軟弱地基中采取強夯置換法處理技術(shù)研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：本文通過結(jié)合某建筑工程軟基情況，對其采取強夯置換法處理，分析其加固機理，同時提出其處理技術(shù)，從處理實踐效果來看，強夯置換法具有設(shè)備簡單、施工速度快、適用范圍廣、節(jié)約三材、經(jīng)濟可行、效果顯著等優(yōu)點，可值得同類工程應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：軟弱地基；強夯置換；地基處理 Abstract: in this article, through a combination of soft foundation construction project, the dynamic compaction method to adopt a replacement process, analyzes the reinforcement mechanism, and puts forward the treatment technology, from the processing practice effect to see, the dynamic compaction replacement method is simple equipment and construction speed is quick, widely used, saving three material, economic and feasible, and the effect is significant etc, and can be worth the similar engineering application. Key words: the soft foundation； The dynamic compaction replacement； Foundation treatment TU47 A 從工程實踐經(jīng)驗表明，對于高飽和度粉土與軟塑、流塑的粘性土適宜采用強夯置換法進行軟基處理。這種軟基處理技術(shù)主要是通過在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石等粗顆粒材料，采用夯錘夯擊形成連續(xù)的強夯置換墩。國內(nèi)外相繼采用了在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石、沙或其他粗顆粒材料。通過夯擊排開軟土，從而在地基中形成塊（碎）石墩。由于塊（碎）石墩具有較高的強度，與周圍的軟土構(gòu)成復(fù)合地基，其承載力和變形 模量有較大的提高，而且塊（碎）石墩中的空隙為排出軟土的孔隙水提供了良好的通道，從而縮短了軟土的排水固結(jié)時間。工程實踐證明，強夯置換法具有較好的加固效果。 加固機理 從工程實踐分析來看，強夯塊石墩是利用重錘巨大的夯擊能量，將滿鋪于地表面的塊石以點夯的方式夯入土中，在夯坑中多次填入塊石，重復(fù)夯擊和填石，直到塊石穿過軟土層抵達下部持力層，形成密實的塊石墩，再在塊石墩頂部設(shè)置一層由強夯夯實的塊石墊層使道路結(jié)構(gòu)及飛機荷載能更均勻地通過塊石墩傳遞到持力層上，從而由塊石墊層、塊石墩和下部持力層組成一座 空間的框架傳力系統(tǒng)以承受上部荷載。 工程概況 某建筑工程場地位于濱海地區(qū)，占地面積約為 12 萬平方米，由于該場地下普遍分布有厚度為 45m 含水量達 80%的淤泥層，其上又堆積了 2.5m 厚的黏性土夾大塊石的人工雜填土層，不能滿足建筑工程結(jié)構(gòu)對地基的要求，需進行加固處理。 人工填土層是機場一期建設(shè)的廢棄物，主要是黏性土夾石和風化土夾大塊石以及建筑垃圾等，厚度為 1.63.4m，平均厚度為 2.5m。初勘結(jié)果，淺鉆的遇石概率為 50%，最大塊徑超過 2m。淤泥層遍布于人工填土層下，呈灰黑 色，流塑狀欠固結(jié)，有機質(zhì)含量 3%左右，屬高含水量、高壓縮性、低滲透性和低強度的軟土；其厚度 4.05.0m。本工程要求處理地基允許承載力達到 140kPa，處理后剩余沉降量小于 5cm，彎沉盆差小于 5cm，差異沉降量應(yīng)小于 1/1000，地基回彈模量達到 80MPa，重度不小于 21.0kN/m3。 經(jīng)過認真、細致地綜合比較，認為強夯塊石墩及塊石墊層復(fù)合地基方案是可行的。強夯塊石墩及塊石墊層復(fù)合地基法，采用巨大夯擊能量將塊石夯穿淤泥層并使其沉底形成墩體以加固淤泥層，再在墩頂鋪設(shè)塊石墊層形成復(fù)合地基。因地制宜 ，就地取材，其所用的材料塊石可在機場附近的山上開采。 強夯置換法處理 4.1 強夯置換法現(xiàn)場試驗 為了確定設(shè)計參數(shù)和施工工藝以及施工質(zhì)量檢驗方法，在擬建場地內(nèi)選擇試驗區(qū)進行現(xiàn)場試驗。進行了夯擊擊數(shù)、夯擊能量、夯點間距和地面隆起等多項試驗，并實地開挖對塊石墩墩徑進行測量以及對石料填入量進行估算，這對設(shè)計和施工起著重要的指導(dǎo)作用。通過試驗發(fā)現(xiàn)填料試驗場地中，局部石料塊徑較小，含泥量較大，因此極易夯沉，即夯沉量較大，地面隆起量較高，塊石墩承載力較低。若塊石粒徑較大，會使墩徑加大地面隆起 也會隨之變大。因此，塊石粒直徑應(yīng)小于 600mm 且不含泥。同時埋錘在夯擊試驗中，曾出現(xiàn)夯錘沒入淤泥層中的現(xiàn)象，其原因，一是由于夯擊能量過大，使夯錘穿透塊石墊層；二是因為填料過薄引起的。因此，施工時最初兩擊的夯擊能量不宜太大，且不能在未夯的地方取料。 4.2 設(shè)計 本項目設(shè)計的塊石墩直徑 1.4m，截面積 1.54m2，墩長約 7m，體積約 10.8m3。塊石墩間距墩點按正方形布置，道面下間距為 30m，道肩下間距為 40m。平整場地后，滿鋪 1.5m厚的級配塊石作為成墩的材料，可以給每個塊石墩提供13.5m3 的塊石。承載力取值根據(jù)現(xiàn)場試驗，單墩承載力取600kN，墩間土在打設(shè)塊石墩后受到擠密和脫水作用，其承載力得到提高。在塊石墊層頂部再鋪設(shè)一層厚度為的風化石渣墊層其目的是為了使上部荷載均勻地擴散到下部復(fù)合地基，并調(diào)整不均勻沉降。 4.2 施工 施工設(shè)備強夯塊石墩采用起重量為 50t 的履帶吊車作為夯擊機械，其最大起吊高度為 20m；夯錘選用直徑為1.0m、高度為 2.5m 的鋼錘，錘重 15t，最大單擊夯擊能量為3000kN m，在夯擊過程中，用反鏟挖掘機填補石料。塊石墊層塊石墊層用直徑 2.0m 的夯 錘以 1000kN m 的夯擊能量，2.0m 的間距滿夯 2 遍，再次整平，最后用 40t 振動碾壓機碾壓 8 遍。對于風化石渣墊層風化石渣墊層分兩層鋪填，分別用 40t 振動壓路機反復(fù)碾壓，壓實后其干容重不低于21kN/m3，表面回彈模量值不低于 80MPa。 （ 3）塊石墩墩長的檢測。 斜鉆由于潛孔鉆機和工程地質(zhì)鉆機難以在塊石墩上成孔，不能直觀地檢驗墩長，故改為斜孔進入的方法，即將鉆機的鉆桿與鉛直方向成一定角度，從墩間土鉆入至墩底，再根據(jù)鉆桿中心到墩心的距離和鉆桿入土長度即可計算出墩長。 強夯置換法處理技巧 對于夯擊擊數(shù)確定方法國內(nèi)外有所不同：有的以孔隙水壓力達到液化壓力為準則；有的以最后一擊的夯沉量達某一數(shù)值為限值；也有的以上、下二擊所產(chǎn)生的沉降差小于某一數(shù)值為標準?？傊?，各夯擊點的夯擊數(shù)，應(yīng)使土體豎向壓縮最大，而側(cè)向位移最小為原則，一般為 4 10 擊。夯點的夯擊次數(shù)應(yīng)通過現(xiàn)場試夯確定，同時結(jié)合工程實踐，筆者建議夯擊次數(shù)適宜符合下列且條件： 1）墩底穿透軟弱土層，且達到設(shè)計墩長； 2）累計夯沉量為設(shè)計墩長的 1.5 2.0 倍；3）最后兩擊的平均夯沉量不宜大于下列數(shù)值：當單擊夯擊能小于 4000kN m 時為 50mm；當單擊夯擊能為 4000 6000kNm 時為 100mm；當單擊夯擊能大于 6000kN m 時為 200mm。 墩位布置宜采用等邊三角形或正方形。對獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)可根據(jù)基礎(chǔ)形狀與寬度相應(yīng)布置。 墩間距應(yīng)根據(jù)荷載大小和原土的承載力選定，當滿堂布置時可取夯錘直徑的 2 3 倍。對獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)可取夯錘直徑的 1.5 2.0倍。墩的計算直徑可取夯錘直徑的 1.1 1.2 倍。當墩間凈距較大時，應(yīng)適當提高上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度。強夯處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍，每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為基底下設(shè)計處理深度 的 1/2 至 2/3，并不宜小于 3m。墩頂應(yīng)鋪設(shè)一層厚度不小于 500mm 的壓實墊層，墊層材料可與墩體相同，粒徑不宜大于 100mm。 另外，強夯置換設(shè)計時，應(yīng)預(yù)估地面抬高值，并在試夯時校正。 強夯置換法試驗方案的確定，根據(jù)初步確定的強夯參數(shù)，提出強夯試驗方案，進行現(xiàn)場試夯。應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)條件待試夯結(jié)束一至數(shù)周后，對試夯場地進行檢測，并與夯前測試數(shù)據(jù)進行對比，檢驗強夯效果，確定工程采用的各項強夯參數(shù)。檢測項目除進行現(xiàn)場載荷試驗檢測承載力和變形模量外，尚應(yīng)采用超重型或重型動力觸探等方法，檢查置換墩著底情況及 承載力與密度隨深度的變化。 確定軟粘性土中強夯置換墩地基承載力特征值時，可只考慮墩體，不考慮墩間土的作用，其承載力應(yīng)通過現(xiàn)場單墩載荷試驗確定，對飽和粉土地基可按復(fù)合地基考慮，其承載力可通過現(xiàn)場單墩復(fù)合地基載荷試驗確定。同時對于強夯地基變形計算應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB 50007 有關(guān)規(guī)定。夯后有效加固深度內(nèi)土層的壓縮模量應(yīng)通過原位測試或土工試驗確定。 沉降觀測與加固效果 本工程共設(shè)置沉降觀測標 21 個（其中永久性沉降標 9個），觀測儀器用 N-2 水準儀，達到二等水準的觀測水 平。從觀測結(jié)果看，完全能滿足差異沉降小于 1/1000、彎沉盆差小于 5cm 的要求。通過對強夯置換法采取現(xiàn)場施工試驗后，在特定的地質(zhì)條件下，采用強夯塊石墩及塊石墊層復(fù)合地基綜合加固，人工雜填土和淤泥土層的設(shè)計方案在技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟上是合理的。大型試驗結(jié)果表明，強夯塊石墩和塊石墊層復(fù)合地基加固效果明顯，可以達到結(jié)構(gòu)對地基承載力和變形的技術(shù)要求。同時由于大面積強夯時，夯點間距擴大為 4m4m ，個別區(qū)域 4.5m4.5m ，單點夯擊能減少到 1500 kJ，單點擊效 6 8 擊，滿夯推平后，實測全場區(qū)平均夯沉量為 20 23cm，實測標高平均為 3.87m，設(shè)計平均標高為3.73m，山皮土厚度節(jié)約 12 15cm，節(jié)約山皮土約 4.8 萬噸，節(jié)約資金約 180 萬元。 開展強夯機理的設(shè)計計算方法的研究，強夯法雖在工程中得到普遍應(yīng)用，但有關(guān)強夯機理的研究，國內(nèi)外至今尚未取得滿意的結(jié)果。筆者認為應(yīng)著重研究強夯置換的施工技術(shù)和施工工藝以及強夯法和其他方法結(jié)合的綜合處理技術(shù)，進一步擴大強夯法的應(yīng)用范圍。 參考文獻： 1 張慶華，畢秀麗強夯法加固機理與應(yīng)用 M濟南：山東科學技術(shù)出版社， 2003 2 鄭穎人，陸新，李學忠，等強夯加固軟黏土地基的理論與工藝研究 J巖土工程學報， 2006， 27（ 03）：3133 3 費香澤，王釗，周正兵強夯加固深度的試驗研究 J四川大學學報， 2008， 31（ 09）： 5758 閱讀相關(guān)文檔 :級配碎石調(diào)平層在填砂路基中的應(yīng)用研究 西藏措勤縣加不勒磁鐵礦礦床地質(zhì)特征及找礦方向 淺談公路橋梁施工安全管理 建筑工程地質(zhì)勘察與基礎(chǔ)設(shè)計的關(guān)系解析 有關(guān)水庫工程施工中的防滲漏技術(shù)分析 小議輸變電工程施工技術(shù) 小型農(nóng)田水利工 程建設(shè)存在的問題及對策 淺析馬尾松育苗造林 關(guān)于輸電線路設(shè)計的要點分析 淺談水環(huán)境的創(chuàng)新管理 瀝青混凝