y33-強夯法處理軟土地基工法

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。y33-強夯法處理軟土地基工法y33-強夯法處理軟土地基工法33-強夯法處理軟土地基工法 強夯法處理軟土地基工法 (92-11 工字04) 鐵道部第十一工程局 楊 樹 隋啟清 何 飛 強夯法是一種動力加固地基的方法。就是用起重機械吊起重錘從高處多次自由下落，給地基以強大能量的沖擊和振動，使地基壓密加固，從而提高地基強度，降低壓縮性。鐵道部第十一工程局第二工程處將此法應用于房建地基加固工程，處理 6m 一、特點 1.不需要預壓，可廣泛地用于房建、鐵路、公路、機場、港口碼頭等工程地基處理。 2. 3.材料省

2、，成本低，與樁基比較可節(jié)約費用30 70% 4. 5.經(jīng)強夯法加固后，地基承載力可以提高0.52倍(有些可達3倍)，壓縮性可以降低100300% 二、適用范圍 1. 適用于人工土石混填土、雜填土、碎石土、砂土、粉砂、濕陷性黃土和低含水量軟土等地基處理。 2.加固深度可根據(jù)梅那(Manard)公式： （缺公式） (其中：W為錘重，h為錘的落距)，每次夯擊影響有效深度為H=KH(K值為經(jīng)驗系數(shù)，一般軟土K約為0.5；粘土K約為0.60.7；砂土K約為0.70.8) 3. 施工時震動較大，對附近建筑物有一定影響，在城市建筑密集處需要經(jīng)過測度驗證，能夠確保已有 三、強夯法的機理 1.土中孔隙壓縮：夯擊

3、時，在巨大的沖擊能量作用下，排出土孔隙中的氣體和水份， 使土體更趨密結， 2. 土體局部液體：當夯擊能量達到飽和時，土體不再壓縮，產(chǎn)生液化，強度降低到最低值，隨著土體 3. 排水固結：夯擊時，夯擊點地層周圍產(chǎn)生裂縫，形成良好的排水通道，便于孔隙水順利排出，加速 4. 觸變作用的恢復：隨著孔隙水壓力的迅速消散，土粒間距離變小，接觸緊密，同時新附著水逐漸固 四、施工設計 強夯法的機理和設計理論目前尚在研究之中，還沒有比較成熟的計算方法。目前計算的參數(shù)主要是在室內(nèi)通過進行動力固結試驗(強夯專用的試驗儀器)和現(xiàn)場試驗，以取得一系列有關數(shù)據(jù)，按照工程的要求(地基承載力、壓縮性及加固的深度等)確定。 在進

4、行強夯設計時應對工程地基提出加固處理后的要求指標， 1. 每點最佳夯擊能及夯擊遍數(shù)：通過試夯確定，可采用普夯和區(qū)域試夯，其夯擊遍數(shù)由工程目標值來 2.夯點間距和位置：一般根據(jù)建(構)筑物建筑的要求來確定。當?shù)刭|(zhì)條件較差，夯擊能較大時，可采用夯點間距為夯錘直徑的1.53倍。反之，可采用夯點間距為夯錘直徑的0.5 1.5 3.夯點遍間隔時 五、機具設備 1.提升設備：根據(jù)所需要加固土層深度及土質(zhì)情況來決定強夯的能量，再根據(jù)能量等級和現(xiàn)場環(huán)境來選用起重設備的型號和夯錘重量，如輪胎式Q2-12、Q2-32、履帶式W-501、W-2001、全液壓日立KH125、 KH700 2.夯錘：夯錘一般為圓柱體或

5、立方體，而以圓柱體較好，不易旋轉，定位方便，重合性好。其底面積 22一般為39m，對于砂質(zhì)土和碎石類土，錘底面積一般為34m；對于粘性土或淤泥質(zhì)土和壚坶等軟弱粘2性土不宜小于6m，使得夯擊坑的深度不要超過夯錘高度之半，材料可為鋼板殼，鋼筋混凝土芯，這類夯錘適合于軟土強夯和10003000kNm級強夯；另一種采用鑄鐵整體澆鑄而成，適用于堅土、石碴地、改良土質(zhì)后的地基和3000kN m 3. 自卸汽車、裝載機、推土機、經(jīng)緯儀、水平儀、核子密度儀、工程鉆機(取樣用)、輕型動力觸探儀、 六、施工工藝 (一 ) 工藝流程見圖1 圖1 (二)施 1. (1) 強夯區(qū)域或單位工程強夯范圍內(nèi)應有工程地質(zhì)勘察點

6、，包括地質(zhì)柱狀圖及其物理力學指標，必要 (2)單點試夯，確定單點最佳夯擊能量，能量影響有效范圍和深度，孔隙水壓力消散時間。確定單點最佳夯擊能量有兩種方法：一是埋設電阻式水壓計測定夯坑下不同深度土層的孔隙水壓力，當能量使加固深度內(nèi)孔隙水壓力等于上層土密度與其厚度之積時，認為是最佳夯擊能量；二是測定夯坑下沉體積與坑側土隆起體積之差，當能量使夯坑土下沉體積接近坑側土隆起體積時，認為是最佳夯擊能量，測出此時最后兩擊平均下沉量作為施工控制指標。 夯后的間歇，可通過測定前遍強夯后孔隙水壓力消失的時間或其強度不再增加的時間，即為夯后的間 (3)區(qū)域試夯，根據(jù)單點試夯結果，綜合其它參數(shù)，進行區(qū)域試夯，一般為4

7、個或9 個夯點，測定其 2. (1) 為了便于強夯，施工機具進入現(xiàn)場應先用推土機平整場地，并根據(jù)土質(zhì)條件預估強夯后地面的沉 (2) 當強夯地基表面為細粒土，而地下水位又較高時，在施工現(xiàn)場要鋪0.51.0 米厚的良質(zhì)砂，這樣能 (3)夯擊點定位，可用石灰放樣，確定夯點的準確位置，并放好護樁。對于重要工程的加固范圍應比設計的地基長(L)、寬(B)各大出一個有效加固深度(H)，即(L+H)(B+H)；對于一般建筑物，在離地面軸線以外 3m (三 ) 1. 2.根據(jù)定位、放樣的結果，按照跳點夯擊或梅花形順序夯擊。可分段進行，由邊緣向中央。 3.對每個夯擊點的每一擊沉降量進行觀測，常以最后兩擊平均下沉量

8、作為控制標準，而最后兩擊沉降 量又以單點最佳夯擊能、加固地基的強度和變形要求來確定，對于土質(zhì)條件較差區(qū)域，增加夯擊次數(shù)或拋 4. 5. 6. 7. 根據(jù)設計需要，分層或三遍以上強夯時，可重復5 7 為了使提升機施工時方便移動行駛，施工前場地要大致平整。大面積施工時，夯實一遍后，如場地為粗粒土，可用推土機將場地推平壓實，細粒土要等孔隙水壓力部分消散后，擊坑內(nèi)最好能填粗粒土，或用場地的土推平壓實；最后一遍夯后，將場地平整到設計標高，并使中部略微隆起， 以利于排除場區(qū)內(nèi)積水。 七、施工技術管理 1. 2. 3.強夯施工中，及時調(diào)查分析總結經(jīng)驗，用上階段(或夯擊工序) 的施工技術數(shù)據(jù)和記錄，結合工程地

9、 4.施工過程中的施工記錄、測量記錄、測試成果等，夯擊工作結束，對加固效果進行全面評定，確認 加固地基達到試夯標準和滿 5. 6. (1)按照工程項目作業(yè)形式有起重機司機1人，推土機司機1人，夯錘掛鉤1人，測試3人，還有自卸汽車司機1人。由工地指揮統(tǒng)一協(xié)調(diào)，做好有關工序操作人員組合搭配工作，如此組織勞力，按上述流程每夯一擊約 2 (2) 負責施工方案編制、施工技術管理、加固效果測試、成果整理、提出驗收資料、辦理工序交接手 7. (1)各類土地基確定用強夯加固時，試夯工作必須進行，它是確定正式施 (2)加固土中具有最佳含水率(W%)時強夯加固效果好，應該根據(jù)土中不同的含水率(W%)和其飽和度(S

10、r)，劃分非飽和土和飽和土的界限，區(qū)別采用不同強夯施工技術參數(shù)。 (3) 加固深層土關鍵是第一遍夯擊數(shù)，對非飽和大應采用高能級多擊數(shù)，對飽和土應采用高能級少擊 (4)含水率大小，也是影響強夯后孔隙水壓消散時間長短的重要因素，濕陷性黃土一般為四周左右；雜填土為1 2 (5)夯后土被壓密，物理指標變化，但土的力學指標即土的變形和強度不能很快提高，夯后土需要隨時逐漸增長，即時效效應，對碎石類土約一個月以上，濕餡性黃土約需四個月以上。 (6)建(構)筑物和設施等在強夯能級50625kNm振動的影響范圍20100m以內(nèi)時，應采取防震措 施(如設隔振溝等 ) (7) 根據(jù)試夯中取得經(jīng)驗，要控制好夯前后的設

11、計標高，重視表層處理，必須把表層擾動土滿夯壓實。 (8) 八、效果檢測 密實度可視填料情況，采用灌砂、環(huán)刀或核子密度儀檢測；檢驗加固地基承載力時，如果填料為粗粒 九、質(zhì)量要求 對強夯法處理軟土地基進行驗收，目前尚無統(tǒng)一標準，本企業(yè)施工時，參照建筑安裝工程質(zhì)量評定標準及工業(yè)與民用建筑地基基礎設計規(guī)范(GBJ7-89)等國家標準執(zhí)行。 十、安全措施 非施工人員不得進入施工現(xiàn)場，起重機臂下、重錘下嚴禁站人，拉錘人員應站在離夯點中心6m 以外。 十一、效益分析 經(jīng)強夯加固后，地基承載力、地基土的壓縮模量和影響深度都可以得到較大改善，與樁基進行比較： 21.根據(jù)地基加固難易不同，夯擊工藝不同等因素，每臺

12、班強夯加固地基單價為80130元/m。 2.按樁基每根樁長10m，按每平方米計算，節(jié)約鋼材：90150kg；水泥：200300kg；木材：0.008 30.012m，降低成本約3070% ，同時施工時對場地要求不高，因此，強夯法加固地基高效快速、實用經(jīng) 十二、工程實例 1991年3月，我們用強夯法對十堰市白浪開發(fā)區(qū)，鐵道部第十一工程局第二工程處職工醫(yī)院地基進行 22 了處理。該醫(yī)院建筑面積1800m，周圍加固面積3000m，周圍有擋墻，三 其地質(zhì)情況為：室內(nèi)地坪0.00以下-6.0m范圍內(nèi)為人工土石混填的回填土，主要為泥頁巖強風化土，屬土夾石；-6.09.7m為自然石層，其承載力在0.25MP

13、a以上；-9.715.0m為粉砂層，其承載力為0.18MPa左右。建筑物基礎設計在回填土上，要求地基承載力在 0.25MPa 我們在進行基礎設計時提出兩種方案：一是樁基承臺基礎，需要24根鋼筋混凝土樁，樁長12m，底面 2積為0.40.4m；二是強夯加固，加固深度為6.0m即可，經(jīng)過經(jīng)濟比較決定選擇強夯法處理地基，不僅加固了建 2選擇的設備為履帶式W-501，夯錘為鋼板外殼，鋼筋混凝土芯。底面積為1.71.7m，根據(jù)地基需要 加固的有效深度，設計每夯擊點夯擊能量為1000kNm，即錘重10t，落距為10m。經(jīng)計算，地基強夯處理分兩遍，第一遍為滿(普)夯，夯點凈距為17.cm，邊夯點布置距周圍擋墻3m，最后兩擊平均下沉量控制在8cm以內(nèi)，根據(jù)設計要求，進行區(qū)域單點試夯，每個夯擊設計點12擊。其數(shù)據(jù)記錄如下表1 根據(jù)實測結果，確定每個夯擊點夯 10 普夯完后，為能量釋放時間，停歇了七天，第二遍主要對條形基礎基槽施夯，控制標準為最后兩擊平均下沉量在3cm以內(nèi)，其槽單點試夯時，每個夯點設計10擊，數(shù)據(jù)記錄如表2。 表1 表2 根據(jù)實測結果確定為8 10 上述施夯過程中，技術人員對每一擊均進行實測，以檢