强夯工程（精选12篇）
强夯工程 篇1
摘要：通过工程实例对强夯软土地基的加固机理进行了分析,对其施工工艺及操作要点进行了探讨研究,指出该技术有简单易行、效果显著、造价低廉、施工进度快、适用性强等优点,具有很好的推广应用前景。
关键词：强夯法,地基处理,加固效果
1 强夯法简介
强夯法又称动力固结法或动力压实法,是法国Menard技术公司于1969年首创的地基加固方法。自20世纪70年代引入我国后迅速推广应用。此方法的优点为加固效果显著、适用土类型广、施工方便、节省劳力、设备简单、施工期短、节约材料和施工费用低等。大量工程实例证明,强夯法用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,均能取得较好的效果。
强夯法的原理:强夯法是反复将夯锤(质量一般为10 t～40 t)提到一定高度使其自由落下(落距一般为10 m～40 m),对地基土施加很大的冲击能,一般能量为500 kN·m～8 000 kN·m。
地基经冲击和振动能量,强夯法在加固土层时,土层在冲击力的作用下,向下压密及向侧面挤密。在饱和土中,由于孔隙水中存在一定的封闭气泡,因此在强夯引起的土中竖向、侧向压力作用下,土体积可被压缩,这时,土结构破坏、挤密。土孔隙水压力升高,振动、挤压使土结构重新组合,产生裂隙形成排水通道,孔隙水渗走,孔隙水压降低,气泡重新膨胀,土体可进行二次压实,如此经多遍夯击使土密实,地基承载力强度提高。
2 工程概况
晋城某科技工业园区,总面积约为502亩,位于晋城市开发区内。东部地势较高,属挖方区;西部以填方为主,原为天然沟洼地段,近期被开发区建设中的弃土填埋,填土多数为建筑弃土,少数为建筑垃圾(砖块、混凝土块),且填埋时均为汽车填埋,并无分层夯实。根据甲方提供的原有地形情况与现场已填埋的实际情况确定,填土深度约为1 m～25 m。西部为本工程处理范围。
工程地质情况:依据晋城某科技工业园区填埋前原有地形图和晋城某科技工业园区填埋后地形图。
工程地质、水文地质:该地块坑凹地形形成较早,经近几年建筑弃土与建筑垃圾填埋,高低错落,其表层主要特点为:1)北部地质情况:a.粉质粘土:局部有杂填土。层底埋深约为3.0 m～11.6 m。b.泥砂岩互层:层底埋深约为17.6 m～29.8 m。c.K5灰岩:层底埋深约为25.0 m～35.1 m。d.泥岩、砂岩互层:层底埋深约为45.9 m～50.2 m。2)南部地质情况:a.粉质粘土:层底埋深约为1.0 m～13.4 m。b.泥砂岩互层:层底埋深约为11.5 m～30.0 m。c.K5灰岩:层底埋深约为12.7 m～33.7 m。d.泥砂岩互层:层底埋深约为29.8 m～50.3 m。3)西部地质情况:a.粉质粘土:层底埋深约为3.0 m～27.8 m。b.泥砂岩互层:层底埋深约为13.5 m～26.8 m。c.K5灰岩:层底埋深约为14.7 m～20.5 m。d.泥砂岩互层:层底埋深约为27.8 m～43.8 m。4)东部地质情况:a.粉质粘土:层底埋深约为0.5 m～4.4 m。b.泥砂岩互层:层底埋深约为0.6 m～25.1 m。c.K5灰岩:层底埋深约为12.7 m～31.6 m。d.泥砂岩互层:层底埋深约为30.1 m～47.7 m。
综上所述,本次要处理的范围内,大多是近期倒土及建筑垃圾,较为松散,且成分、含水量、密度变化较大,很不稳定。地下水位较低,坑中无明水。周边50 m内无建筑。从工程地质,水文地质条件及工程施工条件出发,本着安全经济,高效可行的原则,选用强夯法地基处理工艺。
3 强夯方案的确定
1)夯击能的取值划分:据地勘报告,由于场地填土较为复杂,根据填土深度的不同,分别分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ五个区。其中,填土深度15 m～25 m,为Ⅰ区,单夯夯击能选用6 000 kN·m。填土深度9 m～15 m,为Ⅱ区,单夯夯击能选用4 000 kN·m。填土深度5 m～9 m,为Ⅲ区,单夯夯击能选用2 000 kN·m。填土深度3 m～5 m,为Ⅳ区,单夯夯击能选用1 000 kN·m。填土深度1 m～3 m,为Ⅴ区,选用重型压路机压实。地面以下的压实度:深度0 m～0.8 m应为95%,深度0.8 m～1.5 m应为93%,1.5 m以下应为90%。2)强夯流程确定:强夯施工包括试夯和大面积强夯施工。试夯完成后,大面积强夯分为以下步骤:第一遍:夯击点间距取6 m(3倍夯锤直径)。第二遍:夯击点位于第一遍夯击点之间。两遍夯击之间应有一定的时间间隔,间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。 第三遍、第四遍为低落锤满夯,夯击能选1 000 kN·m,锤印搭接0.3D(锤直径)。具体施工工艺为:a.清理并平整施工场地。b.标出第一遍夯点位置,并测量场地高程。c.第一遍点夯施工。d.场地平整。e.标出第二遍夯点位置,并测量场地高程。f.第二遍点夯施工。g.场地平整。h.复核夯后的场地标高。i.第三遍满夯施工。j.第四遍满夯施工。k.场地表层碾压。l.场地处理效果检验。m.验收。
4 强夯效果检验
强夯加固地基的质量检验包括施工过程中的质量监测和夯后地基的质量检验。1)施工过程中的质量监测:主要是检验施工中的各项技术参数(单击夯能、夯点击数、每击夯沉量、点距等)和施工顺序是否符合设计要求。施工过程中严格的质量监测是强夯加固地基获得成功的质量保证,因此应予以高度重视。2)强夯后场地的质量检验:强夯处理后的场地竣工验收时,承载力检验应采用原位测试和室内土工试验。采用原位测试夯击的有效深度,要求地基承载力不小于130 kPa。
5环保措施
为了减少强夯施工过程中的扬尘现象,应保证夯击土壤不干燥。在实际施工过程中可以事先对表层土进行洒水,使表层土壤的含水率达到10%以上。避免过多的扬尘,以达到环保的目的。
6强夯注意事项
1)当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害的影响时,应设置监测点,并采取挖隔震沟等隔震或防震措施。 当对地下管线产生有害影响时,挖隔震沟。沟宽度为500mm,深度为2m。 2)对正在施工的建筑物的影响:如相邻建筑物距离50m以上则无需采用措施。当50m内有建筑物时,应采用挖隔震沟的方法,且应将混凝土初凝的时间(前两天)与强夯施工避开。 3)由于强夯产生较大的振动,因此应避开夜间休息时间进行作业。 4)强夯施工期间严禁地面水进入,做好场地周边排水。
参考文献
[1]JG J 79-2002,建筑地基处理技术规范[S].
[2]贾新发,阎爱荣,李存良.强夯置换法加固软弱地基应用实例[J].山西建筑,2010,36(14):108-109.
强夯工程 篇2
强夯法又称动力固结法，是法国梅那尔公司于60年代后期创造的一种地基加固方法。它是在重锤夯实基础上发展起来的动力加固地基的新方法。70年代后期传入我国，经过近20年在全国各地的推广应用，证明其加固效果十分显著。
山西省机械施工公司从80年代开始在山西化肥厂等工程中应用，随后又推广到长春、大连、重庆、武汉、上海、河南、深圳等地，强夯能级从1000kN·m发展到8000kN·m，处理过湿陷性黄土、杂填土、饱和粘性土等各类地基土数百万平方米，均取得了良好的处理效果和经济效益，获得了山西省科技进步一等奖，为我国应用强夯法加固工程地基做出了贡献。
强夯法以其质量可靠，造价低，进度快，节约三材，经济效益显著等特点，已广泛应用于工业与民用建筑、公路与铁路路基、机场道路及码头仓库等工程的地基加固，成为国内处理地基的一种较好的实用方法。
一、工艺原理
强夯法是应用功能转换的原理达到加固地基的目的。具体地说，它是利用起重设备将几十吨(一般8—40t)重锤，从几十米(一般6—40m)高处自由落下，给土以强烈的冲击和振动。地基土在强大的冲击能的作用下，土体强制压缩或振密；土体局部液化，夯点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水逸出，经时效压密，使土体重新固结，从而提高了土的承载力，降低其压缩性。
应用强夯法加固地基虽已经历了几十年，实践证明是一种较好的地基处理方法，但是还没有一套成熟的理论和完整的设计计算方法。根据国内外近十年来的研究成果，土的强夯作用机理一般可归结为：
非饱和类土：以直观的加密使土体强度增加为主，如黄土和一般的粘性土，最典型的是湿陷性黄土，通过夯击使土颗粒重新排列成致密结构体，消除其湿陷性。
粉土和粉细砂类土：夯击作用使土体加密和预液化，从而提高地基土的承载力和抗液化能力。
饱和土：强夯使空隙水压力瞬时升高，随着水压力的消散，土中自由水和部分弱结合水排出，土体变得紧密，随着时间的延续，触变后的土体结构得以恢复，使地基土得到加固，对于饱和淤泥质土和粘性土，可通过加填料(石块、钢渣等)夯击，增加土体骨架和排水通道，这一措施无疑扩展了强夯处理地基土的适用范围。
二、适用范围
目前，国内外处理地基的手段很多，其中强夯的适用范围最广，适用的土质有：各种高填土，如素填土、杂填土(建筑垃圾、工业废料)、粘土、黄土、湿陷性黄土等；饱和砂土、粉土等可液化土，淤泥质土，饱和粘性土等。对于后一类土在正式强夯前须先做试验，证明确有实效时也可采用。
采用强夯处理地基，需要考虑其振动对附近建筑物的影响，必要时应采取隔振、防振措施，以及城市对噪音的控制问题。
三、工艺和参数
根据工程地质勘察报告与建筑物的设计要求，施工前应对地基加固方案进行初步设计，包括加固的工艺与主要的技术参数，并进行试夯，检验与修正技术参数，方可正式施工。
(一)工艺
强夯法夯击过程为先对有一定间距的单点(主夯点)进行夯击，后对整个场地挨点满夯。(二)参数
1.强夯加固地基的有效(影响)深度(缺公式)
HDMHM——锤重(t)；
h——落距(锤底至起夯面距离)(m)。 2.强夯能级(指单点夯击) E=W·h(kN·m) W——锤重(kN)； h——落距(m)。 3.单点锤击数
对单个夯点，一次连续夯击次数。 击数控制标准如下：
(1)夯坑标高控制：打到要求标高或夯坑达到某一深度，以至不好继续操作(粘锤、埋锤)，此击数时形成的标高。
(2)贯入度控制：夯到最后一击，或最后三击的平均贯入度，小于或等于一定数值时的击数。a.较硬土、湿陷性黄土、砂性土3—5cm。 b.软弱土5—10cm。
c.对于饱和软粘土，淤泥质土以及大能级强夯而相应的锤底面积小的情况下，贯入度达20—30cm。(3)地面发生较大隆起(一般不超过30cm)或夯坑内出现溢水等情况时，需停止夯击。 4.满夯的锤击数
对每个夯点连续夯击数一般为3—5击。 5.夯击遍数
以一定的连续击数，对整个场地的一批点，完成一个夯击过程叫一遍，单点的夯击遍数加满夯的夯击遍数，为整个场地的夯击遍数。
(1)单点的夯击遍数：
除坚硬土和粒料土外，一般都有孔隙水压力的消散和土体恢复问题。这两个因素是控制强夯遍数的主要因素，一般含水量大的遍数较多。对在夯击过程中有填料要求的饱和软土的遍数也较多。夯坑过深，需在坑内填满料，再在原点夯击，这种情况也增加了遍数。
(2)满夯的夯击遍数，一般为一至二遍。
四、强夯施工
(一)场地整平及标高要求
(1)为便于机械行走和施工，强夯场地整平应大于强夯布点范围，以夯点外边缘向外扩3—5m或以外排基础边扩8—10m，(图1)如在挖填方地带施夯，需考虑放坡。
图1 强夯场地整平及标高要求(2)强夯场地的标高，以所夯建筑物的基础底标高，加预留夯沉深度来定(图1)。夯沉深度与地质情况，能级等有关。此值可参照已完工程暂定，经过试夯确定。
(二)夯点布置
按建筑面积均匀布点时，以最外围基础中心线或外边线算起，增加一排夯点。 按基础位置相应布点时，同上或按基础持力层厚度一半扩出。
布点形式和间距依地质情况、能级和夯锤面积等定。为更好的达到设计要求，多数情况需试夯确定。
(1)单点间距一般为1.5D—2.5D(D为锤底直径)，呈正方形、梅花形和等边三角形布置(图2)。(2)满夯为挨点错位相切(图2)。
图2 夯点布置形式(三)试夯
根据设计指标和地质报告，参照有效影响深度公式、结合实际经验，首先确定试夯能级，然后选择不同的锤底面积、布点间距、施工顺序、夯击遍数、单点夯击数等。夯后经过测试，得出满足设计要求的最佳数据，确定施工工艺和参数。有条件时，对含水量较大的地基土。为能提供各遍准确的间隔时间，最好做孔隙水压力消散试验。
试夯场地可选在本工程场地内或附近，有经验时也可在工程开始部分安排试夯。
(四)施工程序 施工程序如下：
五、施工机具
(1)起重设备：为强夯的主要机械，一般额定起重能力为夯锤重量的1.5—3倍，我国大都用履带式吊车改装。根据工程所采用的夯锤和起重高度来选用起重机的型号。可单机作业，也可主、副机(移锤)联合作业。
(2)门架：由横梁和二个支腿组成，支腿的结构形式有格构式或管式。门架上部横梁中心绞接于吊杆顶部。(3)脱钩装置：由带拉杆的吊钩和滑轮组成，配上牵引钢丝绳，当夯锤起到规定高度时能自动脱钩落锤。
(4)夯锤：夯锤的选择系根据土质条件、设计要求和强夯能级决定。夯锤重一般为80—400kN。设数个上下贯通的通气孔。夯锤的材质为铸钢、铸铁或钢壳包混凝土几种。其锤底形状多为圆形，锤底面又有平
2底、锅底、球形等，地面投影面积一般为4—8m。
(5)推土机：是强夯必不可少的辅助机械，作为场地整平压实之用。
六、劳动组织
(1)起重工：1000—2000kN·m配4人； 3000—4000kN·m配5—6人； 5000kN·m以上配6—7人； 填料工若干人(指需填料强夯)。(2)起重机车司机： 2人。(3)推土机司机： 1—2人。(4)机修工： 3人。(5)测量工： 1—2人。
(6)其它管理人员和工人依工程情况可作必要的调整。
七、质量保证措施
(一)强夯中需要测定的数据
(1)夯前的场地标高，各遍夯后整平标高。
(2)各遍夯点最后三击的夯沉量，计算出夯坑的总下沉深度，各遍在整个夯区内均匀的选一定数量的点测每一击的下沉量，作为与试夯比较和检测参考、满夯只在开始时，以贯入度控制，得出锤击数，以后以此数为准施打，不再作测量。
(3)强夯中若发现地面变化较大时，需作隆降观测。
(4)强夯形成的夯抗直径，主要在试夯时测定，作为计算土体压缩及填料量的参考。(5)对有填料要求的强夯，需记录各夯坑的填料数量。(二)施工要求
(1)施工前必须用仪器，准确放出夯点中心位置，并划出圆圈，施夯时对点要准。(2)必须按规定的起锤高度、锤击数和控制指标施工，不得随意改变。(3)施工中如发现偏锤，应重新对点。
(4)施工中如发现歪锤时，需用填料(或土)将坑底垫平，才能继续施夯。(5)如遇夯锤的通气孔堵塞，应立即开通。
(6)表层土过干(尤其是满夯)应采取增加含水量的措施。
(7)雨期施工，要防止雨水浸泡现场，夯坑内有积水应及时排出后方可施工。
(8)强夯中的满夯是重要的一环，必须精心施工，否则表层质量不好，将造成建筑物沉降过大和发生不均匀沉降。冬期施工时，不宜进行满夯。
八、交工验收
施工完毕，建设单位以施工现场交工资料和检测试验报告进行验收。 交工资料包括：竣工图、施工记录、各种观测数据、各阶段标高数值。
九、安全措施
(1)由于强夯机组高大，稳定性较差，因此对施工场地要求较严，不得软硬不匀，不得有虚填坑洞和浅层墓坑。
(2)强夯时有土块石子等飞出，现场人员必须戴安全帽。吊车上应安装防护网，非施工人员不得进入现场。
(3)应随时注意检查机具的工作状态，经常维修和保养，发现不安全之处应及时处理。
(4)在强夯施工区附近有建筑物时，应经常观察振动的影响，对较近的建筑物应挖防震沟，其深度应超过该建筑物的基础深度。
(5)强夯机械使用交流电源时，应特别注意各用电设施的接地防护装置，施工现场附近有高压线路通过时，必须根据机具的高度、线路的电压，详细测定其安全距离，防止高压放电，发生触电事故。
十、加固效果检验
(1)强夯法处理地基后，由检测得出夯后地基土的各项物理力学指标。其指标主要是地基土的承载力，对饱和粘土还要提出压缩模量。对湿陷性黄土，要测出消除湿陷的深度，对于液化地基土应测出消除液化的深度。(2)检测点布置在夯点上和夯间：强夯过的场地较均匀，可取少量点检测。为检测结果更可靠，在夯打过程中发现的较软弱区域可多布点。
(3)夯后开始检测的时间，根据土质情况决定。砂质土可在竣工后一周左右或立即检测。含水量在塑限左右的粘性土，可在2—4周或稍长一些时间检测，饱和粘土要视孔隙水消散时间而定，淤泥质土要视孔隙水消散时间及土体恢复而定。后两种土开始检测时间一般较长。
(4)强夯测试手段有静载荷试验、动力触探、标准贯入、静力触探、旁压、土工试验等。可选一种或数种方法检测。
含水量低的地基土、饱和砂类土、可选标贯。湿陷性黄土用静探与探井取样做土工试验两手段结合。夯后场地一般不做载荷浸水试验。饱和粘土、淤泥质土应以标贯为主，配合静探分析(单独使用静探则结果偏低)、碎石类土用重(2)测试。对各类地基土均可用静载荷试验，但费用高，一般场地不宜采用。
十一、经济效果分析
对各种不同类型地基的地质条件，强夯所产生的效果不同，但总的特点是节约三材，缩短工期，效果明显，造价低。强夯比碎石桩、混凝土灌注桩、预制桩、换土、灰土桩、砂桩等可节约投资30%左右。由于施工进度快、早日投产所产生的社会经济效益就更大了。
下面列举三个工程的经济效果：
(1)河南孟县电厂处理湿陷性黄土，原设计为挤密碎石桩，需费用55万元。改为3000KN·m强夯后费用仅用35.4万元，降低造价约1/4。工期提前两个多月，按一个月计算，发电带来的直接效益约60万元。
(2)吉林长山热电厂第五期扩建工程主厂房湿陷性场地，原计划采用预制桩费用112万元，采用强夯后为34万元。桩基为强夯费用的3.29倍。强夯总工期54天，比桩基预计工期缩短1/3。
2(3)神头第二发电厂6000m冷却塔地基强夯试验及工程夯，此冷却塔为国内目前底面积最大，高度最高的水土结构，塔身高125m，上部结构对地基土的承载力、变形和浸水后的湿陷量均有很高要求，采用3000KN·m强夯处理，与桩基相比节约投资50%。
十二、工程实例(表1)表1 工 程 实 例
土方路基强夯施工质量控制 篇3
关键词：土方路基；强夯施工质量控制
中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1000-8136(2009)29-0041-02
近年来高速公路四通八达。山西省内的高速公路更是此起彼伏，很多时候人们在赶进度的同时势必会忽略工程质量，而对于高填方路段更为明显，但太原至佳县高速公路吕梁段二十三合同段土方路基采用强夯进行处理，确保工程质量。
强夯法是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法，它通过一般10t～40t的重锤和10m～40m的落距，对地基土施加很大的冲击能，在地基土中所出现的冲击波和动应力，可提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。同时，夯击能还可提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。
该项目所处地形复杂，高填深挖交替频繁，特殊路基处理处理方法包括砂砾垫层、灰土垫层、土工格栅、强夯、冲击碾压等，强夯的总面积为134733.2m2。下面就将路基强夯施工质量控制与设计规定简述如下。
1强夯处理的目的
(1)消除其全部湿陷量，使处理后地基变为非湿陷性黄土地基；桥梁桥台可采用深基础、桩基础等穿透全部湿陷性黄土层，使上部荷载通过深基、桩基等转移至压缩性低的非湿陷性土(岩)层上，防止地基产生湿陷。
(2)消除地基的部分湿陷量，减少拟处理地基的总湿陷量。控制下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不大于设计规定数值。
2设计规定
为消除地表以下2.5m范围内的土层湿陷性和高压缩性，地基的处置设计采用强夯处理。强夯能量为2000kN.m。清表即挖除路床顶30cm后，强夯3遍、每点6击，前两遍按4m～6m间距方格网状跳夯，最后一遍排夯。设计要求为最后两击夯沉量之和不大于10cm、之差不大于5cm。
3质量控制标准
(1)最后两击夯沉量差不大于5cm，最后两击夯沉量之和不大于10cm。
(2)强夯完成后，按填方路基施工规范进行压实度检测，压实度不低于93％、94％。
4强夯施工参数
(1)单位夯击能：设计能级200t·m。夯锤质量20t，提升高度10m。实际夯击能为200t·m。
(2)夯锤底面积：夯锤底直径为2.5m，底面积为4.9m2，单位面积静压力为25.2kPa。
(3)夯击次数：按设计采用6击，3遍。
(4)强夯面积：其中一段土方路基面积为20630m2。
(5)梅花形布置，间距分别为4m、5 m、6 m。
(6)通过试夯需确定的参数：①每一遍内各夯点的夯击次数。按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，满足下述条件：设计要求的最后两击夯沉量之和不大于10cm,之差不大于5cm；夯坑周围地面不发生过大的隆起；不因夯坑过深而起锤困难。②最后一遍排行的夯击能级，即确定落锤高度和夯击次数。满足下述条件：设计要求的最后两击夯沉量之和不大于10cm、之差不大于5cm；表面夯实平整。③确定夯间距。满足下述条件：夯点间压实度达到质量控制标准。
5强夯施工步骤
(1)平整场地，挖掘机和装载机把拟强夯的段落上多余的土方清理，用自卸车将土拉运至指定的弃土场。推土机将场地整平，50T振动压路机碾压，使表面不留虚土、浮土。场地要平整，利于强夯机开展工作。
(2)测量放样，在整平出的场地上，用全站仪放出路基的中线，水准仪测出地面高程，根据填土高度放出坡脚线。中线和坡脚线上每隔20m钉一个木桩，不足20m，每10m钉一木桩。用钢尺往坡脚线外侧2m处洒上灰线，钉上木桩。
(3)认真调查，确保强夯场地范围内的地下无构筑物。清除地表土。整平后在场地上标出第一遍夯点位置，并测量场地高程。
(4)现场测定原状土样的含水量和压实度。按照《湿陷性黄土地区建筑规范》要求，土的含水量宜低于塑限含水量1％-3％。
(5)含水量满足条件后，起重机就位，使夯锤对准夯点位置。在夯点周遍用白灰沿圆锤的4个象限点布置4点，测量夯前锤顶高程和周边4点高程。
(6)将夯锤起吊到10m高度，待夯锤脱钩自由下落后，测量锤顶高程。若发现因坑底倾斜而造成夯锤倾斜时，及时将坑底整平。
(7)重复上述步骤(4)，完成一个夯点的夯击，即每夯点夯6击。做好每个夯点的夯击次数和每击沉降量的记录，同时测量夯点周边隆起高度和该点击坑内压实度。根据数据统计和质量控制标准得出该点夯击次数是否合理。同时调整夯击次数。
(8)换夯点，重复上述步骤(3)一(5)，同时做好数据收集和统计，适时调整施工工艺。直到完成第一遍全部夯点的夯击。用装载机将夯坑推平，并按夯击点平面布置对夯点重新放样布置，测量第2遍夯击前夯点地面高程。
(9)由于场地范围内的地下水位较低，拟定可以连续夯击。在取得上述数据后，按上述步骤逐次完成第2遍夯击，做好数据收集和统计。
(10)第三遍夯击为排夯，搭接1/4D=62.5cm(D为夯锤直径)。拟定夯击能为设计能，做好每个夯点的夯击次数、每击的沉降量，做好数据收集和统计，根据数据统计和质量控制标准得出该点夯击能级是否合理。同时调整夯击能级。
6强夯施工数据统计和分析
(1)及时正确地收集施工步骤中需进行收集的数据。
(2)统计分析出强夯施工需要的各种参数：①各遍中夯击能；②各遍中夯击次数；③夯点布置；④间歇时间。
7总结
按照设计图纸要求，夯能为2000kN.M的处理路基段，通过试夯可以满足设计要求。
浅析强夯基础在工程中的应用 篇4
1 强夯法对地基进行加固的基本原理
强夯法主要是使用起重机将足够重量的锤吊起到需要的高度, 然后进行自由下落, 在对土地进行反复冲击后, 对土地原有的土粒形态进行改变, 形成一种具有良好稳定性的状态, 增加了土体的强度和密度。在运用强夯法时, 首先要将强夯法对地基进行加固的基本原理掌握好, 只有这样才可以将有关参数准确的计算出来, 才可以达到良好的施工效果。
2 对强夯技术造成影响的参数
2.1 夯锤的底面积大小
在确定夯锤重量的基础上, 使用一个合理的锤底面积是保证加固后夯实效果的前提, 调查证明, 在夯锤的重量为100~200KN时, 锤底面积是4.5~6.0m3之间, 在单位面积内夯锤可以承受的静压力大小为20~35KPa时最合适, 可以使用如下公式进行计算:G=Q/F
在公式中, 夯击的重量为Q, 夯锤的底面积为F。
2.2 使用的施工设备
在施工的过程中, 机具设备是非常重要的, 常用的机具设备主要由履带型起重机、自动式脱钩、夯锤等构成, 其中履带机具有耐振动效果好、稳定性好等方面的优点。使用起重机时, 要保证起重能力为锤重的1.5倍, 吊臂长度要在达到其要求重量的基础上, 有6m以上的回转半径。一般情况下, 可以使用圆形底面积的夯锤以及具有良好耐磨性和强度的自动脱钩, 而且使用的脱钩要具有良好的灵活性。
2.3 夯击能量的大小
在计算夯击能量时, 落距和夯锤重量之间的乘积使用QH表示, 使用D表示需要处理的黄土层厚度, 在确定夯锤重量的情况下, 下落距离是影响夯击能力的主要因素。具体的有效影响深度可以使用如下公式进行计算:
在公式中, 加固地基的影响深度为D, 下落距离为H, 锤的重量为Q, 系数为K。砂土的系数为0.6~0.8, 湿陷性黄土的系数为0.35~0.5。
2.4 夯击次数
在大部分建筑工程建设中, 一般使用连续夯击的方法进行一次夯击即可, 主夯结束后, 使用小能量夯击地面的表层, 同时也可以在清除或压实表面的松散土层后, 在夯击表面设置厚度合适的灰土垫层。
2.5 排布夯位
在排布墙夯夯位时, 可以使用以下两种方法进行排布: (1) 根据基础的平面形状确定梅花形或正方形排布方法; (2) 根据地基强夯夯位的排布。夯点的分布情况和需要加固土层的厚度有直接的连续, 当加固土层厚度比较大的时候, 加固距离也应该大一些, 当加固土层的距离比较浅的时候, 距离也应该小一些。强夯各边超出基础外缘的宽度要在3.0以上。
2.6 邻近夯击两侧的间隔时间
邻近夯击两次的间隔时间主要是由夯击的土质决定的, 经过大量的试验和工程实例证明, 对于粘性的软土来说, 在完成夯击后的一瞬间, 会出现孔隙水压力的最大值, 每次总夯击的能量越高, 孔隙水压力遣散的时间就会越长, 所以, 间歇时间一般会在一个月左右, 对于砂性土来说, 在夯完后的一瞬间会出现孔隙水压力的最高值, 水压力消失的时间也很短, 只有3分钟作用, 所以, 对于黄土、砂性土土质来说, 可以进行连续性作业。
3 应用实例
3.1 施工场地简介
某施工场地的总占地面积为1万平方米, 为长方形, 场地上层为轻质钢厂房, 填方总深度为7m左右, 使用抛石和碎石作为回填填料, 使用厚度为两米的厚土石方作为面层, 回填不到一年, 场地内露出残破粉质粘土、人工填土、碎石、砂岩。考虑到建筑工程的施工场地比较复杂, 需要回填的场地比较深, 使用一个具有代表性的地区作为试验区。
3.2 强夯施工
3.2.1 选择强夯设备
根据地基土的类型和加固深度可以使用W200A型履带吊进行施工, 单位夯击的能量为1000~2000k N.m/m2, 满夯能级为1000KN.m/m2。
3.2.2 强夯
本工程使用一遍满夯、两遍主夯的方法进行施工, 其中主要夯击单点的夯击次数为10~15, 最后两击的平均夯沉量在50mm以上, 在夯击能力比较大的时候, 夯沉量在100mm以下, 满夯的单点数量为两击, 夯印之间相互搭接的直径为1/4, 夯坑四周的地面不可以有比较大的隆起出现, 强夯处理的范围要在建筑基础范围以上, 所有超出基础外缘的宽度要是基底设计深度的一半以上, 且要在3m以上, 邻近柱基的沉降差要在0.001L以上, 根据施工现场超孔隙水压的消散时间确定具体的夯击时间间隔。
3.3 强夯的监测
使用钻芯设备分层钻10个孔, 钻孔累计100多米, 分别埋设了五个分层沉降仪、六个压力传感器。
3.4 分析实验结果
通过对试验数据进行分析发现, 在土体深度不断加大的情况下, 土地沉降量逐渐降低, 而且在深度为7.5m左右的土体还有压缩的迹象存在。因此, 使用设计方案中的满夯和主夯方法, 可以使强夯深度影响到地下7m左右的深度, 达到了设计的要求。在实际施工的过程中, 经过试夯, 只需要对主夯单点夯击10次左右即可, 对于部分地质比较弱的地方, 经过测试可以提高最后两击的沉量来进行调整和控制。分析证明, 本工程制定的强夯方案是科学的。
4 结语
综上所述, 在我国建筑工程行业的不断发展下, 地基加固技术也得到了广泛的应用, 地基强夯法也在很多工程中得到了应用, 在使用这种方法进行施工时, 不需要对土方进行大动, 不会过多的浪费建筑材料, 具有操作简单、施工工期短、经济效益好等方面的优点, 在砂土、粘土、湿陷性黄土土质地基中都可以运用, 本文通过对强夯技术的相关技术参数进行分析, 并通过实际案例对强夯技术的应用进行了探讨, 值得同类工程借鉴引用。
参考文献
[1]张平仓.强夯法施工实践中加固深度问题浅析[J].岩土力学, 2003, (01) .
强夯施工工艺 篇5
质量控制关键点主要包括：夯击数、末两击夯沉量、测量放线、回填料质量、满夯搭接等等吧，在软土地区还要考虑两遍之间的间歇时间，这些东西一时半会说不清楚，具体还要在实际工作中慢慢体会。
强夯地基处理质量控制点:1.夯点排距、行距-----由试夯决定（放线时第一排点位距处理边线不大于夯锤直径）
2.夯锤起吊高度-------按锤底高度计算（由锤重和设计要求夯击能大小确定）
3.单点夯击次数-------由试夯决定
4.单点最后三击平均夯沉量（停锤依据）
5.点夯与满夯间歇时间
6.满夯时互压宽度、夯锤起吊高度（与点夯不同）、单点夯击次数
注意：试夯完毕应作静载实验上报设计以确定夯点排距、行距等施工参数是否符合要求
.夯点排距、行距：这是设计确定的，应该与质量控制关系不大，而且夯点的允许偏差可以达到500mm，不算是主要控制项吧，当然也不能忽视。
2.夯锤起吊高度：如果这条也算，那么还应该加上锤重、锤底面积等。
3.单点夯击次数：也就是夯击数
4.单点最后三击平均夯沉量（停锤依据）：只有末两击平均夯沉量的说法，最后3击的依据来自哪里？
5.点夯与满夯间歇时间：各遍点夯之间的间歇时间也是考虑对象，由孔隙水压力消散时间确定。
6.满夯时互压宽度：满夯的搭接。
1.夯点排距、行距在我们这里通常是由施工单位也是提出，经试夯检验后设计确认，作为质量控制点的出发点在于施工中一些施工队，放点位时往往不考虑设计外放宽度---认为影响范围可及，但结果往往事与愿违，且夯点间距，夯击范围是检验批验收时的必检项目
2.夯锤起吊高度（即落距）和锤重同样也是检验批验收时的必检项目，至于锤底面积是设计考虑因素，不在现场控制范围内
3.单点最后三击平均夯沉量是我们这个工程设计的特殊要求，不具有代表性，谢谢指出
(2)强夯施工工艺
1)测量放线：在整平后的场地上标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程。
2)就位：起重机就位，使夯锤中心对准夯点位置。
3)测量夯前锤顶高程。
4)提锤、落锤：将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程。
5)重复（2）～（4）步骤，按规定击数完成第一遍全部夯点的夯击。
6)在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成两遍夯击遍数，第三遍用低能量满夯，并测量夯后场地高程。
(3)强夯施工要点
1)强夯施工前，应根据初步确定的强夯参数，在现场有代表性的场地上进行试夯，并通过测试，与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，以便最后确定工程采用的各项强夯参数。若不符合设计要求，则应改变设计参数。在进行试夯时，也可采用不同设计参数的方案，进行比较，择优选用。
2)施工设备进场后，首先要将场地平整，排干场地积水，填土为素填土或砂，填土比设计地面标高少1m。然后根据夯点布置图放出夯击点的中心线，并用白灰按照锤底形状和尺寸标出轮廓线，要求清晰、准确，便于找正锤位。以后每夯击一遍场地平整后再放一次线。施工中由于意外原因，白灰线不清晰时必须补放线，以免引起错夯、重夯或漏夯事故。每个夯点都要编号、记录。
3)夯击时，第一次提锤都要达到设计要求的高度。当锤即将提升到预定高度时，应稍停一下，使锤不摆动，然后再继续提升，直至脱钩落下。为保证每次夯击时的落锤平稳，一定要控制好锤在高空中的锤位。如果夯锤落在坑内有倾斜，倾角超过30°时，要用土将夯坑填平，方能进行下一次夯击，否则会影响加固效果。对每个夯点的每一击，都要记录其平均下沉量，当夯击坑和夯击过的场地由于地下水上升或下雨及其它原因而积水时，要及时采取排水措施，并且需要晾干一段时间，才能将坑填平，以免形成橡皮土。
4)每夯击一遍后，用新土或周围土将夯击坑填平，测出本遍夯后的场地平均标高，再进行下一遍夯击。
5)第三遍是低能量的搭夯，采用锤印相切的方法施工。夯后应准确测定场地的平均标高，其最终沉降量是反映强夯加固效果的一个重要指标。
6)强夯施工时，应对每一夯击点的夯击能量、夯击次数和每次夯沉量等做好现场记录。
7)必须严格按设计图纸的强夯技术要求施工。若由于现场土质不匀或其他原因，以致达不到要求或需要改变施工参数时，要及时同设计院协商，采取改进措施。
8)如现场含水量高，夯击中出现夯沉量控制不住，或夯坑周围有隆起现象，应停夯待孔隙水压力消散后，在原点再次夯击。
9)加固效果检验采用标准贯入试验和静力触探试验。
10)强夯结束后，用推土机刮平现场。
7.按设计要求抽查夯点的夯击次数和夯沉量，夯击能在2000KN.M以上时，最后两击夯沉量平均小于等于100mm，夯击能在1500KN.M以下时，最后两击夯沉量平均小于等于50mm。
四、强夯质量检测与验收
1.强夯地基基础处理工程质量应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）表4.6.4质量检验标准规定。
2.在施工过程中采用轻便动力触探以施工质量进行控制，不符合设计要求时应补夯和采取其它有效措施。
3.强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基质量进行检验。对于碎石土和砂土地基，其间隔可取1～2周；低饱和度的粉土和粘性土地基可取2～4周。
4.质量检验的方法，宜根据土性选用原位测试和室内土工试验。承载力和沙土液化检查应采用原位测试和室内土工试验、动力触探、标贯等有效手段进行测试。对于一般工程应采取两种或两种以上的方法进行检验；对于重要工程项目应增加检验项目，也可做现场大压板载荷试验。
高速公路强夯法施工分析 篇6
关键词强夯法；施工工艺；质量标准
中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0135-01
1工程概况
某高速公路工程地形地貌拟建场地主要为农业用地，勘察期间以被推平，场地地形相对平坦，所测孔口标高+3.26-+3.95m，平均标高+3.71m。
1.1地层特性
对该地区土层进行取样分析，结果见表1。
1.2地下水
浅层孔隙水主要存在于层素填土和层粉性土中。勘察期间测得场地内初见地下水埋深1.8-2.0m，相当于标高+1.63-+1.85m；静止地下水埋深0.60-0.70m，相当于标高+2.88-+3.05m.地下水位主要受大气降水、地面蒸发及地表迳流控制。
2施工方案
2.1地基加固处理方案
进行第一遍强夯寻找腐殖土进行处理，使用现场工作面的好土直接进行回填置换；在地块上回填30cm厚山皮石、碎石或塘渣；“轻夯多遍”强夯法加固基础施工工艺。场地平整，强夯后平整场地，夯点示意如图1所示。
图1夯点示意图
2.2收锤
收锤标准，坑周不出现明显隆起.出现明显隆起标志着坑周土体已经破坏，如第一击时明显隆起则要降低夯击能；如果有过大侧向位移表明土体已经破坏；后一击夯沉量应小于前一击夯沉量.如果是后一击夯沉量大于前一击夯沉量说明土体侧向位移较大表明土体结构破坏；夯坑深度不能太大.按工程经验一般采用每遍夯坑深度不大于60cm。
2.3工后沉降预测
根据大量“轻夯多遍”强夯工艺实际应用工后主固结期一般在强夯后三个月以内，在混凝土浇筑后三个月一般有数毫米沉降，三个月后基本稳定.结合多年施工经验推算绝大部分工后沉降已经在“轻夯多遍”过程中消除，形成一层超固结状态硬壳层，由于土“拱”效应上表硬壳层上不会反映出这种差异沉降而是小量均匀沉降。本工程经轻夯多遍工程验收后直接进行地基基础施工，经过两至三个月后可达到80%左右固结沉降，使工后差异沉降满足沉降控制标准。
3施工分析
3.1施工准备分析
施工准备内容包括技术准备、施工现场准备、劳动组织准备和物资准备。技术准备工作以熟悉和审核施工图纸为工作重点.由项目技术负责人主持，技术员、质检员参加，审核施工图与说明在内容上是否一致，有无矛盾和错误之处，技术要求是否明确.掌握场地水文地质资料，分析施工时可能会遇到问题，圖纸熟悉和审核工作完成后参加由业主组织图纸会审并填写图纸会审纪要.施工前依据可行施工方案向参加施工有关人员进行技术交底保证施工顺利进行；施工现场准备，工程开工前应对施工现场地上、地下障碍物进行全面调查并制定安排排障计划和处理方案，清除场地障碍物，对无法清除因告知我方，测量放线及测量桩点保护，工程开工前红线主定位控制桩需经有关部门检验核准后方可动工，根据施工图纸测量放线整个施工场区工作范围对于机械施工所易碰撞测量桩要引出至机械活动区外，并设置涂红白漆钢筋支架加以保护；本工程施工用水主要是强夯机械发动机冷却用水.施工用电主要是夜间施工照明及机械焊接维修用电，可从现场临时用电线路接引.夜间照明采用活动灯架，每个灯架安装500-1000W碘钨灯.每台强夯机组配备活动灯架三个；劳动力组织与调配，按本工程劳动力组织计划，在施工队进场后为落实施工计划、质量目标和技术责任，由项目技术负责人对全体施工人员进行技术交底，包括施工进度计划和作业计划、各分项工程和施工工艺标准及安全、技术措施，以及质量标准和规范；施工机具设备准备，施工机具运到现场后进行组装，组装完毕后进行调试进入良好运行状态。
3.2施工工艺及方法
“轻夯多遍”强夯法施工，清理并平整场地达到起夯面设计要求；施工区测量放线，标出夯点位置；强夯施工前测量工作区高程；强夯机械就位，对准夯点位置；按照设计要求夯击能及夯击数进行强夯施工；待第一遍点夯完成整平后测量工作区域高程：完成点夯后进行满夯施工使之达到施工要求。
4质量标准及保证措施
强夯施工锤重、锤底面积、落距、夯点布置、夯击遍数、夯击能符合设计要求；强夯地基允许偏差项目满足下列要求：定位放线控制点位移≤20mm，夯点放线与设计图纸要求误差≤50mm，夯点中心位移≤500mm。
5结论
本文通过对高速公路强夯施工保证整体工程按计划顺利完成，强夯法施工具有方便简单、适用性强、工期短、速度快、经济效益好、无噪声、无污染等优点具有广阔应用前景和推广价值。
参考文献
[1]徐至钧,张亦农.强夯和强夯置换法加固地基[M].北京:机械工业出版社.2004.
强夯法处理湿陷性黄土的工程实例 篇7
该项目是大型氯碱化工项目, 抗震设防烈度7o, 设计基本地震加速度值0.15g, 设计地震分组为第一组, 设计特征周期0.35s, 建筑场地类别Ⅱ类, 场地土不产生地震液化。勘探深度内, 场地岩性, 上部为湿陷性粉土, fak为140k Pa, 压缩模量Es为8.32MPa;下部为Q2粉质黏土, 无湿陷性, 其间分布有山前洪积角砾层, 地基均匀性较差。场地湿陷性粉土为非自重湿陷性黄土, 其物理性质表现为自然孔隙率较大, 与其他土质相比在自重作用下不会产生自然沉降;化学性质体现为非自重湿陷性黄土自身含有细小的氯化钠、氯化钾、氯化钙等晶体, 这些晶体存在化学键作用, 土质本身无法在自身作用下产生沉陷变形, 但遇水后, 土质晶体溶解, 化学键也随之消失, 导致黄土本身出现沉陷变形, 等水分蒸发干后又重新生成化学晶体, 使土体发生微膨胀。现场图片如图1所示。
2 设计要求
该项目地质情况比较复杂, 起始应力变化很大, 设计对地基要求如下:
(1) 一般建筑物地基承载力特征值fak不小于180k Pa, 局部范围内地基承载力特征值fak不小于250k Pa, 压缩模量Es不小于10MPa。
(2) 要求处理湿陷性, 处理范围应大于建筑底层平面面积, 超出建筑物外墙基础外缘的宽度, 每边应大于处理土层厚度的1/2, 并不应小于2m;地基处理厚度对于乙类建筑不小于地基压缩层的2/3, 且不小于4m, 下部未处理湿陷性土的剩余沉降量小于150mm。地基处理厚度对于丙类建筑不小于2m, 且下部未处理湿陷性土的剩余沉降量小于200mm。以主项一次盐水及原盐储运的强夯处理及检测进行分析和对比, 该建筑主体为框架结构, 地基的湿陷性等级为丙级。
3 方案比选
根据该项目的具体情况, 进行了以下地基处理方案的比选。
(1) 换土垫层法:黄土地基经常采用换土垫层法, 换填厚度一般不应超过3m, 否则不经济。该工程处理后的承载力虽然可满足要求, 但剩余湿陷性不一定满足, 因此从经济效果和实际应用方面考虑, 不能选用换土垫层法。
(2) 桩基础:该工程对地基承载力要求在180k Pa左右, 通过强夯或换土垫层法即能满足要求, 且通过强夯可消除或部分消除湿陷性。桩基础对软土深度较大的地基处理效果好, 但造价高, 并且需多次搬运施工机械, 施工过程较烦琐。该工程软土深度不大, 因此选用桩基础也不合适。
(3) 强夯法:强夯法在处理流塑~软塑的黏性土等地基方面加固效果明显, 采用强夯法施工具有设备简单、节省劳力、工期较短、经济易行等优点。其加固深度不宜超过7m。
因此, 通过方案比选, 该工程选用强夯法进行地基处理。
4 强夯的施工方案
4.1 工程特点及难点
(1) 场地主要岩性复杂, 分布不均匀。场地内仅 (2) 层粉土具有中等~强烈湿陷性, 其失陷系数随深度加深, 总体呈减弱趋势。
(2) 场地地基含水量低。
(3) 施工进度要求紧。
4.2 施工设备
强夯机规格型号:W200A;夯锤:φ2.5×18t;全站仪;水准仪;等等。
4.3 施工方法
为避免强夯后大量开挖土方, 采取开挖基础标高以上0.5m后再进行强夯, 场地的土层厚度比较均匀, 基本控制在设计夯击能的有效处理深度范围, 但局部场地的原状软弱土层较薄, 设计处理深度较大, 此时增加单点的夯击数, 确保处理深度满足设计要求。区域采用2500KN·M能级二遍成夯处理工艺。
具体施工顺序:第一遍采用2500KN·M能级平锤强夯, 夯点间距为5m×5m, 正方形中间插点布置 (见图2) , 收锤标准按最后2击平均夯沉量不大于5cm且击数不小于10击控制, 施工完成后及时将夯坑原地整平;第二遍为100KN·M能级平锤满夯, 每点夯2击, 要求夯印1/4搭接, 以夯实地基浅部填土, 满夯后平整场地。
5 强夯检测
5.1 浅层平板载荷试验
试验共完成浅层平板载荷试验14个点, 对现场实测荷载和沉降数据进行整理、计算, 并绘制对应的荷载—沉降 (p-s) 曲线、沉降—时间对数 (s-lgt) 曲线 (见图3及表1) 。载荷试验曲线p-s曲线无明显的陡降段。取s/b=0.01 (b为承压板的宽度) 对应的荷载, 其值均超过最大加荷量的一半, 因此取最大加荷量的一半作为承载力特征值。各试验点均满足其极差不超过平均值的30%, 因此取其平均值为该土层的地基承载力特征值。
5.2 标准贯入试验 (或重型动力触探试验)
试验共完成标准贯入试验点13个, 检测深度内地层主要由粉土和碎石土组成, 依旧规范及统计结果, 给定地基土的承载力特征值在180k Pa~200k Pa。
5.3 湿陷性试验
对一次盐水及原盐储运进行地基土湿陷性土工试验, 完成探井3个, 探井位置:1#探井1.0m~2.0m为碎石土、2.0m~2.5m为粉土、2.5m以下为碎石土, 取原状土样1个;2#探井0m~2.3m为碎石土、2.4m~3.2m为粉土、3.2m以下为碎石土, 各取原状土样1个;3#探井1m~2m为碎石土、2m~2.5m为粉土、2.5m以下为碎石土, 各取原状土样1个, 共3个。室内浸水压缩试验表明, 所取土样湿陷系数δs在0.001~0.010, 均小于0.015, 地基土已不具湿陷性。
6 试验结论
结合标准贯入试验 (或重型动力触探试验) 数据及静载荷试验数据, 综合判定处理后的地基承载力特征值达到220k Pa, 处理了碎石土以上覆盖粉土的湿陷性, 压缩模量远超过设计要求, 同时改善了整个场地土不均匀性质, 处理效果明显, 满足设计要求。
综合考虑强夯法施工周期较短, 平行施工较为方便, 能最大限度地加快施工进度, 夯点的总沉降量在0.5m~0.8m。
7 设计及施工注意事项
(1) 强夯法适用于连片开发的建筑群, 应统一施工, 尤其适用于工业建筑设备基础及地下管网繁多的建筑。
(2) 在选择强夯法施工时, 一定要考虑施工地点应距离居民区50m以外为宜。
(3) 桩基必须考虑土遇水沉降引起的负摩阻, 尤其在湿陷性土层覆盖较厚或者有较深回填土的区域。
(4) 施工现场平整度要求较高, 大型的强夯机自身爬坡能力较差, 施工现场坡度一般小于10%, 现场夯点范围内的小石块要人工消除, 防止重锤落下, 砸飞石块伤人。
参考文献
[1]JgJ 94—2008, 建筑桩基技术规范[s].
[2]gB 50025—2004, 湿陷性黄土地区建筑规范[s].
[3]gB 50007—2002, 建筑地基基础设计规范[s].
[4]JgJ 79—2002, 建筑地基处理技术规范[s].
[5]张大利, 徐云博.某工程湿陷性黄土地基处理方案比选[J].四川建材, 2011, 37 (4) :79-80.
强夯法处理填土路基的工程实践 篇8
强夯法又称为动力固结法(Dynamic Consocidation Method)或动力压实法(Dynamic Compaction Method)。它通过反复将一个重锤(一般为8t~40t,最重可达200t)以一定的落距自由落下(落距一般为6m~40m),对地基施加很大的冲击能和振动能,在地基土中所产生的冲击波和动应力,对提高地基土的强度、降低土的压缩性及改善砂土的液化性能、消除湿馅性黄土的湿馅性有良好的效果。冲击波以压缩波(纵波、P波)、剪切波(横波、S波)和瑞利波(表面波、R波)的波体系联合在地基内传播,在软弱土地基中产生一个波场,通过各种波的共同作用,达到软弱土地基密实、提高强度及承载力的目的。
2 强夯法加固地基适用范围
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、素填土和杂填土等地基。同时,由于强夯法的深层加固对机械设备和器具性能要求较高,而且强夯施工的震动和噪音较大。因此,在加固深度超过10m和临近城市及周边有建筑物、构筑物的软弱土地基处理时,均应谨慎采用。
笔者结合南宁市五象新区堤园路(一期)工程1标段实际工程情况及其加固效果,对强夯法设计和施工进行简要阐述。
3 工程实例
3.1 工程概况
南宁市五象新区堤园路(一期)工程1标段施工开展后,发现K0+380~K0+660路段为人工填土,土质松散,不能直接作为道路路基,必须进行路基处理。
该路段岩土层分布及特征自上而下分述为五点。
(1)杂填土((1)1):由建筑垃圾、生活垃圾、粘土和岩块等组成,未经压实;以灰褐色、棕黄色为主,整体为杂色;稍湿~湿;松散~稍密,局部为中密;重型动力触探为3~8击/10cm,平均为4击/10cm;局部过渡为素填土,其标贯击数为4击;厚度为1.2m~12.8m,为高压缩性土。杂填土((1)1)层的CBR值为14.7%~15.5%。
(2)粘土((4)1):以棕红色、棕黄色为主,尚有灰褐色、深灰色等杂色;稍湿,以硬塑状为主,标贯为4.9~9.2击/30cm,平均7击/30cm;厚度为1.2m~11.3m,为中等压缩性土,较好的路基持力层。
(3)粘土((4)2):以褐色、棕黄色为主,尚有灰色、深灰色、黑色等杂色;湿~饱和,以软塑为主,局部软塑状;标贯为1.9~7.9击/30cm,平均为5击/30cm;厚度为1m~14.6m,为高压缩性土。
(4)残积土((6)1):为粘土、粉质粘土、全风化岩块,含未风化的岩块,未风化的岩块多为星散分布,仅见局部较为密集堆积分布;以棕红色、棕黄色为主,尚有灰色、深灰色及黑色等杂色;松散~中密,局部密实;湿~很湿,其中土质与粘土相同,坚硬~软塑土均有分布;为不均匀、不稳定土层,局部为岩土组合;重型动力触探为6击;厚度为2.8m~15.7m,为高压缩性土~中等压缩性土。
(5)泥岩((7)1):主要为泥岩,有粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及硅质岩夹层(夹层厚度小于0.5m),以棕黄色和棕红色为主,局部灰色、灰褐色;薄层、中厚层,泥质结构,局部粉砂质泥质结构,强风化,为软质岩,岩石的坚硬程度为极软岩~软岩,标贯为10击;厚度大于20m,为中等压缩性土。
根据地质资料及施工现场情况,杂填土((1)1)为需处理的软弱土地层,由于其深度较大,经方案比较,采用强夯法地基处理。
3.2 强夯地基处理设计
(1)强夯处理范围。
K0+380~K0+660段路基边坡坡脚线外5m。强夯处理地基面积为10780m2。
(2)强夯单击夯击能。
重锤选用质量为20.0t、地面面积为2.8m2的圆形铸铁锤或钢板包砼锤,锤底对称设置5个直径为15cm的排气孔。
有效加固深度为7m~10m区,单击夯击能为3800kN·m(重锤落距为19m);有效加固深度为4m~7m区,单击夯击能为2500kN·m(重锤落距为12.5m)。
(3)夯击遍数及夯点布置。
工程分4遍夯实,第1~2遍为点夯,夯点布置成梅花状,夯点间距为7m~9m,第2遍夯击点位布置于第1遍夯击点之间。第1~2遍夯击次数为6~9次。第3遍也为点夯,夯点间距为4m~5m,夯击点位布置于第1~2遍夯击点之间,夯击次数为4~6次,要求最后两击的平均夯沉量小于50mm。第4遍为满夯,锤印搭接1/3左右,夯击次数为两次,单击夯击能为1500kN·m(重锤落距为7.5m)。
(4)强夯处理后地基应达到的要求。
(1)强夯有效加固深度:根据地质资料不小于软弱层厚度。
(2)地基承载力标准达到200kPa。
3.3 强夯地基处理施工
3.3.1 强夯施工工艺流程
该段强夯施工采用分期分段施工,根据地质钻探资料,清除表土后,按软弱土层厚度不同,把强夯处理地段分成有效加固深度为7m~10m区和有效加固深度为4m~7m区。强夯施工的施工工艺流程:平整场地(清除原地面含有机质的土层)→铺砂→测量夯前高程、绘高程图、放点→第1遍点夯→夯中推平、碾压、检测→测绘高程图、放点→第2遍点夯→夯中推平、碾压、检测→测绘高程图、放点→第3遍点夯→夯中推平、碾压、检测→测绘高程图→补夯→推平→第4遍满夯→推平场地→测量高程→检验→竣工验收。
3.3.2 强夯施工工艺
(1)平整场地。为便于强夯施工,在施工机械进入场地前应进行场地平整,清除地表含有机质的土层(1.5m~2.5m)。并对场地内的地下管线及构筑物采取必要的措施,防止其受到施工损害。
(2)铺砂。在平整场地后,铺设一层1.0m厚的砂石,以作为强夯机械的持力层,并减小强夯时由于冲击波的影响而造成的上部土层松动。
(3)夯点定位及测量夯前标高,并作好标记及记录。绘制高程图,并对夯点进行编号。用小木桩或石灰标出第1遍夯点位置。
(4)试夯。划出一定面积的试夯区,通过试夯,并对试夯的效果进行检测分析,根据试夯效果,修改强夯施工工艺参数,为正式强夯施工提供指导。试夯时现场测试的内容有:地面的变形测量、孔隙压力和侧向压力测量、标高测量、荷载板试验及振动区的观测等。
(5)大面积强夯施工。强夯施工过程中,基本的技术要求是:单位夯击能、击数、收锤标准要严格按照设计要求进行。夯点偏位不得大于5cm。对于夯坑过深、起锤困难、达不到要求的夯点,在满夯前必须进行补夯。由于该场地回填土较深,结构松散,土的压缩性较高,每一遍夯实后,用推土机进行场地平整,碾压平整,并检测碾压效果。有组织地按顺序进行夯击施工,并进行详细的施工记录,避免偏夯、漏夯。强夯施工应先深后浅,即先加固深层土,再加固中层土,最后加固表层土。
(6)强夯施工的质量控制。设专职质检人员,严格遵守施工步骤。施工时控制最后两锤的平均下沉量,超过规定时应再增加锤数使其达到标准。
(7)由于在道路桩号K0+500有一穿堤涵,穿堤涵采用明挖施工。因此,强夯施工应远离穿堤涵20m,并可在穿堤涵20m范围内采用换填处理。
(8)强夯施工验收合格后才进行排水管道等设施的施工。
3.4 强夯质量检测
强夯施工结束后3周,对地基加固质量进行检测。
(1)加固地基进行标准贯入(SPT)试验:每40m测试不小于1点,要求N63.5≥15击。
(2)平板载荷板试验:全段不小于6个点。试验方法参见JGJ 79—2002《建筑地基处理技术规范》。
(3)复合地基瑞利波法检测(SASW):道路中线每侧15m处交叉布点,每40m不小于1点。剪切波速≥240m/s。
(4)静力触探和室内土工试验。
4 结语
标准贯入试验、平板荷载试验、静力触探、瑞利波检测和室内土工试验表明:强夯处理后,该工程地基承载力明显提高,地基承载力和压缩模量均满足设计要求。强夯法经过30多年的发展和应用,在软弱地基处理方面积累了丰富的实践经验,其应用前景广阔。
参考文献
[1]刘玉卓.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,2003.
强夯法在地基处理工程中的应用 篇9
关键词：地基处理,强夯法,设计,检测,重复夯击
强夯法广泛的应用于地基沉降处治工程中。强夯法一般采用100~400k N的重锤, 从6~40m的高处自由落下, 对地基土施加强大的冲击能, 在地基中形成冲击波和动应力, 将地基土压密、振实, 以加固地基土, 达到提高地基强度、降低其压缩性的目的。对地基的强夯处治, 一方面是对地基产生压实和挤密作用;另一方面是通过强夯对地表下一定深度土层施加动力荷载, 达到破坏土体结构强度、结构性大孔隙的作用。
1 强夯法施工步骤
第一, 清理并平整施工场地;第二, 标出第一遍夯点位置, 并测量场地高程;第三, 起重机就位, 使夯锤对准夯点位置;第四, 测量夯前锤顶高程;第五, 将夯锤起吊到预定高度, 待夯锤脱钩自由下落后, 放下吊钩, 测量锤顶高程, 若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时, 应及时将坑底整平;第六, 重复以上步骤, 按设计规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击;第七, 换夯点, 重复步骤第三到第六, 完成第一遍全部夯点的夯击;第八, 用推土机将夯坑填平, 并测量场地高程;第九, 在规定的时间间隔后, 按上述步骤逐次完成全部夯击遍数, 最后用低能量满夯, 将场地表层松土夯实, 并测量夯后场地高程。最佳夯击能:强能时, 空气被排出, 土体压缩, 孔隙水压变化, 当地基土中的孔隙水压力达到土的自重压力时, 即认为土体接收的能量达到饱和, 该能量为最佳夯击能。实际施工中最佳夯击能的确定一般有两种办法:一是通过埋设在地基中的孔隙水压力计测得的孔隙水压力变化判断适宜的基数, 当在最后两击或三击测得的孔隙水压力接近时即可判定达到最佳夯击能;二是通过夯击数和夯击沉量关系曲线确定最佳夯击能, 相邻两击之间的夯击沉量的差值在50~100mm, 且夯坑周围隆起, 即认为达到最佳夯击能。施工中测夯击沉量比测土中水压力简单, 一般在工程中以夯击数和夯沉量关系曲线确定最佳夯击能, 有经验的工程师也可直接从夯坑周围地面隆起程度判断。
2 施工的技术指标
强夯法加固地基土施加的平均夯击能, 应取决于地基土的岩性特征、加固深度、建构筑物的荷载及安全类别等。《强夯地基技术规程》建议平均夯击能取值:一般粘性土、粉土:1500~2500k N·m/m2;砂土、碎石土 (不包括块石) :800~1 500k N·m/m2;人工填土、块石、矿渣、煤矿石、矿山废石、湿陷性黄土:2 000~3 000k N·m/m2。夯击遍数, 夯遍之间间隙时间确定, 应根据超孔隙水压力的消散情况而定并应符合下列规定:对于矿渣、煤矸石、矿山废石、碎土石、中砂粗砂、湿陷性黄土等地层, 可不考虑超孔隙水压力作用, 连续夯击, 夯击遍数为2~3遍;对于粘性土、粉土、粉砂、细砂等地层, 当考虑到超孔隙水压力对夯击效果有影响时, 应采用跳打法, 夯击遍数为3~5遍。夯遍间歇时间为2~4周, 含水量偏高时, 夯遍间隙时间应适当延长。
强夯顺序为:主点 (每点8次) →副点 (每点8次) →满夯 (1次) 。主点夯击之后用推土机整平后再进行下一遍夯击 (下遍夯击点布置在上遍夯击点中间) , 即采取间隔分遍夯击的办法。在深层加固完毕后, 进行满夯 (锥印相互搭接1/3) 一遍, 每点连夯2~4击, 使表面层土得到加固, 形成一个硬壳层。满夯前最后两击的平均夯击沉降量不大于5mm。夯坑周围地面没有发生过大的隆起。从夯击数和夯沉量关系曲线看已达道最佳夯击能状况。从强夯土工试验成果表看, 黄土4m以内的湿陷性已消除, 从土工实验结果分析湿陷性全部消除, 达到预期效果。
3 强夯地基的检验
强夯处理后的地基竣工验收时, 承载力检验应采用现场载荷试验确定。强夯置换后的地基竣工验收时, 承载力检验除采用载荷试验检验外, 尚应采用动力触探等有效手段查明置换墩着底情况及承载力与密度随深度的变化。竣工验收承载力检验的数量, 应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定, 对于简单场地上的一般建筑物, 每个建筑地基载荷试验检验点不应少于3点;对于复杂场地或重要建筑地基应增加检验点数。强夯置换地基载荷试验检验和置换墩着底情况检查数量均不少于墩点数的1%, 而且不应少于3点。
强夯施工应属于动态信息化的施工方式, 强夯参数的选择应根据工程的实际地质情况及规范的经验取值初步确定强夯参数, 通过试夯时的综合检测手段验证取值。单点夯击数除按现场试夯得到的夯击沉量关系确定, 且同时施工现场应满足以下几个条件:夯坑周围地面不应发生过大隆起;不因夯坑过深而发生提锤困难。地基土中孔隙水压力消散有一个过程, 对渗透性差的土地基一定要有一个间隔时间。渗透性好的地基可连续夯击, 但在具体施工中最好有不小于72h的间隙时间。对深层加固完毕进行“满夯”要注意锤印按1/3相互搭接。及时排除夯坑及场区内积水, 做好测量及检验工作, 认真做好记录。做好安全管理工作, 施工区域严禁闲人入内。
4 强夯法在地基处理工程中应注意事项
1) 地基的处理范围应大于基础的平面尺寸, 每边超出基础外缘的宽度不宜小于3m;
2) 施工前应按设计要求在现场选点进行试夯, 在同一场地内如土性基本相同, 试夯可在一处进行, 若差异明显应在不同地段分别进行试夯;
3) 在试夯过程中, 应测量每个夯点每夯击一次的下沉量 (简称夯沉量) 。最后两击的平均夯沉量不宜大于5cm, 或按试夯结果确定;
4) 试夯结束后, 应从夯击终止时的夯面起, 每隔50cm取土样进行室内试验, 测定土的干密度、压缩系数等物理及力学指标;
5) 试夯结果不满足设计要求时, 可调整夯锤质量、落距或其它参数重新进行试夯, 也可修改设计方案。
强夯处理原地基与铺筑砂砾、灰土垫层相比, 减免了使用砂砾、石灰等建筑材料;对于处治面积大于5 000m2的情况, 处治费用也较低, 一般在20元/m2以下, 处治效果也十分显著。但有时候必须依据实际情况, 从经济性和处治效果方面相比较后选用处治方法。
5 结论
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。强夯法在开始时仅用于加固砂性土和碎石土地基, 经过几十年的应用与发展, 通过改进施工方法和改善地基土的排水条件, 强夯法逐渐适用于加固从砾石到粘性土的各类地基。在我国强夯法用来加固碎石土、砂土、粘性土、杂填土及湿陷性黄土等地基土。强夯法是建筑工程中地基处理常用的方法, 是一种经济高效的地基处理方法, 强夯法加固地基, 对进一步提高土地强度和均匀性, 降低压缩性, 消除不均匀沉降, 改善土的物理力学性质和工程特性具有明显的效果。强夯法虽然施工机械比较简单, 工艺也不复杂, 但在施工过程中仍要谨慎对待, 严把质量关, 对本文所提及的施工要点重视对待, 打造优良工程。
参考文献
[1]苏慧.复合土钉墙在软土地基中的应用[N].中华建筑报, 2001.
[2]李璀, 黄建新.高速公路软土地基处理技术获突破[N].湖南日报, 2003.
[3]周军.深基坑支护结构计算与优化[D].福州大学, 2002.
[4]盛崇文.软土地基用碎石桩加固后的极限承载力计算[J].水利水运工程学报, 1980 (2) .
强夯工程 篇10
1 强夯法原理
想要将强夯法更好的应用到具体的公路工程施工过程中, 首先就必须要对其原理有所了解, 这是保证其应用效果的基础, 同时也是每一位施工人员都需要了解的一项问题。总的来说, 加固原理是强夯法主要应用的一个原理。在加固原理下, 经过动力密实等步骤, 软土中所含有的空隙便能够被有效的消除, 以此也就及大程度的增加了软土地基的承载能力以及强度, 从而为公路工程的质量的保证提供重要的价值。
2 强夯法特点
强夯法在公路工程施工过程中的应用已经经历了一个较长的发展时间, 根据对大量实践经验的总结, 强夯法的特点主要表现为以下方面:
2.1 强夯法对于土层要求不高。
换句话说, 在对强夯法的使用过程中, 工程施工当地土层的性质如何对于这一方法的应用以及效果是不会产生较大影响的, 想要进一步提高软土地基的质量, 还必须要将强夯法与其他技术相结合。
2.2 强夯法的应用范围较广。
总的来说, 强夯法的应用并不仅仅局限于公路工程领域。同时, 在对厂房的建设以及对住宅楼的建设方面均可以应用这一方法去对软土地基进行处理, 实践证明, 这一方法的应用其价值较高。
2.3 强夯法应用效果显著。
在强夯法的应用过程中, 软土地基的诸多特征可以被有效的消除, 从而使其强度得到最大程度的增加, 这对于其效果的改善具有重要价值, 同时也就能够为建筑质量的提高提供保证。
2.4 强夯法能够实现深度且有效的加固。
强夯法的应用可以保证软土地基在一定深度内的强度均能够得到增加, 同时增加效果较好, 这是传统的软土地基加固技术所无法实现的一点。
2.5 施工机具简单方便:履带式起重机时强夯施工的主要机械设备。
2.6 能够节省施工材料:
通常情况下强夯处理是在原状土上对夯击能量进行施加, 不需要添加其它建筑材料, 对建筑材料的购置、运输以及打入地下的施工费用得到一定程度地节省, 大大缩短了施工周期。
2.7 能够节省工程造价:
由于强夯工艺不需要建筑材料, 因此在建筑材料的购置、运入、制作及打入方面的费用有所节约, 所以具有低廉施工造价的特点。
2.8 制作过程较快:只要施工工艺相符, 强夯工艺无需制作建筑材料, 从而缩短了工程施工周期。
3 路基强夯技术应用措施
3.1 工程简介。
某公路第十四标段运用强夯施工技术夯实处理多段路基原地面, 对于超过6m填方高度的路段, 每填4m都应进行一次重夯加固。K250+549~K250+720段属于软土地基, 两层30cm手摆片石砂砾填缝处理以后, 运用强夯施工的方法实施夯实加固。目前以该软土地基作为例子, 对强夯施工工艺在公路工程中的应用进行了简述。
3.2 施工方案。由业主、监理及施工单位三方通过对软土地基进行了两次调查, 运用挖掘机直接进行1.5m深的深坑开挖, 与土工试验相结合, 判断该路段属于软土地基, 因此应对其进行软土地基处理。施工单位将施工方案上报, 由监理、业主批准后即可进行施工作业。最后所确定的方案如下:第一层手摆片石为30cm, 采用砂砾进行填缝处理并用砂砾将片石表面调平。采用20T光轮振动压路机对其进行碾压, 使其达到无轮迹状态即可。第二层施工方法与第一层相同。完成两层施工后运用强夯施工技术对其进行重夯加固处理。
3.3 对施工工艺的运用。
3.3.1运用25t的履带式起重机作为施工机械, 夯锤选用重量为12.5t的铸铁锤, 锤底直径为2.5m。选用拉索牵引拖锤式拖锤器。在施工国恒忠, 应从软基处理范围两侧边缘夯击至中心, 为了便于施工, 应运用隔行夯击, 强夯施工的施工工艺为:布置第一遍夯点→准确测定砂砾顶面标高→机械入场→测量夯锤高度→每次夯击下沉量的测量→第一个夯点夯击完成→第二遍夯击开始→满夯→砂砾顶面标高的测量→施工完成。3.3.2单击夯能和满夯的施工参数分别为1250KN·m、1000KN·m。3.3.3布置夯点:夯点之间应有5m的间隔, 完成第一、二遍夯击以后, 可进行满夯。满夯施工时, 相邻夯点彼此应有1/4的搭接。3.3.4确定单点夯击数。与单点最后两击夯坑下沉出在5cm以下的方法相结合, 对单点夯击次数进行确定。2遍主夯和最后一遍满夯为夯击的次数。并分析该路段的全部夯点夯沉量。
4 需要注意的问题
在对强夯技术的应用过程中, 需要注意的问题主要包括土捣问题、弹簧土问题以及拔锤难度较大的问题, 以下文章分别就上述三方面内容进行了分析与阐述, 具体情况如下:
4.1 土捣问题。
土捣产生的原因是由于垫层厚度较薄, 第一遍夯坑过深, 导致第二遍点夯时出现土捣现象。在处理时, 应运用调整施工工艺的方法, 对垫层厚度增加, 调整强夯施工参数, 并加强排水处理。
4.2 弹簧土问题。
与规定压实度所需要的含水量相比, 土的含水量较高而造成无法压实的粘性土体则被称之为弹簧土。当地基为粘性土且有较大含水量存在, 基本达到饱和状态时, 夯打后地基会有踩上去颤动的感觉。在处理弹簧土时通常会采用以下方法:为了使土体的排水固结得到加快, 在夯点间设置竖向排水通道, 注重排水工艺, 将局部“弹簧土”挖除, 然后换用混石进行填筑, 并将原有的夯击施工改为翻晒处理。
4.3 拔锤难度较大的问题。
对于拔锤困难的问题来说, 一般可运用以下方法进行改善:将夯锤底面积改变, 选择接地比压力下且锤底面积较大的行水;对场内排水和沉降进行加大;疏通夯锤中部的通气孔, 并调整强夯施工参数即可。
5 结论
在公路施工中, 路基施工属于一项基础性的内容, 良好的路基施工效果能够为路基强度以及质量的保证打下基础。将强夯法应用到具体的路基施工过程中, 能够有效的解决施工中所遇到的软土地基的问题。大量的实践证明, 这一方法的应用具有良好效果。需要注意的是, 在强夯法的应用过程中, 必须要通过相应的措施以及技术的实施来实现, 同时还要注意土捣问题、弹簧土问题以及拔锤难度的问题, 这样才能最大程度的提高公路工程软土地基的施工质量, 从而进一步满足工程质量的要求。
参考文献
[1]徐金明, 陈文财, 张剑峰.等.强夯法加固软土地基的现场对比试验研究[J].工程勘察, 2013, 2.
[2]唐玉合.高速公路路基施工中强夯法的应用研究[J].黑龙江交通科技, 2012, 7 (7) :58-61.
强夯工程 篇11
关键词公路工程;路基施工;强夯技术
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)072-0062-01
近些年,公路的工程质量日益受到人们的关注。由于公路地基填筑普遍较高,地基须承担着车辆荷载和比普通公路填土荷载大得多的双重压力,所以公路地基的强度和稳定性不能不引起公路技术人员的高度重视。目前强夯法具有设备简单,施工便捷,适应范围广,节省材料,降低投资,工期短等优点,已被实践证明是一种较好的、行之有效的地基处理方法,它常用来加固碎石土、砂石、土、粘性土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基,不仅能提高地基的强度并降低其压缩性,而且还能改善其抵抗振动液化的能力和清除土的湿陷性,因此,已广泛应用于软弱地基的加固工程中。
1路基强夯技术相关概述
1)强夯技术的原理:强夯法是将一定重量的重锤提升到一定高度后使其自由落下,将重锤的势能转化为动能,给地基以冲击和振动能量,使地基土压密和振密,从而改善地基的力学性能,提高地基的强度和支撑力。
2)强夯技术的优势:强夯法是一种简单、经济、快速、有效的地基处理加固技术,主要有以下几个优点:①加固效果好。强夯地基可降低地基土的孔隙率、减小压缩性,提高压实度、增加干密度、提高土体的压缩模量,还可以改善土体抗震动液化的能力和消除土的湿陷性,可增加地基的均匀性,从而提高地基的承载力。②适用范围广。强夯法适用于处理碎石土、砂土、粉砂土、湿陷性黄土、素填土、人工填土以及难以用一般地基处理方法加固的抛石和工业垃圾等组成的杂填土。在工业与民用建筑的地基处理中均得到了广泛应用。③经济性能好。强夯加地基一般无需辅助的建材,除了强夯机械的台班费用外,没有其它消耗,因此费用低廉。其加固费用与桩基、置换、注浆、加筋等处理方法相比较常常是最低的。
2强夯加固机理及处理原则
挤密作用,指气体的排出。固结作用,指水的排出。预加变形作用,指的是各种颗粒成分结构上的重新排列,包括颗粒组构或形态的改变。地基经强夯后,其强度提高过程可分为:夯击能量转化,同时伴随强制压缩或振密,包括气体的排出,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。5m～7.5m段落,仅在路床顶面进行强夯处理;7.5m～12.5m段落,对路面基层以下高度5ITI处和路床顶面进行强夯处理;12.5m～17.5m段落,对路面基层以下5m,10m處和路床顶面进行强夯处理,依次类推。对于填土高度大于5m的土质路基段和非自重湿陷性黄土,原地面进行强夯处理,处理宽度至坡脚外1m;横向半填半挖路基强夯,在纵向填挖交界处,沿路基垂直方向开挖2m宽台阶,向内做成4.0%的坡度进行强夯处理;纵向填挖交界处设置15m过渡段,对于土质过渡段采用级配较好的工程进度和效益。其实,搞好工程质量与工程进度、效益并不发生矛盾,它们是相辅相成、相互制约、相互发展的矛盾结合体。工程质量搞上去了,减少了返工,相对来讲就节省了时间、加快了进度,也就节省了人力、物力的消耗,提高了经济效益。
3强夯法加固路基的施工程序及其要点分析
3.1施工设备及其程序
强夯法加固路基施工一般需要以下几种设备:起重机:履带式起重机(起重能力大于锤重1.5～2.0倍);夯锤:重量为60KN～200KN、底面积为4m2～5m2,平底锤;自由落锤装置:能使夯锤自由下落的脱钩器;其它辅助设备:推土机(平整场地);压路机(碾压);装载机(运土);龙门架以及缆风绳等。强夯施工技术的程序一般如下:①平整场地,并测量场地高程;②布置第一遍夯点,夯点偏差不大50mm;③吊机就位,按设计规定的夯击能,夯锤对准夯击点中心进行夯击,直至满足设计要求,夯沉量检测用水准仪,每夯一击均须测量,塔尺立于锤固定位置;④每一遍夯完后用推土机推平,测量场地高程,计算夯沉量;⑤布置第二遍夯点,点位与第一次错开,重复③、④步骤;⑥最后满夯一遍,夯完后用推土机推平,测量场地高程,计算并记录总夯沉量。点夯收锤标准:在点夯过程中,收锤标准是最后两击的平均夯沉量要小于7cm;强夯的总平均夯沉量达到70cm。
3.2施工要点
1)试夯:强夯施工前,应根据初步确定的强夯参数,在现场有代表性的场地上进行试夯,并通过测试,与夯前测试数据进行对比,检验强夯效果,以便最后确定工程采用的各项强夯参数。
2)场地平整。预先估计强夯后可能产生的平均地面变形,并以此确定夯前
地面高程,然后用推土机平整,应认真查明强夯场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等。
3)施工监测。强夯施工除了严格遵照施工步骤进行外,还应有专人负责施工过程中的监测工作。
4)强夯振动。根据国内大量工程的实践,强夯所产生的振动,对一般建筑物来说,只要有一定的间隔距离,一般不会产生有害的影响。对振动有特殊要求的建筑物,或精密仪器设备等,当强夯振动有可能对其产生有害影响时,应采取防振或隔振措施。如设置宽度1m、深度超过被影响建筑物基础深度的隔振沟等。
5)信息化施工管理。为提高强夯法施工的质量,并保证处理后路基的均匀性,尽量应用信息化施工方法,这种施工管理方法,是在现场施工过程中进行一系列测试和检验,将实测结果,利用计算机进行信息处理,对路基处理效果作出定量评价,然后反馈回来修正原设计,这样再按新方案进行施工,信息化施工可使工程的安全性、经济性及高效率融为一体。
4强夯法加固路基施工中的质量控制
4.1施工设备
起重设备,一般采用(150~250kN)W501履带式吊车,配上自动脱钩装置释重,其稳定性好,行走方便;夯锤一般选用铸铁或铸钢台形锤,底面直径2.2～2.6m,锤重15~25t,锤底压力取40~50kpa,夯锤底部设置左右对称并上下贯通的4个150～200mm气孔,以减少起吊时的吸附力和落锤时气垫的阻力,减少能量损失;其他设备有推土机、装载机、电焊机、加油机和相应测试项目的试验仪器等。
4.2施工准备工作
1)熟悉施工图纸,理解设计意图,掌握各项参数,现场实地考察,定位放线。
2)制定施工方案和确定强夯参数。
3)选择检验区作强夯试验。
4)场地整平,修筑机械设备
进出场道路,保证有足够的净空高度、宽度、路而强度和转弯半径。填士区应清除表层腐植土、草根等。场地整平挖方时,应在强夯范围预留夯沉量需要的土厚。
(下转第57页)(上接第62页)
4.3施工流程
试验区强夯施工的流程为:清理整平场地→测点放点→第一遍点夯→推平→第二遍点夯→推平→小区第一遍普夯→推平→小区第二遍普夯→推平→低能量满夯→推平→分层填土振动碾压至设计标高→检测验收。
4.4施工要点
1)做好强夯地基地质勘察,对不均匀土层适当增多钻孔和原位测试工作,掌握土质隋况,作为制定强夯方案和对比夯前、夯后的加固效果之用。必要时进行现场试验性强夯,确定强夯施工的各项参数。同时应查明强夯范围内的地下建筑物和各种地下管线的位置及标高,并采取必要的防护措施,以免因强夯施工而造成损害。
2)强夯前应平整场地,用推土机预压二遍,有利于起重设备行驶,又能处理湿陷、空洞问题,预防事故发生。场地周围作好排水沟,按夯点布置测量放线确定夯位。地下水位较高时,应在表面铺0.5～2.0厚中(粗)砂或砂石垫层,以防备下陷和便于消散强夯产生的孔隙水压,或采取降低地下水位后再强夯。
3)强夯应分段进行,顺序从边缘夯向中央。起重机直线行驶,从一边向另一边进行,每夯完一遍,用推土机整平场地,放线定位即可接着进行下一遍夯击。强夯法的加固顺序是:先深后浅,即先加固深层土,再加固中层土,最后加固表层土。最后一遍夯完后,再以低能量满夯一遍,有条件时以采用小夯锤夯击为佳。
4)回填土应控制含水量在最优含水量范围内,如低于最优含水量,可钻孔灌水或洒水浸渗。
5)每遍夯点、夯击次数和落距要严格控制,杜绝发生降低夯能、少夯、漏夯等现象。
6)大雨天甚至下雨前不得进行强夯施工。在强夯施工中,如发现要下雨,应及时对夯坑进行掩埋或覆盖,并作好排水设施,排除表面积水。
参考文献
[1]吴黎文.强夯法加固地基的应用[J].福建地质,2005,02.
[2]曾锋,石纲.强夯法在回填碎石土地基上的应用[J].人民长江,2005,03.
[3]徐金明,陈文财,张剑峰.等.强夯法加固软土地基的现场对比试验研究[J].工程勘察,2003,02.
强夯工程 篇12
某海域综合整治工程主要包括填海造地及新城区建设。该工程陆域规划面积120km2。该项目吹填造地工程表层吹填素填土层及下伏淤泥层力学性质均不能满足设计要求, 为此采用强夯及冲碾联合地基处理法进行加固施工。强夯法主要用于加固深层土体;冲击碾压法则用于表层粘性土及浅部受强夯扰动的回填砂层的加固处理。地基经两遍点夯后, 对场地表层粘性土采用冲击压路机碾压整平至设计标高。
2 现场监测结果
为有效地控制施工速率, 确保在陆域形成过程中大面积场地地基和吹填围堤的稳定性, 保证填海造地工程的顺利进行, 对该项目进行了监测与检测。
2.1 夯沉量监测
测试夯坑及坑周一定范围内地面的垂直变形和夯后地面沉降量, 目的在于确定最佳夯击能及收锤标准[1]。夯坑沉降量采用均匀分布在夯锤表面的三点的标高变化, 求其平均值确定。每次夯击后, 对选定的夯点均进行夯坑沉降量和坑周土体变形量观测。试夯区5个夯点的单击夯沉量、累计夯沉量与夯击次数关系如图1、图2所示。
由图1可见, 随着夯击数的增加, 单击夯沉量减小, 前5击单击夯沉量的减小速度明显, 后3击则减小的速率较为缓慢。在2547k J夯能下, 第5击单击夯沉量介于10~15cm之间, 第6、7击各夯点单击夯沉量不降反升, 介于11~21cm之间, 这与现场出现的夯锤歪斜有关。第8击的单击夯沉量为7~11cm, 基本满足了单击夯沉量小于10 cm的收锤标准。前5击的累计夯沉量占总夯沉量的76%~81%。据此, 在2547k J的单击夯能下, 单点夯击8击即可基本满足夯沉量小于10cm的收锤标准。
沿选定的夯点边界向外分别布置1条测线, 等间距设置8个地表沉降标点, 标点间隔0.5 m, 以此获取夯锤单击条件下夯坑周围地表土体的变形量 (见图3) 。
从图3可以看出, 在2547k J夯能下, 1号主夯点周围地表均出现小幅度的隆起, 隆起量最大点距夯点边界1.5m, 最大隆起为3.5cm, 距夯坑越远, 隆起量越小。距夯点中心3.7m处8击后的累计隆起量仅为1.0cm和1.8cm。
在强夯前、两遍点夯及满夯后均进行1次场地标高观测, 在场地较为平整的情况下均布多个测点求平均值, 若平整度较差则选取较高点和较低点同时测量再取平均值。试夯区不同处理阶段的监测结果如表1所示。
由表1可见, 试夯区在2547k J的夯能下, 第一遍点夯后场地整体下沉量为35.6cm;第二遍点夯后场地整体下沉量为33.8cm;在两遍点夯加固下, 地基土体压缩, 土体密实度增加, 在997k J的满夯夯能下, 试夯区土体沉降较小。试验区两遍点夯及一遍满夯后总沉降量为72.7cm。通过对场地平均夯沉量进行观测, 可以了解场地在每遍夯击后的夯沉量, 从而为场地预填方设计提供依据。
2.2 加固效果监测
强夯结束后, 为了评价其加固效果, 优化强夯设计参数, 以便更好地指导后期施工, 分别进行了平板载荷试验 (PLT) 、瑞利波波速测试、静力触探试验 (CPT) 、标准贯入试验 (SPT) 和夯后现场重型动力触探 (DPT) 等现场检测。为便于后期的对比分析, 多种测试手段的测点均采取邻近布置。
2.2.1 平板载荷试验
浅层平板载荷试验主要用于评价试夯区承压板下应力主要影响范围内的浅部地基土体, 确定加固后地基土的承载力情况[2]。采用慢速维持荷载法进行载荷试验, 载荷板为150cm×150cm规格的正方形钢板。荷载用500k N千斤顶施加, 沉降采用4只大量程百分表测读, 加载反力装置由砂袋堆载提供。通过对载荷试验资料整理、计算及分析, 其典型的P-s、logt-s关系曲线如图4所示。
根据平板载荷试验结果, 强夯后场地地基表层的承载力特征值均可达到100k Pa, 满足设计要求。
2.2.2 瞬态瑞利波波速测试
瞬态瑞利波测试技术用于进行地基加固效果的检测与评价[3], 其原理是通过测试排列长度与探测深度相当的多道瞬态瑞利面波, 由两测点互相关分析得到两测点间相位差φ (f) , 由相位差φ (f) 得到在两测点各频率瑞利波的走时差。
由道距D (两测点之间的距离) 可计算出相速度
φ (f) 的单位是度, 再根据频散曲线反演分析得到瑞利波的相速度v R, 采用半波分析方法计算出不同深度岩土介质的剪切波速度等参数 (见图5) 。为了保证瑞利波能充分形成, 要求道距等于偏移距 (指振源距最近测点的距离) 。由于瑞利波测试是利用测点之间的时差, 因此, 振源和测点必须在一条直线上。
通过对比夯前、夯后的剪切波速可以看出, 强夯前, 剪切波速一般都在120m/s左右;强夯后, 剪切波速均可达到250m/s以上, 4m以下可以达到300m/s以上。加固效果显著。
3 结论
该工程通过开展多种监测与检测项目, 对施工起到了较好的指导作用, 确保了在陆域形成过程中大面积场地地基和吹填围堤等建筑物的稳定性。通过采用重型动力触探、静力触探试验、平板载荷试验、标准贯入试验和瑞利波波速测试, 对地基加固效果进行了有效的评价, 确保工程能满足今后的使用要求, 以取得了较好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]赵明, 焦力.强夯法施工夯沉量自动监测系统研究[J].施工技术, 2013 (2) :100-102.
[2]张俊霞.地基平板载荷试验相关问题研究[J].黑龙江交通科技.2014 (5) :31-34.