軟弱地基中采取強(qiáng)夯置換法處理技術(shù)研究[權(quán)威資料]

軟弱地基中采取強(qiáng)夯置換法處理技術(shù)研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：本文通過(guò)結(jié)合某建筑工程軟基情況，對(duì)其采取強(qiáng)夯置換法處理，分析其加固機(jī)理，同時(shí)提出其處理技術(shù)，從處理實(shí)踐效果來(lái)看，強(qiáng)夯置換法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、施工速度快、適用范圍廣、節(jié)約三材、經(jīng)濟(jì)可行、效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，可值得同類(lèi)工程應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：軟弱地基；強(qiáng)夯置換；地基處理 Abstract: in this article, through a combination of soft foundation construction project, the dynamic compaction method to adopt a replacement process, analyzes the reinforcement mechanism, and puts forward the treatment technology, from the processing practice effect to see, the dynamic compaction replacement method is simple equipment and construction speed is quick, widely used, saving three material, economic and feasible, and the effect is significant etc, and can be worth the similar engineering application. Key words: the soft foundation； The dynamic compaction replacement； Foundation treatment TU47 A 從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于高飽和度粉土與軟塑、流塑的粘性土適宜采用強(qiáng)夯置換法進(jìn)行軟基處理。這種軟基處理技術(shù)主要是通過(guò)在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石等粗顆粒材料，采用夯錘夯擊形成連續(xù)的強(qiáng)夯置換墩。國(guó)內(nèi)外相繼采用了在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石、沙或其他粗顆粒材料。通過(guò)夯擊排開(kāi)軟土，從而在地基中形成塊（碎）石墩。由于塊（碎）石墩具有較高的強(qiáng)度，與周?chē)能浲翗?gòu)成復(fù)合地基，其承載力和變形 模量有較大的提高，而且塊（碎）石墩中的空隙為排出軟土的孔隙水提供了良好的通道，從而縮短了軟土的排水固結(jié)時(shí)間。工程實(shí)踐證明，強(qiáng)夯置換法具有較好的加固效果。 加固機(jī)理 從工程實(shí)踐分析來(lái)看，強(qiáng)夯塊石墩是利用重錘巨大的夯擊能量，將滿鋪于地表面的塊石以點(diǎn)夯的方式夯入土中，在夯坑中多次填入塊石，重復(fù)夯擊和填石，直到塊石穿過(guò)軟土層抵達(dá)下部持力層，形成密實(shí)的塊石墩，再在塊石墩頂部設(shè)置一層由強(qiáng)夯夯實(shí)的塊石墊層使道路結(jié)構(gòu)及飛機(jī)荷載能更均勻地通過(guò)塊石墩傳遞到持力層上，從而由塊石墊層、塊石墩和下部持力層組成一座 空間的框架傳力系統(tǒng)以承受上部荷載。 工程概況 某建筑工程場(chǎng)地位于濱海地區(qū)，占地面積約為 12 萬(wàn)平方米，由于該場(chǎng)地下普遍分布有厚度為 45m 含水量達(dá) 80%的淤泥層，其上又堆積了 2.5m 厚的黏性土夾大塊石的人工雜填土層，不能滿足建筑工程結(jié)構(gòu)對(duì)地基的要求，需進(jìn)行加固處理。 人工填土層是機(jī)場(chǎng)一期建設(shè)的廢棄物，主要是黏性土夾石和風(fēng)化土夾大塊石以及建筑垃圾等，厚度為 1.63.4m，平均厚度為 2.5m。初勘結(jié)果，淺鉆的遇石概率為 50%，最大塊徑超過(guò) 2m。淤泥層遍布于人工填土層下，呈灰黑 色，流塑狀欠固結(jié)，有機(jī)質(zhì)含量 3%左右，屬高含水量、高壓縮性、低滲透性和低強(qiáng)度的軟土；其厚度 4.05.0m。本工程要求處理地基允許承載力達(dá)到 140kPa，處理后剩余沉降量小于 5cm，彎沉盆差小于 5cm，差異沉降量應(yīng)小于 1/1000，地基回彈模量達(dá)到 80MPa，重度不小于 21.0kN/m3。 經(jīng)過(guò)認(rèn)真、細(xì)致地綜合比較，認(rèn)為強(qiáng)夯塊石墩及塊石墊層復(fù)合地基方案是可行的。強(qiáng)夯塊石墩及塊石墊層復(fù)合地基法，采用巨大夯擊能量將塊石夯穿淤泥層并使其沉底形成墩體以加固淤泥層，再在墩頂鋪設(shè)塊石墊層形成復(fù)合地基。因地制宜 ，就地取材，其所用的材料塊石可在機(jī)場(chǎng)附近的山上開(kāi)采。 強(qiáng)夯置換法處理 4.1 強(qiáng)夯置換法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 為了確定設(shè)計(jì)參數(shù)和施工工藝以及施工質(zhì)量檢驗(yàn)方法，在擬建場(chǎng)地內(nèi)選擇試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。進(jìn)行了夯擊擊數(shù)、夯擊能量、夯點(diǎn)間距和地面隆起等多項(xiàng)試驗(yàn)，并實(shí)地開(kāi)挖對(duì)塊石墩墩徑進(jìn)行測(cè)量以及對(duì)石料填入量進(jìn)行估算，這對(duì)設(shè)計(jì)和施工起著重要的指導(dǎo)作用。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)填料試驗(yàn)場(chǎng)地中，局部石料塊徑較小，含泥量較大，因此極易夯沉，即夯沉量較大，地面隆起量較高，塊石墩承載力較低。若塊石粒徑較大，會(huì)使墩徑加大地面隆起 也會(huì)隨之變大。因此，塊石粒直徑應(yīng)小于 600mm 且不含泥。同時(shí)埋錘在夯擊試驗(yàn)中，曾出現(xiàn)夯錘沒(méi)入淤泥層中的現(xiàn)象，其原因，一是由于夯擊能量過(guò)大，使夯錘穿透塊石墊層；二是因?yàn)樘盍线^(guò)薄引起的。因此，施工時(shí)最初兩擊的夯擊能量不宜太大，且不能在未夯的地方取料。 4.2 設(shè)計(jì) 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的塊石墩直徑 1.4m，截面積 1.54m2，墩長(zhǎng)約 7m，體積約 10.8m3。塊石墩間距墩點(diǎn)按正方形布置，道面下間距為 30m，道肩下間距為 40m。平整場(chǎng)地后，滿鋪 1.5m厚的級(jí)配塊石作為成墩的材料，可以給每個(gè)塊石墩提供13.5m3 的塊石。承載力取值根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，單墩承載力取600kN，墩間土在打設(shè)塊石墩后受到擠密和脫水作用，其承載力得到提高。在塊石墊層頂部再鋪設(shè)一層厚度為的風(fēng)化石渣墊層其目的是為了使上部荷載均勻地?cái)U(kuò)散到下部復(fù)合地基，并調(diào)整不均勻沉降。 4.2 施工 施工設(shè)備強(qiáng)夯塊石墩采用起重量為 50t 的履帶吊車(chē)作為夯擊機(jī)械，其最大起吊高度為 20m；夯錘選用直徑為1.0m、高度為 2.5m 的鋼錘，錘重 15t，最大單擊夯擊能量為3000kN m，在夯擊過(guò)程中，用反鏟挖掘機(jī)填補(bǔ)石料。塊石墊層塊石墊層用直徑 2.0m 的夯 錘以 1000kN m 的夯擊能量，2.0m 的間距滿夯 2 遍，再次整平，最后用 40t 振動(dòng)碾壓機(jī)碾壓 8 遍。對(duì)于風(fēng)化石渣墊層風(fēng)化石渣墊層分兩層鋪填，分別用 40t 振動(dòng)壓路機(jī)反復(fù)碾壓，壓實(shí)后其干容重不低于21kN/m3，表面回彈模量值不低于 80MPa。 （ 3）塊石墩墩長(zhǎng)的檢測(cè)。 斜鉆由于潛孔鉆機(jī)和工程地質(zhì)鉆機(jī)難以在塊石墩上成孔，不能直觀地檢驗(yàn)墩長(zhǎng)，故改為斜孔進(jìn)入的方法，即將鉆機(jī)的鉆桿與鉛直方向成一定角度，從墩間土鉆入至墩底，再根據(jù)鉆桿中心到墩心的距離和鉆桿入土長(zhǎng)度即可計(jì)算出墩長(zhǎng)。 強(qiáng)夯置換法處理技巧 對(duì)于夯擊擊數(shù)確定方法國(guó)內(nèi)外有所不同：有的以孔隙水壓力達(dá)到液化壓力為準(zhǔn)則；有的以最后一擊的夯沉量達(dá)某一數(shù)值為限值；也有的以上、下二擊所產(chǎn)生的沉降差小于某一數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)?？傊骱粨酎c(diǎn)的夯擊數(shù)，應(yīng)使土體豎向壓縮最大，而側(cè)向位移最小為原則，一般為 4 10 擊。夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試夯確定，同時(shí)結(jié)合工程實(shí)踐，筆者建議夯擊次數(shù)適宜符合下列且條件： 1）墩底穿透軟弱土層，且達(dá)到設(shè)計(jì)墩長(zhǎng)； 2）累計(jì)夯沉量為設(shè)計(jì)墩長(zhǎng)的 1.5 2.0 倍；3）最后兩擊的平均夯沉量不宜大于下列數(shù)值：當(dāng)單擊夯擊能小于 4000kN m 時(shí)為 50mm；當(dāng)單擊夯擊能為 4000 6000kNm 時(shí)為 100mm；當(dāng)單擊夯擊能大于 6000kN m 時(shí)為 200mm。 墩位布置宜采用等邊三角形或正方形。對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)可根據(jù)基礎(chǔ)形狀與寬度相應(yīng)布置。 墩間距應(yīng)根據(jù)荷載大小和原土的承載力選定，當(dāng)滿堂布置時(shí)可取夯錘直徑的 2 3 倍。對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)可取夯錘直徑的 1.5 2.0倍。墩的計(jì)算直徑可取夯錘直徑的 1.1 1.2 倍。當(dāng)墩間凈距較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度。強(qiáng)夯處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍，每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為基底下設(shè)計(jì)處理深度 的 1/2 至 2/3，并不宜小于 3m。墩頂應(yīng)鋪設(shè)一層厚度不小于 500mm 的壓實(shí)墊層，墊層材料可與墩體相同，粒徑不宜大于 100mm。 另外，強(qiáng)夯置換設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)預(yù)估地面抬高值，并在試夯時(shí)校正。 強(qiáng)夯置換法試驗(yàn)方案的確定，根據(jù)初步確定的強(qiáng)夯參數(shù)，提出強(qiáng)夯試驗(yàn)方案，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試夯。應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)條件待試夯結(jié)束一至數(shù)周后，對(duì)試夯場(chǎng)地進(jìn)行檢測(cè)，并與夯前測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果，確定工程采用的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)。檢測(cè)項(xiàng)目除進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)檢測(cè)承載力和變形模量外，尚應(yīng)采用超重型或重型動(dòng)力觸探等方法，檢查置換墩著底情況及 承載力與密度隨深度的變化。 確定軟粘性土中強(qiáng)夯置換墩地基承載力特征值時(shí)，可只考慮墩體，不考慮墩間土的作用，其承載力應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單墩載荷試驗(yàn)確定，對(duì)飽和粉土地基可按復(fù)合地基考慮，其承載力可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單墩復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。同時(shí)對(duì)于強(qiáng)夯地基變形計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50007 有關(guān)規(guī)定。夯后有效加固深度內(nèi)土層的壓縮模量應(yīng)通過(guò)原位測(cè)試或土工試驗(yàn)確定。 沉降觀測(cè)與加固效果 本工程共設(shè)置沉降觀測(cè)標(biāo) 21 個(gè)（其中永久性沉降標(biāo) 9個(gè)），觀測(cè)儀器用 N-2 水準(zhǔn)儀，達(dá)到二等水準(zhǔn)的觀測(cè)水 平。從觀測(cè)結(jié)果看，完全能滿足差異沉降小于 1/1000、彎沉盆差小于 5cm 的要求。通過(guò)對(duì)強(qiáng)夯置換法采取現(xiàn)場(chǎng)施工試驗(yàn)后，在特定的地質(zhì)條件下，采用強(qiáng)夯塊石墩及塊石墊層復(fù)合地基綜合加固，人工雜填土和淤泥土層的設(shè)計(jì)方案在技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟(jì)上是合理的。大型試驗(yàn)結(jié)果表明，強(qiáng)夯塊石墩和塊石墊層復(fù)合地基加固效果明顯，可以達(dá)到結(jié)構(gòu)對(duì)地基承載力和變形的技術(shù)要求。同時(shí)由于大面積強(qiáng)夯時(shí)，夯點(diǎn)間距擴(kuò)大為 4m4m ，個(gè)別區(qū)域 4.5m4.5m ，單點(diǎn)夯擊能減少到 1500 kJ，單點(diǎn)擊效 6 8 擊，滿夯推平后，實(shí)測(cè)全場(chǎng)區(qū)平均夯沉量為 20 23cm，實(shí)測(cè)標(biāo)高平均為 3.87m，設(shè)計(jì)平均標(biāo)高為3.73m，山皮土厚度節(jié)約 12 15cm，節(jié)約山皮土約 4.8 萬(wàn)噸，節(jié)約資金約 180 萬(wàn)元。 開(kāi)展強(qiáng)夯機(jī)理的設(shè)計(jì)計(jì)算方法的研究，強(qiáng)夯法雖在工程中得到普遍應(yīng)用，但有關(guān)強(qiáng)夯機(jī)理的研究，國(guó)內(nèi)外至今尚未取得滿意的結(jié)果。筆者認(rèn)為應(yīng)著重研究強(qiáng)夯置換的施工技術(shù)和施工工藝以及強(qiáng)夯法和其他方法結(jié)合的綜合處理技術(shù)，進(jìn)一步擴(kuò)大強(qiáng)夯法的應(yīng)用范圍。 參考文獻(xiàn)： 1 張慶華，畢秀麗強(qiáng)夯法加固機(jī)理與應(yīng)用 M濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社， 2003 2 鄭穎人，陸新，李學(xué)忠，等強(qiáng)夯加固軟黏土地基的理論與工藝研究 J巖土工程學(xué)報(bào)， 2006， 27（ 03）：3133 3 費(fèi)香澤，王釗，周正兵強(qiáng)夯加固深度的試驗(yàn)研究 J四川大學(xué)學(xué)報(bào)， 2008， 31（ 09）： 5758 閱讀相關(guān)文檔 :級(jí)配碎石調(diào)平層在填砂路基中的應(yīng)用研究 西藏措勤縣加不勒磁鐵礦礦床地質(zhì)特征及找礦方向 淺談公路橋梁施工安全管理 建筑工程地質(zhì)勘察與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的關(guān)系解析 有關(guān)水庫(kù)工程施工中的防滲漏技術(shù)分析 小議輸變電工程施工技術(shù) 小型農(nóng)田水利工 程建設(shè)存在的問(wèn)題及對(duì)策 淺析馬尾松育苗造林 關(guān)于輸電線路設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析 淺談水環(huán)境的創(chuàng)新管理 瀝青混凝