强夯法在深层回填地基处理的应用江胜添

强夯法在深层回填地基处理的应用江胜添

(广西送变电建设有限责任公司)

摘要:强夯法具有加固效果显著、工作效率高以及费用较低等多项优点,其是目前我国比较常用的地基处理技术。本文以鲁西换流站工程地基强夯施工为例,详细介绍了强夯法在工程施工过程中的应用,以期为强夯法在类似工程的地基处理提供相应的借鉴作用。

关键词:强夯法;深层回填;地基处理;

前言

强夯法是比较常用的地基加固处理技术,其是由梅那德公司于1969年研发的。这种方法是将重物提升到一定高度,然后使其自由落下从而对所需处理的部位进行夯实,进而提高地基的承载能力。强夯法适用于砂土、粉土以及粘性土等多种土质的地基加固处理。

1.工程概况

鲁西换流站工程站址位于云南省曲靖市罗平县罗雄镇鲁西村,地形为丘陵地貌,由多个山包组成,站区位置利用山包间谷地,自然地面标高在1480m-1567m之间。

通过对岩土勘察情况分析发现本站址区上覆土层为第四系残坡积层,其中含碎石粉质粘土及粉质粘土,下伏基岩主要由灰岩、泥质灰岩、页岩、泥岩等组成,站址内土石比约为1:9,根据本工程《岩土工程勘察报告》得到本站址地层岩性特征如下所示:

2.强夯地基处理技术要求

2.1本工程填方区回填土主要来自于挖方区山体的(3-1)层强风化灰岩、(3-2)层中等风化灰岩以及(3-3)层中等风化泥质灰岩。块石填方地基填料粒径不宜大于400mm,最大不应大于800mm。块石粒径较大时,应采用二次爆破予以破碎,粒径需满足回填级配要求。粒径大于400mm的颗粒含量不宜超过总重的20%,级配合理,回填密实,不均匀系数Cu>5,曲率系数Cc=1~3。

2.2强夯地基处理范围为站址围墙内填方区场地、围墙外填方边坡以及进站道路需填高区域。强夯地基处理后要求承载力特征值不低于300kPa,压缩模量不低于15.0MPa。

3.强夯施工方案

3.1试夯

3.1.1在进行大面积强夯施工之前应进行试夯,试夯可以得到施工过程中的各项数据,以便为大面积施工提供相应的实践支持。

3.1.2试夯施工参数

根据本工程《岩土工程勘察报告》,挖方区土石可按1:9考虑,选择三个试夯区:(1)单击夯能4000kN.m试夯区1个,夯点间距4m,填土厚度6m;(2)单击夯能6000kN.m试夯区1个,夯点间距4.5m,填土厚度9m;(3)单击夯能6000kN.m试夯区1个,夯点间距5m,填土厚度9m.

3.2强夯施工工艺

3.2.1工艺流程

施工准备→基底清理→检查填料质量→分层回填、推平→分层碾压→检查平整情况→修整找平→强夯→检测验收

3.2.2操作要点

(1)基底清理:将基底表面上的树根、垃圾等杂物用挖掘机清除干净。

(2)检查填料质量:块石填方地基填料粒径要求一般不宜大于400mm,最大不应大于800mm。对于块石粒径较大时,采用二次爆破予以破碎,粒径需满足回填级配要求。粒径大于400mm的颗粒含量不宜超过总重的20%,级配合理,回填密实,不均匀系数Cu>5,曲率系数Cc=1~3。回填料有树根、垃圾等杂物时,要先清除。

(3)分层铺土、推平:按照图纸和地质勘查资料的要求进行分区作业,保证。分区的正确性。每一强夯层分两层回填,使用中风化岩或者坚硬岩石作为粗骨料垫底,粉碎后的强风化岩以及泥土作为细骨料敷面,各层厚度不超过400mm,合计厚度不超过800mm。每填完一层后,用推土机将其推平。

(4)分层碾压:经推填平后的填土用25t压路机进行振动碾压,压路机行驶速度控制在2km/h以内,碾压次数不少于8遍,且最后两遍碾压之间的沉降差不大于1cm。碾压时,轮迹应相互搭接,防止漏压,对压路机碾压不到的填土部位,用蛙式或柴油打夯机分层夯打密实。

(5)修整找平:填方完成一个强夯层后,对表面进行修整找平,以满足强夯要求。

(6)强夯施工

a)强夯参数确定:

根据站区场地平整后回填土深度,以及试夯检测报告,本工程强夯分七层进行,分层厚度不大于7m,夯点间距为4.5m。

分层厚度大于4m,小于7m(含7m)采用6000kN.m单击夯能进行强夯;分层厚度小于4m(含4m)区域采用采用4000kN.m单击夯能进行强夯,夯点间距为4.0m。

分层强夯后进行低能(2000kN.m)满夯二遍。

强夯锤重30.8t,其底面形式采用圆形,锤底直径2.5m,重心在中锤线上,锤底静压力40kPa,锤的底面对称均匀设置2个与其顶部贯通的排气孔,孔径250mm。

b)测量定位:用全站仪定出控制轴线、强夯场地边线,对每一夯击点,用石灰标出夯锤底面外围轮廓线,用水准仪测量场地高程。

c)强夯施工

1起重机就位,夯锤对准夯点位置,位于石灰线内。根据夯能和锤重确定落距,测量夯前锤顶高程。严格按照计的要求进行落距的确定,首先将脱钩器与吊钩及拉索连接。然后在吊钩上安装钢尺或测绳,提升脱钩器至一定高度。最后将脱钩器拉索与起重机前部连接牢固。

2将夯锤起吊到预定高度,自动脱勾,使夯锤自由落下夯击地基,放下吊勾,测量锤顶高程。若因坑底倾斜造成夯锤歪斜时,应及时整平坑底。

3重复步骤2,按设计规定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击。机械移动方向:夯实机械可沿场施工场地的长边或短边方向开始,向后进行施工。(见图1-1)。

4重复1~3,按强夯点的次序,完成第一遍全部夯点的夯击。

5用推土机将夯坑填平,并测量场地高程。标出第二遍夯点位置。

6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,间隔1-2天后,待回填土层中孔隙水压消散后,再按上述步骤完成全部夯击遍数。

7所有土石方回填完成后,再以低能量(2000)满夯两遍。

图1-1强夯施工平图示意图

8夯击时应按设计确定的强夯参数进行,落锤时应保持平稳,夯位应准确,夯击坑内有积水时应及时排除,坑底含水量过大时,可铺砂石后再夯击。

9夯点的夯击次数不小于7次,当单击夯击能为6000kN•m时,最后两击的平均夯沉量不宜大于50mm;

10雨季填土区强夯,应在场地四周设排水沟、截洪沟,防止雨水流入场内;填土应使中间稍高,表面保持1%~2%的排水坡度;夯后夯坑立即推平、压实,使高于四周。

4.质量保证措施

4.1采用强夯法进行深层回填地基进行处理时应严格按照设计参数和施工工艺进行施工,在夯点布置时用保证其位置的准确性,偏差不得大于50mm。

4.2每点夯击数应按单点夯后确定的沉降量及贯入度控制并做好记录。

4.3在进行夯击时应保证落锤平衡,偏差小于200mm,在夯坑底倾斜角度大于30度时应采用砂土将坑底整平。

4.4每遍夯实完成后,应进行测量场地标高和平均下沉量,再次进行施工放线及施放夯击点位。在施工过程中如对发生标桩损坏情况应及时进行补放,以免丢失。

4.5应按要求对每个点的夯实情况进行测量,准确测量出每个点、每遍的夯实沉量,保证数据的准确性

4.6做好点夯记录:按标准格式进行记录,记录应包含击数、沉量、能级、夯锤重以及落距等。

结语

本文主要对强夯法在鲁西换流站工程的施工过程进行了详细的介绍,阐述了强夯法在深层回填地基处理过程的施工工艺及质量保证措施,为似工程的施工提供有效的经验。

参考文献

[1]张庆国,毕秀丽.强夯法加固机理与应用[M].济南:山东科学技术出版社,2003

[2]张季超,陈一平,蓝维,等.新编地基处理技术与工程实践[M].北京:科学出版社,2014

[3]张季超,陈一平,蓝维,等.新编地基处理技术与工程实践[M].北京:科学出版社,2014

[4]《基础工程施工手册》主编苏宏阳、郦锁林。北京:中国计划出版社,1996年8月第一版。

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