分層分步回填強(qiáng)夯施工工法關(guān)鍵技術(shù)鑒定資料

1、分層分步回填強(qiáng)夯施工工法關(guān)鍵技術(shù)鑒定資料山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司二 o 一四年十一月目 錄1、問題的提出2、問題的解決3、關(guān)鍵技術(shù)3.1數(shù)據(jù)采集分析3.2基層清理3.3抄平標(biāo)線、分步回填3.4強(qiáng)夯作業(yè)3.5檢測分析4、經(jīng)濟(jì)效益及社會效益5、應(yīng)用實例6、附件1、問題的提出傳統(tǒng)露天開采需要剝離上層巖土，排棄大量的土石， 尤其較深的露天礦，往往占用大面積耕地與建筑用地，對原地形地貌破壞嚴(yán)重，治理難度大， 成本高。是制約露天開采后土地治理技術(shù)的推廣和發(fā)展的一大難題。由于填土為露天開采時就地排棄的碎石土，壓縮性大。 一次性回填厚度較大時，土石分離現(xiàn)象明顯，密實度小，欠固結(jié)。作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)，單點累計夯沉量達(dá)

2、到4m以上,夯擊數(shù)遠(yuǎn)超設(shè)計要求， 起重工需借助爬梯掛鉤，工作效率大幅降低。提錘過程中頻繁出現(xiàn)偏錘、翻錘現(xiàn)象，存在較大安全隱患。 而單擊沉降量不能得到有效控制，且未發(fā)現(xiàn)吸錘、隆起，基巖未破壞。2、問題的解決針對上述問題，在山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司專家的技術(shù)指導(dǎo)下,結(jié)合現(xiàn)場多次試驗數(shù)據(jù)的分析結(jié)果開展科技創(chuàng)新，取得了“分層分步回填強(qiáng)夯法” 這一新成果， 由于處理地基對上層建 (構(gòu)) 筑物承載作用效果明顯，工后沉降小，技術(shù)先進(jìn)，可操作性強(qiáng)。通過對單點總夯沉量的控制，拓展了中高能級高填方強(qiáng)夯施工的應(yīng)用前景，故有明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。3、關(guān)鍵技術(shù)3.1 數(shù)據(jù)采集分析首先選用有代表性的填土進(jìn)行試驗段施工，

3、經(jīng)對不同厚度回填壓實效果數(shù)據(jù)分析， 確定單步回填厚度 , 一般控制在 1.52.5m。再分步回填至單層強(qiáng)夯厚度， 進(jìn)行試夯，對單擊總夯沉量及加固效果進(jìn)行分析。直至符合設(shè)計質(zhì)量要求并具備安全施工作業(yè)條件為止。3.2 基層清理施工作業(yè)前將基層滯留水清理干凈，無巨石雜物， 與周圍邊坡接茬處挖成臺階狀，避免回填土滑移塌方。3.3 抄平標(biāo)線，分步回填在工作面周圍邊坡等相對較高位置撒線定樁標(biāo)出回填高度，之后分步回填，回填過程中采用水準(zhǔn)儀測量抄平。保證土石混合均勻， 防止出現(xiàn)碎石扎堆現(xiàn)象， 每層最后一步填土1.5 米以上厚度填土碎石粒徑最大不宜超過50mm ， 避免強(qiáng)夯作業(yè)過程中整平困難。 有建筑物區(qū)域嚴(yán)格

4、控制最大碎石粒徑，確保后續(xù)打樁順利進(jìn)行。嚴(yán)格控制填土厚度。 對工程車往返碾壓效果通過試驗確定，局部壓實效果不佳的采用壓路機(jī)碾壓補(bǔ)強(qiáng)。3.4 強(qiáng)夯作業(yè)針對起伏煤層底板以及頂層回填坡度的不同厚度回填要求，需設(shè)置至少倆種以上能級的強(qiáng)夯方案。在保證質(zhì)量的前提下，強(qiáng)夯單點總夯沉量控制在2.5m 左右，杜絕了掛鉤、提錘困難等問題，且最后倆擊沉降量在設(shè)計要求范圍內(nèi)。強(qiáng)夯作業(yè)面 50m范圍內(nèi)，嚴(yán)禁任何非作業(yè)人員及車輛入內(nèi)，以防碎石飛濺傷人，相鄰倆步填土的夯點應(yīng)錯位布點。3.5 檢測分析檢測技術(shù)與分析即通過施工階段各項原位測試的數(shù)據(jù)收集，結(jié)合理論計算值的分析比較， 得出經(jīng)處理后地基的承載力及填土密實度等參數(shù)，并

5、及時反饋指導(dǎo)設(shè)計和施工。3.6 施工注意事項在施工管理過程中，要動態(tài)、合理調(diào)整機(jī)械設(shè)備配置，對取土區(qū)域、運土線路、 填土及強(qiáng)夯工作面進(jìn)行整體規(guī)劃，盡可能促成流水施工格局。4、經(jīng)濟(jì)效益及社會效益4.1 本工法與同類地基處理工程的工法相比，工序簡單、工程進(jìn)度快、加固效果好、有利于安全文明施工、有效促進(jìn)露天煤礦廢棄礦坑的土地循環(huán)再利用， 恢復(fù)露天開采對原地貌形成的破壞，滿足礦山不良地質(zhì)治理過程中的節(jié)能環(huán)保要求，社會效益和環(huán)境效益明顯。4.2 本工法與傳統(tǒng)單一回填碾壓或高填方強(qiáng)夯的施工作業(yè)方式相比，通過倆種不同加固機(jī)理的作業(yè)方式相互結(jié)合，各取所長，形成流水施工模式。同時巧妙地利用了工程車往返拉運土過程

6、中的動荷載作用，節(jié)省了碾壓的資金投入。循環(huán)周期更快，加固效果更好，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益。5、應(yīng)用實例5.1 工程概況工程用地為開采后露天礦坑，采煤過程中現(xiàn)場土石就地排棄, 堆積時間短 , 變形大 , 地基強(qiáng)度不能滿足建設(shè)需要。根據(jù)設(shè)計要求, 采用填土挖除再分層回填強(qiáng)夯處理。樓座區(qū)域內(nèi)挖至基巖面， 樓座外挖除后剩余厚度 6m ，后續(xù)厚度 7m一層分層回填， 每層采用 5000kn*m能級強(qiáng)夯處理直至設(shè)計要求標(biāo)高。其中樓座區(qū)域填土最大碎石粒徑為100mm ， 夯后地基承載力特征值180kpa, 變形模量 10mpa,加固深度內(nèi)填土壓實系數(shù) 0.95。 現(xiàn)場擬建建筑物與原場地地理位置信息如圖5.1-

7、1 所示。圖 5.1 擬建建筑物與原場地地理位置信息示意圖該區(qū)域開挖土石方量約412 萬立方米，填方 236萬立方米，分層強(qiáng)夯處理面積約62 萬平方米。在工程籌備階段，土方平衡初步劃為a-e 五個區(qū)域，其中e區(qū)標(biāo)高最低處待回填厚度達(dá)55m ?，F(xiàn)場地質(zhì)條件具體內(nèi)容如下：5.1-2 工程地質(zhì)情況1 地形地貌擬建場地地形起伏較大， 整體為西高東低， 擬建場地地貌單元屬侵蝕性中低山區(qū)。2 地質(zhì)劃分場地地基土自上而下分為4 層，現(xiàn)分述如下：第層填土：雜色，含泥巖塊、砂巖塊、頁巖塊、灰?guī)r塊、煤矸石塊、粉土、碎石等，稍濕、松散密實、欠固結(jié)?；靥顣r是以傾倒未經(jīng)處理，回填時間約2 年。第層泥巖：灰黑色，破碎，主

8、要礦物為石英、云母等，主要粘結(jié)物為粘土礦物，屬軟巖，具層理結(jié)構(gòu)，巖芯成短柱狀，巖石質(zhì)量等級為 v。第層泥巖：灰黑色，較完整，主要礦物為石英、云母等，主要粘結(jié)物為粘土礦物，屬軟巖，具層理結(jié)構(gòu)，巖芯成短柱狀，巖石質(zhì)量等級為 iv。第層灰?guī)r：灰色，中風(fēng)化，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要為化學(xué)沉積物碳酸鈣，層狀構(gòu)造或塊狀構(gòu)造，巖芯成柱狀，為較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為 iv 級。3 水文地質(zhì)根據(jù)勘察報告揭露，勘察深度范圍內(nèi)，未揭露地下水。根據(jù)試樁結(jié)果，雜填土與泥巖接觸面上有少量滯水。5.2 施工情況在工程試驗段施工初期， 按照設(shè)計要求， 在樓座試夯區(qū) 2-1 回填7m后進(jìn)行 5000kn*m強(qiáng)夯作業(yè)，作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)，

9、單點累計夯沉量達(dá)到 4m時, 夯擊數(shù)已超設(shè)計要求， 起重工需借助爬梯掛鉤， 工作效率大幅降低。提錘過程中頻繁出現(xiàn)偏錘、翻錘現(xiàn)象，存在較大安全隱患。而單擊沉降量不能得到有效控制，且未發(fā)現(xiàn)吸錘、隆起，基巖未破壞。針對上述情況， 我方及時叫停施工， 并上報建設(shè)單位對問題進(jìn)行研究論證。在我集團(tuán)公司專家技術(shù)指導(dǎo)下， 我方結(jié)合現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果,提出采用”分層分步回填強(qiáng)夯法” 。以 2.3m為一步，分三步回填至單層強(qiáng)夯厚度7m ，每層最后一步填土1.5 米以上厚度填土碎石粒徑50mm ，避免強(qiáng)夯作業(yè)過程中整平困難。相鄰倆強(qiáng)夯層進(jìn)行錯位布點。采用新施工工藝后，在設(shè)計要求夯擊數(shù)14 擊范圍內(nèi)，最后倆擊沉降量控制在 100mm 范圍內(nèi)。單點總夯沉量 2.5m，掛鉤提錘可正常操作。試夯結(jié)束后，檢測結(jié)果顯示加固效果達(dá)到了設(shè)計要求，在后續(xù)施工過程中再未出現(xiàn)上述問題。該地基處理工程于2013 年 8 月 6 日開工， 2014 年 9 月 28 日竣工。5.3 工程檢測與結(jié)果評介采用“ “分層分步回填強(qiáng)夯法” ”施工過程中，為確保施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求，山西省勘察設(shè)計研究院對每個檢驗批的承載力和密實度等各項指標(biāo)進(jìn)行了全面的檢測驗收。各項檢測結(jié)果顯示，