文档介绍：该【强夯法处理地基工程施工工法 】是由【书犹药也】上传分享，文档一共【23】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【强夯法处理地基工程施工工法 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。强夯法解决地基工程施工工法
(YJGF-06-91)
山西省机械施工公司
强夯法又称动力固结法,是法国梅那尔公司于60年代后期发明的一种地基加固措施。它是在重锤夯实基本上发展起来的动力加固地基的新措施。70年代后期传入国内,通过近在全国各地的推广应用,证明其加固效果十分明显。
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,解决过湿陷性黄土、杂填土、饱和粘性土等各类地基土数百万平方米,均获得了良好的解决效果和经济效益,获得了山西省科技进步一等奖,为国内应用强夯法加固工程地基做出了奉献。
强夯法以其质量可靠,造价低,进度快,节省三材,经济效益明显等特点,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,成为国内解决地基的一种较好的实用措施。
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,它是运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,夯点周边产生裂隙,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,减少其压缩性。
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解决措施,但是还没有一套成熟的理论和完整的设计计算措施。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长为主,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构造体,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,触变后的土体构造得以恢复,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,增长土体骨架和排水通道,这一措施无疑扩展了强夯解决地基土的合用范畴。
二、合用范畴
目前,国内外解决地基的手段诸多,其中强夯的合用范畴最广,合用的土质有:多种高填土,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实验,证明确有实效时也可采用。
采用强夯解决地基,需要考虑其振动对附近建筑物的影响,必要时应采用隔振、防振措施,以及都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规定,施工前应对地基加固方案进行初步设计,涉及加固的工艺与重要的技术参数,并进行试夯,检查与修正技术参数,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
(影响)深度
(缺公式)
M——锤重(t);
h——落距(锤底至起夯面距离)(m)。
(指单点夯击)
E=W·h(kN·m)
W——锤重(kN);
h——落距(m)。
对单个夯点,一次持续夯击次数。
击数控制原则如下:
(1)夯坑标高控制:打到规定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,不不小于或等于一定数值时的击数。
、湿陷性黄土、砂性土3—5cm。
—10cm。
,淤泥质土以及大能级强夯而相应的锤底面积小的状况下,贯入度达20—30cm。
(3)地面发生较***起(一般不超过30cm)或夯坑内浮现溢水等状况时,需停止夯击。
对每个夯点持续夯击数一般为3—5击。
以一定的持续击数,对整个场地的一批点,完毕一种夯击过程叫一遍,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,一般均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重要因素,一般含水量大的遍数较多。对在夯击过程中有填料规定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,这种状况也增长了遍数。
(2)满夯的夯击遍数,一般为一至二遍。
四、强夯施工
(一)场地整平及标高规定
(1)为便于机械行走和施工,强夯场地整平应不小于强夯布点范畴,以夯点外边沿向外扩3—5m或以外排基本边扩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规定
(2)强夯场地的标高,以所夯建筑物的基本底标高,加预留夯沉深度来定(图1)。夯沉深度与地质状况,能级等有关。此值可参照已竣工程暂定,通过试夯拟定。
(二)夯点布置
按建筑面积均匀布点时,以最外围基本中心线或外边线算起,增长一排夯点。
按基本位置相应布点时,同上或按基本持力层厚度一半扩出。
布点形式和间距依地质状况、能级和夯锤面积等定。为更好的达到设计规定,多数状况需试夯拟定。
(1)—(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,一方面拟定试夯能级,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。夯后通过测试,得出满足设计规定的最佳数据,拟定施工工艺和参数。有条件时,对含水量较大的地基土。为能提供各遍精确的间隔时间,最佳做孔隙水压力消散实验。
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:为强夯的重要机械,—3倍,国内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)联合伙业。
(2)门架:由横梁和二个支腿构成,支腿的构造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构成,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、设计规定和强夯能级决定。夯锤重一般为80—400kN。设数个上下贯穿的通气孔。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,锤底面又有平底、锅底、球形等,地面投影面积一般为4—8m2。
(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—kN·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)其他管理人员和工人依工程状况可作必要的调节。
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照、满夯只在开始时,以贯入度控制,得出锤击数,后来以此数为准施打,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,重要在试夯时测定,作为计算土体压缩及填料量的参照。
(5)对有填料规定的强夯,需记录各夯坑的填料数量。
(二)施工规定
(1)施工前必须用仪器,精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,不得随意变化。
(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,才干继续施夯。
(5)如遇夯锤的通气孔堵塞,应立即开通。
(6)表层土过干(特别是满夯)应采用增长含水量的措施。
(7)雨期施工,要避免雨水浸泡现场,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,将导致建筑物沉降过大和发生不均匀沉降。冬期施工时,不适宜进行满夯。
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实验报告进行验收。
交工资料涉及:竣工图、施工记录、多种观测数据、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,因此对施工场地规定较严,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,常常维修和保养,发现不安全之处应及时解决。
(4)在强夯施工区附近有建筑物时,应常常观测振动的影响,对较近的建筑物应挖防震沟,其深度应超过该建筑物的基本深度。
(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,具体测定其安全距离,避免高压放电,发生触电事故。
十、加固效果检查
(1)强夯法解决地基后,由检测得出夯后地基土的各项物理力学指标。其指标重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。为检测成果更可靠,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,根据土质状况决定。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周或稍长某些时间检测,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实验、动力触探、原则贯入、静力触探、旁压、土工实验等。可选一种或数种措施检测。
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实验两手段结合。夯后场地一般不做载荷浸水实验。饱和粘土、淤泥质土应以标贯为主,配合静探分析(单独使用静探则成果偏低)、碎石类土用重(2)测试。对各类地基土均可用静载荷实验,但费用高,一般场地不适宜采用。
十一、经济效果分析
对多种不同类型地基的地质条件,强夯所产生的效果不同,但总的特点是节省三材,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、砂桩等可节省投资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)河南孟县电厂解决湿陷性黄土,原设计为挤密碎石桩,需费用55万元。改为3000KN·,减少造价约1/4。工期提前两个多月,按一种月计算,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,原筹划采用预制桩费用112万元,采用强夯后为34万元。。强夯总工期54天,比桩基估计工期缩短1/3。
(3)神头第二发电厂6000m2冷却塔地基强夯实验及工程夯,此冷却塔为国内目前底面积最大,高度最高的水土构造,塔身高125m,上部构造对地基土的承载力、变形和浸水后的湿陷量均有很高规定,采用3000KN·m强夯解决,与桩基相比节省投资50%。
十二、工程实例(表1)
表1工程实例
执笔程淑蒂、王雪官
原文已完。下文为附加文档,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢!