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摘要:针对以往的施工经验对强夯法在地基处理的经验进行阐述,借此与同行彼此交流。本文从强夯施工过程的各个环节入手,全面系统地归纳了强夯施工与质量控制之间的要点,并阐明强夯法对加固地基施工技术进行探讨。
关键词:强夯法;地基;施工
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;强夯法处理地基的一般技术要求与规定
2.1 夯点的平面布置
夯点的平面布置应根据建筑物的基底平面形状确定,常采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。对条形基础,采用点线插档法布置;对于大面积基础,采用正方形布置;对于桩基础,采用点夯发夯击,也可沿柱列线布置。每个基础或纵横墙交接处应设置对称夯点,2.2 夯点的间距布置
根据实际工程经验,一般情况下第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5~3.5倍,第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间,以后各遍夯击点间距可适当减小。对于处理深度较深或单点夯击力较大的工程,第一遍夯点间距应适当加大,宜为5~9m;对土层较薄的砂土或回填
2.3 夯击遍数
可根据地基土的性质与夯击功能及有效加固深度确定,大多数工程一般情况下采用2~3遍,黏性土遍数可适当增加,最后再以低能量夯满两遍。一般情况对颗粒较粗、渗透性较强的地基土夯击遍数可少一些,对颗粒较细、渗透性较差的地基土夯击遍数可多一些。
2.4 每一夯点的击数
每遍每一夯点的夯击次数应通过现场确定,且其还应同时满足下列条件:1)一般情况为4-8击每点的夯击数应满足最后两击的平均夯沉量要求,即当单击夯击能小于4000kN?m时不应大于50mm;单击夯击能为4000~6000 kN?m时不应大于:l00mm;2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起;3)不应夯坑过深而发生起锤困难。
2.5 两遍夯击之间的时间间隔
间隔时间取决于土中超径孔隙水压力的消散时间,当缺少实测资料时,可根据低级土的渗透性确定,对于渗透性较差的粘性土地基,间隔时间不得少于三至四周,对于渗透性好的
2.6 处理范围
强夯处理范围应大于建筑物基础的范围,每边超出基础外沿的宽度宜为处理深度的l/3至1/2,并不应小于3米。
二、关于强夯法加固地基在建筑施工应用
1.试夯。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
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。
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。
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。
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。
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。
7.施工中的质量控制和检验。夯击前严格控制夯锤的质量及锤底面积;夯击前检测场地平整情况;夯击全过程均要有记录,并能按要求施工;每一遍夯击完成,应检测夯坑深度,夯点间距及处理宽度,合格后方可填平,控制间隔时间;满夯结束后检验夯实地面标高变化值;强夯结束后,根据现场实际情况及有效强夯深度,检测其密度,测定土的干密度。
8.安全施工保证措施。建立健全安全生产规章制度,树立安全第一的指导思想,充分发挥安全员的监督作用,实行标准化管理和标准化作业。杜绝违章作业。在施工过程中注意收集气象资料,雨天、雾天或六级以上大风天不安排强夯施工,以确保机械、人员的安全和施工质量。加强机具设备的维修保养,保证机械设备性能处于良好状态,不带故障作业,严禁非驾驶人员操作机械设备。严格现场管理,非施工人员不得进入现场,起重机臂下、夯锤下严禁站人,强夯作业时,周边不得有闲杂人员,防止飞石伤人。
实践证明,建筑地基加固中应用强夯法,加固效果好且施工简单。强夯法必会以其省材、价低、工期短的优点成为重要的地基处理技术之一。
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。
参考文献
[1]胡轲.强夯法在地基基础加固中的应用.中国新技术新产品,2011(1).
[2]周剑萍.论强夯法加固地基在建筑施工中应用.现代商贸工业,2010(4).
论文作者:侯子雯,张春惠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/20
标签:地基论文; 表层论文; 土层论文; 间距论文; 深度论文; 渗透性论文; 不应论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;