强夯置换处理软土地基的施工研究

2024-06-05

强夯置换处理软土地基的施工研究(精选14篇)

篇1:强夯置换处理软土地基的施工研究

强夯置换处理软土地基的施工研究

文章对软土地基的.加固问题,结合施工实践,阐述了强夯置换施工工艺,探讨了施工参数的选择.

作 者:王敏 吴洪涛  作者单位:呼伦贝尔公路工程局,内蒙古,海拉尔,021008 刊 名:内蒙古科技与经济 英文刊名:INNER MONGOLIA SCIENCE TECHNOLOGY AND ECONOMY 年,卷(期): “”(3) 分类号:U412.22+2 关键词:地基加固   强夯   软土地基   工艺  

 

篇2:强夯置换处理软土地基的施工研究

当夯击过深而发生起锤困难时停夯,向坑内填料直至与坑顶平,记录填料数量,如此重复,直至满足规定的夯击次数及控制标准完成一个墩体的夯击。当夯点周围软土挤出影响施工时,可随时清理,并在夯点周围铺垫碎石,继续施工;

(6)按由内向外、隔行跳打原则完成全部夯点的施工;

(7)推平场地,用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程;

篇3:强夯处理软土地基施工技术

我公司承建的大呼高速公路路基桥涵工程,位于朔州市右玉县,全长13.44 km,其中有很多段软土地基,最长的有1.190 km,地基类型为Ⅰ级非自重湿陷黄土。

2 方案选择

1)湿陷性黄土路基设计原则及处理方案。

根据湿陷等级、湿陷土层厚度及湿陷起始压力、湿陷土层所处的地理位置、路基填挖情况,本项目湿陷性黄土路基设计的原则为:a.设置完善的排水系统,对路基范围和附近坑、洞回填夯实。b.地基处治采用强夯等措施,消除黄土层的湿陷性和高压缩性。

2)强夯原理。

湿陷性黄土的垂直大孔性、松散多孔结构和遇水即降低或消失的土颗粒间的加固凝聚力,是它发生湿陷的两个内部因素,而压力和水是外部条件。地基处理的目的是改善土的性质和结构,减小土的渗水性、压缩性,控制其湿陷性的发生。强夯法就是针对湿陷性黄土的特性,采用起重机将大吨位的夯锤提升到一定高度,使其自由下落,通过对地基施加很大的冲击能,使地基强度提高,土的压缩性降低,消除黄土的湿陷性,以达到地基加固的目的。重锤冲击致使土颗粒破碎或产生水间的相对移动,使微结构破坏,从而使孔隙中气体迅速排出或压缩,孔隙体积减小,从而形成较密实的土体结构。软土在排水固结后结构得到改善,承载力提高,承受外界荷载时土的沉降量较小,从而有力保证了路基的稳定性和行车质量。强夯适用于含水量较高的粘性土、湿陷性黄土地基施工,此外还可用于碎石、砂土及人工填筑地基施工。

3)图纸设计要求。

图纸设计要求填方段原地基采用重锤夯实处理,路基顶面填30 cm砂砾,挖方段开挖至路槽以下50 cm,重锤夯实后回填灰土,顶面填30 cm砂砾。

根据施工设计要求,强夯夯击能应不小于1 000 kN·m。

3 强夯施工步骤

1)清理、平整场地,原地面清表,放样布点。夯锤脱钩后起重机不可避免地前后晃动。由于夯锤较重、提升较高,夯击设备整体重心较高,为防止施工中起重机倾覆,除增设必要的安全设备外,还应用推土机对施工区域进行必要的整平。2)根据设计图纸夯击点位布置图,标出第一遍夯点位置,并测量场地高程,采用等边三角形布点。夯点间距和夯击次数应由试夯取得。本工地采用1 000 kN·m强夯,夯点间距为1.8倍锤径;夯击分两遍,第一遍夯击偶数编号的主夯点,第二遍夯击奇数编号的主夯点,最后满夯(满夯夯击能为400 kN·m),满夯每点两击,夯点以梅花状排布,夯痕间以1/4d搭接。3)起重机就位,使夯锤对准夯点位置。4)测量夯前锤顶高程: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。观测时仪器要远离夯点,避免强夯引起的振动影响测量效果。5)按设计规定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击。6)完成第一遍全部夯点的夯击次数,应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,且应同时满足:a.强夯最后两击的平均夯沉量不大于5 cm;b.夯坑周围地面不应发生过大的隆起。7)在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。8)操作要点:a.强夯前,平整场地后强夯两遍,第一遍以等边三角形分布,第二遍夯击时重复第一遍的步骤,布点在第一遍夯击点之间,最后满夯。b.夯击时,先夯第一排,然后夯第二排,以此顺序依次进行。夯点的夯击次数,以最后两击的平均沉降量不大于5 cm为参考控制标准。c.夯击过程中,若因坑底面倾斜造成夯锤歪斜时,应及时将坑底垫平。d.第三遍满夯每点夯打三击,夯痕间以1/4d搭接。e.夯点间距系参考以往经验确定。施工前应进行试夯,根据强夯试验结果,确定合适的技术参数。f.强夯与非强夯路段间设置过渡段,过渡段内将原地面采用一夯挨一夯的满夯处理。

4 强夯施工注意事项

1)强夯处理范围应比路基稍大,平度工地设计强夯范围为护坡道之内区域。2)夯击产生的振动力较大,应注意对附近建筑物的振动影响。3)夯击时锤底要保持平稳,夯位准确,如错位或坑底倾斜过大,应用砂土或其他透水性材料将坑底整平。4)当地下水距地表面2 m以下且表层为非饱和土时,可直接进行夯击,当地下水位较高不利于施工或表层为饱和粘性土时,可加设垫层或采用井点降水。本工地强夯施工除加设40 cm碎石渣垫层(最初设计为60 cm碎石料垫层)外,还在强夯段路基两侧采用井点降水管井进行降水,管井内径30 cm,井深15 m,间距75 m,强夯期间管井降水,在地下形成扇形降水区,降低地下水位并及时消除夯击过程中产生的超静孔隙水压力。5)雨季强夯时夯坑内或夯击过的场地有积水时应及时予以排除。冬季施工时应先将表层冻土击碎,然后再按设计要求进行夯击。6)必须在确实达到止夯标准时方可停止夯击。7)某一点强夯时可能会引起周围区域的隆起,特别在增设垫层情况下,要注意强夯点地面标高变化值,隆起过大时应终止夯击。8)第一、二遍强夯间,第二遍强夯与满夯间应有适当的时间间隔,以消散土中因强夯而产生的超静孔隙水压力,间隔时间长短取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。本工地第一、二遍强夯间歇期为15 d;第二遍强夯与满夯间歇期为7 d。9)强夯结束后取土样进行试验,测定土的干密度,检验土的承载力是否达到设计要求。

5强夯处理效果分析与结论

通过强夯施工观察:强夯7 d后从夯击终止时的夯面起至其下5 m深度内,竖向每隔50 cm采取土样进行试验,发现强夯后地表3 m内土质结构得到了较好的改善,土的孔隙比大大减小,含水量明显降低,地基土的容许承载力增大,超过上部路基产生的压力。

通过对大量试验数据的统计,强夯处理结果分析结论如下:

1)土的天然含水量在低于塑限含水量的1%~3%,且接近最佳含水量时,强夯效应最好。天然含水量接近最佳含水量且不大于塑限含水量,含水量分布均匀时,最后两击夯沉量之和、之差越小,消除湿陷深度越深。此时,用夯沉量控制强夯效应是比较科学、可行的。2)在地表水和地下水的影响下,土体天然含水量无规律。地基的土质和含水量直接影响到强夯效果,当天然含水量大于塑限含水量时,同一夯击能的影响深度大大减少,还会出现土体反弹。3)湿陷性黄土夯实到一定程度,夯实遍数对加固深度影响较小。4)最后两击夯沉量之和、之差的限值控制是强夯质量控制的关键,设计图纸给定之和不大于15 cm,之差不大于8 cm,在夯沉量满足设计要求的情况下,湿陷性消除深度可以满足要求。

摘要:结合软土地基处理工程实例,就湿陷性黄土路基设计原则、处理方案选择以及强夯原理等作了简单介绍,重点对强夯施工步骤、施工注意事项、强夯处理效果进行了阐述,以推广强夯处理技术的应用。

关键词:软土地基,强夯,处理效果

参考文献

篇4:强夯置换处理软土地基的施工研究

关键词:公路建设;软土路基;强夯置换;施工设计;施工参数 文献标识码:A

中图分类号:U416 文章编号:1009-2374(2015)15-0109-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.057

强夯置换是从重锤夯实施工技术上发展出来的动力加固地基方法,该项技术通过吊升设备将重锤提升到一定高度之后使其自由落下,通过产生的冲击能进行软土表面碎砾石垫层夯击,将碎砾石垫层挤压进软土层中实现置换,能够提高一定范围内的地基承载能力,降低源头地基的压缩性,可以明显改善地基受力性能,多年的工程建设实践表明这种方法的适用性很强,尤其是对于软土地基施工效果很好。

1 强夯置换施工设计

强夯置换施工中块石中存在的孔隙是土体中孔隙水排出的理想通道,通过强夯置换施工,能够进一步缩短软土排水固结的时间,在较短时间内就能够实现地基土强度、土压缩性与沙土抗液化条件的改善。

1.1 强夯方案适用性分析

强夯方法能够用于碎石土、砂土、低饱和度粉土以及湿陷性黄土,对于饱和度极高的黏性土也能够使用,但是在超孔隙水压力影响下,处理效果不十分理想,特别是加固淤泥以及淤泥质土效果不好,但是强夯置换方法则能够有效提高饱和度很高的黏性土以及淤泥质土的地基承载力。强夯置换在3~7m深软土层上有一定经济性与可靠性,对比换填施工,需要适当减少弃土占用耕地面积,同时有效节省了石料用量,对比其他软土路基施工技术,施工成本更低,加固效果更加稳定可靠,但是强夯施工

噪音与振动较大,在人口稠密的地区不适宜开展施工。

1.2 夯击重量、夯点布置方案设计

通常强夯施工都依据法国梅纳修正公式,结合施工现场实际情况确定夯锤重量,布置夯点时,夯点间距过小,夯击容易产生密实层,对夯实能量向深层的传递造成了很大困难,而且夯击上部土体容易从侧向已经形成的夯坑中挤出,导致坑壁坍塌。而夯击间距过大,会导致置换用量较小,无法获得理想的加固效果,通常情况下设置夯点间距要超过或者等于两倍夯锤直径。夯点通常都采用正方形布置方案,采用跳点夯击,实际上每遍夯点之间距离为两倍间距,按照柱网布置夯击点。

1.3 夯击遍数、夯点击数确定

为了尽快通过强夯消除超静孔隙水压力,获得最佳强夯加固效果,强夯分四遍进行,第一遍、第二遍均为主夯点,夯击能量为3000kN·m,第三遍、第四遍夯满,夯击能量为第一遍第二遍的1/2即可。夯击点数通过前后两次夯击沉降差来确定,同时控制单机沉降量在50~100mm之间。

2 强夯施工

公路软土路基的强夯置换施工主要有施工准备工作、夯区垫层整平、定位放线、根据设计方案确定施工参数、试夯、施工参数调整与大面积施工等环节。施工参数的确定不能仅依靠主观与工程经验,需要根据试夯结果进行适当调整,选择有代表性的地点进行试夯,根据施工实际情况来对施工方案进行适当的调整,在此基础上对施工方案的合理性进行充分论证,及时进行参数调整,从而保证强夯质量。

2.1 施工准备

进行施工现场的实际勘查,结合设计方案实际情况,确定需要夯实的位置,学习设计图纸等技术文件,编制完善的施工方案,开展技术安全交底,清理地表土,保证其满足透水性材料需求,并检查施工机械、现场人员、施工材料的准备情况。

2.2 夯区、垫层整平

按照施工设计方案要求的置换厚度,选择适用的施工材料,主要有砂砾、碎石等透水性材料,铺筑垫层,使用平地机或者推土机整平。

2.3 定位放线

施工现场使用全站仪放样,标准中线边线,选择合适的夯点,主夯点横纵向间距为6m,副夯点之间两个主夯点之间各布置一个,使用白灰进行标注。

2.4 施工参数确定

根据上节计算公式确定夯击能和锤重,同时选择相应的夯锤落距,开工之前进行夯锤质量与落距检查,同时在钢丝绳上做好落距标志,控制夯锤落距偏差在30cm以内。强夯置换布点形式要按照基础形状合理选择,通常都为梅花形布置,第一遍夯击点间距选择夯锤直径的2.5~3.5倍即可,第二遍夯点位于第一遍夯点的中间。

开工之后需要首先清理整平施工场地,标出夯点位置之后进行每个夯点的标高测量,强夯整平结束之后争取每一个夯点都能够满足设计标高要求。

2.5 试夯

2.5.1 试夯。施工之前需要根据提出的强夯参数以及替代方案进行试夯,按照设计单位初步确定参数,制定试验方案,选择施工场地有代表性的位置选择试验区进行试夯。

2.5.2 施工参数的最终确定。通过试夯,验证工艺加工方案的可行性,确定最佳夯击能、夯击数、夯坑间距、间隔周期、地面变形量和填料最优级配等参数,指导进行大规模施工。

2.5.3 强夯置换夯点夯击次数需要通过现场测试确定,但是同时也要满足平均夯沉量规范要求和地基承载力要求。

2.5.4 测试满足要求之后提交强夯置换试验报告,指导进行大面积施工。

2.6 施工

图1 强夯置换施工示意图

按照试夯确定的施工参数进行大面积施工,最后两遍夯击沉降量满足设计要求为止。之后平整长期,对强夯点适当填筑透水性材料,将整个段落慢夯一遍,进行再次整平碾压,该段落强夯置换施工结束。通常施工认为,为了削弱强夯置换过程中土层出现覅安的挤压和隆起,置换点应该采用两三遍交叉布置的方式,每遍都采用正方形或者排间交错布置的方式,最后开始满夯。满夯能够进一步提高地基表层密实度,在经过2~3次的置换施工之后,置换点最好采用梅花形布置,并根据要达到的承载力大小以及原状土抗剪强度确定夯击点间距,必要时可采取小间距。

3 结语

采用强夯置换的方式处理软土路基能够发挥置换加固、挤密和排水作用,有效克服了强夯加固饱和软土路基的缺陷,施工方便,取材方便,施工速度很快,造价较低,能够节省约30%以上的投资,有着十分明显的经济优势,在公路软土路基处理中有着较高的推广价值。

参考文献

[1] 李治平.塑料排水板加固公路软地基施工及质量控制[J].筑路机械与施工机械化,2011,25(2).

[2] 吴益林.深层搅拌石灰桩法在公路软地基加固处理中的应用[J].现代商贸工业,2012,20(4).

[3] 熊财恒.粉喷桩处理公路软地基施工工艺与检测方法浅谈[J].今日科苑,2013,(18).

[4] 田建雄,罗康生.大新高速公路软地基施工技术体会[J].山西交通科技,2012,(3).

篇5:强夯置换处理软土地基的施工研究

1.软土地基的基本特性

水利工程土坝软土地基即地基以软土结构为主的一种地基类型,而粘性土,泥炭与沙质土均归类为软土。此类土质具有较高的含水量,同时土质松软,其地基的承载负荷较小。我们将水利工程土坝软土地基的特点归纳为下述几点:(1)具有较差的透水性,主要是因为此类土体大多为淤泥结构,一些过量的水分不能第一时间排出。所以,在工程环节,若相关工作者没有予以全面处理,那么就会在很大程度上影响到水利工程的可靠性。(2)具有较快的沉降性,沉降性主要是因软土地基内的含水量偏高,较之常规土质,沉降比率较为迅速。(3)缺乏均匀度,软土的种类具有多样性,差异化的软土土质的强度及密度都存在较大差异。在水利工程环节,软土因其载荷力偏低的特点,施工过程可能会发生坍塌及裂缝的情况,由此可证,其缺乏足够的均匀度。(4)具有较强的可压缩性。因软土地基特点较为显著,其不仅缺乏稳定性,同时还具备了一定的可压缩性。伴随水利工程的持续发展,相关工作者需要对软土地基的压缩性予以控制,这样可以完善软土地基对水利工程造成的影响。(5)存在一定的易变特性,我们所提及的易变性即,软土地基在因外力作用下,会由以往的固态结构变为其他状态。因为软土地基具有较高的易变性,所以会为水利工程建设带来一定的`影响。

2.软土地基处理措施

2.1替换土措施

替换土措施是按照水利工程土坝软土土质环境去深化地基品质的一种手段,此措施具有简单易行的特点。在工程环节,相关工作者利用水泥及灰土等人工材料去替代软土。不过替换土也存在其弊端。替换土的优势为操作便捷,我们只需择取相对稳定的土质就能够深化软土土质的整体载荷力,但是替换土的劣势在于会因地质环境而受到约束,在路途较远时予以运输,不但会增加工程耗时,同时还会提高工程的投资成本,因此在实施替换土工程前,我们一定要全面分析工程附近的地质环境,若附近的地质环境允许,那么即择取替换土措施。

2.2排水固结措施

排水固结措施是解决水利工程土坝软土地基常见措施,因为排水固结措施可以通过排水设备将水利工程土坝软土地基内过量的水分排出,因此深化土坝软土地基的稳定性,这在很大程度上也提高了地基的整体载荷。不过工程环节,一些工作者会错误地认为,即使将地基内部的水分排出也无法提高土坝软土地基的稳定性,同时还会造成土坝软土地基疏松等问题,而实践资料显示,此观点缺乏实证依据。在土坝软土地基排水环节,相关工作者要遵循有关规定,按照现场情况设计相适应的方案,只有这样才能体现出排水固结法的有效性。

2.3旋喷措施

旋喷措施是利用旋喷机所产生的旋喷桩去提高地基的荷载,旋喷还可以作为连锁桩工程及定向喷射成连续墙的地基防渗施工。旋喷桩的使用主要依附于加装了特殊喷嘴的注浆管,将加装了特殊喷嘴的注浆管安装到土层中,其深度要在工程前设计完成,喷嘴在开启时随自传而升高,在高压喷射水泥固化浆液以及土体混合并凝固硬化后成桩。此措施所成桩具有较高的强度,且压降低了其压缩性。此措施使用于冲填土以及软黏土的加固,旋喷法对有机质饱和度较大的地基土质效果不理想,因此,是否择取旋喷措施,我们在工程前要予以整体分析。

2.4化学固结措施

化学固结即通过气压与电化学手段,经木质素类等化学材料对软土地基予以相应的浇筑,利用化学反应,对淤泥质黏性土等土质予以全面处理,提高软土地基的土质强度。化学固结措施还可以利用人工合成材料加筋加固,人工材料加筋加固法是在软土地基处理换几个,把高强度或韧性的人工合成材料浇筑在软土内,经高压摩擦促使人工合成材料和软土全面混合,深化软土质的稳定性及荷载。结语综上所述,针对水利工程土坝软土地基的处理主要包括下述几种措施:

(1)替换土处理法。

(2)排水固结法

(3)旋喷法。

替换土措施是按照水利工程土坝软土土质环境去深化地基品质的一种手段,此措施具有简单易行的特点。在工程环节,相关工作者利用水泥及灰土等人工材料去替代软土。不过替换土也存在其弊端。替换土的优势为操作便捷,我们只需择取相对稳定的土质就能够深化软土土质的整体载荷力,但是替换土的劣势在于会因地质环境而受到约束,在路途较远时予以运输,不但会增加工程耗时,同时还会提高工程的投资成本,因此在实施替换土工程前,我们一定要全面分析工程附近的地质环境,若附近的地质环境允许,那么即择取替换土措施。排水固结措施是解决水利工程土坝软土地基常见措施,因为排水固结措施可以通过排水设备将水利工程土坝软土地基内过量的水分排出,因此深化土坝软土地基的稳定性,这在很大程度上也提高了地基的整体载荷。不过工程环节,一些工作者会错误地认为,即使将地基内部的水分排出也无法提高土坝软土地基的稳定性,同时还会造成土坝软土地基疏松等问题,而实践资料显示,此观点缺乏实证依据。在土坝软土地基排水环节,相关工作者要遵循有关规定,按照现场情况设计相适应的方案,只有这样才能体现出排水固结法的有效性。旋喷措施是利用旋喷机所产生的旋喷桩去提高地基的荷载,旋喷还可以作为连锁桩工程及定向喷射成连续墙的地基防渗施工。旋喷桩的使用主要依附于加装了特殊喷嘴的注浆管,将加装了特殊喷嘴的注浆管安装到土层中,其深度要在工程前设计完成,喷嘴在开启时随自传而升高,在高压喷射水泥固化浆液以及土体混合并凝固硬化后成桩。此措施所成桩具有较高的强度,且降低了其压缩性。此措施使用于冲填土以及软黏土的加固,旋喷法对有机质饱和度较大的地基土质效果不理想,因此,是否择取旋喷措施,我们在工程前要予以整体分析。

参考文献:

[1]涂国凌,吴新翔.洪门水电站土坝渗流监测自动化系统的设计[A].

篇6:强夯置换处理软土地基的施工研究

本工程为上海宝钢滩涂区域配套新建雨排水泵站工程地基处理工程。地基处理范围为上海宝钢滩涂区域配套新建雨排水泵站周边的道路及雨水泵站西面的雨排水管及雨水井。采用的地基处理方法为: 塑料排水板+ 强夯处理。地质条件

新建雨水泵站临近长江堤坝,拟建场地属于长江河漫滩地貌,场地现已吹填6m 左右厚的粉砂土层和回填了70cm 厚的粘土层,时间约二年半。地质情况: 基底的③、④层淤泥质土均为流塑状软淤泥质粘性土层,场地普遍分布。根据临近场地下卧软土层厚度和埋深情况分析,拟建场地下卧软土层厚度一般达到约20m 左右。具有高含水量、高灵敏度、大孔隙比、高压缩性、低强度特性,并具有触变和蠕动不良特性,大面积回填时沉降大,施工开挖易造成边坡失稳及地基失稳。施工方案

3.1 塑料排水板+ 强夯的施工步骤

第一步: 施工放线、场地表面清理并整平(同步进行工前现场测试);第二步: 构建临时排水系统(同时埋设位移测量系统: 沉降板、水平位移监测桩位等,并进行初始观测读数、记录等,此后按使用要求进行连续监测);第三步: 埋设孔隙水压力传感器,进行位移和沉降观测;第四步: 插塑料排水板;第五步:平土至设计标高5.60m;第六步: 一遍点夯,并进行各种监测;第七步: 普夯(锤印搭界1 /4),并进行各种检测;第八步: 推平碾压;第九步: 质量检验。

3.2 塑料排水板施工

3.2.1 塑料排水板实施概况

塑料排水板正方形布置,塑板长度24m,间距为1.2m。塑料排水板选用板带型,芯体周围包有过滤层,并带有刻度和电子测深装置以便施工现场控制插板的长度,工程塑料排水板采用可测深塑料排水板,塑料排水板在现场随机抽样送往实验室进行性能指标测试,本工程数量为93098 米。

3.2.2 塑料排水板施工流程

根据打设板位标记进行打设机定位→安装管靴→沉设套管→开机打设至设计标高→提升套管→剪断塑料排水板→检查并记录板位等打设情况→移动打设机至下一板位。考虑到门架式插板机设备较大,变向不灵活,所以插板机应尽量采用长距离直线施工,减少变向次数。

3.2.3 施工机械选择及配备

根据施工场地地质条件以及塑料排水板深度,每台插板机的天的工作能力本工程,选用2 台DJL30-25A 型号插板机进行塑料排水板施工。

3.2.4 塑料排水板施工工艺

(1)采用全站仪定出塑料排水板中线和边线桩,用测绳按设计图要求定出每根塑料排水板的位置,并用石灰或竹偏桩进行标识。(2)根据垫层厚度和打插深度要求确定管长并在插管上由插管下端起与垫层厚度和打插深度两者总厚度相等长度的位置作标记,控制打插深度与要求一样。(3)从上至下将排水板条放进插管内至插管下出口处露20cm左右为止。将底下露出部分的板头环起回插进插管插口内(5cm ~l0cm),插上桩尖,从上面拉紧排水板使桩尖完全密封贴紧插口。(4)将插板机准确定位,调整插管竖直,下插至设计深度。提升插管(使桩尖带着排水板一起离开插管的插口,排水板固定留在软土地基内〉,直至插口离开地面50cm 左右为止。在离地面30cm 处将排水板割断。(5)沿轨道移动插板机(移动距离与排水板打设间距相同为1.2m〉。连续重复,直至完成塑料排水板的打插工作。(6)作好施工现场的记录,做到打设一根,记录一根,检查一根,充分反映现场的实际情况。

3.2.5 塑料排水板施工技术要求及注意事项

(1)打设塑料排水板采用套管打设法,使用套靴;套管的断面形状、尺寸与管靴的材料、型式等应满足打设垂直度、深度等对套管强度及刚度的要求,并减少对地基产生扰动。(2)下沉套管时,套管垂直度不应超过± 1.5%。(3)打设时回带长度不得超过500mm,且回带的根数不宜超过总打设根数的5%,如回带长度超过500mm 时,应在插点附近补插,回带量应小于5%。(4)打设塑料排水板的平面间距偏差不得大于50mm,垂直度偏差不得大于1.5%,拔管后露出地面的塑料排水板长度为300mm,填土施工之前应将其弯折埋于砂中,如果发现与统计的平均插设深度相差大于1.5m,在附近补插,如果补插两次均相差大于1.5m,则按实际情况插设。(5)在施打塑料排水板过程中严禁出现扭结、断裂和撕破滤膜等现象。若出现此种情况,应在插点附近补插。(6)为保证施工质量,塑料排水板应做深度检验,要求电子测深率达到85%以上,并与刻度对照,检验排水板的实际施工深度。

3.3 强夯施工

3.3.1 试夯测试

在正式强夯施工前,根据图纸及《强夯地基技术规程》,选择地质条件具有代表性的场地进行试夯,在施工区域内选择1 ~ 2 点作点夯试验,以确定相应的施工参数。试夯过程中测定地面隆起量和沉降量。

3.3.2 强夯设备的要求

(1)夯锤材料: 根据本工程施工的实际情况及设计技术要求,锤底静压力20 ~ 30KPa,使用的夯锤为圆台形的铸钢夯锤,每个锤有4 个φ30cm 的通气孔。(2)起重设备选型: 起重能力按照地基加固深度、锤重和落距三者确定。按照能级不同选用起重能力大于30t 的履带式起重机。(3)脱钩装置: 根据本工程的强夯机具设备,使用滑轮组起吊夯锤,利用自动脱钩装置使夯锤形成自由落体。

3.3.3 强夯施工参数

夯击能1000-2000KN·m,单点击数4-8 击,夯点正方形布置,第一遍夯点4-6m 间距,振动碾压2 遍以上,1遍普夯,普夯夯击能500-1000KN·m。普夯夯点布置为搭界形,搭接d /4。强夯时应加强施工期排水,控制夯击、推平及碾压等工序间的间隙时间,根据超静孔隙水压力消散70% ~ 80%的时间确定。施工结束,按5 × 20m 方格网测量推平地面高程。

3.3.4 强夯施工方法

(1)首先平整施工场地,并测量标高,采用5 × 20m 方格网。(2)测量放线,同时用白灰标出夯点位置。(3)夯机就位,使夯锤对准夯点位置。(4)测量夯前锤顶高程。(5)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。(6)重复步骤(5),按设计规定的夯击击数及控制标准,完成一个夯点夯击。(7)重复步骤(3)~(6),完成全部夯点的施工。(8)由推土机推平夯坑,按5 × 20m 方格网测设场地标高。(9)进行下一道工序。

3.3.5 强夯施工主要技术要点

(1)停夯标准: 后一击的夯沉量小于前一击的0.9 时;每点最后两击平均夯沉量小于50mm。(2)强夯时要加强施工期排水,采取开挖排水明沟等措施,控制地下水位低于起夯面2m 以下。由于本工程施工区域离长江防汛墙较近,在施工前,在江堤附近设置隔振沟。隔振沟尺寸为底宽1m,深度3m。(3)施工过程中发现夯坑隆起过高(大于50cm)时,应将隆起部分挖至起夯面,整平后继续施工。(4)施工前在施工图上对夯点进行编号,施工对号进行,防止漏夯。施工中要及时检查各项数据和施工记录,不符合设计要求时应采取补夯或采用(下转第84 页)其它有效措施。(5)夯锤落距在施工前由各机组测量员、机长、监理工程师和业主代表共同施测,并做标识,质检员复测确认,施工过程中由测量员控制。夯击数由测量员控制,并具体负责签写《强夯施工记录》,《强夯施工记录》应如实填写锤重、落距、夯击数,每击的夯沉量及总夯沉量等,质检员检查并签字认可后,方可作为核算完成工程量的依据。地基处理效果

地基处理工程总历时55 天,其中塑料排水板+ 强夯仅用了20 天时间,经复合地基承载力检测,上部土地基承载力特征值大幅度提高,完全达到了设计要求。结论

篇7:强夯置换处理软土地基的施工研究

强夯法施工在阜朝高速公路地基处理中的应用

介绍阜朝高速公路强夯法在处理湿陷性黄土中的应用、施工方法,为类似湿陷性黄土处理方法提供借鉴.

作 者:王奇峰 WANG Qi-feng  作者单位:辽宁省高速公路管理局营口管理处,营口,115007 刊 名:北方交通 英文刊名:NORTHERN COMMUNI CATIONS 年,卷(期):2009 “”(5) 分类号:U416.1 关键词:强夯   湿陷性黄土   地基处理   动力密实机理  

篇8:建筑软土地基的强夯法加固处理

强夯法就是通过强烈迅猛的夯击能量来进行地基加固处理的方法, 此法能够提高土体的承载力与强度, 减小土的压缩性, 并防止固结沉降。因为采用强夯法来进行地基的加固处理具有施工机具简单、效果显著、速度快的特点, 同时还可以将某些废料重新, 具有变废为宝的效果, 而且其适用土质的范围广, 因此在建筑工程的地基加固处理中应用广泛, 具有很好的前景。但是此法的弊端就是施工中会产生强烈的声响和振动, 因此距离居民区较近的建筑工程则不宜采用。本文针对建筑软土地基的强夯法加固处理技术进行了浅要的介绍和分析。

1 建筑软土地基的强夯法加固处理技术

1.1 试夯

在进行强夯法施工前, 应当按照初步确认的强夯参数, 并在现场具有代表性的区域进行试夯, 通过测试来与夯前的测试数据对比, 以检验强夯的效果, 从而最后确定施工采用的各类强夯参数。如果不符合设计的要求, 则应当调整设计参数。而且在进行试夯之时, 也可通过设计参数不同的方案来进行比较, 从而择优选取。

1.2 场地平整

首先预估强夯后有可能造成的地面变形, 并且以此来确定夯前的地面标高, 然后采用推土机平整场地, 同时, 应仔细查明强夯场地的范围之内的各种地下管线和地下构筑物的标高及位置等, 尽量避免在其上方进行强夯的施工, 否则就应按照强夯法的影响深度来估计可能造成的危害, 并在必要时采取措施, 从而避免强夯施工时对其产生损坏。

1.3 垫层及降水

遇到地表层是细粒土同时地下水位较高的情况时, 就需要在表层铺设0.5m~2m厚的垫层, 垫层材料采用松散性材料, 或者采用人工进行地下水位的降低。这样的目的就是为了在地表产生硬层, 从而能够用以支撑起重设备, 以确保机械施工和通行, 又可以增加地表面和地下水的距离, 避免夯击时夯击效率降低或夯坑积水。

1.4 强夯夯击

采用强夯法施工的加固顺序应当先深后浅, 就是先进行深层土加固, 再进行中层土加固, 最后进行表层土加固。按照这种强夯施工的顺序, 在完成了最后一遍夯点的夯击后, 用推土机填平夯坑。所以夯坑底面上部的填土会比较疏松, 再加上强夯所产生的强振动, 也会使周围已夯实的表土层产生一定程度的松动, 因此, 通常应在夯完最后一遍夯点之后, 再采用低能量进行一遍满夯。而在夯后工程的质量检验之时, 有时仍会发现厚度较大的表层土的密实程度会比下层土更差;表明满夯没能达到预期效果。这是由于目前大多数工程中的低能量满夯还是通过同一夯锤来进行低落距夯击, 因为夯锤较重, 同时表层土又无上覆压力因而侧向约束小, 因此夯击时土体的侧向变形大。而对于砂土、碎石等粗颗粒的松散体而言, 侧向变形就会更大, 从而更难以夯密。因为表层土是浅地基中主要的持力层, 若处理不好, 就会加强建筑物的不均匀沉降和整体沉降。所以必须对表层土的夯实进行高度重视。有条件时其满夯应采用小夯锤进行夯击, 并适当提高满夯夯击的次数, 以增强表层土夯实的效果。

1.5 监测

强夯施工不仅要严格遵循施工步骤来进行, 而且还应设专人来负责施工中的监测等工作。首先, 开夯前应当检查夯锤落距和锤重, 以确保其单击的夯击能量满足设计要求。若夯锤使用太久, 则会因底面的磨损而使其重量减少。而落距不能达到设计要求的, 在施工当中也经常发生。这些均会影响单击的夯击能;其次, 强夯施工过程中夯点放线错误的情况也常有发生。所以在每遍夯击之前, 应对其夯点的放线进行一次复核, 而夯完后也应检查夯坑的位置, 发现漏夯或偏差应及时改正;再次, 施工中应当按照设计要求来对每个夯点夯击的次数以及每击的夯沉量进行检查。最后, 因为强夯施工所具有的特殊性, 在施工中所选择的各类参数及其施工步骤是否满足设计要求, 往往很难在施工结束后进行检查, 因此要求在施工中对施工情况和各类参数进行详细的记录。

1.6 强夯振动

按照国内大量的工程实践, 在强夯中造成的振动, 对于一般建筑物而言, 只要有10m~15m的间隔距离, 通常都不会造成有害的影响。而对于振动有特殊的要求的建筑或者精密设备仪器等, 当强夯的振动有可能会对其造成有害的影响时, 应当采取隔振或防振措施。比如设置满足要求去的隔振沟等。

2 建筑软土地基的强夯法加固处理质量控制措施

在施工前应当通过试验来确定强夯施工的技术参数。在夯击前应当先平整场地, 在周围设置排水沟, 并应当先对夯点进行放线定位, 并标好第一遍夯点的位置。在起重机就位之时, 夯锤就应当对准夯点的位置。若发现夯锤歪斜的情况时, 应及时进行坑地的整平。而在强夯施工前应当检查夯锤落距和锤重, 以保证单击夯击能够符合要求。在每遍夯击之前, 应当对夯点的放线进行一次复核, 在夯完后进行夯坑位置的检查, 发现漏夯和偏差应当及时改正。并应对施工过程中的各类参数及其施工情况进行详细的质量记录。

3 结论

由于强夯会产生较大的冲击能量, 从而在地基土中产生强大的动应力与冲击波。而强大的动应力与冲击波能够增强土层均匀的程度、改良土的振动液化情况、减少土的压缩性, 从而达到增强地基强度的目标。结合大量工程中地基通过强夯法来进行加固处理的实践结果证明, 对软土地基而言, 采用强夯法来进行加固处理, 并辅之以合理的排水措施, 其效果是相当明显的。

参考文献

[1]李玉平.浅谈强夯法在软土地基处理中的应用[J].长沙铁道学院学报:社会科学版, 2010 (2) .

[2]葛利军, 吴红霞.强夯法处理软土地基[J].黑龙江科技信息, 2009 (13) .

[3]李舢.建筑软土地基强夯法加固处理分析[J].技术与市场, 2010 (11) .

[4]黄世秦.浅析强夯法处理软土地基的方法[J].科技致富向导, 2010 (26) .

[5]黄金雄.基于强夯法的软土地基加固施工技术研究[J]科技资讯, 2010 (14) .

篇9:强夯置换处理软土地基的施工研究

关键词:深层强夯置换法 淤泥深坑 地基处理

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0093-01

1 工程概况

某工业厂房为框架结构,独立基础,基础埋深约2.25m,地基承载力特征值要求达到150kPa;厂房东北侧有一深约8.3m的水坑,现已用建筑垃圾回填到6.2m,水坑面积约为1626m2,水坑坑底为约3.5m厚的淤泥层,淤泥的天然含水量为45.9%,天然地基承载力特征值为50kPa,呈软塑-流塑状态,压缩模量为1.5MPa。由此可见,天然地基承载力很低,且坑底低于基础埋深,不能满足上部荷载对地基承载力及变形的要求,需要进行地基处理。处理后的地基承载力特征值要求达到150kPa,处理后地基土压缩模量Es≥7.8MPa,处理后二柱间沉降差小于1/1000。

2 工程地质及水文地质条件

第①层杂填土:暗黄褐色,粉土质,含植物根茎及砖屑,稍湿,土质松散。第②层新近沉积粉质黏土:暗黄褐色,可塑-硬塑,含螺壳及铁锰结核,切面稍光滑,无摇振反应,干强度及韧性中等,局部夹薄层粉土。第③层粉土:褐黄色,具灰斑,偶含姜石,稍湿,中密,无光泽,摇振反应中等,干强度及韧性低。第④层粉质黏土:灰褐色,可塑,土质湿软,底部较硬,富含钙质,切面稍光滑,无摇振反应,干强度及韧性中等。第⑤层粉土:黄褐色,稍湿,密实,无光泽,摇振反应中等,干强度及韧性低。底部含砂粒,局部夹硬塑状粉质粘土薄层。第⑥层中砂:黄色,长石、石英质,稍湿,中密,底部粒径较粗。

3 方案选择与设计

3.1 灰土垫层部分

上部结构荷载的设计要求为:处理后的地基承载力特征值要求达到150kPa,处理后地基土压缩模量Es≥7.8MPa,处理后二柱间沉降差小于1/1000。根据以上设计要求,并结合相关规程、规范和工程经验,决定采用1∶9灰土垫层,垫层厚度、宽度及压实系数须满足相关规范要求。

为了确保地基承载力和应力传递、扩散需要,在基础底45cm范围内采用3∶7灰土垫层。

3.2 强夯置换部分

根据基础底面的承载力特征值和上层填土厚度,按照规范要求确定该层土所需的地基承载力特征值。

;;

式中:为相应于荷载效应标准组合时,垫层底面处的附加压力值(kPa);为垫层底面处的自重压力值(kPa);为垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值(kPa);b为矩形基础或条形基础底面的宽度(m);l为矩形基础或条形基础底面的长度(m);为相应于荷载效应标准组合时,垫层底面处的平均压力值(kPa);为基础底面处土的自重压力值(kPa);z为基础底面下垫层的厚度(m);为垫层的压力扩散角(0),宜通过试验确定。

根据岩土工程勘察报告中提供的相关数据及现场分層情况,经详细计算得,淤泥土层顶面所要求的地基承载力特征值不小于180kPa,且处理深度要求不小于3.5m,必须穿过淤泥质土层。根据以上设计要求和计算数据,结合相关规程、规范,以及“当要求挤淤深度小于5m时,应考虑0.4的深度折减系数”等建议,经过分析研究,单击夯击能决定采用2000kN·m能级,夯击次数以最后连续两击夯沉量均≤50mm控制。点夯完成后,再进行满夯施工。满夯能级为1000kN·m,每点4击。锤印搭接1/4。具体计算过程如下。

(1)单击夯击能:本工程淤泥质土层要求处理后地基承载力特征值不小于180kPa;地基有效加固深度不小于3.5m。强夯置换的单击夯击能应根据现场试验决定。但在初步设计阶段,可按公式⑴、⑵进行估算,计算结果为:

较适宜的夯击能:kN·m;

夯击能最低值:kN·m;

初选夯击能宜在与之间选取,高于则可能浪费,低于则可能达不到所需的置换深度。根据淤泥质土层情况和有效加固深度,单击夯击能决定采用为2000kN·m能级。结合当地的机械起吊能力和强夯设备情况,选取夯锤重W=18.0t、落距H=11.5m,实际单击夯击能为:WH=2070kN·m。

由公式并根据(对于该类土折减系数取值为0.4),可计算出理论有效加固深度:H=5.75m。

(2)最佳夯击能:强夯时,空气被排出,土体压缩,孔隙水压上升,由于孔隙水的消散需要时间,故强夯时引起的孔隙水压可叠加。理论上最佳夯击能是有效影响深度底层孔隙水叠加至上覆土压力时的累积夯击能,应根据现场实试孔压决定,但因现场缺乏测量孔压的设备,故采用以下方法确定最佳夯击能。

记录试验时夯坑内土体竖向压缩量和夯击次数,当每击的夯击量出现由大→小→大的拐点时,说明此时夯坑底部地基土已发生侧向挤出破坏,开始产生较大的侧向变形了,则这时的夯击总量即为最佳夯击能。

(3)夯击遍数的确定:夯击遍数国内一般为2~3遍。根据本工程的土层情况,决定采用三遍,即两遍点夯,一遍满夯。前两遍目的是处理深层;第三遍为低能量满夯,目的主要是处理表面土层尤其是夯坑之间的空隙。第二遍取选取夯锤重W=10.0t、落距H=10.0m,实际单击夯击能为:WH=1000kN·m。

由公式并考虑影响深度折减系数(对于该类土折减系数取值为0.4),可计算出满夯的理论有效加固深度:H=4.00m。

夯击时每点连续四击,下一夯与前一夯印互错1/4夯。

为改善深层处的处理效果,点夯宜采用较大的夯点间距,以免夯击时在浅层形成密实层而影响夯击能往深层传递。

3.3 变形计算部分

按照各向同性均质线性变形理论,深层强夯置换法地基的最终变形量仍然采用分层总和法计算。只不过,计算公式中的压缩模量发生了一些变化。对于上层填土,计算公式中的压缩模量采用垫层换填后的压缩模量;对于下层淤泥土层,计算公式中的压缩模量采用强夯置换后土层的压缩模量。待压缩模量求出后,用相关软件进行地基处理变形计算,其最终沉降量满足设计要求。原状土上的独立基础采用岩土工程勘察报告中提供的压缩模量,用相关软件进行地基处理变形计算,计算结果与淤泥土层深坑上基础的沉降量进行比较,其沉降差满足设计要求。

4 主要施工工艺

(1)换填垫层法施工工艺:整平场地→垫层铺设→机械碾压→分层检测→重复以上工序直至设计标高。

(2)强夯置换施工工艺:在淤泥土层顶部铺设一定厚度和强度的建筑垃圾→标出夯点位置、测量场地高程→起重机就位、夯锤对准夯点位置→测量夯前锤顶高程→将夯锤吊到预定高度,脱钩自由下落进行夯击,测量锤顶高程→往复夯击,按规定夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击→重复以上工序,完成全部夯点的夯击→用推土机将夯坑填平,测量场地高程→重复以上工序,完成第二遍夯击→在规定的间隔时间后,用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。

5 结语

经过工程实践证明,采用深层强夯置换法处理后经过检测,该工程的淤泥深坑得到加固,地基承载力、沉降和沉降差能够满足上部结构的使用要求,故得出此法能够解决淤泥深坑的地基承载力和变形问题。

参考文献

[1]倪卓敏,朱斌.强夯法处理公路地基的应用[J].科技创新导报,2008,7:24.

篇10:强夯置换处理软土地基的施工研究

1.1透水性较差

软土地基的土壤透水性比较差,在施工前需要对软土地基进行适当的排水,来保证软土地基的稳固性,但是,对软土地基的排水处理需要投入的人力比较大,并且需要的时间也比较长。

1.2压缩性较高

软土地基比较松软,因此,它具有很高的压缩性,其自身的强度也不高。在施工的过程中,随着软土地基承载的重量越来越大,其就会发生严重的变形,进而造成工程的塌陷情况。

1.3沉降速度快

由于软土地基强度比较小,密度也不高,因此随着工程量的增加,其会发生下陷沉降,而且,它的沉降速度和其承载的压力有正比关系,承载的压力越大,其沉降速度就越快。

1.4结构不均匀

软土地基的土壤强度和土壤密度一般都比较小,这就导致了它具有不均匀的结构组成,随着工程量的增加,其软土地基就会出现裂缝破损的情况,更严重的话,会出现塌陷的情况[1]。

2影响软土地基处理技术的因素

2.1水利工程的质量要求

水利工程的建设中,一般都是软土地基的情况,因此,对软土地基就要采取一定的处理方法来使它达到工程的要求标准。水利工程也是多种多样,具有不同的使用用途和建设要求,因此,在水利工程的建设中就要根据其实际情况进行软土地基的处理,而不是以将软土地基的处理尽善尽美为前提条件,在水利工程的质量要求下,就需要对水利工程多方面的`因素进行综合考虑,来选择合适的软土地基处理方法来进行土质处理。

2.2水利工程的工期要求

水利工程的建设中,建设的工期是其重要的施工进度标准,因此,水利工程的建设中,要严格按照工期的计划来完成各项施工段的质量,避免工期延误对工程项目造成影响。在实际的水利工程建设中,软土地基的处理往往要根据工程的实际进度而进行,这就造成了软土地基的处理时间过于依赖整体工期,而缺乏合理有效的固定时间段来进行细致的处理工作,从而对软土地基处理技术的应用造成了局限性和不稳定性[2]。

2.3水利工程的施工环境

篇11:强夯置换处理软土地基的施工研究

塑料排水板处理软土地基施工技术总结

介绍了某高速公路塑料排水板处理软土地基的`材料要求、机械设备、质量标准、施工工艺及布桩方法,可作为工程技术人员的参考资料.

作 者:李守庆 作者单位:衡水公路工程总公司刊 名:黑龙江交通科技英文刊名:COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG年,卷(期):32(5)分类号:U416.1关键词:塑料排水板 处理 软土 地基 技术 总结

篇12:强夯置换处理软土地基的施工研究

1 设计简介

宁连公路北段高速化完善工程(下简称“本工程”)粉喷桩设计桩径为50cm,间距1~2m,按梅花型布置,桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则,通常为8~12m,用于粉喷桩的水泥(425#普通硅酸盐水泥)为干粉。根据地基含水量的大小,采用水泥喷入量为45~60kg/m。含水量在40%以下时,水泥用量为45kg/m;含水量在40~60%之间,水泥用量为50kg/m;含水量在60~70%之间,水泥用量为55kg/m;含水量>70%时,水泥用量为60kg/m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。

2 施工准备

2.1 粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料:施工场地的工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图,原地面高程数据表,加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

2.2 场地平整、清除障碍。如场地低洼,应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时,应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软,则应采取防止机械失稳措施。

2.3 施工机具准备,进行机械组装和试运转。

2.4 粉喷桩的.施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根,通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。

2.5 粉喷桩所用的水泥(425#普通硅酸盐水泥)应符合设计要求,并有产品合格证,并经室内检验合格才能使用,严禁使用受潮、结块变质的加固料。

3 施工工艺流程

3.1 粉喷桩施工。

3.2 操作步骤为:

①深层搅拌机械就位。

②预搅下沉(至设计标高)。

③搅拌提升,同时喷干水泥粉至地面以下0.5m处(设计桩顶)。

④在桩上部的5m长范围内重复搅拌一次(1/3~1/2)桩长、桩上部强度要求较高。

⑤重复搅拌提升,直到离地面下0.5m,上部回填5%灰土(或水泥土)并压实。

⑥关闭搅拌机械移位至下一桩位。

4 施工注意事项

4.1 控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度。

4.2 严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。

4.3 定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查,其直径磨耗量不得大于2cm。

4.4 当钻头提升至地面以下0.5m时,喷粉机应停止喷粉。

4.5 当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉,在第二次喷粉接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m。

4.6 粉喷桩施工时,泵送水泥必须连续,固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录,其用量误差不得大于±1%。

4.7 为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度,每工作班检查不少于2次,使垂直度偏差不超过1%。

4.8 搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求,搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录,深度应达到设计要求,时间误差不得大于5秒,施工前应丈量钻杆长度,并标上明显标志,以便掌握钻入深度,复搅深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。

4.9 储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg,如储量不足时,不得对下一根桩开钻施工。

4.10 粉喷桩必须根据试验确定的技术参数进行施工,操作人员应如实记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间等,监理人员应随时检查记录情况。

5 质量检测

5.1 粉喷桩属地下隐蔽工程,施工质量受机具、施工工艺、施工人员的责任心等多种因素的影响,因而其质量控制要贯穿于施工的全过程,并坚持全方位的施工监理。

5.2 施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况,记录其处理方法及措施。

5.3 成桩7天内浅部开挖桩头,其深度宜为0.5m,目测检查搅拌的均匀性,测量成桩直径。检查频率为10%。

5.4 在成桩7天内采用轻便触探仪检查桩的质量,触探点应在桩径方向1/4处,抽检频率为2%。

5.5 成桩28天后在桩体上部(桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m)分别截取3段桩体进行现场足尺桩身无侧限抗压强度试验,检查频率为2‰,每一工点不少2根。

5.6 成桩28天后,按1‰频率或每一工点不少于2根采用钻孔取芯法对其进行终检。

5.7 粉喷桩施工质量允许偏差应符合表1规定。

经检测并参照江苏省高速公路建设指挥部《粉喷桩施工质量的检验与评判方法》进行评分,本工程4.2万根粉喷桩共计41.8万延米均达优良级。

6 结语

6.1 粉喷桩处理高等级公路软土地基是当前最常用的方法之一,目前的粉喷桩施工队伍大多属个体私营,一定要加强管理,施工中要加强监理,实行全天候、全方位旁站,以确保施工质量。

6.2 对成桩28天的粉喷桩采用钻孔取芯法、动力解探法等进行检测是行之有效的,一方面可以通过芯样的抗压强度试验掌握桩体的强度,另一方面对整个桩体也是一次全面的检查,从而保障了粉喷桩的施工质量。

参考文献

〔1〕中华人民共和国行业标准.粉体喷搅法加固软弱土层技术规范(TB10113-96)

〔2〕江苏省高速公路建设指挥部.粉喷桩施工质量的检验与评判方法

篇13:强夯置换在复合地基处理中的应用

然而, 长期以来, 由于饱和度高的粘土其强夯效果不明显, 限制了该技术的进一步应用。

为此, 经过施工实践研究, 强夯置换技术能够解决这一问题, 同时还能够加强地基的稳固。

1 强夯置换作用机理分析

强夯置换将块石或者碎石等颗粒较大的材料向坑内进行回填, 利用起重机械连续夯锤, 在软土地基中形成一种利于强夯排水的置换墩, 该墩具有较强的作用, 可形成复合地基, 实现加强地基的目的。

在碎石强夯的过程中, 通过碎石向下的不断贯入, 进而使碎石桩下的土层说到冲击力的影响, 实现加密的效果;而另一方面碎石桩就会向四周的侧向挤出, 也加固了桩侧的土层;再一方面, 碎石桩也起到特大直径排水井的作用, 通过冲技能的作用使孔隙水顺利逸出, 随着水压力的消散而提高土体强度。

但是, 饱和细颗粒图由于土中粘粒含量多, 结合力较强, 渗透性较低, 加上孔隙水压力消散较缓慢的原因, 使得加固效果并不稳定或者显著。

为此, 在施工过程中, 应适当给予排水措施, 加速软土层在强夯过程中的排水固结, 最终达到加强地基的效果。

而强夯置换法夯入软土中的碎石桩在夯实并挤密软土的同时也为饱和土中的孔隙水的排出提供了顺畅的通道, 加速了软土在强夯过程中和夯后的排水固结, 提高桩间土的强度。大多数情况下, 强夯置换所采用的材料应是性能好以及级配好的碎石及块石;夯点的数量根据施工现场的试夯结构来确定, 点的排列形状应为正方形或者三角形, 达到稳固的目的。

2 工程实例

2.1 工程概况

庄河至盖州高速公路位于辽宁营口与大连之间, 该地区属于半湿润大陆性季风气候, 冬冷夏热, 年平均降水量为608~757mm, 沿途山貌为低山地貌、山间冲洪积谷地及丘陵地貌等, 部分地区覆盖有粘性土、强风化岩, 地层有一些残积粉质粘土, 部分地势低洼地段有软土地基出现, 其中K71+000~K71+220段路基填土高约18m, 表层为黑色粉质粘性土, 0~5.5m范围内承载力为100~120kpa;5.5m以下为强风化花岗片麻岩, 承载力在300kpa以上。考虑到地基承载力达不到设计要求、且路基填土高度较高, 故采用强夯置换法, 实现对原有软弱地基进行加固的目的。

2.2 设计施工参数

通过现场试夯确定强夯置换的处理效果及夯锤直径、夯击能量、夯击击数、夯击遍数、两遍夯击之间间隔时间等各项强夯施工参数, 夯点的布设采用正方形布置, 夯点之间的间距为3m, 采用间隔跳打法施工;强夯置换处理采用穿透黑色粉质粘性土层达到强风化花岗片麻岩层;夯击能为1600KN·m, 则需要夯击二遍, 采用间隔跳打方式进行施工, 两遍夯击的间隔时间设定在2~3周, 这样一来, 有充足时间消散超静孔隙水的压力;当满夯夯击能要求800KN·m时, 则满夯2遍。此次夯点的夯击次数根据现场的实夯次数来确定。

如下图1所示:

本次施工所需要的材料采用级配良好的碎石以及块石等硬质岩石, 若粒径小于5厘米的碎石量应不超过20%;若粒径大于30厘米的碎石量应小于30%, 同时含泥量不超过5%。

每一遍夯点的夯击次数应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定, 并且应满足以下几个条件:夯坑周围地面不应有大幅度的隆起;夯坑不宜过深或者发生起锤困难的现象;累计夯沉量为墩长的1.5~2倍;最后两遍所夯击量应小于50m m、夯坑周围地面不发生过大的隆起。

简言之, 各夯击点的数量, 都应最大限度使土体竖向压缩达到最大化, 侧向位移应最小化。

2.3 强夯置换工艺

其施工流程为, 如下图2所示:

施工的主要操作方法为:

1) 清除表层种植土, 平整施工现场, 在路基两侧开挖临时排水沟;

2) 施工作业面采用0.5m厚的碎石, 并在施工作业面上多堆放碎石;

3) 第一遍夯点的位置标注出来, 并实际测量现场地的高程;夯锤应置于夯点的位置, 按照由内向外的顺序, 选择1600KN·m的夯击能及间隔跳打的方式进行第一遍的施工, 夯击并记录坑的深度;

4) 在规定的时间后, 按照上述的方式进行第二遍强夯置换施工;

5) 摊平碎石作业面, 采用800KN·m的击能, 满夯两遍, 锤印的搭接不少于1/3;

6) 强夯置换边界左侧至坡脚、小桩号侧20米范围内设置过渡段, 采用800KN·m的击能, 满夯两遍;

7) 在坑内填满碎石土及山皮土等填料, 与原地面相平衡;若遇到现场低下水位升高时, 则采用人工降低地下水的措施, 避免夯坑积水。

2.4 质量检验

施工过程中应采用重型圆锥动力触探连续贯入检查置换墩着底及密实度情况;要求墩体达到中密~密实状态, N63.5每10cm贯入量击数应大于5击;置换墩着底及密实度情况检验数量均不应不少于夯点数的1%, 且不少于3点。施工过程中随时进行检测, 发现问题及时调整。

3 加固效果分析

3.1 承载力

施工结束后4周后, 取3点进行了现场复合地基荷载试验。墩体平均承载力特征值为fpk=515kpa, 墩体平均承载力特征值为fsk=200kpa, 检测结果证明, 加固后地基完全满足设计要求。

3.2 沉降观测

该段强夯置换加固处理2010年8月完成, 路基填筑前设置沉降观测杆, 于2010年10月底完成该段路基填筑施工, 中间预留一年的自由沉降时间, 经观测总沉降量48mm, 符合设计要求。至2011年底沉降趋于稳定, 2012年4月份施工路面, 2012年9月通车至今, 该段路基整体稳定, 路基路面未出现下沉、裂缝等病害。

4 结束语

强夯置换法综合了强夯加固和复合地基的优点, 能够加强路基的强度, 确保施工质量;其不仅能够在地下形成良好的排水通道, 而且可有效降低土体中的地下水位, 提高土体的强度, 满足设计要求, 是一种比较理想的地基处理方式。

摘要:近几年来, 随着公路建设规模也在不断扩大, 强夯置换技术在地基处理中得到广泛应用。本文阐述了强夯置换的相关概念及工作原理, 以庄河至盖州高速公路为例探讨了强夯置换在复合地基处理中的应用。

关键词:强夯置换,复合地基,加固

参考文献

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[3]吴道祥, 刘刚, 王国强等.强夯与强夯置换碎石桩复合地基承载力的试验研究[J].合肥工业大学学报 (自然科学版) , 2008.

篇14:强夯置换处理软土地基的施工研究

当前经济处于不断发展的阶段,随着经济的快速发展,建筑行业不断加快发展,越来越多的建筑工程得到规划施工,同时因人们安全意识的提高,使得对建筑工程的质量要求越来越高。近些年来,许多建筑工程因在建筑施工中存在严重的地基不稳、地基软化、地基抗震性差、地基沉降等问题,这些问题不仅影响建筑物的质量,同时还使人们的生命和财产安全都受到影响。地基质量的好坏直接影响建筑质量,因此要想提高建筑质量就必须从抓好地基质量开始。建筑工程软土地基压缩量较高,其含有一定程度的有机物成分,具有强度低的特征。对建筑工程软土地基进行有效处理,对建筑工程的主体结构的稳固性、安全性形成了坚实基础,只有这样才能保证建筑工程的质量,从而保障人民的生命财产安全。

1软土地基的概念

在建筑工程施工中,软土是一种纯天然含水量大、透水性差、压缩性能高的软塑到流塑形态之间的饱和黏土,还具有触变性与流变性等特点。其主要成分为淤泥土质,受长年累月的冲刷、撞击、沉淀而形成。具有以上特点的粉土、淤泥土等导致了软土地基的形成,软土地基往往造成建筑工程地基下沉,给建筑工程质量带来严重影响。

2软土地基特点分析

2.1软土地基压缩性较高

在建筑工程施工中,软土地基由于空隙较大,其施工中存在较大的压缩系数,受到的垂直压力达到一定程度时就会容易产生较大变形、沉降现象,导致了建筑物的使用安全与使用质量受到重大影响。

2.2软土地基触变性

触变性是软土地基较为显著的特点,在受到外力干扰时,软土地基固有形态发生较大变化,从而导致自身强度与承载力消失,影响使用。

2.3软土地基不均匀性

软土地基主要以细微土颗粒与高分散土为主要组成部分,这就造成了软土土质的不均匀性,在受力情况下极易导致土质变化,对软土地基自身结构的强度带来较大改变,严重影响建筑物质量。

2.4软土地基低透水性

软土地基的土质中有较高的含水量,基本达到饱和,使得软土地基本身存在较低的透水性,降低了地基的承载力和使用强度。

3软土地基的缺点

3.1稳定系数不高和强度太弱

软土顾名思义就是强度太低、压缩性高的软弱土层,软土在建筑工程施工的过程中起着决定性的作用,若软土得不到合理、有效的处理,往往会导致地基不稳、楼层下降甚至倒塌等情况。

3.2沉降变形

当软土地基所受到的外力作用太大或者上部荷载过多的时候,地基就会出现沉降或者变形,从而使建筑物的正常使用受到影响,使人们的生命受到威胁。当地基出现强烈的沉降变化时,就会使得工程地面产生裂缝或者建筑物结构间存在差异沉降,从而呈现出地基隆起、建筑物倾斜等严重现象,引发一系列的安全隐患。

4建筑工程软土地基重要性分析

因软土地基特殊的质地特征,容易造成地基变形或者沉降现象,因此在进行建筑工程软土地基施工过程中,若对软土地基处理不恰当,则会存在安全隐患,容易导致安全事故的发生。在进行施工前,必须做好勘察、测量等前期工作,精细化了解、掌握建筑工程软土地基现场的地质、水文等状况,采用恰当、有效、有针对性的处理技术,有效提高地基承载力,有效避免发生地基的.不均匀沉降,有效保障建筑工程的安全性与质量。

5软土地基技术处理

对软土地基处理时,必须充分了解当地土质进行施工,对不同的土质进行分区,分区后对不同区的土质进行不同的处理。为了使建筑工程具有经济性、合理性等特点,在进行施工时必须对设计方案进行探讨分析研究,结合现场实际情况应用相关处理技术来进行施工建设。

5.1强夯法

当前,进行软土地基处理最常见的方法是强夯法,其夯击的力度相对较大,深度加固也相对较深。强夯法是现阶段针对于软土地基处理的一种最快捷、最有效的地基加固手段,操作过程中主要是应用于建筑垃圾堆埋区、较大孔隙碎石土地基,还可以适用于湿陷性黄土、饱和度低的粉土等地基,但是不适用于淤泥类的土质地基、较高饱和度黏性土壤等地基。在对软土地基进行处理时,应用强夯法不仅可以提高地基的刚度,还能够使建筑施工地基迅速加固、变稳,对地基土质中的湿陷性及液化状态有效地去除,有效减少或避免地基问题的发生。

5.2软土地基排水法

在实际的建筑工程施工中,排水法的应用能够充分将软土地基中的水分有效排出殆尽。一般情况下,施工时需根据建筑工程地基状态、面积等实际情况应用排水法进行软土地基的施工处理,即通过挖掘排水纵向与横向的盲沟来有效排出软土地基的水分,使地基强度增加。利用盲沟排水可利用化学方法(通常情况下会利用生石灰进行排水)来排出、吸收水分,从而有效排除水分。

5.3堆载预压法

对软黏土地基的处理通常采用堆载预压法,在进行施工之前,可以合理应用建筑施工剩余材料、角料等对软土地基实施暂时性堆载、施加荷载,经过一段时间的荷载预压后软土地基会出现沉淀,大部分沉淀后将地基的荷载物移除,之后再进行施工。在对地基进行堆载时注意预压地基的荷载量不能大于地基的最大荷载量。

5.4换填垫层法

换填垫层法就是把地基下层较潮湿、松软的土层范围清除,再应用能抵抗永久变形、性能较稳定的材料进行换填,换填后进一步进行压实。在进行施工时,可应用碎石、建筑碎渣等材料实施垫层换填;对软土地基应用砂石实施垫层,可以有效增强建筑工程软土地基负荷能力,还可以促使软土水分挤压排出,形成凝固状,是处理暗穴的最佳材料。应用碎石土进行垫层,应对碾压密实度、厚度进行把握;换填垫层法具有工期短、造价低廉以及操作简单等特点,在建筑施工过程中得到广泛应用。

5.5深层搅拌法

深层搅拌法是一种较新型的软土地基处理技术,其主要用于含水量大的黏性土、淤泥以及饱和度高的粉土等软土地基处理,同时对软黏土进行加固处理。深层搅拌法运用特殊的深层搅拌机械,以水泥浆体为主要原料,经过深层次强制性混合、搅拌的过程使地基成为高质量、高强度地基。在利用深层搅拌法对软土地基进行加固时,地基加固的深度需大于5cm。此过程中需严格控制水泥的用量、搅拌机械钻井以及搅拌程度等,以确保软土地基处理顺利进行。深层搅拌法可提高地基承载能力以及边缘坡体稳定性,大幅降低沉淀量。

5.6真空预压法

真空预压法是在软土地基上设置砂垫层,应用不透气密封膜进行严实覆盖,充分阻断空气流通。其操作是经设置砂井或者塑料排水板等方式,快速加强牢固软土地基。在进行真空预压的过程中,所产生的里外气压差异不会对破裂的软土地基造成毁坏,反而可以形成反作用力释放软土地基的荷载,对软土地基的加固起到保护作用。真空预压法操作简易,无须进行堆载材料,工具设备也非常简易,工序也较为简单,缩短预压时间,大大降低了工程施工成本,适合大面积软土地基施工应用。

6软土地基处理注意事项

在进行软土地基处理时,需要注意的要素非常多,主要有施工层面、技术层面两个方面:

6.1施工层面

在进行软土地基施工时,最开始需要成立现场安全指导小组,一般情况下以项目经理为主要负责人,质量监督管理员作为辅助,其他有经验的施工人员实行配合,做到定期检查、分析,发现安全隐患需要及时给予解决。所有参与施工的人员都必须严格遵守安全生产制度,认真执行安全生产,保证工程任务顺利完成。工地相关治安、保卫人员需每天进行巡视,及时反映。

6.2技术层面

在进行软土地基技术施工处理的过程中,各处理技术的要点需要精确把握。比如软土砂垫层的铺设及水分清排,排水板裸露的头部必须进行摆正工作,经沙土的轻拍过程使桩头保持直立。同时必须保持排水板的完整、无损,每根桩均需应用整条排水板,以保障排水通道的畅通运行,避免阻塞。

7结语

现阶段,随着我国经济社会的快速发展,建筑工程也得到了快速的发展。因建设中特殊地质较多,对地基处理技术也相应提出了更高、更严格的要求。本文对建筑施工中常用的几种软土地基处理技术应用进行了阐述,为其他工作者提供理论依据。在实际的建筑工程施工过程中,需根据工程现场地基实际情况,选取更恰当、合适的处理技术,以保障建筑质量及人民群众的生命财产安全,促进建筑行业的健康发展。

作者:孙万庆 单位:云南省玉溪市建设工程质量监督管理站

参考文献:

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