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浅析强夯法在实际工作中的应用

2007-04-06 14:31    【  【打印】【我要纠错】

  摘要:强夯法是地基处理方法之一,它适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土,湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法,适用于高饱和度的粉土,软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场实验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。

  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=a M.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、3.3 M,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。

  四、强夯效果

  据观测,强夯后地基平均下沉0.55M,夯击点周围没有隆起现象,在夯击截面2M范围内,标高都有下降。通过现场测试,地基承载力提高1-2倍,有效影响深度达7M左右,改善了地基的抗液化性能。经比较,采用强夯法比桩基节省投资15余万元,比人工挖孔桩节约投资18余万元,基础施工速度明显加快。质量效果甚佳,深受建设单位好评。

延伸阅读:强夯法 工作 工程
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