強夯施工方案范文

時間:2023-06-06 17:56:40

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篇1

【關鍵詞】強夯法;施工工藝;施工要點

1、工程概況

宿淮鐵路DK34+996~DK35+309里程段穿過原泗宿高速公路取土坑,塘底至堤埂高度5-6m,常年積水、深達3-4米,區域寬闊。

1.1地形地貌及地質特征:

取土坑呈規則梯形狀,層深0-6.8米,為硬塑狀粉質粘土,Ⅱ級普通土,地下水無侵蝕性。

1.2地基處理方案

由于鐵路路基經過取土坑長度長,且水位較深,目前處于靜態較為穩定,經綜合考慮,采用拋填片石方式通過,輔助強夯法進行地基處理,既節省工程造價,快捷,又預期效果好。

1.3強夯達到的要求

對原地表標高以下部分拋填片石強夯:強夯夯擊能初定2000KN·m左右,滿夯2遍,錘印互相搭接1/4,應將片石擠壓進軟粘土層不小于50cm,夯后承載力不小于200KPa,強夯有效加固深度不小于5m;填出水面后按照填石路基要求進行填筑,松鋪厚度不大于0.8m,路堤邊坡碼砌寬度不小于1m。填石路堤填筑層壓實標準,地基系數K30達到130MPa/m。

2、強夯方案設計

強夯法處理地基效果主要取決于方案的設計,強夯方案設計合理就能達到預期的效果,相反,不僅事倍功半,而且有可能破壞地基,強夯方案設計主要根據場地的工程地質條件和要求的提高承載力和改善均勻性的預期效果,合理的選擇夯擊能夯錘面積,恰當地確定夯擊數及施工條件。

強夯法加固非飽和土基于動力壓密的概念。目前設計上還沒有一套成熟完善的理論和計算方法,因此強夯施工前,應在施工現場選取一個有代表性試驗區,進行試夯或試驗性施工。

2.1試驗區選擇

目的:選擇強夯相關的施工參數,恰當的選擇夯點間距、每點擊數和夯擊遍數,達到設計效果。結合現場的實際條件,試驗區選在在DK35+100~DK35+200段,此段內片石級配良好,場地平整度普遍小于10cm,具備試驗區的條件。

2.2施工程序

2.3試夯設計

(1)夯擊能選擇

①按Menard修正公式,用下式計算:H=α

H:加固深度,W:錘重,h:落距,α:修正系數,取0.5,實際強夯最大加固深度在6米左右。當考慮加固5米時,則計算如下:夯擊能w×H=1000KN.M,實際選擇1600KN.m。

②強夯法的有效加固深度應根據現場試夯或當地經驗確定。

③試夯時確定如下夯擊能:拋填片石填出水面后在填筑面上進行強夯。

(2)試夯方案

試夯的目的是選擇有關夯擊次數、點擊數、夯點間矩和夯擊遍數。根據現場的實際情況,確定一下方案:

夯點的夯擊次數:通過對現場試夯的夯擊次數,應滿以下幾個條件:①每一個夯點的最后兩擊夯沉量應小于50mm;②夯坑周圍的地面最好應是相對平整,不要有過大的起伏;③如夯坑過深,則避免發生起錘困難的現象。初步確定5或6擊。

夯擊遍數:采用2遍法。

夯點間距:錘底直徑2.5m,夯點間距一般為錘底直徑的1.5~2.2倍,按1600KN·m夯擊能設計,夯點間距正方形4m×4m布置,試夯區域面積26.62m×100m=2662m2。

強夯區應比基礎外邊緣加大3m以上。

(3)試驗及監測

試夯后,進行輔助載荷試驗判定強夯加固工藝提高地基承載力并確定有效加固深度,最終要達到夯后承載力不小于200KPa,強夯有效加固深度不小于5m。

2.4 施工工藝

2.4.1施工機具

起重機選用50T履帶式起重機,根據工程量大小,暫時進場一臺設備,50T履帶式起重機進行1600KN.M夯擊能施工任務。

2.4.2施工步驟

(1)把施工場地用推土機平整。(2)對第一遍夯點要標出位置,對場地高度進行測量。(3)讓起重機的夯錘對準夯點位置。(4)對夯前錘頂高程進行測量。(5)將夯錘起吊到預定高度,讓夯錘自由下落,如有問題,應及時調整。(6)重復第3步驟。(7)重復第2-5步驟。(8)測量夯坑填平后的場地高程。(9)按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數,最后用低能量錘,落矩4-6m,一夯壓半夯滿拍,將場地表層松土夯實,并測量夯后場地高程。(10)對已施工完地層土進行檢測。

強夯施工應注意的事項:

①由于強夯施工產生較大的振動,當離建筑物較近施工時,應挖減振溝。②隨時檢查夯錘上的通氣孔,如堵塞應立即開通。③現場人員應戴安全帽防止石塊飛出。④強夯施工過程中應有專人負責監測工作。

3、質量保證和安全措施

3.1質量保證措施

(1)在施工前要依據設計方案來確定施工方法,通過試驗確定施工技術參數。(2)夯擊前要做好施工場地周圍的排水溝, 并用推土機把場地整理平整。嚴格按照施工組織設計進行操作。(3)強夯作業時,夯位要準確,落錘要平穩,夯擊中如發生坑底傾斜,要用碎石補平后再進行夯擊,夯點偏位過大的應糾正補夯(4)強夯施工前應檢查夯錘重和落距,以確保單擊夯擊能符合要求。(5)每遍夯擊前,應對夯點放線進行復核,夯完后檢查夯坑位置,發現偏差和漏夯應及時糾正。(6)應按設計要求檢查每隔夯點的夯擊次數和煤機的夯沉量,施工過程中應對各項參數及施工情況作好詳細質量記錄.

3.2安全保證措施

強夯施工時,周圍設置標志牌,設立警戒線,任何非施工人員不得入內。施工時產生的振動對附近設施有影響時,要及時采取防震及隔振措施。在強夯時,所有施工人員應退出30米或安全線以外。機械設備要有可靠的安全保障措施,嚴格按操作規范進行。

參考文獻

[1]工程測量規范(GB50026-2007)

篇2

關鍵字:鐵路;軟土路基;施工技術;控制

隨著我國鐵路工程事業的發展,鐵路的施工技術也發生了翻天覆地的變化。因此當前對鐵路施工過程的控制也更加合理,特別是軟土路基的控制,更加趨向于科學化,逐步摸索出一套適合施工管理體系的方法,更好的促進我國鐵路建設的發展。

一、軟土路基的特征

軟土是第四紀后期地表流水所形成的沉積物質,多數分布于海濱、湖濱、河流沿岸等地勢比較低洼地帶,地表終年潮濕或積水。所謂軟土,是指強度低,壓縮性較高的軟弱土層。多數含有一定的有機物質。由于軟土強度低,沉隱量大,往往給道路工程帶來很大的危害,如處理不當,會給公路的施工和使用造成很大影響。軟土根據特征,可劃分為:軟粘性土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土及泥炭五種類型。路基中常見的軟土,一般是指處于軟朔或者流朔狀態下的粘性土。其特點是天然含水量大、孔隙比大、壓縮系數高、強度低,并具有蠕變性、觸變性等特殊的工程地質性質,工程地質條件較差。選用軟土作為路基應用,必須提采取出切實可行的技術措施。這種土質如果在施工中出現在路基填土或橋涵構造物基礎中,最佳含水量不易把握,極難達到規定的壓實度值,滿足不了相應的密實度要求,在通車后,往往會發生路基失穩或過量沉陷。其危害性顯而易見,故禁止采用。在軟土地基上修筑路堤,特別是橋頭引道,如不采取有效的加固措施,就會產生不同程度的坍滑或沉陷,導致鐵路破壞或不能正常使用。 軟土地基下沉的一個主要原因是軟土地基的沉降,包括瞬時沉降、固結沉降和次固結沉降三部分。根據沉降標準,按我國現行的有關規定,用容許工后沉降――路面設計使用年限內的剩余沉降來控制。因此在軟土進行施工時必須首先做好深入細致的工程地質勘探工作,充分研究已有地質資料,采取調繪、鉆探、原位測試及物探等綜合勘測手段。查明路段所處的地形、地質、水文、氣候、徑流條件等自然環境條件和路基排水條件,明確松軟土層的成因、類型、分布范圍及其在路線通過地帶分布的具體情況,確定軟土層在縱向、橫向的分布厚度、層次、各層土的土質及物理力學性質(如天然容重量、天然含水量、塑限、液限、孔隙比、內聚力、內摩擦角、承載力及滲透系數等)。根據路基土的工程特性,選用適當的處理措施。

二、軟土路基施工前的準備

施工方案是實時性施工組織設計中的重要環節,直接影響到施工的進度和施工的質量。因此為了更好地實施施工方案,必須做好充分的準備。主要涉及以下幾個方面:1、要制定施工的方案,在施工中要盡早制定施工方案,為后續的工作做好準備,方便機械的配套和施工組織。2、保證施工周圍運輸道路的暢通,為原材料的運輸創造先決條件,并把運輸運輸車輛所經過的路基進行維修,保證施工期間能夠安全暢通,同時不能給當地的居民帶來不便。3、要求施工的原材料盡早進入工地,為了促進工程的順利開展和進行,嚴格控制原材料的質量,保證原材料盡早的進入施工場地,為后續的施工做好準備。4、按照工程的需要及時配好必備的技術力量,勞動力和機械設備,保證工程順利的開展。5、安排好施工的順序,嚴格按照施工方案進行施工,為下一階段施工創造重要的條件。

三、強夯施工方法在鐵路軟土路基施工中的應用

在當前軟土地基處理處于相對成熟的階段,在施工的過程中更加實際情況來選取不同的施工處理方法,下面就簡單介紹一下在鐵路軟土路基強夯施工的方法。

(一)施工之前的勘察

根據施工地形,首先要對強夯范圍內的地表附著物與地質狀況以及地下構造物進行仔細的勘察,如果發現對施工不利的因素,及時采用合理的切實可行的措施消除各種安全隱患。如果強夯施工的地點所產生的振動對周圍建筑物和居民或是設備產生有害影響時,應該盡快設置監測點,采取相應的防振措施和方法,并及時做好防護和排水準備,防止產生危險事故。

(二)編制施工組織設計

在進行施工前應該進行施工組織的編排設計,主要是涉及施工的方法、工藝、機具選擇、人員組織以及施工總平面布置、計劃進度、質量與安全、環境與文物保護等。

(三)進行試強夯施工

強夯施工前,應在施工現場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區,進行試夯或試驗性施工。試驗區數量應根據建筑場地復雜程度、建設規模及建筑類型確定。通過預實驗,可以清楚的了解到達到要求地基承載力或處理深度時,合理的夯擊能所對應的最佳夯擊數、夯沉量、干密度及承載力,并以最佳夯擊數所對應的夯沉量、干密度及承載力作為施工控制指標。為后期正式施工做好準備。因此后期的確定強夯施工的步驟:認真調查,確保強夯場地范圍內的地下無構筑物。清除地表土,清除范圍為路基坡腳外2~3m。整平后在場地上標出第一遍夯點的位置,點位偏差控制在±20cm范圍內,并測量場地高程。起重機就位,使夯錘對準夯點位置,測量夯前錘頂高程。將夯錘起吊到預定高度,待夯錘脫鉤自由下落后,放下吊鉤,測量錘頂高程。若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時,及時將坑底整平。換夯點,重復2.2至2.4,直到完成第1遍全部夯點的夯擊。用推土機將夯坑填平,并測量場地高程。在規定的間隔時間后,按上述步驟逐次完成第2,3,4遍夯擊。邊坡加固。路基面下0.60m處鋪設雙向精編土工格柵,土工格柵每層垂直間距為0.50m,最上兩層沿平面鋪通,其余各層深入路堤邊坡寬度2.50m,格柵距邊坡線的距離不小于0.10m,土工格柵對應伸長率為10%時,縱橫向抗拉強度不小于25kN/m。坡面液壓噴播植草防護。

(四)強夯施工監測

強夯施工除了嚴格遵照施工步驟進行外,還派有專人負責施工過程中的監測工作。夯錘使用過久往往因底面磨損而使質量減小,落距未要求情況在施工中也常發生,這些都將影響單擊夯擊能,因此,開夯前必須檢查夯錘質量和落距。強夯施工中夯點放線錯誤情況常有發生,因此,在每遍夯擊前,對夯點放線進行復核,夯完后檢查夯坑位置,發現偏差或漏夯及時糾正。由于強夯施工的特殊性,各項參數和施工步驟在施工結束后往往很難進行檢查。在施工過程中,認真記錄每個夯點的夯擊次數和每擊的夯沉量等施工情況。

四、施工中的注意事項

現場試夯確定最佳夯擊次數時,除最后2擊平均夯沉量滿足要求外,夯坑周圍不應發生大的隆起。當原地面含水量較大時,夯擊前在該段落鋪墊10~20cm厚的碎石。強夯不宜在冬季施工。 加強強夯安全措施,確保施工人員安全。由于強夯法在施工過程中,重錘下落時(約隔3min)要產生持續0.50~1s的地基振動。這種震波對鄰近一定范圍內的建筑物是沒有損傷的。但其產生的噪音對附近居民有一定的影響,以適于建設現場的公害控制值75dB作為標準時,那么施工地點應離開住宅50m以外為宜。

結束語

當前軟土路基處理方法很多,但最終的目標是為了實現地基的穩定性,降低軟土的壓縮性,真正實現建筑物的安全和正常使用。因此有需要研究設計人員認真總結和分析,找出適合我國鐵路軟土路基施工的方法,更好的控制我國鐵路路基施工中的工程質量,促進我國鐵路建設水平的提高。

參考文獻

篇3

代替強夯置換施工方法。

關鍵詞:小能量、分層、航空限高、強夯置換。

一、工程概況:

1.1工程概況

本工程屬于某機場三期擴建前期工程和飛行區基礎工程,填海造地面積90.92萬m2,共分A、B、C三個標段。本標段為C標段,總面積為18.27萬m2。本工程設計平均高程為+5.5m(基準面為1956年黃海高程系)。整個工程的地基加固主要有回填砂墊層、打設排水板、振沖砂樁、高壓旋噴樁聯合加固、分層碾壓粘性土、強夯置換等。

設計地基處理目的

為了消除地基不均勻沉降,在隧道兩側銜接段的軟土地基普遍采用振沖砂樁加固;在機場主跑道與滑行道的銜接段,則采用振沖砂樁與高壓旋噴樁聯合加固,提高復合地基剛度,減小其沉降,以進一步協調跑道、滑行道與隧道銜接段之間的變形。

內陸小塊區域設計要求先進行排水砂墊層施工,再分層碾壓粘性土造地,造地面積2.33萬m2,工期為30天。由于環繞機場跑道有一條公路,在公路外側有反壓平臺、拋石棱體、條石砌墻,長300m左右,寬10~30m、厚4~6m,面積約8000平方。反壓平臺為大塊石拋石護腳,拋石棱體底層為大塊石,中間為二片石理坡,坡面為干砌塊石,面層為安裝好的防浪塊。公路邊緣為漿砌條石墻。反壓平臺下有厚度不等的殘余淤泥,淤泥頂面高程為-1.0~-3.0m,淤泥厚度2~3m。因受下層塊石影響,采用插排水板和振沖砂樁進行地基加固是行不通的,但為了協調該區域新老填筑體的不均勻沉降,對于小塊區域內側公路護坡下層的軟臥土,設計要求采用高能量的強夯置換進行地基處理。

1.2強夯置換設計要求:

1、先開挖公路下反壓平臺的條石、塊石、防浪塊,回填砂墊層標高至-0.5,再分層碾壓回填土至+5.5m高程后強夯;

2、錘重20t,錘徑2.4m,落距15m,強夯置換單擊夯擊能為3000kN•m;

3、正方形布置夯點,夯點間距為5.2m,共夯三遍,夯擊過程之間不間歇;

4、最后再以較低能量(夯錘重量10t,落距10m,夯擊能為1000kN•m)滿夯一遍,將表層松土夯實;

5、砂墊層的頂面高程為-0.5m,回填土碾壓造地高度為6.0~8.5m。

6、地基承載力≥80kPa。

強夯置換夯擊壓力:

F1=W1/S1

F1=3000 kN•m/3.14*1.2*1.2=663.5 kN/m

強夯置換有效加固深度:

Z1=η1(W1*H1)1/2

η1=0.5,W1=20t, H1=15m,得出Z1=0.5(20*15)1/2=8.6m

設計夯擊能為3000kN•m,強夯置換施工標高在回填土面+5.5m,回填土面層至淤泥底高度6~8.5m,強夯置換有效加固深度為8.6m,強夯置換實際影響深度的標高為-3.1m。淤泥頂面高程為-1.0~-3.0m,設計強夯置換有效加固深度已達到淤泥面。

1.3航空限高:

因強夯置換施工區域位于機場跑道附近,離跑道最近才50m。由于受航空限高的影響,(華東航空管理局規定此區域的航空限高為黃海高程+10.0m)。

限高計算

設計要求夯擊能達到3000kN•m時,按夯錘重W=20t計,落距h=15m,地面標高為+5.5m,考慮富裕高度2m,強夯機械高度最少在+22.5m以上。即使將夯錘增加到W=30t,落距h也需10m,施工時強夯機械總高程在+17.5m以上,也遠遠超過了航空限高+10.0m的要求。采用增加錘重、減少落距也無法滿足航空限高要求。致使強夯置換無法進行施工。

施工方與航空港方面多次協商,航空港方面出于對安全方面的考慮,強夯置換施工對航班起降存在很大安全隱患,甚至可能會造成機毀人亡的安全事故,航空港方面一直不同意在此區域進行強夯置換施工。

1.4提出低能分層方案:

由于受航空限高的制約,施工時為保證飛機起降安全。施工方提出了采用降低施工面標高、采用挖掘機配5t的夯錘進行低能分層打夯施工方案。

1、因采用挖掘機進行打夯施工,效率高、施工靈活、方便,對航行安全沒大的影響,隨時可降低施工高度,滿足航空限高要求;

2、原設計采用3次點夯,1次滿夯,新方案提出夯擊4次,全部采用滿夯,不搞點夯,滿足設計要求;

3、在夯擊前先進行碾壓,保證夯面平整,有利于夯擊時錘底接近水平狀態,滿夯搭接寬度為10cm;

4、保證最下層采用小能量夯擊的影響深度達到原設計強夯置換的影響深度;

5、在單位面積內,小能量夯擊的壓力大于強夯置換的夯擊壓力;

6、保證在地基處理后地基承載力大于原設計地基承載力。

經施工方與航空港、設計等多方的溝通,同意采用施工方提出的低能分層打夯施工方案。

所謂低能分層打夯就是采用小能量的夯擊能,在其夯擊能影響深度內,分成多層,在每層表面采用小能量的夯擊能進行夯擊,通過幾次疊加達到原設計強夯置換的夯擊效果。

1.5小能量分層打夯施工:

1、機械設備

挖掘機、推土機、壓路機各一臺;

夯錘一個(錘重5t,錘徑70cm,落距6m,強夯置換單擊夯擊能為300kN•m);

2、施工方法

首先采用挖掘機將公路下方的反壓平臺條石、塊石、防浪塊進行清除。清除滿足設計要求后,進行回填砂墊層,回填砂墊層至設計標高-0.5m。然后對回填砂墊層進行碾壓,直接在砂墊層上進行第一層小能量夯擊,夯擊時采用一臺挖掘機將5t的夯錘吊至6m高處直接落錘進行夯擊,單擊夯擊能可達到300kN•m。

3、低能分層夯擊壓力:

F2=W2/S2

F2=300 kN•m/3.14*0.35*0.35=779.9 kN/m

F2=779.9 kN/m >F1=663.5 kN/m

小能量夯擊壓力F2大于強夯置換夯擊壓力F1,滿足設計要求。

4、低能分層夯擊有效加固深度:

Z2=η2(W2*H2)1/2

η2=0.5,W2=5t, H2=6m,得出Z2=0.5(5*6)1/2=2.7m

5、低能分層夯擊見下圖:

低能分層夯擊有效加固深度Z2為2.7m,第一層砂墊層標高為-0.5m,實際影響深度的標高為-3.2m,深于原設計實際影響深度標高-3.1m,滿足設計要求。

施工時,每次低能夯擊時分層厚度取2.5m。每層夯擊完4遍滿夯后,進行下層回填粘性土施工,都按原設計要求進行分層碾壓?;靥詈穸?.5m后,即第二層回填標高到+2.0m,按同樣的方法進行4遍小能量滿夯,夯擊完后再進行下一層碾壓回填粘性土的施工。以此類推,直到第三層回填標高+4.5m。設計回填土頂面標高為+5.5m,第四層(即最后一層)厚度僅為1m,遠遠小于采用低能分層夯擊有效加固深度2.7m。為保證質量滿足設計要求,第四層也按同樣工藝進行施工。

1.6施工效果:

為保證工程質量,對采用低能分層代替強夯置換的施工的方案是否可行?采用低能分層施工后是否能達到原設計要求的地基處理效果?為此,對采用低能分層整個施工過程進行了沉降觀測、壓實度、動力觸探、承載力的試驗。

低能分層夯擊時,每夯完一遍后都用推土機進行推平,再進行下一遍夯擊,并進行沉降觀測。夯擊完后的回填粘性土施工,均按設計要求的攤鋪厚度進行分層回填、碾壓。并請具有資質的檢測單位進行了壓實度檢測、動力觸探、承載力的試驗。

1、沉降觀測

從統計數據可看出,采用低能分層夯擊的效果還是比較理想的。沉降觀測只是反映了夯擊后地基的沉降量,證明地基經過夯擊后有密實、下沉。為了更好地說明夯擊后的效果是否能滿足設計要求。還進行壓實度、動力觸探、承載力等試驗。

2、壓實度檢測

回填土分層碾壓后,每層都請了具有資質的檢測單位進行了壓實度檢測。設計要求每2000平方檢測一個點,每層檢測4個點。通過壓實度的檢測,碾壓效果很好,壓實度全部達到設計要求指標。

3、動力觸探

本工程整個強夯置換區共進行了9點動力觸探,在+2.0m,+4.5m,+5.5m高程面上分別各做了3個點。

名稱 +2.0m +4.5m +5.5m

動力觸探擊數 28 23 25 30 25 29 36 31 34

平均值擊數 25.3 28 33.6

地基承載力

參考值(kPa) 181 204 248

粘性土地基的承載力與動力觸探擊數換算表

N10(擊/30cm) 15 20 25 30

δ0(kPa) 100 140 180 220

根據上表換算得出強夯后地基承載力最低為181 kPa,均大于設計要求(80 kPa)。

4、承載力試驗

按設計要求每10000平方做一組承載力試驗,強夯置換區承載力試驗做了一組承載力試驗,承載力檢測報告結果為283 kPa,遠遠大于設計要求的地基承載力。

1.7結論

篇4

強夯法,又稱動力固結法,是反復將夯錘提到高處使其自由落下,給地基以沖擊和振動能量,將地基土夯實的地基處理方法。強夯置換法是將重錘提到高處使其自由落下形成夯坑,并不斷夯擊坑內回填的砂石、鋼渣等硬粒料,使其形成密實的墩體的地基處理

方法。

強夯技術具有經濟易行、加固效果顯著、設備簡單、施工便捷、施工周期短、節省材料、適用范圍較廣等優點,在地基處理中廣泛被采用。

強夯及強夯置換法的主要設計參數

1.地基加固機理

強夯法加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動力密實的機理,即用沖擊型動力荷載,使土中的孔隙減少,土體變得密實,從而提高地基土強度;然而,用強夯法處理細顆粒飽和土時,則是借助于動力固結的理論,即巨大的沖擊能量在土中產生很大的應力波,破壞了原有的結構,使土體局部發生液化并產生許多裂隙,增加了排水通道,使孔隙水順利溢出,待超孔隙水壓力消散后,土體

固結。

強夯置換樁的作用機理類似于碎石樁。通過置換擠密形成碎石墩,構成復合地基,提高地基承載力,降低了地基的沉降。同時,碎石墩具有較好的透水性,有利于超孔隙水壓力消散,加快了地基的固結和土體強度恢復。

2.有效加固深度

有效加固深度既是選擇地基處理方法的重要依據,又是反映處理效果的重要參數。一般可按下式估算有效加固深度:。其中,H 為有效加固深度,m;M 為夯錘重,t;h 為落距,m;a為系數,須根據所處理地基土的性質而定,對軟土可取0.5,對黃土可取0.34~ 0.5。目前,國內外尚無關于有效加固深度的確切定義,但一般可以理解為:經強夯加固后,該土層強度和變形等指標能滿足設計要求的土層范圍。在缺少經驗和試驗資料時,《建筑地基處理技術規范》JGJ79―2002中建議可按表6.2.1 預估。

3.夯錘與落距

夯錘可用砼及鐵制作,夯錘形狀現多為圓形,錘重宜取100~250 kN。夯錘宜設若干個排氣孔,孔徑宜取250~ 500 mm,過小易堵孔,喪失排氣作用。

落距應從實際夯擊面算起至夯錘底面止,但為了有效利用夯擊能,應合理確定夯擊面高程。夯擊面過高,夯擊能浪費在表層,持力層加固效果減弱;夯擊面過低,則地下水位過高,增加施工難度,同時也往往使基礎底面位于受面波和剪切波的干擾而形成的表層松動區內。根據工程經驗,夯擊面的高程應確定在建筑物相對高程+0.00m至+0.50m范圍內。由于強夯過程中產生的面波和剪切波的影響,地基表層2.0 m

左右深度范圍內的加固效果反而不如其以下區域。

單擊夯擊能為夯錘和落距的乘積。一般夯擊時最好錘要重和落距要大,則單擊能量大,夯擊擊數少,夯擊遍數也相應減少,加固效果和技術經濟較好。強夯的單位夯擊能應根據地基土類別、結構類型、荷載大小和要求處理的深度等綜合考慮,并可通過試驗確定。

4.夯點布置與間距

夯點需有一定間距,使沖擊時夯坑產生沖剪,在夯坑底形成一擠壓加固區,為使所產生的擠壓力受周圍土約束,側面應不隆起,因此側面應有一定間距的不擾動土,不能一夯挨一夯。由于夯點間距大,夯點間需增設夯點以加固未擠密土,故需增加遍數,這種分遍實際上是夯點分批夯擊。

夯擊點位置可根據基底平面形狀,采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯擊點問距可取夯錘直徑的2.5~3.5倍,第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間。以后各遍夯擊點問距可適當減小。對處理深度較深或單擊夯擊能較大的工程,第一遍夯擊點間距宜適當增大。

5.墊層

對軟弱飽和土或地下水很淺時,常需在表面鋪設砂礫石、碎石墊層,厚0.5~1.5 m,以形成一覆蓋壓力,減少坑側土隆起,使坑側土得到加固,也有利于機械作業。墊層厚度不宜過小,過小不起作用;也不宜過厚,過厚時在錘底形成大的墊,擴散動應力,減少下部軟弱土的加固作用。

工程實例

1.工程概況

南埔路位于南埔電廠一期貯灰庫南側,設計長1.67Km,里程號K0+000~K1+670,本工程全線采用計算行車速度40km/h的城市Ⅱ級次干道的標準建設,雙向4車道,24m路基寬度。

路基基礎軟土主要為②淤泥層,淤泥層厚度在3.0m~10.1m之間,是天然路基的主要壓縮層。淤泥土的特點是含水量高、孔隙比大、壓縮性高、強度低,自然條件固結速度慢,在上部荷載作用下將產生較大沉降量,影響上部結構穩定。因原施工便道實施時采用拋石擠淤處理,使得軟基處理工藝選擇受較大限制,經多方案比較論證,采用強夯方案。

2.施工工藝

(1)施工方案選取

南埔路軟基進行分段處理,其中淤泥深度0~7m的路段采用拋石擠淤+強夯施工。淤泥深度7~9m路段采用碎石強夯+塊石置換。軟基處理路段處理完畢后回填砂至現有便道處理后的同等標高后再次進行強夯施工。

1)7~9m的軟基施工方案(K1+160~K1+280、K1+560~K1+670)

先回填碎石墊層至+0.8m。第一遍點夯夯擊能為2000kn.m,錘直徑為2m,樁位間距為5m*5m正方形布點,回填料采用碎石,夯擊數為10擊。然后在第一遍點夯的基礎上進行第二遍有效置換,第二遍置換錘徑為1.35m,夯擊能為2000kn/m,夯擊數為15擊,回填料采用塊石。

2)5~7m的軟基施工方案(K0+460~K1+160、K1+280~K1+560)

首先從便道往外逐漸趕淤拋石拋至+0.4標高,然后采用夯擊能為3000kn.m,布點間距為6m*6m的梅花點分兩遍進行強夯施工,每遍擊數為8擊;再回填碎石至+0.8m標高,之后再以1000kn.m的夯擊能進行1/4的搭接滿夯處理,滿夯擊數為1擊。

3)3-5m拋石擠淤段處理方法(K0+105~K0+460)

首先從便道往外逐漸趕淤拋石拋至+0.4標高,然后采用夯擊能為2000kn.m,布點間距為6m*6m的梅花點分兩遍進行強夯施工,每遍擊數為6擊;再回填碎石至+0.8m標高,之后再以1000kn.m的夯擊能進行1/4的搭接滿夯處理,滿夯擊數為1擊。

4)現有便道的處理方法

現有便道清表30cm,軟基處理段回填砂至清表后便道同等標高,后進行新舊路基第三遍強夯處理,處理方法為錘徑為2.5m、夯擊能為2000kn.m、點夯間距為6m*6m的梅花布點分兩遍,收錘標準為最后兩擊平均沉降量不大于15cm,之后再以1000kn.m的夯擊能進行1/4的搭接滿夯處理,滿夯擊數為1擊。

(2)工藝流程

拋石擠淤+強夯施工:場地排水、清理雜物拋石擠淤至+0.4m高程兩遍強夯、坑位片石回填碎石鋪設至+0.8m高程滿夯回填砂至清表后便道標高新舊便道強夯新舊便道滿夯碎石強夯+塊石置換:場地排水、清理雜物回填碎石至+0.8m高程碎石強夯、坑位回填塊石置換回填砂至清表后便道標高新舊便道強夯新舊便道滿夯

(3)強夯施工控制要點

1)試夯:在正式施工前作強夯試驗,以校正各設計施工參數,考核施工設備的性能,為正式施工提供依據。試夯應有單點及小片試區,必要時應有不同夯擊能的對比,以提供合理的選擇,使方案更趨完善、合理。

2)上場的施工機具檢查:吊車、夯錘(重量、直徑)、自動脫鉤裝置及輔助施工的推土機、碾壓機、水準儀。

3)夯實過程的記錄及數據:夯錘落距、夯擊能大小、夯點位置、每個夯擊點的每擊夯沉量、場地隆起及下沉記錄、附近建筑物的變形監測;滿夯前根據設計基底標高,考慮夯沉預留量并整平場地,使滿夯后接近設計標高。

4)對每個夯點的最后一遍夯擊及滿夯,應控制最后二擊的貫入度符合設計或試驗要求值。

5)在飽和軟弱土地基上施工,應保證吊車的穩定,因此有一定厚度的砂礫石、塊石等粗粒料墊層是必要的。

6)注意吊車、夯錘附近人員的安全,為防止飛石傷人,起錘后,人員應在10 m 以外并帶安全帽,嚴禁在吊臂前站立。

7)強夯及強夯置換樁質量檢測,根據實際工程情況,采用合理的檢測方法。

質量檢驗

為了評價地基處理效果,進行了拋石擠淤強夯及強夯碎石樁質量檢測試驗,檢測方法:瑞雷波斷面檢測、鉆芯取樣、重型動力觸探法;檢測數量:瑞雷波按南埔路每100m一斷面3個點共取15個斷面45個檢測點位檢測,鉆芯取樣按段共隨機抽取26個強夯點位,重型動力觸探法檢測K1+307管涵段強夯地基5個點位。

1.瑞雷波斷面檢測、鉆芯取樣

選取其中5個強夯點位數據作為樁體深度參考(表1):

根據上述表格三方數據對比,強夯原始記錄、瑞雷波數據基本符合鉆芯取樣實測數據,對整個工程軟基處理具有指導意義;瑞雷波判斷拋石體厚度雖存在一定的誤差,但卻能較好地判斷出擠淤程度。通過15個斷面45個點位的瑞雷波檢測,按設計工藝施工,軟土地基下部可完全擠淤。

2.重型動力觸探法

地基承載力計算公式y=35.96x+23.8(y地基容許承載力Kpa,x重型觸探擊數),因此試驗每貫入土層10cm的錘擊數N63.5≥5擊/10cm時,地基容許承載力特征值 ≥200Kpa。

K1+307涵洞段5個點位重型動力觸探法試驗數據(表2):

根據測點J-1~5現場試驗數據顯示,每貫入土層10cm的錘擊數N63.5均>5擊,地基承載力特征值均>200Kpa,因此地基承載力滿足設計要求。

結語

工程實踐證明,強夯及強夯置換法可有效加固飽和淤泥質軟土地基,大幅提高地基土的承載力;施工簡便,過程易控制,工期短,費用低,有明顯的經濟和社會效益。到目前為止,因強夯法還沒有一套成熟和完善的理論和設計計算方法,所以針對不同的地質情況,工前強夯試驗及施工經驗尤為重要。

篇5

關鍵詞:軟土地基施工;強夯法;應用

中圖分類號:U416 文獻標識碼:A

在處理地基時會應用強夯法,這種方法適用的范圍也是比較廣泛的,一般在處理砂土地基、粉土地基、粘性土地基以及碎石土地基以及填土等方面效果都比較理想。這種方法可以減少壓縮性,也可以提高地基的強度,并且還可以降低土的濕陷性以及它的抗振動液化能力,所以,在處理地基時這種方法適用的范圍是很寬泛的。雖然這種方法普遍應用,但也不是萬能的,在處理飽和度高的粘性土時就達不到理想的效果,對此,我們在應用這種方法時必須要根據處理的具體情況來應用,應謹慎選取。

一、什么是強夯法

所謂強夯法又可以稱作是壓實法或者是動力固結方法。應用這種方法時主要是通過把重錘反復地提高到一定的高處,然后再使其重重地落下,從而達到夯實地基的目的,同時要減少地基的壓縮性來提高它的強度。這種方法開始是應用在20世紀的50年代,有著很長時間的歷史,是由英格蘭的工程師研究出來的,而首先應用這種方法的則是在法國倡議的,在我國的應用時間并不是太長。在應用強夯法時,早些時候主要是用來處理碎石和砂土的,而施工方法隨著不斷地改進是用來提高排水功能的,所以這種方法慢慢地被現在應用到了強夯地基當中。通過長時間地考證,該方法在施工時比較簡便,并且有著良好的加固效果,材料也相對節約,方便施工,施工方便,施工的時間也比較短等一些優勢,所以這種方法的傳播速度已經非常廣泛了。通過多年以來在公路施工時的實踐,這種方法已經更加普遍地用在濕陷性黃土地基,碎石土地基,粘性土地基,素填土地基以及砂土地基等路基的處理中。強夯法適用的范圍是非常廣泛的,還可以應用在塑性指數較高的土質中,或者是淤泥、有著較高飽和度的粘土地基當中。其中,表現較為突出的有幾點,喪失了抗剪強度、壓實強度不夠的、承載力不強的、表層土會出現橡皮土的、固結沉降能力差的,對這些地基處理都有一定的作用。由于施工技術隨著不斷的改善,在當前所應用的強夯法中也有了一些新工藝的進展。在處理公路地基時,還可以采取人工排水的方法再加上強夯法,從而可以更加便捷地消散壓力,使土體固結,再通過回填碎石以及塊石等材料,強夯排開軟土。其目的就是為了把軟土與砂石樁有效地復合在一起。但是應用這種方法時也會存在一些缺陷,在施工時由于強夯振動所以會產生很大的噪音,只適用在加固公路地基的處理,從而來提高路基處理后發生沉陷的問題,或是出現跳車等現象。

二、主要原理

如果我們在處理地基的非飽和土時應用強夯法,必須要做好壓密,由于在夯擊時土體會產生一些液化的狀態,它的振動效果爆破基本是一樣的。但在處理飽和粘性土時的效果并不是非常明顯,然而處理成功的例子也是存在的,首先就要破壞土的結構,讓其產生一些孔隙水壓力,再形成一個排水通道,從另一個方面來看,也就是說,應用這種方法來處理軟土地基時最重要的一個原理就是通過重錘自下落時所產生沖擊最終達到夯實地基的目的。通過上下沖擊來振動對土中會產生一定的波進行傳播,也就是我們所說的守恒定律,把地基看作是一個有彈性的空間,當夯錘下落時,可以把重力轉換為重能,夯錘重力下落卻小,則它的動能會越大,當落下的一瞬間,其大部分的重力都轉換成了動能,當夯擊地面時會把動能分為兩個部分,第一部分,當土體和夯錘產生摩擦時會產生一定的熱能,也就是沖擊時產生的振動,形成剪切波,壓縮波進行傳播。第二部分就是向四周傳播聲波。通過強夯理論可以把這兩個部分解釋為當出現較大的壓縮波時可以通過液相運動,并且增加水的壓力,也可以讓土顆粒產生錯位現象,從而解體軟土地基的骨架。而最終讓剪切波把軟土的顆粒達到一個密實狀態。此外,我們也可以應用豎向分量的方法對軟土進行松動,可以達到一個水平分量的作用讓軟土更加密實。

三、強夯法的施工應用

(一)公路地基在施工時,我們必須要設計出一套有效的施工方案,也就是說必須要確定好夯擊的面積、次數、間距、夯擊能以及夯點的具置和間歇點的參數等要求,都應全面的了解掌握。此外,我們在進行施工前也要做好試驗,把需要強夯的地段作為一個標準,準確無誤地測出地基最大的承載力以及影響的深度等。我們在選擇試驗點時也是有具體要求的,必須要選在地質情況比較合理并且具有各項指標達到物理力學標準的地段進行。同時,我們在進行試驗時,必須要記錄好每個數據值,并且繪制出全面的各項指標關系圖,了解夯擊的數量,水壓力的增量,夯坑隆起的體積以及面積等方面的數值,再繪制成圖,更為清晰地看出夯前夯后的對比,再通過數據來分析曲線的流程,掌握強夯法各個參數,經過對比后再制定出作業方案。

(二)處理軟土路基前,必須要做好相應的準備工作。首先要根據設計圖紙找到需要測量放樣的具置,再確定強夯路線,如果是周圍有一些建筑物并且會影響其穩定性的,就必須要先做好隔振溝的準備,再對其周邊的淤泥開挖,保護好耕植土,整平作業場地,也可以利用壓路機對路基進行碾壓,再處理好臨時排水系統,防止在路基范圍內有水進入,再計算出夯后可能發生的變形數值,所以這就需要進行鋪設一些礦渣或者是粗集料等。把基礎工作鋪設好,可以準備起重機,必須要根據設定好的參數進行夯擊作業,在此過程中,必須要保證平穩落錘,準確地夯位,一旦坑底出現傾斜現象時就會導致夯錘不穩,必須要及時地用石料填平。在夯擊的過程當中應按照一定的順序進行,分段夯擊,可以采用梅花型順序作業,在夯擊時也應該有節拍地進行,同時要有連續性,而在施工時必須要確保有充足的間歇時間,有完整的遍數,當夯擊全部結束后,再根據施工方案做一個滿夯處理,把表層土做夯實處理,再進行準確地測量。

(三)在處理軟土路基時必須要保證強夯法的最終效果,所以,在此施工過程中,必須要確定好夯擊的深度、次數、體積、沉量、開口大小以及下沉值、夯沉量、加固的效果、水壓力等問題都必須要全面地了解,在施工現場一定要控制好技術指標,做到沒有偏差。

四、控制好強夯的質量

(一)對路基進行施工前必須要做好準備,平整場地并且清理干凈,對場地要進行鋪設墊層,準確找到夯擊的位置,對場地的調程進行測量,對準夯錘的位置,制定好標高,一定要預定好錘起的高度,等到脫鉤自由落下后再放吊鉤,在此期間如果發現坑底出現了傾斜的現象應及時地校正,避免出現夯錘歪斜的問題。必須要根據夯擊前所制定的次數以及控制的范圍來操作,應對一個點夯擊完成后再進行下一下點的作業,最后將夯坑填平。在設計好的間隔時間以后,反復地將以上步驟再繼續,直到完成規定的夯擊次數為止,最后以滿夯結束。最后把地基場地整體進行夯實處理,測量場地的高程。一旦發現還存有積水時必須要及時排除,確保強夯的質量。此外,在進行強夯作業時會對周圍的建筑物產生一定的影響,所以提前要做好隔離準備。

(二)在做好處理地基的準備后,在施工前也要做好相應的試驗測定,必須要準確地校正設計參數,再對機械設備全面地考核其性能,有據可查。在進行試夯時,必須要準備一塊試區,從而來對比夯擊能的參數,以便提供選擇的論據。對此,可以從幾個方面來進行。(1)充分地掌握處理地基時的強夯設計方案,并對出處提出意見,更加科學合理地完善設計方案。(2)在施工現場應用的機具以及輔助裝置要提前檢查好,防止出現安全問題。(3)在夯實過程中必須要記錄好作業的數據,包括夯擊的深度、大小、體積以及沉量等都要詳細記錄,并且在每遍夯實后也要填寫好各項數值作為參考。(4)進行強夯時,如果附近有建筑物等,必須要對其進行前后監測,對比出差距。夯前與夯后的對比是非常重要的,施工時一定要注意。

結語

公路施工當中,強夯法是最常見的一種方法,它主要是通過把夯錘反復地從一定高度下落從而產生沖擊,當下落時可以將地基夯實,最終可以改善地基。由于應用這種方法的投資是較少的,并且適用范圍也非常廣泛,設備簡單,效果卻非常明顯,一般可用于承載力較高的地基,所以,在處理地基時這種方法適用的范圍是非常廣泛的。

參考文獻

[1]李慧珍.強夯法在公路軟土地基加固中的應用研究[J].公路與汽運,2015(2):56-57.

篇6

關鍵詞:低能量;強夯法;處理較厚回填土;減少擾民

中圖分類號: TU74文獻標識碼:A 文章編號:

1.前言:

強夯法加固地基土的有效加固深度,根據《建筑地基處理技術規范》79-2002.表6.2.1隨著單擊能量的增大而增大,也就是提高處理深度必須提高單擊能量。而強夯夯擊時在表層產生一部分震動波,該振動波影響周邊環境并可能使已建成的房屋產生破壞,該振動波隨著單擊能量的增大而增大。

某工業廠房整體搬遷工程中,有一棟樓位于場區最南端,基礎位置原是大坑,經過回填后使用,回填厚度最厚處9.15m,下面有2m的黃土,呈松散狀了,再往下是碎石層(膠結),土在回填過程中沒有進行分層壓實,地下水位埋深18m,對施工無影響。樓高6層,荷載較大。場地南邊為村莊,最近房屋離現場不足60m,房屋年代久遠,抗震動性能差。

地基處理方案有2種。第一種:人工挖孔樁。優點是不擾民。缺點:造價高、工期長、上面的回填土提供的側摩阻力低,且有負摩阻力。第二種強夯法。優點:造價低、工期短、加固效果好。缺點:擾民。場區內其他建筑物采用強夯法處理,單擊能量3000kN.m,距村莊150m左右,造成的擾民問題較為嚴重。本工程如采用普通強夯法處理,根據規范處理11.5m的回填土單擊能量在8000 kN.m以上,其產生的擾民問題可想而知。

最后決定采取改進的強夯法處理方案。設計要求強夯后地基土承載力特征值不低于180kPa,有效加固深度不低于12m。

2.處理方案及思路

2.1施工方案為:第一遍點夯(預夯)單擊能量3000kN.m,夯錘直徑1.5m,夯錘高度2.7m,夯錘重23噸,夯點間距3×3m,以夯錘不被吸住且夯坑深度不小于3m為停錘標準。

第二遍點夯單擊能量4000kN.m,夯錘直徑1.5m,夯錘高度2.7m,夯錘重23噸,夯點間距3*3m,以夯錘不被吸住、夯坑深度不小于4m且錘擊數不低于5擊為停錘標準。

第三遍點夯單擊能量4000 kN.m,夯錘直徑1.5m,夯錘高度2.7m,夯錘重23噸,夯點間距3×3m,以夯坑夯坑深度不小于4m且錘擊數不低于7擊最后2擊平均夯沉量不大于20cm為停錘標準。

第四遍點夯單擊能量2000 kN.m,夯錘直徑2.3m,夯錘重16噸,夯點間距3.5*3.5m,每點不少于10擊且最后2擊平均夯沉量不大于5cm為停錘標準。

第五遍滿夯單擊能量1500 kN.m,夯錘直徑2.3m,每點2擊,互壓1/4錘徑。

第六遍滿單擊能量1500 kN.m,夯錘直徑2.3m,每點1擊,互壓1/4錘徑。

2.2處理思路是由于回填土厚度較大比較松散很難一次性加固到底,因此第一遍預夯的目的是將土體夯出一個個3米深的坑,增加土體的表面積,增加蒸發量。

第二遍、第三遍點夯為的是處理深層土,從理論上講,采用4000強夯當夯坑深度達到4m以上,累計加固深度可以達到12米。

第四遍點夯的目的是加固地基表層5m范圍內的土體。

第五及第六遍滿夯為的是加固地基表層。

遍與遍之間的間歇不少于7天

2.3如何減少震動擾民。減小夯錘的底面積可以減少地基表層振動波,也就減少了擾民問題。

3.施工過程中遇到的問題及處理方案

施工中遇到了第四遍點夯最后2擊平均夯沉量很難控制在20cm之內。應將方案改為控制錘擊數為主。

施工中未發生擾民問題。

4.檢測結果

根據設計要求,做了3個靜載荷檢測點,3個標準貫入點。全部達到設計要求?,F將3個靜載荷試驗所得的P-S曲線及3個標準貫入實驗所得數據附上。

4.1靜載荷P-S曲線

4.2標準貫入實驗檢測結果

5.結束語

5.1.利用強夯法加固地基土不能一味以提高單擊能量的方法來提高加固深度,可以通過增加夯坑深度來提高加固深度。常規強夯法夯機能量中有一部分產生表層振動,對周圍環境產生影響,隨著單擊能量的增加表層振動也增加,對環境的影響更大。

當下面存在硬夾層時,夯擊能量無法穿透,也就無法加固下面的土層??梢酝ㄟ^增加夯坑深度的辦法來提高加固深度同時也降低了造價。

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關鍵詞:地基處理強夯法加固技術質量控制

建筑理論認為,建筑地基處理,是影響和制約建筑結構安全穩定性能的重要技術措施。隨著建筑施工技術的拓展,強夯加固技術以其獨特的技術優勢,在建筑地基處理施工中,發揮了重要的作用。本文針對強夯技術的特征以及施工工藝進行了分析,闡述了地基強夯加固施工處理的質量控制措施。

1 強夯技術特征及優勢分析

強夯法又稱動力固結法,是在建筑地基處理過程中,為提高軟弱地基的承載力性能,采用重錘由高度下落夯擊土層,致使地基迅速固結的技術。

強夯加固技術,施工設備及操作工藝簡單,能夠有效提高地基承載強度性能,增加干密度、減少孔隙比,降低壓縮系數、增加場地均勻性,消除濕陷性、膨脹性,防止振動液化,減小沉降量,有效加固深度高,加固效果顯著。施工速度快、節省加固原材料,施工成本低,適用范圍十分廣泛,強夯法適用于處理碎石土、砂性土、非飽和粘性土、濕陷性黃土、雜填土等地基的加固夯實處理。

2 強夯法的施工工藝

2.1 強夯加固的技術原理

地基土層結構通常是由固體顆粒,水分和氣體孔隙組成。地基土經強夯重錘高度下落夯擊后,瞬間內將夯擊能量轉化,利用強烈的沖擊能量產生一定的動應力,將土體結構中的水分及氣體排出,致使土層孔隙水壓力瞬間匯集上升,在夯點周圍出現徑向裂縫,形成軟土中空隙水的滲透通道,為超靜水壓力的消散創造了條件。土體在夯實沖擊的壓拉應力下降低了土層結構的抗剪強度,同時伴隨著地基壓縮或振密,土體液化或土體結構滲透性能改變,相當大的夯擊能轉化為土體的壓縮變形,裂隙發展,土體強度獲得提高。

2.2強夯施工方法

點夯施工:準確測放夯點位置,根據錘重單擊夯能設計確定有效落錘高度及場地標高。強夯機夯錘對準夯點位置,將夯錘起吊到預定高度,待夯錘脫鉤自由下落夯入地面后,測量計算擊夯沉量,做好原始記錄,然后按設計標準要求重復實施夯實沖擊步驟,完成一個夯坑的點夯施工。點夯作業分遍施工時必須嚴格控制間歇時間。點夯時要對每一夯點的夯擊次數,每次夯坑沉陷量、夯擊坑周圍土的隆起量及埋設測點要進行量測記錄,并注意夯擊振動的影響范圍和程度。

滿夯施工:點夯施工完成后,必須讓因夯實沖擊地基土層二滲出的孔隙水分消散到規定要求以后,針對點夯夯坑底標高以上部分的夯間土進行滿夯施工加固處理。滿夯施工時一般采取1/4錘徑雙向搭接,根據實際工況需求,嚴格落實和預算夯擊遍數、夯實次數以及搭接密度,避免出現漏夯現象。

2.3地基強夯的施工工序

不同的地質條件下的地基強夯技術,施工工藝流程稍有差異,但總體施工程序如下:平整場地―定位夯點、測量標高―點位對置,標高錘程―吊高夯錘,下落夯擊―往復夯擊,完成點夯―重復操作,分遍點夯―整平夯坑,間隔夯擊―完成全部夯擊遍數―滿夯施工,振動碾壓。

3強夯技術在地基加固中的應用要點

強夯法處理地基,通常是利用起吊設備將一定外形規格的重型夯錘起吊至一定高度后自由下落,產生強大的沖擊能量進行夯擊,對地基土層產生強烈的振動沖擊和動應力,從而在一定范圍內提高地基土層結構強度和均勻度、降低壓縮性、改善砂土抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性等性能,減少地基沉降病害的發生。 由于建筑地質工況的復雜性,地基加固施工過程中,強夯技術的施工需要注意如下技術要點:

3.1設計方案

優化地基強夯施工設計方案,完善高效質量保障體系,強化施工人員的質量意識,這是地基強夯加固技術施工的重要前提。

3.2測量放樣

采用水準儀按施工要求確定強夯區域布置點位,在強夯范圍外設置控制網點基樁坐標,布置水準點作為高程控制、路基沉降的依據。

3.3夯擊試測

在地基夯擊施工前,要進行試夯預測,確定夯錘重量、夯實面積和夯錘落距,以便確定最后下沉量及相應的夯擊遍數。

3.4墊層鋪設

夯擊場地平整后,要根據現場需求鋪設適當厚度的碎石墊層,便于夯擊現場的機械通行和及時排水,并有效保障夯擊能量向周邊擴散。

3.5強夯施工

夯點定位后,在預定觀測地段中設置相關夯擊應力、夯擊頻率振幅、孔隙水壓力、土層變形的監測設備,按設計要求分批、分遍施工夯擊。

3.6振動碾壓

地基強夯處理后要在滿夯結束后進行場地整平清理,采用振動碾壓器械進行振動碾壓,測量最終場地高程作為交工驗收基礎資料。

四地基強夯加固技術的質量控制

4.1施工準備階段的質量控制

嚴格審核施工資質條件或強夯施工安全質量保證措施,審查施工機械設備的設備性能。復核施工現場工況勘測報告,審核施工方案及確定強夯參數。監理施工單位按照施工現場條件對現場進行統籌安排,合理安置施工機械材料,編制現場施工圖。

4.2地基強夯過程的質量控制

地基強夯施工的質量控制,要根據強夯工藝流程,對重點過程實行旁站,采用現場巡視、檢測相結合的方法進行控制。

測量定位是影響地基強夯處理整體效果的關鍵環節,嚴格落實強夯點位的量測,控制強夯定位的放線偏差。要嚴格落實點夯施工的操作程序,及時發現并杜絕少擊漏夯現象,保障地基夯實的強度性能均勻密實。采取防振隔振技術,制定地下建筑設施防護措施。

場地平整有利于地基強夯施工的順利進行。強夯前要用推土機預壓平整,測量場地高程,檢查場地排水通道,鋪設砂石墊層,降低地下水位,以防設備下陷和消散強夯產生的孔隙水壓。

嚴格設計強夯技術參數。錘重與落距是影響夯擊能量和加固深度的重要因素,夯擊點位的布置及間距,對于強夯施工的質量影響較大。地基強夯處理施工中,要根據實際工況進行預測和優化夯錘重量、落矩、下沉量等有關參數,嚴禁擅自改變施工參數,以確保地基強夯質量效果。

嚴格控制地基土層含水量。對于高飽和度的粘性土強夯施工,可在夯坑內回填碎石礦渣等粗顆粒材料進行強夯置換處理。針對地下水位高、降雨較多的地區,應在場地四周科學設置排水體系,降低地基土含水量。地下水位偏低的地基,可在夯坑中加注適量水分,保持地基處理的最佳效果。

強夯法的加固順序是先深后淺,要嚴格按照強夯順序進行分段施工,夯擊時應按試驗和設計確定的強夯參數進行,落錘應保持平衡,夯位應準確,及時排除夯擊坑內積水,及時修整夯坑。冬季施工應清除地表凍土層再強夯,并適當增加夯擊次數,提高夯擊功能。

詳實地基強夯施工記錄。施工時,要根據強夯程序,嚴格記錄夯實沖擊的標高、落矩等相關數據,精心監測和記錄每坑每擊的夯沉量和每個夯點的夯擊次數,檢測路基加固的效果,確保施工過程滿足設計要求。

4.3強夯檢測的質量控制

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關鍵詞:改造道路;地基處理;方案選擇

一.地基處理問題的提出

在道路改造過程中,基于道路設計的不同、泥土質量的不同以及改造后道路的用途不同,因而在地基處理的過程中也會遇到不同的選擇方案。例如:一些道路土質物理力學性質差、強度低,且經過壓縮后大量變形,因此該地的基土就不能作為擬建道路的路基土,與此同時,該地基土更不能作為構建物(擋土墻)天然地基持力層(或下臥層),因而也就無法滿足道路改造設計所需要的承載力和變形要求。

此外,在道路改造的過程中,通過對該路段的地基處理,不僅能從根本上保障道路的安全使用,還能保障道路的施工質量,在整個道路改造中有著極其重要的作用。由此,就需要在道路改造中,相關施工人員能認真分析道路的地基狀況,同時能夠根據不同的地基設計出與之相適應的施工方案。在保障道路改造順利施工的同時,還能為道路今后的投入使用奠定結實的基礎。

二.選擇地基處理技術方案的依據及設計要求

在改造道路地基處理過程中,由于道路改造中多方面因素的影響,以至于施工人員在選擇地基處理技術方案時,應依據道路的實際狀況進行選擇。在此,本文從以下四個方案出發,針對道路改造中地基的處理方案做以下論述:

(一)擋土墻地基強夯碎石樁方案

樁號:0+090――0+205;范圍:115m×4m×6m;

1.選擇依據

首先,在表層填土的過程中,土層厚度變化較大(2.3――4.4m),且在物質組成的過程中分布不均勻。其次,下部淤泥質土厚度較大(2.1――3.6m),且多分布在2m以下。再次,在個的過程中,地下水位一般埋深在0.5――1.35m之間。最后,在地基處理中,針對強夯產生的震動,施工人員應仔細考慮到周圍的建筑。且100tm強夯的有效加固深度為4――6m。

2.施工設計要求

在施工設計要求中,主要包括以下三個方面:首先,采用強夯碎石樁復合地基。其次,在置換的過程中,其深度約在6m。再次,在開槽斷面時,其尺寸長為115m,寬2m,深2――3m左右。

3.施工技術要求

在施工技術要求中,主要包括以下幾個方面:(1)在試夯的過程中,應嚴格按照設計技術參數進行,且試夯面積為4m×4m;(2)在開槽的過程中,應以擋土墻的中心線為參照物,一直挖到淤泥層得頂端;(3)在填槽時,一般使用的填料規格為:槽底的卵漂石粒徑約為20――40cm,而槽中到槽頂則使用粒徑為2――20cm的碎石。(4)在挖槽的過程中,當挖至2――3m深時,則用裝載機填入卵石和部分漂石。

(二)擋土墻地基鉆孔灌注樁方案

樁號:0+045――0+090;范圍:45m×2.4m

1.選擇依據

在擋土墻地基鉆孔灌注樁方案中,其選擇依據主要包括以下幾個方面:(1)在選擇的過程中,其表層的雜填土厚度約在0.9――1.2m之間,且在灌注時,其下部淤泥厚度約在4.4――5.1m之間。(2)在地基鉆孔灌注樁時,其地下水位埋深應在0.85――1.2之間。(3)在施工的過程中,還應充分的將強夯產生的震動考慮進去,以免對周圍的建筑造成影響。而強夯產生的震動在<10m時,將會對周圍的建筑造成影響。(4)樁端持力層角礫qpk=2000kPa;樁側極限摩阻力qpk=0;樁頂抗水平剪力>110kN/m。

2.設計要求

在擋土墻地基鉆孔灌注樁方案中,其設計要求主要包括兩個方面,首先在施工的過程中,多采用鉆孔灌注樁;其次,在施工的過程中,每個單樁的承載力Q=500KN。

3.施工技術要求

在施工技術要求中,主要包括以下幾個方面:首先,在地基鉆孔灌注樁的過程中,多采用鉆機成孔的方式;其次,在鉆孔的過程中,其樁數約為50個,且樁與樁的距離為1.2m。最后,在灌注的過程中,應嚴格按照先樁后承臺的施工順序進行施工。

(三)路基強夯加固處理方案

樁號:0+090――0+220,范圍:130×19m;

1.選擇依據

在路基強夯加固處理方案中,其選擇依據主要包括以下幾個方面:首先,其表層雜土厚度約在1.7――4.4m之間,且厚度分布不均勻。其次,下部淤泥的土質較軟,且變化度一般為0――3.6m。再次,在路基強夯加固的過程中,其地下水位埋深一般在0.5――6.0m以下。最后,在強夯加固的過程中,距離周邊的建筑物不得小于15m。

2.設計要求

在設計要求中,主要包括以下兩個方面:首先,采用強加固處理時,應仔細考慮到周邊的建筑物,以確保強夯產生的震動不對其造成威脅。其次,在使用強夯加固處理時,其影響深度多為4――6m.

3.施工技術要求

首先,在試夯的過程中,應嚴格按照技術參數進行試夯,且試夯面積一般為10m×10m;其次,采取排夯連續夯擊,最后將其拍平;再次,在填料的過程中,應嚴格按照試夯的規格進行確定。最后,根據試夯的沉量來確定是否進行開槽。

(四)路基拋石碾壓加固處理方案

樁號:0+450――0+090,范圍:45m×19m。

1.選擇依據

在路基拋石碾壓加固處理方案中,其選擇依據主要包括以下幾個方面:首先,表層雜填土厚度較小,且組成物質不均勻。其次,下部淤泥土質厚度大。最后,地下水位一般埋深在0.85――1.2m之間。

2.設計要求

在路基拋石碾壓加固處理方案中,其設計要求主要包括:首先,采用振動壓實碎石墩與沙礫墊層聯合加固方案。其次,采用機械挖坑排水,填石頭擠淤,并分層振動碾壓。

3.施工技術要求

首先,采用挖土機將制定的墩坑挖開,同時一邊排水一邊填石頭,在填到1m時,開始振動擠淤。其次,上部沙礫墊層,每鋪筑30――50cm厚,就采用振動將其壓實。

總結:

綜上所述,在道路改造中,地基處理方案的運用,不僅關系著道路改造后的運用,同時還關系著道路的施工質量及今后的使用,因而在道路的整體施工中有著極其重要的作用。由此,就需要施工人員在施工的過程中,能夠依據原有的地基設計,在其基礎上對其進行改造,同時能夠結合著相應的改進技術,使道路地基更好的適應改造后道路。只有這樣,才能從根本上確保道路的使用,并為其質量提供相應的保障。

參考文獻:

[1] 張中明,王新.烏魯木齊市某交叉口道路改造工程地基處理方案[J].西部探礦工程,2002,(S1)

[2] 曹仁文.道路改造工程施工中應注意的幾個問題[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2010,(06) .

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關鍵詞:強夯法大塊石地基監理

引言:強夯法施工設備簡單、工效高,節約工程造價;對于采用挖填平衡進行土石方場地平整的山地丘陵地區,填筑厚度大,填料就近爆破,填筑密實度要求較高,采用強夯工藝與分層回填碾壓相比在提高工效和節約造價方面效果明顯。本文就大塊石堆填地基強夯施工工藝及監理控制要點進行介紹。

一、 工作原理及施工工藝

強夯法是為提高軟弱地基的承載力,用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結的方法。主要用于砂性土、非飽和粘性土與雜填土地基。

1. 強夯法加固主要原理

由固體顆粒、水、氣體三部分組成的土體在重錘的作用下將土中的氣體及孔隙中的水排出,夯擊能轉換為土體的壓縮變形,隨著夯擊能的積累土體逐步固結,強度得到提高。

2. 強夯法施工工藝及流程

(1)利用起吊設備將10~25噸的重錘提升至10~25米高處使其自由下落,依靠強大的夯擊能和沖擊波作用夯實土層。在實際施工中根據工程需要通過現場試驗來確定夯實次數和有效夯實深度。

(2)工藝流程:試夯確定工藝參數、分層回填至每次強夯厚度并平整場地、測量層面標高、夯點定位放線、機械夯錘就位對點開夯、第一遍夯完后場地平整、測量夯后標高、地基檢測、驗收;第二遍/第三遍夯實等。

3. 強夯主要施工設備:起重設備 、大噸位重錘 、門支架 、測量儀器和自動脫鉤裝置。

二、 大塊石堆填地基強夯施工監理質量控制要點

1. 施工準備階段監理質量控制要點

(1)審批施工方案。主要審查①強夯設計參數,包括:有效加固深度設計(試驗或經驗估算)、強夯單位夯擊能量(根據基土類別、結構類型載大小和要求處理的深度等綜合考慮)、夯點的夯擊次數(試夯)、兩遍夯擊時間間隔、夯擊點位置和強夯處理范疇等;②強夯試驗方案;③強夯設備儀器選擇;④施工及驗收標準等。

(2)施工設備及檢測儀器驗收。對施工單位報送的強夯設備、測量儀器等質量證明文件進行審核簽認。重點審查強夯設備性能、夯錘是否滿足強夯工藝參數要求,設備數量是否滿足進度要求,測量儀器是否通過法定校驗,質量管理體系是否完善,起重人員資質是否滿足相關要求等,特殊氣候條件的施工質量保證措施是否合理。

(3)審批施工單位試夯方案及試夯報告。強夯施工試驗階段對后期正常施工起重要的指導作用,因此試夯階段應針對后期工程用主要填料參數(粒徑、含水率)進行試驗強夯,試驗階段應對分層回填厚度、單次強夯厚度、填料級配、填料含水率等多工況進行試驗,以此確定相應的強夯參數。對施工單位試夯方案及試夯報告要重點審查試驗報告的針對性、完備性;試驗項目的相關針對性措施是否滿足后期填料、天氣等因素變化對質量保證的要求。

2. 施工階段質量控制要點

(1)回填施工工序質量控制?;靥罟ば蛸|量對強夯施工質量有重要影響,如果相關的回填參數與試夯參數相差較大,將嚴重影響強夯效果及施工質量?;靥罟ば驊攸c檢查分層回填厚度、填料粒徑,填料級配,含水量是否符合試驗報告要求。

(2)強夯施工工序質量控制。強夯施工階段對工程質量起決定性作用。強夯施工質量控制要重點檢查落距、夯擊數、夯沉量及夯擊記錄是否符合經批準的強夯參數要求。強夯施工時落夯要保持平穩,夯位要求準確,坑底宜平整,如果傾斜過大需用碎石填平;對第二遍滿夯錘印要有1/3搭接;對坑內積水應及時排出。

3. 施工驗收階段質量控制。每層強夯施工完成后,應進行驗收。驗收階段應對夯坑夯沉量、夯坑間隆起量進行初步檢查,夯沉量不應過小,隆起量不應過大或過小。外觀檢查合格后按設計要求進行土體密實度檢查。一般在夯坑間進行灌沙試驗,對粒徑較大填料采用灌水試驗,強夯土體干密度值應滿足設計要求。全部強夯單位工程完成后,通常需要進行地基靜力荷載試驗、地基沉降變形觀測等。

三、大塊石強夯施工常見問題及對策:

1. 夯沉量、隆起量過大。強夯施工時前幾擊出現夯坑深,夯坑間隆起量大。主要原因是填料含水率過大,尤其雨天施工,回填后沒有采取封閉措施,雨水滲透到下部填料后,強夯施工導致土體側向變形過大,夯坑間快速隆起,甚至陷錘,強夯后造成橡皮土。處理對策是回填完成后應及時對表面推平碾壓并有排水措施,如果已出現雨水浸泡情況應重新翻曬回填。

2. 夯坑過淺,隆起量不足。夯擊次數嚴重低于試驗參數時出現夯坑不再下沉情況,夯坑不平整出現嚴重傾斜,夯坑隆起量不足。主要原因是填料塊石粒徑過大,或者填料級配不符合要求,強夯時填料間不能有效壓縮,導致強夯效果降低。預防對策是回填時控制填料粒徑,填料粒徑一般不能大于分層回填厚度的三分之一或0.8m,填料級配大小級配不均勻系數cu大于5,曲率系數Co大于1,如出現夯坑傾斜過大情況應加碎石平整后再強夯。

3. 試驗土體密實度低于設計要求,強夯后土體存在空洞。灌水試驗檢查時,取樣洞內土體常見局部空洞或疏松,干密度值低于設計要求。主要原因是填料級配不符合試驗要求或塊石過多,含水率過低,強夯時細土不能壓縮到孔隙,土體間含水率過低不能固結,使強夯不能達到土體擠密固結目標。處理對策是在回填階段對填料級配進行控制,對含水率過低的情況進行分層灑水措施,控制含水率在最佳含水率正負5%以內。

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關鍵詞:路基;強夯;施工工藝

Abstract: Combined with the author’s practical construction experience, this paper analyzes a strong tamping method construction method and half fill and excavation construction technology. Through contrasting the test data of dynamic compaction before and after, tests the dynamic compaction effect.

Key words: roadbed; dynamic compaction; construction technology

中圖分類號: U416文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)

近年來,隨著西部大開發、公路大建設的步伐,我省高等級公路的建設,在設計與施工方面也取得了很大的進步;采用先進的勘察、測量手段為公路路基設計提供了可靠技術資料。路基作為公路的基本載體越來越受到人們的關注,其施工技術的高低直接影響著路基工程質量的優劣。

1 工程概況

某高速公路施工圖設計階段對高填、深挖和陡坡路基進行專項地質勘查,對于穩定性分析和計算,采取相應有效、合理的工程處置措施及設計方案。根據沿線的自然條件、工程地質、水文地質條件,參照施工的成功經驗,選擇合理的路基橫斷面結構形式及邊坡坡率,采取經濟有效地強力夯實法和半填半挖銜接施工工藝等病害防治措施,防治或減緩各種不利因素對路基造成的下沉及滑坡等危害,確保具有整體強度的穩定性、耐久性以及路容的美觀性,并盡量減少工程實施對沿線環境及自然景觀造成的破壞。

2 路基填筑施工設計

路基填方高度在大于12m的填方段落,設計采用強夯進行處理;路基填筑過程中,起夯面的位置為原地面開始、每填筑5m高時,進行一次強夯,直到路床高度后進行最后一次夯實。設計強夯為1600mPa,夯次數不小于10次,最后兩次夯的路基沉降值不小于5cm。

填土高度大于12m的半填半挖填方路基,采用土工加筋鋪設處理,與強夯一起在其路基底面鋪設3層高強土工格柵,與強夯同步并在路床頂面鋪設3層雙向土工格柵,以減小差異沉降,增強路堤整體穩定性。

3 路基高填深挖路基段落的選擇

本標段樁號K0+000—K7+250,路線長度7.25km內,路線呈南北走向,雙向四車道高速公路標準,設計速度80km/h,路基寬度24.5m,汽車荷載等級采用公路—Ⅰ級。高填深挖(半填半挖段)K3+610——k3+860—k4+000——K4+140段填筑最大高度大體分為3段,在12.5m—18.71m—23.03m——12.5m填筑高度內,路基進行現場勘查設計:為加固路基穩定,防治邊坡失穩,進行強夯和鋪設強力格柵處理。

4 施工工藝流程:(如圖 1)

5 施工準備

5.1 路基填料取土場選擇

強夯段路基填筑采用石方料填筑,按照路基本樁利用土和設計內的土石方調配表中的方量進行選擇最近的開挖量,作為本段的路基填料。

5.2 設備準備

5.2.1 測量儀器:全站儀、經緯儀、水準儀、鋼尺。

5.2.2 夯錘:用鋼板制作外殼,內部焊接骨架后灌注混凝土制成。夯錘底采用圓形,重量13.5t,并設2個排氣孔,直徑為2m。

5.2.3 起重機械:選用50t的履帶式起重機,以滿足夯錘起吊重量和提升高度,并設安全裝置,防止夯擊時臂桿后仰。

5.2.4 自動脫鉤裝置:要求有足夠強度,起吊時不產生滑鉤,脫鉤靈活,能保持夯錘平穩下落,掛鉤方便迅速。

5.2.5 路基平整機械:裝載機(ZW50)、壓路機(自重18t)、挖掘機(小松230)、履帶式推土機(ST230)、自卸車用作平整場地、回填、整平夯坑用。

5.3 勞動力準備

場地平整過程中,主要是機械人員和測量人員為主,雜工輔助5人即可,用于清理場地、填前碾壓、施工放樣、撒白灰線。在進行強夯施工過程中,基本上都是以機械作業為主,雜工輔助。因此對勞動人員數量需求不是很大。單機單班勞動力如下:起重機司機1名,起重工1名,技術員2名其他人員2名。在進行格柵鋪設時,主要是雜工人員集中鋪設。

5.4 技術準備

5.4.1 研究工程地質報告,畫強夯平面布置圖。

5.4.2 結合場區內的具體情況,編寫強夯施工方案。

5.4.3 對現場施工人員進行技術交底,專業工進行短期技術培訓。

5.4.4 進行測量基準交底、復測及驗收工作。

5.5 基底處理

查明施工段路基范圍內地下構造物和管線的位置及標高,采取必要措施,防止因強夯施工造成損壞。修筑機械設備進出道路,排除地表水,施工區周邊作排水溝以確保場地排水通暢防止積水。路基開工前,先對該路段進行精確放樣,加密控制點和水準點,按照測量的原始記錄繪制縱橫向斷面圖,按照斷面圖進行現場實際放樣,準確放出路基邊線,確定路基清表范圍。

施工前對基底要進行填前碾壓處理,首先用推土機將地表植物的根系進行清除,樹根用挖機進行挖出,每50m分段堆成堆,用自卸汽車運到棄土場棄掉。此段路基為山區地形,基底清理深度大致為20~30cm;清理完畢后,對路基進行整平用,壓路機強震進行碾壓,用沉降法進行檢測路基壓實度,沉降值小于等于2mm。整平路基表面后,開始強夯機就位;

5.6 測量放線

開始強夯機就位前,進行測量放樣定出控制軸線、強夯場地邊線,標出夯點位置,并在不受強夯影響地點,設置若干個水準基點。用全站儀確定路基的設計邊線,每20m設置中線、邊樁位置后,進行第一遍主夯強夯點位的布置,用釘子定紅布作為點位,明顯便于找到。用全站儀根據坐標定位的對每個點位進行編號,測量出每個點位的夯前地面標高,作好記錄,便于進行數據分析和檢測依據。

6 強夯實驗施工

6.1 強夯試驗段確定

施工前應按設計初步確定的強夯參數在有代表性的場地上進行工藝性試夯試驗。通過強夯前后測試數據的對比,檢驗強夯效果,確定有關工藝參數。本段選在K3+610——k3+710段,場地較為平整,填方高度為12m。基底為石方路基。

6.2 施工參數確定

強夯施工參數根據本工程場地的地質條件和具體工程要求來確定。強夯施工前,在現場選取長度不小于50m的片區試夯,以確定相應的施工參數。主要參數有:單點夯擊能、夯擊遍數、夯擊間隔時間、夯點布置及夯距夯錘起吊高度。

6.2.1 單點夯擊能:設計要求主夯與副夯采用1600kN•m,滿夯。

6.2.2 夯擊次數:應按現場試夯得到的夯擊次數和夯沉量關系曲線確定,且同時滿足下列條件:最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm;夯坑周圍地面不應發生過大的隆起;不因夯坑過深而發生起錘困難。設計采用4擊。夯擊遍數采用主夯、副夯與滿夯三遍。