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摘要:近年来,在加固地基时通常会选择强夯法来进行,其利用重锤自由落体时所产生的能量对地基土形成较大的冲击波及动应力,从而使地基的强度提高,使土的压缩性降低,所高砂土的抗液化条件,消除黄土的湿陷性,使土层的均匀程度提高,提高地基的承载力及减少地基变形。而且其在多种类型的土质地基中都能取得良好的效果,所以在各类建筑工程的地基处理施工中得以广泛的应用。。本文对强夯法各个施工工艺环节和质量控制要点进行了较为详尽的分析探讨,可为强夯法在地基加固应用提供参考。
关键词:强夯发加固;地基施工;应用分析
1强夯技术的特点
现今,在传统工艺的基础上,强夯施工开始走向多元化,且与其他的施工手段相比较,强夯技术具有以下一些特点:
1.1适用土层范围和应用范围广泛;
1.2有效加固深度,加固效果显著;
1.3施工机具简单,工期短,节省材料,节省工程造价。美中不足的是施工时产生的振动和噪音,噪音扰民,振动可能在一定范围内对其他的建(构)筑物和建筑物内安装和使用的设备、仪表仪器等产生不利影响,这也是强夯法进一步发展的瓶颈。
总之,只要环境允许、土层条件适合,强夯法在某种程度上比其他机械的、化工的或力学的加固方法使用更为广泛和有效,是最具节能省地优势的技术措施。例如,使用强夯法处理碎石土、砂类土、非饱和粘性土等粗粒土地基,其承载能力可提高200%---500%,压缩性可降低20%~90%。随着经验的丰富以及施工方法的科学化、现代化,尤其是排水条件的改善,使用强夯法所处理的土类不断增加,甚至对海底、水下的软弱土层也可尝试通过特殊工艺进行强夯处理。
2强夯法施工优点
强夯施工方法具有施工机具简单,施工方便,加固地基效果显著,适用范围广泛,能缩短工期和降低工程造价等优点。强夯法在开始时仅用于加固砂性土和碎石土地基,经过几十年的应用与发展,通过改进施工方法和改善地基土的排水条件,强夯法逐渐适用于加固从砾石到粘性土的各类地基。在我国强夯法用来加固碎石土,砂土、粘性土、杂填土及湿陷性黄土等地基土。我公司在近些年的施工过程中,坚持积极开拓、大胆创新的思路,开发出具有创意性的强夯处理施工方法,在约300多万平方米的强夯法加固地基施工实践中,创造出省、市级科技进步奖项目,同时也开创了在华东软土地区强夯法加固地基施工的先例。由于具备以上的优点,强夯法处理地基常被用于堆料场、仓库、车间、油罐、储仓、公路和铁路路基、机场跑道及码头、填海造地等工业与民用建筑项目中,而且其加固的工程项目范围逐步呈日益广泛的趋势。
3强夯法加固地基的施工工艺
3.1强夯法施工步骤
即:1)清理并平整施工场地;2)标出第一遍夯点位置,并测量场地高程;3)起重机就位,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)重复以上步骤,按设计规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击;7)换夯点,重复步骤第三到第六,完成第一遍全部夯点的夯击;8)用推土机将夯坑填平,并测量场地高程;9)在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数;10)用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
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3.2强夯法施工要点
3.2.1施工前应平整场地,用推土机预压两遍。如果场地地下水位比较高,底部积水对施工有所影响时,应采取措施提前降低水位或铺填0.5~2.Om的松散性材料(如中粗砂或砂石垫层),以防设备下陷和消散强夯产生的孔隙水压。
3.2.2一般夯锤重可取10~20t,其底面形式宜采用圆形;锤底面积宜按土的性质确定,锤底静压力值可取25~40kPa,对于细颗粒土锤底静压力宜取小值;锤的底面宜对称设若干个与其顶面贯通的排气孔(孔径可取250~300mm),且须保持畅通。
3.2.3强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它专用设备,采用履带式起重机时,自动脱钩装置的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固定的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。
3.2.4强夯地基应分段进行,应从边缘向中间进行,按起重机行驶路线从一端向另一端进行,每夯击完成一遍,用推土机平整场地,放线确定下一遍的夯点位置。强夯法的加固顺序是:先深后浅,即先加固深层土,再加固中层土,最后加固表层土,最后一遍夯完后,再以低能量满夯一遍,有条件以采用小夯锤击为佳。
3.2.5夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行,落锤应保持平稳夯位应准确。在每一遍夯击之后,要用新土将夯坑填平;在夯击过程中若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平。
3.2.6回填土含水量应控制在最优含水量范围内,如含水量低于最优含水量,可钻孔灌水或洒水渗透。
3.2.7强夯施工中夯锤自空中自由下落,冲击地面的瞬间会使地面产生强烈的震动,为避免其在施工过程中对邻近建筑物产生影响,在施工时应由邻近建筑物开始夯击逐渐向远处移动,当必须在邻近建筑物附近进行强夯时,可采取挖隔振沟的措施防止振害。
3.2.8施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录,包括检查夯锤质量和落距,夯前夯点位置,完成后的夯坑位置,每个夯点的夯击次数、遍数,每击夯沉量及总夯沉量等。
4.施工注意事项
4.1施工前应通过试验确定强夯施工技术参数。
4.2夯击前应先平整场地,周围作好排水沟,防止雨水流入场内;同时,应先对夯点放线定位,标出第一遍夯点位置。
4.3强夯施工前,应查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等,并采取必要的措施,以免因强夯施工而造成破坏。
4.4开夯前应检查锤重及落距,以确保单击夯击能量符合所选要求。
4.5起重机就位时,夯锤应对准夯点位置。
4.6发现因坑地倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑地整平。
4.7强夯施工前应检查夯锤重和落距,以确保单击夯击能符合要求。
4.8每遍夯击前,应对夯点放线进行复核(其偏差应小于5cm),夯完后检查夯坑位置,发现偏差和漏夯应及时纠正。
4.9当强夯施工所产生的振动,对邻近建筑物或设备产生有害的影响时,应采取防振或隔振措施。
4.10应按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量,施工过程中应对各项参数及施工情况作好详细质量记录;应控制最后两锤的平均下沉量第1、2遍不大于8c,第3、4、5遍应不大于5cm,如最后两锤的平均下沉数超过上述规定值,应再增加锤数使其达到标准。
4.1l一遍夯击完成后,应检测夯坑坑深度、夯点间距和处理宽度,检查施工记录。
4.12质检标准;控制桩测量定位精度≤5mm,水准机电测量定位精度≤l0mm,夯锤落距±300mm,锤重±100kg,夯点间距±500mm。
5结束语
强夯技术能降低土的压缩性、改善土的振动液化条件、提高了土层的均匀程度,从而达到提高地基强度的目的。但强夯法也存在着例如设备移动不方便,检测时间长等缺点。因此,在具体实践中,我们应按要求的沉降标准进行设计,加强施工质量控制,从而保证地基压实度。
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[4]潘伟岸.浅析强夯法处理软土地基的方法[J].科技致富向导,2011(19).
论文作者:范勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/22
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