由设计决定,但监理在必要时应提醒设计对以上技术指标作综合考虑。如广州从化一市政道路工程,设计选用了强夯地基,但经过对比地勘资料,监理提醒设计注意在地勘报告中反映了部分回填土中含有大量木糠,经查清其分布范围及埋深后设计采取了相应的技术处理措施,从而确保了工程的施工质量。

2强夯法加固地基机理

关于强夯法加固地基的机理,目前有关专家学者意见还不很一致,但对于地基处理中经常遇到的几种类型的土,一般的观点认为:强夯法是在极短的时间内对地基土体施加一巨大的冲击能量(一般而言此冲击能量不小于800kN·m),加荷历时约几十毫秒,对含水量较大的土层,加荷时间约100毫秒左右。这种突然释放的巨大能量,将转化为各种波型传到地下。首先到达某指定范围的波是压缩波,它使土体受压或受拉,能引起瞬时的孔隙水汇集,因而使地基土的抗剪强度大为降低,据理论计算这种波以振动能量的7%传播出去,紧随压缩波之后的是剪切波,以振动能量26%传播出去,剪切波会导致土体结构的破坏。此外的瑞利波(面波)以振动能量的67%传出,在夯点附近造成地面隆起。土体在这些波的综合作用下,土体颗粒重新排列相互靠拢,排出孔隙中的气体,使土体挤密压实,强度提高。

根据上述观点,地基土经强夯法加固后,其强度提高过程大致可分为四个阶段:夯击能量转化,同时伴随强制压缩或振密(表现为土体中水及气体排出,孔隙水压力上升);土体液化或土体结构破坏(表现为土体强度降低或抗剪强度丧失);排水固结压密(表现为渗透性能改变,土体裂隙发展,土体强度提高);触变恢复并伴随固结压密(包括部分自由水又变成薄膜水,土的强度继续提高)。

3工程实例

3.1工程概况

G106国道扩建工程湖南段项目,根据地勘资料,场区发育有2~8m不等的杂填土,其中以碎石、粘性土为主,兼有泥炭质页岩块石,建筑垃圾等;碎石、粘性土含量极不均匀且未经压实,需加固后方可直接作为填土高度达23m的高填方路基基底。设计采用强夯处理方法对填土层进行加固处理。设计夯击能为2250kN·m,落距为18m。

3.2强夯施工情况

3.2.1本次强夯在施工前,首先对路段k2+325~k2+825段进行了试夯,试夯区域经检测合格后,再根据试夯区的施工参数,在场地大范围推广施工。

3.2.2全部采用“两遍点夯、两遍满夯”的施工方案,同时,对局部地质条件较复杂的地段采用“四遍点夯、三遍满夯”进行加强处理;满夯夯击能采用1000kN·m,落距7~8m,按1/4搭接。

3.2.3施工中,发现场地k2+356~k2+402段的土质较差,经加强处理后仍然达不到设计要求,故对k2+356~k2+402段基底采用换土处理,回填碎石土后再进行强夯施工,同时,根据设计要求,在施工过程中,如遇雨水天气,则严格按照强夯施工规范要求。

3.3加固效果

该工程于2005年11月竣工,经建设单位委托有检测资质的施工单位对场地进行检测表明:通过本次强夯处理,土体密实度明显提高,承载力及密实度均能够满足设计要求。

4建议

强夯法范文篇5

1.1强夯法的由来

强夯法又称动力固结法,是将一个重锤(一般为10~40t)从高处(10~40m)自由下落,夯击地基,从而使地基土的强度得到提高、压缩性得到降低的方法。1957年,英格兰的道路研究所就曾运用普罗克特(Proctov)击实原理进行过深层土体的压实处理,但直到1970年前后,强夯法才在法国工程师路易斯·梅纳(LouisoMeiiard)的开发和倡导下,真正大规模地应用于深层土体的加固处理中。强夯法最初仅用于加固圆锥探头阻力9s低于10MN/mZ的砂和碎石层,随着施工机械和施工工艺水平的提高,实践证明,强夯法也可用于粘性土地基的加固处理。

1.2强夯技术的特点

1.2.1适用各类土层:可以用于加固各类砂性土、粉土、一般黏性土、黄土、人工填土,特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料组成的杂填土,结合其它技术措施亦可用于加固软土地基。

1.2.2应用范围广泛:可应用于工业与民用建筑、重型构筑物、设备基础、机场跑道、堤坝、公路和铁路路基、贮仓、堆场、油罐、桥梁、港口码头、核电站、人工岛等。

1.2.3加固效果显著:地基经强夯处理后,可明显提高地基承载力、压缩模量、增加干密度、减少孔隙比,降低压缩系数、增加场地均匀性,消除湿陷性、膨胀性,防止振动液化。

1.2.4有效加固深度:单层8000kN·M高能量级强夯处理深度达12m,多层强夯处理,深度可达24~54m,一般能量强夯处理深度在6~8m。

1.2.5施工机具简单:强夯机具主要为履带式起重机。当起吊能力有限时,可辅以龙门架等设施。

1.2.6节省材料:一般的强夯处理是将原状土施以能量,无需添加建筑材料,大大缩短施工周期。

1.2.7节省造价:由于强夯工艺无需材料,节省了建筑材料的购置、运输、制作、打入费用,除了消耗油料外,没有其它消耗。

1.2.8施工快捷:只要工艺适合,特别是对粗颗粒非饱和土的强夯,周期更短;但是,雨天影响比较严重。

1.3强夯法加固地基在建筑中适用范围

强夯施工方法具有施工机具简单,施工方便,加固地基效果显著,适用范围广泛,能缩短工期和降低工程造价等优点。一般来讲,强夯地基适用于处理碎石、砂土、杂填土(不含生活垃圾)、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土等,但笔者认为,现场监理尚应该参照地勘报告,掌握有关技术指标,如土层颗粒的组成,孔隙比,液性指数、塑性指数、饱和度、渗透系数等;对于有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的杂填土,还要查清杂物的分布范围、深度、有机质含量及是否对基础有侵蚀性。由于湿陷性土浸水后会产生附加沉降,其湿陷系数也应作为一项控制指标。工程中是否考虑选用强夯基础是由设计决定,但监理在必要时应提醒设计对以上技术指标作综合考虑。如广州从化一市政道路工程,设计选用了强夯地基,但经过对比地勘资料,监理提醒设计注意在地勘报告中反映了部分回填土中含有大量木糠,经查清其分布范围及埋深后设计采取了相应的技术处理措施,从而确保了工程的施工质量。

2强夯法加固地基机理

关于强夯法加固地基的机理,目前有关专家学者意见还不很一致,但对于地基处理中经常遇到的几种类型的土,一般的观点认为:强夯法是在极短的时间内对地基土体施加一巨大的冲击能量(一般而言此冲击能量不小于800kN·m),加荷历时约几十毫秒,对含水量较大的土层,加荷时间约100毫秒左右。这种突然释放的巨大能量,将转化为各种波型传到地下。首先到达某指定范围的波是压缩波,它使土体受压或受拉,能引起瞬时的孔隙水汇集,因而使地基土的抗剪强度大为降低,据理论计算这种波以振动能量的7%传播出去,紧随压缩波之后的是剪切波,以振动能量26%传播出去,剪切波会导致土体结构的破坏。此外的瑞利波(面波)以振动能量的67%传出,在夯点附近造成地面隆起。土体在这些波的综合作用下,土体颗粒重新排列相互靠拢,排出孔隙中的气体,使土体挤密压实,强度提高。

根据上述观点,地基土经强夯法加固后,其强度提高过程大致可分为四个阶段:夯击能量转化,同时伴随强制压缩或振密(表现为土体中水及气体排出,孔隙水压力上升);土体液化或土体结构破坏(表现为土体强度降低或抗剪强度丧失);排水固结压密(表现为渗透性能改变,土体裂隙发展,土体强度提高);触变恢复并伴随固结压密(包括部分自由水又变成薄膜水,土的强度继续提高)。

3工程实例

3.1工程概况

G106国道扩建工程湖南段项目,根据地勘资料,场区发育有2~8m不等的杂填土,其中以碎石、粘性土为主,兼有泥炭质页岩块石,建筑垃圾等;碎石、粘性土含量极不均匀且未经压实,需加固后方可直接作为填土高度达23m的高填方路基基底。设计采用强夯处理方法对填土层进行加固处理。设计夯击能为2250kN·m,落距为18m。

3.2强夯施工情况

3.2.1本次强夯在施工前,首先对路段k2+325~k2+825段进行了试夯,试夯区域经检测合格后,再根据试夯区的施工参数,在场地大范围推广施工。

3.2.2全部采用“两遍点夯、两遍满夯”的施工方案,同时,对局部地质条件较复杂的地段采用“四遍点夯、三遍满夯”进行加强处理;满夯夯击能采用1000kN·m,落距7~8m,按1/4搭接。

3.2.3施工中,发现场地k2+356~k2+402段的土质较差,经加强处理后仍然达不到设计要求,故对k2+356~k2+402段基底采用换土处理,回填碎石土后再进行强夯施工,同时,根据设计要求,在施工过程中,如遇雨水天气,则严格按照强夯施工规范要求。

3.3加固效果

该工程于2005年11月竣工,经建设单位委托有检测资质的施工单位对场地进行检测表明:通过本次强夯处理,土体密实度明显提高,承载力及密实度均能够满足设计要求。

4建议

4.1做好强夯地基的施工监控。由于强夯地基的许多技术参数都要求在试夯及施工过程中确定,因此,加强对强夯地基的试夯及施工监控,及时掌握各项技术参数尤为重要。强夯施工开始后,监理工程师应进行全程旁站检查,重点是要对设计参数进行验证,发现偏差应及时反馈给设计。监理工程师在监控中应注重做好以下几点:掌握设计意图、审核施工单位资质、认真审核施工方案、旁站检查与记录、安全控制。

4.2强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。施工过程中,应该严格遵守技术参数要求进行施工。施工后作好质量检测,并作好后期工作和以后的问户工作。

4.3对该工程质量进行全方位控制应从以下几方面着手:(1)对建设工程所有工程内容的质量进行控制。(2)对建设工程质量目标的所有内容进行控制。(3)对影响建设工程质量目标的所有因素进行控制。

强夯法范文篇6

[关键词]强夯施工;基坑处理;夯击参数

1工程概况

高功率芯片生产项目位于济南市高新北区,原为章丘区济南钢铁集团总公司农场。该项目场地平整,普遍被第四系松散堆积物覆盖,地貌单元属山前平原地貌单元。清表后自然地坪标高为19.500~20.600m,地下水位标高为18.500m,并且有鱼塘、藕池和一条河沟(有水)。设计厂区地坪标高为23.000m,整个厂区需要回填2.5~3.5m,根据有关报告,第②层粉细砂具有液化性,因此使用强夯的方法对土进行加固处理,并使土的液化消除或减小。

2强夯设计方案

2.1强夯部署

(1)暂未填土区域:强夯分为2层,对原土层进行强夯达到消除液化的目的,根据现场试夯确定的夯沉量,分多层填土,至场地设计标高以上60cm,再采用强夯对填土进行加固处理。进行2次夯击,满夯、点夯各1遍;考虑强夯施工对桩基的影响,CUB动力厂房桩基要先开工。对于藕池、鱼池以及沟渠清淤换填后至原地面标高(绝对高程约19.500~20.200m)后,根据暂未填土区域强夯方案进行强夯。(2)已填土区域:采用分层填土的方式,夯击次数为2遍,包括满夯1遍、点夯1遍。

2.2试夯

根据有关工程经验在施工区域内随机选取4个试夯区,大小为0.2m×0.2m,用来确定相关参数。首先使用夯击能为3000kN·m的点夯夯击8次;然后采用夯击能为1000kN·m的满夯夯击3次,搭接面积为1/4锤印面积;直到最后连续2次的夯击沉降量必须均小于5cm,并且地面没有异常。

2.3强夯施工机具

(1)起重机械。结合工程的质量要求以及施工工艺规定,确定合理的起重设备型号。根据工程的需要,确定使用W501履带式起重机。(2)夯锤。根据工程需要,选择使用钢夯,结构平面为圆形。(3)锚系设备。该设备主要是门夹。(4)其他。包括应用推土机、电焊机等。

3强夯设计参数设计

3.1原地表强夯设计

(1)设计采用强夯对原地表进行加固处理,主要目的是消除第②层粉细砂的液化。进行2次夯击,包括满夯、点夯各1次;(2)采用夯击能大小为3000kN·m的点夯,夯点布置为400cm×400cm;(3)根据试验点夯的次数不少于8次;(4)采用夯击能大小为1000kN·m的满夯3次,搭接面积大小为1/4锤印面积;(5)如果夯击施工的振动对周围产生影响时,应进行监测,并采取防振措施。夯点布置如图1所示。4m4m4m4m4m4m(a)(b)图1原地表强夯设计及其参数(a)夯点布置示意;(b)满夯布置示意。

3.2填土后强夯设计方案

(1)分层填土至场地设计标高以上60cm(根据现场试夯确定的夯沉量决定),采用强夯对表层填土进行加固处理。强夯处理设计夯击遍数为2遍,包括点夯1遍、满夯1遍;(2)采用夯击能选用3000kN·m的点夯,夯点布置为350cm×350cm;(3)采用夯击能为1000kNm·的满夯,不大于3次,搭接面积大小为1/4锤印面积;(4)当夯击施工的振动对周围产生影响时,应进行监测,并采取防振或隔振措施。夯点布置如图2所示。

4强夯施工方案

(1)施工测量:强夯施工前后各测量1次高程,计算沉降量,反映强夯前后产生的场地平均沉降量。(2)夯点放样:根据设计在施工区域内标记位置选用合适的方式进行标记,方便施工。(3)夯点作业:是一个基本作业程序的重复循环过程。每次作业必须由专业人员记录并计算沉降量,满足要求时,可进行下一循环作业。主夯点作业程序,如图3所示。

5强夯法施工技术要点

5.1准备阶段

在对厚层软土地基使用强夯法施工前,必须保障施工环境的清洁性,清除杂质,以免影响施工有效性。做好土工测试,若发现规格不达标情况必须及时调整。通常土工测试采用抽样方式,测定干密度、含水量的数据,以此来判别夯实效果。

5.2平整场地

预压施工次数至少应该在2次以上。为使设备正常通行,可以修建临时道路,保证设备顺利入场,进而可以保证机械设备正常进入到现场中进行施工。同时,应合理设置基础排水设施,保证施工地区中不存在积水。

5.3夯点和行距布置

强夯施工过程中,夯点距离由试验数据进行确定,并根据有关规范设计夯点位置。找1个稳定的点作为控制点,进行准确的夯点控制,保证位置精度达标。

5.4强夯遍数

强夯遍数确定中,首先要从压缩量、土质以及沉降等参数方面入手,综合分析各种影响因素之后确定强夯遍数。通常来说,施工区域中的土颗粒越细,则强夯遍数应该越多。含水量过大,应适当增加强夯遍数。在施工完成之后需要检测沉降量参数,达到技术要求后方能进行后续施工。

6注意事项

根据土的特性强夯法在施工过程中应注意时间间隔,根据土层的性质,确定间歇期。当土的渗透性较差时,间隔时间在15~20d,当土的渗透性好,可连续夯击。必须进行试夯,特别是大的项目,选择有代表性的地方,来确定相关参数,试夯的评价参数包括地基孔隙比变化、最后2次击夯沉量、夯击次数、总夯沉量、每击夯沉量。在强夯法实施时,振动会使已经夯实的土层周围部分出现不同程度松动现象。因此在最后1次夯击后可再次低能级夯击1次。若满夯参数设定不合理,在后期工程检验阶段可发现:相较于下层土而言,厚度大的表层土密实程度较差。满夯操作时,土体侧向变形程度更强,表层更容易松散,可通过增加夯击次数、缩短落锤距离、降低夯锤质量的方式提升夯实质量。通常夯填材料松散可帮助更便捷地将夯坑间积水有效排除,但施工现场仍需设置水泵、集水井、排水沟等设备设施,将因强夯法振出的积水及时处理,帮助地基消散固结。

7结束语

通过对基坑处理中强夯施工技术的研究,建立了一种强夯的技术体系及其施工方法,其主要研究结论如下。(1)研究了强夯的技术,总结了强夯部署,确定了在未填土和已经填土区域的夯击次数;定了试夯的夯击能和夯击次数,形成了夯击方案。(2)研究了强夯设计参数,总结了原地表强夯和填土后强夯的相关数据,确定夯击次数夯击点的布置、夯击次数以及注意事项。(3)分析了强夯的施工过程,确定了施工流程,提出了在施工测量、夯点放样、夯点作业的注意事项。(4)根据工程经验总结了技术要点和注意事项,保证了现场施工的顺利进行。

参考文献

[1]何庆荣,赵靖伟,李小峰,等.强夯法处理合阳调蓄池湿陷性黄土[J].西北水电,2019(5):90–93.

[2]胡守春.强夯法在公路路基处理中的应用[J].交通世界,2019(30):34–35.

[3]张立波.强夯法在厚层软土地基中的应用[J].中华建设,2019(11):162–163.

[4]李智华.强夯砂桩复合地基在软弱地基处理中的应用[J].住宅与房地产,2019(30):163.

强夯法范文篇7

关键词:强夯地基,施工工艺,质量控制

1强夯地基施工概述

所谓强夯,通俗来讲指的是强夯可以利用强夯锤从高处落下的重力势能不断捶打土体,以实现土体的剪切破坏,从而做到加固土体深层的作用,使地基因加固深度的增加而更加稳定、稳固。另外这种强夯工艺还能使地基本身的承载力有较大幅度的提高,从而实现整体承载力提高的效果。在相对较为复杂的环境中,强夯均能够适用,对于碎石土、黄沙等杂填土都有较强的适应力能力,尤其是在较大面积的砂型土工程的施工过程中所起作用更为重大,而不同成分或者厚度的粘性土都是该施工工艺能够大展身手的地方,由此看来,这种强夯工艺已经逐渐受到了广泛关注,其应用范围也越来越广阔。

2强夯地基施工工艺

说到施工工艺,强夯这种工艺主要经过三个阶段:第一阶段是施工前的准备工作。在开始强夯之前,应当处理好施工现场的平面布置,监测标高的数值,检查松填土的情况,日后进行试验区的强夯施工,接着根据试验的情况进行相应的施工调整,最后通过在施工区的换填情况将回填面积控制在扩夯线之内。第二阶段指的是施工的正式开始过程。这一过程所经历的工序主要有三个。首先是用普通锤子将深层土挤压密实;接着将中层土挤压密实;最后将整个土层夯满。在具体施工过程中,先将夯实锤子对准要强夯的位置,在调整好强夯的高度之后,让柱锤自由下落,接着测量强夯之后的柱锤的高程,一旦发现因为坑底的不平使得柱锤顶部发生倾斜,要立刻停止夯击,更换填土料之后,使坑底基本水平再次进行夯击。接下来的步骤便是重复上述内容,向坑内加入填土或者置换土料,接着根据试验所得到的强夯的参数进行进一步的夯击,如果出现夯击之间的沉降量有过大的差别,那么应当对柱顶高程进行多次测量,找出出现这种情况的原因。接着从内到外对下一个所要夯击的点进行夯击,直到所有的点位都夯击完毕后,用推土机将夯击现场推填平整,一般夯击的次数在两次上下,在施工场地的土壤均已夯实之后,再一次对场地的高程进行测量,基本完成地基的强夯处理。最后一个阶段便是手工的检验工作,在结束强夯工作之后,应当进行静载、土工等试验,只有在这些试验的检测结果合格之后方可确定强夯试验的竣工验收。

3强夯地基参数控制

3.1单点之间的距离。所谓单点间距,指的是所要夯击的点位之间的实际距离,在进行强夯工艺之后,应当将夯击点之间的距离控制在1.5D~2.5D范围内,一般情况下,点位的布置呈方行或者梅花形等规则的图形,在了解了已知点位的情况下,在夯击点位均匀布置夯击点。一般情况下点位距离的计算从中心开始算起,每增加一排点位,其厚度都应当超过土层的厚度。在确定点位的布置位置的时候,应当根据持力层来进行扩充。另外,为了保证点位布置时被遗漏的点位能够得到处理,每个施工区之间点位布置时,其距离都应当向外扩大一道两排夯击点,这能帮助行区间搭接宽度的形成。3.2安全距离。一般情况下,在进行强夯试验时,周围建筑物等往往会受到夯击带来的较大影响,因此在进行强夯试验之前,与建筑物之间距离的确定尤为重要。一般而言,建筑物与夯击点在45m左右距离时,可以采用8000左右的能级试夯区,比该数值小的能级,安全距离约36m,而能满足安全距离要求的最小距离则为18m,在施工工作进行之前,施工工人应保证和建筑物之间的绝对安全距离,一旦出现安全距离难以通过现场点位的布置而实现,那么就应该设置最小深度1.25~1.5波长左右的隔振沟来确保建筑物的安全。3.3夯击的操作次数。在进行强夯试验时,夯击次数的多少和土体情况有着较大的关联。一般夯击能达到要求的加固效果,就不该采用多遍夯。对饱和土,由于夯击过程中,孔隙水压不断上升,夯了一定次数以后,夯点的侧向移动和夯坑四周地表隆起加剧,此时夯击能中大部分损耗于挤出变形及孔隙水压升高,不宜连续夯方。若施加的夯击能还不足,需待上升的孔隙水压消散后再继续进行夯击。对非饱和土和渗透性良好的饱和砂土,前者不存在孔隙水消散问题,后者在夯击过程中孔隙水排除较好,因而可采用1遍~2遍夯击。夯击遍数可根据拟定平均夯击能、单击能、夯击次数和夯点距来确定。大体上以(单击能×夯击次数)除以(平均夯击能×夯点间面积)而得。当对总沉降量有确定要求时,可根据每遍夯沉量确定夯击遍数。

4强夯地基施工监理

4.1施工之前所进行的监理工作。在施工之前,员工所做的主要内容便是了解、熟悉施工的大致内容以及施工前的勘测报告;另外,监理还要对分包单位的强夯施工方案进行可行性审核,参与强夯的单位要有地基与基础工程专业施工二级以上资质;工作人员的施工过程、施工操作都应当专业化、规范化,施工人员所应当具备的证书应当应有尽有;在施工现场要保证雨后施工场地无积水,在施工过程中,施工现场不影响大型机械车的通过,在屋面周边应当设置排水沟,以确保施工场地能够尽快投入使用;在安装强夯设备时应该注意检查施工设备是否处于正常使用状态,确保吊车挂钩安全可靠、设备的投入使用是否安全可靠;最后,应该做好初始试验数据的审核工作,保证试夯的结果能够为后面的强夯工作打下牢固的基础。4.2施工过程中的监理内容。首先,要先做好施工前的准备工作。保证施工的技术人员以及安全人员到位,确保场地平整、重锤以及吊车等设备工作稳定并布设夯点,在强夯之前要先进行吊车的调试,强夯的试验工作,保证设备能够稳定运行;另外,要严格督促作业人员的工作,确保每个员工都能够按照规范完成作业内容。在起吊过程中与夯锤相连的钢丝绳要保证垂直,要控制好重锤的下落时间以及下落速度,确保重锤下落处的夯点精准,结束工作后应将夯锤平稳的安放在地上,以确保其不会引发安全事故;在强夯过程中,应当对施工的数据做好完备的记录,施工过程中要及时填好施工记录表的内容,还应当将最后三次夯击的平均值以及总的沉降值记录清楚。而技术人员则负责将测得的数据与强夯试验的数据相对比,发现错误及时纠正,确保夯点的准确;此外,在夯锤重心偏移过大超过了150mm时应当重新调试、试夯;施工结束之后应当注意保证所夯位置场地的平整,采用较低能量的满夯,使土地趋于平整。4.3强夯完成之后的监理工作。监理内容:首先要在强夯结束之后及时对现场进行处理,可采用推土机将强夯过的场所平整,接着可以采用压路机进一步碾压平整过的场所,与此同时,应当复核标高以及强夯的边界准确性,确保下一项工作开始前的工作都能符合完满完成;另外便是对强夯质量的监测,在强夯过后,可以采用静载试验,采集5个以上检验点进行承载力的检验;最后,在完成一系列的试验之后,将单位所有相关资料以及施工记录等做好整理归纳。

参考文献:

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[3]黄种发.不同地基检测方法在强夯地基处理检测中的应用[J].四川水泥,2018(11):61-62.

强夯法范文篇8

湿陷性黄土是一种在干燥情况下,具有较高强度和较低压缩性,遇水后在一定外力作用或在自重作用下强度骤降的一种特殊岩土。它广泛分布于我国甘肃、宁夏、陕西和山西等黄土高原地区。其中以03马兰组黄土最具有代表性。湿陷性黄土对公路工程的工程危害主要表现为遇水后的不均匀沉降,引起公路路面大面积开裂、下陷,从而引起其他次生公路病害,进一步加剧黄土地基的湿陷性,引起恶性循环。所以公路工程中的湿陷性黄土路基的施工质量直接影响整个公路的施工质量以及后期运营期养护工程。

省道临午线位于山西省临汾市西北地区,公路等级为23m宽的四车道一级公路,设计行车速度为60km/h。设计荷载100kN.m。沿线经过汾河阶地、昕水河阶地和山前台地。在河流阶地以及山前台地地表覆盖有厚度达5m~9m厚湿陷性黄土,湿陷等级为Ⅱ级自重湿陷。因此,湿陷性黄土地区路基的施工措施恰当与否对整个项目的工程质量至关重要。

省道临午线K15+900~K17+100段为山前台地,地表覆盖9m厚Ⅱ级自重湿陷性黄土,地表冲沟、陷穴发育。设计中对填方路段原地面清表后采用1000kN.m夯击能强夯处理消除湿陷性,对于挖方路段挖至距离路床后采用1000kN.m夯击能强夯处理消除湿陷性并设置30cm后灰土封层。对于高挡土墙及桥台地段则采用灰土挤密桩消除整个湿陷性土层的湿陷性。施工过程中根据规范要求、设计图纸及当地实际情况,对不同段落分别采取了措施。具体如下:

1填方路段

黄土路段施工过程中应严格做好防排水,避免施工场地排水不畅或浸水。对各个处置措施的施工工艺均应设置试验段,以确定各施工参数。

1.1填方路基基底处理

在路基填筑前,应对原地面进行处置,处置宽度应大于路基坡脚外1/2湿陷性黄土层厚,并不小于2m。

根据设计要求,路基基底采用1000kN.m强夯处理,对于重要建筑物附近,且建筑物具有一定抗震能力的,路基基底清表后采用冲击碾碾压40遍。桥台及高挡墙段落则需消除整个湿陷性土层的湿陷性。对距离抗震能力差的民房较近的段落,采用50cm的5%灰土垫层(外掺、重量比)。

选用强夯处理时,应先进行现场实验,强夯地基的黄土饱和度不应大于80%;强夯位置距离居民区不小于150m;横路基向强夯范围至征地边界;对于黄土饱和度大于80%或距离居民区小于150m的路段,按设计文件中要求考虑使用灰土桩处理或换填50cm后5%灰土处理。一般路基强夯范围为用地界,夯点间距4m,正三角形布置,间隔挑夯,单击夯能视地基湿陷性类型,湿陷等级以及湿陷性黄土厚度综合确定,单击最后两击夯沉量不大于5mm。点夯以后将地面平整,以1000kN.m夯击能满夯,夯印彼此搭接,满夯两遍,每次满夯后都应将地面重新平整。点夯次数、沉降量由试验段施工确定。施工时满夯结束平整后,以每100m2不少于1点的频率检验沉降值。

当采用灰土桩时,桩径应采用40cm,三角形布置,路基基底处理桩心距为1.5m,桥台及台后灰土桩桩心距根据承载力要求采用1.0m~1.3m,桩体灰与土体积配合比2:8,压实度不小于97%,桩间土平均压实度不小于93%。桩孔深度视填土高度,地基湿陷类型、湿陷等级以及湿陷性黄土厚度综合确定,地基处理宽度为护坡道外缘。施工过程中,工艺控制、数据指标均应通过试验段施工来确定。施工结束后,由施工单位和监理进行数点不小于3%的点挖验检测。

对于设置构造物的路段需原地面处理结束后,方可进行构造物基础的开挖施工。

1.2黄土路基填筑

(1)当利用挖方黄土填筑路基时,CBR不满足要求时,掺灰处理。

(2)路床0~30cm部分采用砂砾填筑。

(3)当使用黄土作为路基填料时,路基填筑施工每隔2.0m填高采用500kN.m的夯击能进行强夯补压。

(4)设置构筑物的冲沟内的路基,台后换填范围(不小于6m)的路基不容许采用强夯处理;采用填筑时构筑物顶部4m范围内也不容许采用强夯处理;4m以上采用强夯时,夯击能不得大于1000kN.m。

1.3挖方路段处理

挖方路段挖至设计标高后,进行强夯处理,并对强夯后的沉降采用6%灰土补填,为保证施工车辆对路基不行车破坏,顶部15cm设置砂砾。灰土隔水层采用分层路拌法施工。外掺石灰,石灰采用钙、镁质Ⅲ级生石灰。

1.4路基挖方段边坡

黄土路段挖方边坡应一次性挖成型,避免原状土扰动,严禁超挖后采用同填方式修整边坡。

黄土路堑的边坡率为1:0.75或1:1。

黄土段落的具体位置请查阅相应的地质报告,如果在施工中发现地质与实际不符,应及时与设计部分联系进行调整。

1.5边坡防护

(1)填方路基边坡采用适合于当地生长的植被进行绿化防护,填方路基自第二级边坡(1:1.75)以下采用网格骨架防护。

(2)挖方边坡的碎落台两泄水槽之间布置绿化带,绿化带缘石高出碎落台5cm。

(3)边坡平台采用25cm厚浆砌片石防护,并设置30×30cm浆砌片石平台排水沟。

(4)对边坡为2级及2级以上的,在土质第一级边坡范围内设置空心六角型预制块防护。如果挖方段设置挡土墙,则只在土质范围内设置六角型预制块防护,并在挖方坡率过渡段内做好挡土墙高度过渡。

(5)路基挖方段在冲沟处设置的急流槽,注意将进口防护应深入冲沟壁,边坡急流槽下及两侧可以根据需要设置干砌片石防护。

(6)黄土路基边坡防护在施工过程中根据开挖情况适当布置。

1.6黄土路基排水

(1)路基排水系统由边沟、截水沟、泄水槽、急流槽、渗(盲)沟及桥涵结构物等组成,排水系统均采用浆砌片石或混凝土预制材料,排水沟构造物底部设置15cm厚度的2:8灰土(体积比),边沟的灰土垫层下铺设涂沥青的土工布,以防渗水。

(2)路堑边沟底部设纵向碎石渗沟(深度60cm、宽度同边沟底宽度)。

(3)路基排水系统与自然地表排水系统必须通畅连接;边沟必须设置到冲沟底部排水沟内,禁止边沟于桥头或冲沟坡顶截止;挖方段要保证截水沟、平台流水槽、边坡急流槽的设置数量、长度及边沟的顺畅连接,保证顺利排水。

1.7黄土路段跨越冲沟处理

(1)冲沟壁比较陡的情况下,冲沟底部视黄土湿陷程度及黄土层厚度,采用强夯或灰土桩等方法处理;冲沟壁按照每级不小于2m宽平台开挖成台阶状(台阶平均坡度不大于1:1)后分层填筑路基;每级台阶填筑完成后采用1000kN.m的夯击能进行强夯补压。

(2)对于冲沟内设置构造物时,在台后换填范围(且不小于6m)的路基不允许采用强夯处理。采用黄土填筑时构造物顶部4m厚度范围内不允许强夯,4m以上采用强夯时,夯击能不大于1000kN.m,但桥台台后路基应满足相应的压实度要求。公务员之家

(3)淘壁处理。冲淘处的路基填筑从沟底向上分层施工,并采取一边填筑一边将沟壁挖成台阶,始之咬合;每级台阶宽度不小于2m(台阶平均坡度不大于1:1,反坡4%);每级台阶填筑完成后采用1000kN.m的夯击能进行强夯补压。

(4)冲沟防护:①冲沟底宽≥20m的冲沟,上下游从涵洞八字墙末端一占地界采用35cm的将砌片石进行沟底铺砌,铺且末端设隔水墙,墙宽50cm,深度150cm。②冲沟底宽<20m的冲沟,整个冲沟底进行铺砌,铺砌长度上游从涵洞八字墙末端-占地界外15m,下游从涵洞八字墙末端-占地界外10m,铺砌末端均设隔水墙;两侧的冲沟壁根部设拦土墙,拦土墙顶宽50cm,拦土墙高度200cm,冲沟壁侧墙面直立,冲沟侧墙面坡度1:0.3,拦土墙冲沟壁的转折而转折修建。③冲沟内的边坡、护坡道全部采用将砌片石进行防护,冲沟沟顶外3m~5m长度的边沟及护坡道也同样进行工程防护。④冲沟内的路堤迎水面边坡采用35cm浆砌片石-护坡进行防护,防护高度为设计水位+50cm且不低于涵洞顶面高程,护坡的坡脚处设浆砌片石矩形基础,基础顶宽60cm,深度80cm。

(5)冲沟排水:①路堤冲沟排水:边沟水流人冲沟时设急流槽,并在急流槽底部设置消力井,尚有急流槽接人消力井,在接入路基边沟,路堤边沟深至涵洞口处;下游急留槽接入消力井。②挖方冲沟排水:当冲沟坡度大于10%时,将占地界外5m的上游冲沟底面整修成10%的纵坡且成水簸箕行,然后采用35cm厚度的浆砌片石进行沟底铺砌,铺砌后,再设一道隔水墙,其后采用抛石填筑;当冲沟坡度不大于10%时,将占地界外5m的上游冲沟按原坡度进行整修,再用35cm厚度的浆砌片石进行沟底铺砌。③在占地界处设拦水墙,拦水墙顶面厚度50cm,高出地面60cm,深入地面80cm,拦水墙长度为冲沟的宽度;占地界外5m处设拦水墙,拦水墙顶面厚度50cm,高出地面30cm,深入地面120cm,拦水墙长度为冲沟的底宽。拦水墙中心处设急流槽,将水引入路堑边沟,拦水墙采用M7.5浆砌片石。④铺砌和急流槽的基地垫层:非黄土段采用砂砾10cm,黄土段采用2:8灰土1.5cm。

(6)沟填平处理:①不设构造物的冲沟,应采用弃土或弃渣填平造地方案,顶面覆盖种植土后,种植沙棘林绿化;弃土或弃渣时,冲沟的形状不必整治成规则状,并应将冲沟上游填满,弃土或弃渣填土的压实度不小于90%;冲沟下游设拦土墙截弃土,防止水土流失;②冲沟填平占地的土地类别除沟底部较宽、种植大片旱田外,一般应按荒地、荒沟考虑,并列为永久占地;③非黄土段的冲沟应根据沟壁的情况、沟的宽窄等进行设计,除基底强夯外,其余均应参照执行。

强夯法范文篇9

关键词:灰土桩强夯法;地基处理;设计方案

强夯地基法广泛的应用在在目前建筑地基施工中,具有较好的地基加固效果,但是对于一些饱和黏土和湿陷性黄土的地基处理来说,仍旧需要进行对其施工技术进行改建,在强夯地基加固的基础上,结合灰土桩来进一步提高地基处理的质量,保证建筑工程的安全性。

1工程案例

此工程为某工业厂区建设工程,其拟建厂区主要包括维修车间、机加工车间、检测车间、循环水池、污水处理池等。其中车间整体占地面积约为7589.88m2,结构形式为排架结构,设计基础埋深为-1.8m。循环水池占地面积为360.2m2,设计基础埋深为-3.0m。污水处理池占地面积为605.8m2,设计基础埋深为-5.0m。

2地基处理方案分析比选

结合建筑工程的地层分布情况和实际勘察设计要求,在保证技术可行性和经济合理性的基础上,对所提出的地基处理方案和地基处理方式进行对比分析,最终决定采用灰土桩强夯法来进行地基处理,其设计方案比较分析结果体现在这样几个方面:2.1地基处理方案分析。根据勘察报告可以知道,此污水处理工程拟建场地上具有8m左右的人工堆积素填土,土质呈现松散的结构,整体力学性质较差。由于需处理的土层厚度较大,在采用强夯法进行处理的情况下,成本过高,另外强夯法所影响的土层厚度大概为5m左右,其整体处理效果并不明显,达不到要求。基于以上分析,不能采取勘察报告中所提出的置换强夯法来进行地基处理[1]。另外,人工堆积素填土的沉积时间剪短,土质松散,整体含水量在7%左右,不能满足设计承载力要求和基本防水要求,采用强夯法进行地基处理并不合理。2.2腐蚀性分析。根据地质勘察报告可以知道,此地基处理工程中的回填土为中等亚硫酸盐渍土,具有一定程度的酸性和腐蚀性,会对灰土桩形成一定的腐蚀作用,而消石灰在有水的条件下会与土中的亚硝酸盐发生化学反应,降低亚硫酸盐渍土对灰土桩的影响,使桩体强度符合设计标准和要求,主要原因包括这些方面:(1)回填土中的水含量较低,所发生的化学反应较为微弱,结合设计承载力要求可以知道,3:7配合比的灰土桩已经能够满足承载力需求,但是考虑到会发生微弱的化学反应,可以将配合比进行微小的调整,以此来保证在发生化学反应的情况下仍旧可以满足设计要求。(2)本地区的气候比较干燥,降雨量小且蒸发量大,在这样的环境下,强夯处理过的回填土密度较大,渗透量较小,所产生的化学反应也同样较小,对桩体产生的影响不大。(3)在地基处理的过程中,灰土桩顶上铺有一定厚度的灰土垫层,能够对水产生隔离作用,所提供的反应环境较差,反应所产生的影响较小。根据以上分析可以知道,在当前土质结构下,盐渍土对桩体的影响较小,可以采用灰土桩来进行地基处理。2.3地基设计方案的选定。经过以上的综合分析,可以对此工程采用灰土桩强夯法来对地基进行处理,其整体处理效果较好,相应的成本也比较低,只需要对石灰进行购买,土体可以在施工现场进行采取;工程中各区的基础埋深不同,对于基础埋深教浅的施工区域来说,在强夯处理之后,可以在此基础上铺设3:7的灰土垫层,能够在满足设计荷载强度的基础上,加强基底土层强度;对于采用灰土桩强夯法进行地基处理的建筑来说,采用强夯法可以提高桩间土的密实度和承载值,一般情况下,处理后的承载力特征值,需要保持为处理前的1.5到2倍之间[2]。

3地基处理设计

在对建筑工程拟建区域的特征和施工需求进行确定的基础上,建议将整个建筑平面作为整体基坑进行开挖,开挖深度在2m左右。另外,各区的基础埋深不同,需要采取不同的处理方式,车间和循环水池的基础埋深较浅,可以在经过强夯处理之后,铺垫3:7的灰土垫层,并进行分层碾压,直到高度符合设计要求。对于深基础建筑来说,建议采用灰土桩强夯法来进行地基处理,也就是在强夯处理之后,进行灰土桩施工,并在基础上铺设一定厚度的灰土垫层。对于污水处理池的地基处理来说,由于其基础埋深较深,可以在第一次开挖深度的基础上,加深2m的深度,然后进行强夯处理,结合灰土桩施工,施工完成之后,将地基开挖到设计标高下40cm,然后铺设3:7的灰土垫层并进行分层碾压,直到高度达到设计标高。3.1强夯处理设计。在对强夯参数进行设计的过程中,可以采用试夯的方法进行,根据实际情况,设计夯能为2000KN.m,每隔6m设置一个夯点,夯点布置为正方形排列布置,试夯为前二遍为点夯,一遍满夯,点夯次数以最后两击夯沉量小于5cm为准,两次夯击需要交错进行,满夯击数为二击试夯之后在一周内完成测试,或者在4m的深度下进行采样并完成测试,如果第三次取样试验的结果满足设计需求,可以取消二次取样试验。另外,在对强夯参数进行确定的时候,可以参照附近同类型场地的强夯经验来进行确定,但是需要不能低于规范标准要求。3.2灰土桩及灰土垫层处理设计。在采用灰土桩进行地基处理的过程中,可采取钻孔成孔的方式来进行,根据实际情况设计孔径为600mm,桩长为进入持力层50cm,根据地质报告中圆砾层深度,可以对不同区之间的灰土桩桩长进行确定,布设方式为正方形,桩间距保持在1.6m。在对桩长及桩间距进行确定之后,将生石灰与水按照3:7的比例进行混合搅拌,放入孔洞当中,采用锤击的方式成桩[3]。锤重在8KN到15KN之间,起吊高度需大于2m采用自由落锤的方式,在进行锤击之后,填料厚度需要小于50cm,在经过多次循环之后形成复合地基,提升整体地基承载力。3.3地基处理工程量。对本工程整体进行强夯处理,强夯面积为8894.84m2,设计灰土桩孔径为600mm,桩体呈正方形布设,每边向外扩1排桩体。污水处理池所需要使用320根灰土桩,桩长4.5m,总进尺为1440m。对于灰土垫层的处理工程量来说,需要对其强夯夯深量进行估算,车间和循环水池的基础埋深较浅,合计回填碾压量为3947.42m3,污水沉淀池的基础埋深较深,所需的回填碾压量为343m3。此工程合计需要回填碾压量为4290.42m3。

结合施工设计原则,在对此建筑工程地质结构情况进行分析之后,采取灰土桩强夯法来对地基进行处理,在处理的过程中,需要严格按照国家所规定的标准来进行施工,施工完成之后,对强夯地基和桩间土进行荷载试验,以此来保证地基处理的整体质量,保证承载力满足设计要求。

作者:莫伟 单位:湛江南海西部石油勘察设计有限公司

参考文献

[1]汤树勇.强夯结合灰土桩法地基处理设计探索[J].科技资讯,2012(20):75-76.

强夯法范文篇10

关键词:强夯法,高速公路,路基施工,试验检测

强夯法造价低廉且操作简单,针对高速公路路基能够提高其路基强度,降低可能出现的工后沉降,对地基的作用深度相当之深。目前该技术可应用于湿陷性软土土壤或粉质土壤,可解决某些软质土壤地带无法实现路基夯实并存在沉降现象的高速公路项目建设难题。

1某高速公路路基施工项目基本概述

某高速公路呈现东北方向发展,全程经过6个市县长度达到270.29km,是两省连接的主要国道通道。由于该高速公路建设项目所在区域存在独立的地质单元,其基层为中侏罗纪火山岩与早白垩纪泥岩以及泥质粉砂岩底层结合,整体上岩石的强度偏低,缺乏良好的抗风化能力,符合我国《湿陷性黄土地区建设规范》中的相关内容描述。在对该地区进行工程地质勘察中也发现该路段的原生黄土与冲洪积次生黄土较多,虽然有碎石与砾石相隔,但在地基深层位置存在大量的湿陷性粘土,其最厚位置为20m,但平均厚度只有6m左右。根据该公路路基施工项目的技术标准,在面对这种饱和度偏低的粉性土、砂性土与粘土地质结构时应该采用强夯法进行地基处理。强夯法主要是根据地面所需要的夯击能能量,结合夯锤自重与夯锤吊起高度自然下落后产生对于地面的夯击能量,引发土体的明显压缩,并排挤出土体中多余的空隙水分与气体。在经过多次重复夯击后土体就会固结,确保地基承载能力有效提升。

2某高速公路路基施工项目施工设备选择

2.1起重机的选择与施工注意要点。某高速公路路基施工项目选择了重力大于15t的履带式装备,该设备行走灵活,且具有稳定性能,也具备一定起重高度(最高高度可达到14m)。在施工中为了避免夯锤下落导致吊臂回弹后仰造成起重机翻倒危险,施工中特别根据夯锤升起后的高度结合设备最高重心进行了计算,适当为其添加了钢质桅杆设施以保证起重机受力平衡,提高其工作安全稳定性。2.2夯锤的选择与施工注意要点。为了确保夯锤静压力值最高在30kPa~40kPa范围内,该工程施工中将夯锤自重设置在10t~20t左右,上下底面直径则设计为2m。在高速公路路基施工中,采用厚钢板焊接夯锤,并在其中填筑水泥混凝土凝固。该路基施工还充分考虑到夯锤夯击地面后所排出的气体部分会降低空气所形成的阻隔反作用力,因此在夯锤制作过程中在其上下底面还预留了一定数量直径为25cm左右的夯锤圆孔,确保夯锤对路基均匀产生夯击力量。

3某高速公路路基施工项目强夯法应用试验分析

该高速公路路基施工项目在应用强夯法之前进行了试验检测、分析以及位移测量,具体试验技术流程如下。3.1对强夯法的试验检测。采用强夯法首先处理湿陷性黄土,对土体受压变形、含水量以及固结过程等等外部影响因素进行分析,全面确保路基强夯后的安全稳定性(达到项目设计地基承载力要求)。为此,该路基工程施工项目就选择了现场试验检测上述参数。首先明确了现场试验方案中强夯处理所产生的夯击功能在1000kN•m,设计夯锤中15t,夯锤上下底面直径为25m。在施工现场路基地面上设置边长为5m的正方形画布网格,然后主要夯击正方形的中心点位置,即进行间隔夯击,保证整块夯击地基沉降大约0.5m左右,而每点两次的夯击平均沉降控制在5cm以内,再者就是确保每点8次夯击压实度在50%以上。其次在夯击过程中要准确监测夯击前后变化的相关指标,并提取相关观测数据结合施工路段布设至少4个沉降标观测地基沉降数据。该工程在试验操作中希望利用混凝土加固配合钢管的方法做好沉降杯的保护工作,避免沉降杯被破坏。另外就是在夯击点埋设了孔隙水压力测头,结合试验要求划分3组,其中每组按照一定深度与距离布设孔隙水压力测头。3.2对强夯法的试验分析。在确定夯击点与夯击次数后观察夯击法试验中地基沉降量的变化曲线。在观察中发现最后两次夯击的平均沉降量可作为控制指标,在每点夯击4次左右就能满足夯击施工要求。所以该工程也按照沉降量控制指标结合每点需要夯击至少8次以期望施工技术达标。以下结合试验内容给出该路基施工的夯击次数,如下:N=E×S×dW×H。其中,E为单位土体所需要的夯击能量,kN•m;S为夯锤锤底面的实际面积,m2;d为地基改良深度目标值,m;W为夯锤总量,t;H为落锤高度,m。该工程结合实际情况代入数据进行计算,配合上式计算得出了按照10次夯击所产生的夯击能量。根据夯击能量结果给出强夯影响深度的一般经验公式如下:D=槡aWH。其中,a为受到多种外界因素影响后所产生的经验系数,它可应用于强夯法施工中作为一个具体的经验系数变数,结合夯锤的夯击高度、夯击力量在3.5m~5.0m厚度的湿陷性黄土土层进行夯击是可行的。另外,在路基施工中结合压实度检测指标对10次夯击中的压实度平均值进行分析后发现,该路基施工中采用夯击法的平均压实值都在90%以上,基本可满足施工要求,一般来说在夯击第8次前数据变化明显,第9次、10次夯击后数据变化不大,这说明路基在第8次之后已经完全压实,压实度已经超过90%。而在强夯前后的静力触探曲线方面,其路基在填筑后的静力触探曲线表现更明显。因此可得出结论,在强夯后地基的强度变高,静力触探值则要高于10MPa。3.3对位移的试验分析。该高速公路路基施工项目在采用强夯法过程中一定会出现位移,这从通车后路基顶面沉降变化就能观测出来。强夯后虽然该施工中路基虽然出现了明显沉降,但总的沉降值偏小,基本满足对路基沉降指标的基本技术要求。不过在采用低能量进行多次夯击后路基可能存在一定的位移,这种位移会导致路肩侧向挤出一定的变形值,结合这一变形值进行观测得出路基路肩位置的侧向挤出变形观测值,如表1所示。针对该高速公路段的路堤路肩填方位置进行强夯压实(夯击能量为1000kN•m),并按照正方形布设夯点位置,夯锤中心间距设置在4.0m,可单点夯击6次~10次。以表1中6次夯击为例,最初4次表面松散土被夯平,路基沉降值数据变化较大,但在第5次、6次时数据基本趋向于稳定,压实度与夯击沉降度基本无变化,说明路基已被夯击压实。所以结合上述该高速公路路基施工项目强夯法试验结果总结分析,该路段可以采用强夯法夯击加固路基,其夯击强度也满足施工项目设计技术要求[1]。

4某高速公路路基施工项目强夯法施工工艺流程

结合强夯法试验结果,该高速公路路基施工项目顺利展开,其施工工艺流程主要如下:首先第一步清理、整平施工现场,保持施工现场清洁无杂物。第二,测定施工路段地基的原始标高,同时布设夯锤落点位置。第三,结合设计高度用起重机将夯锤吊起并自然释放,保证夯锤以自由落体的方式下落,夯击地面自然成坑,夯击后要调整好路基平整度,确保坑底平整度达标。第四,结合施工设计要求用起重机重复吊起夯锤自然下落,完成设计规定的夯击次数。第五,按照点夯方法将地面平整。该工程采用到了1000kN•m的夯击力量实施满夯,在满夯两次后将地面重新整平。最后,记录强夯后的地基标高,按指定时间间隔,重复上述流程采用低能满夯的方法夯击下一点,做好地基高程测量工作[2]。

5结语

采用强夯法可解决某些湿陷性黄土或粉质土壤路段高速公路路基施工难题,而且该技术体系相对成熟,对数据的测量与记录相对精确,可以成为当前高速公路路基施工建设的主力技术。

参考文献:

[1]王莉莉.强夯法在高速公路路基施工技术中的应用[J].山西建筑,2018,44(21):124-125.