摘 要: 強(qiáng)夯法對基底的加固處理具有施工簡單、工期短、造價(jià)較低等特點(diǎn), 現(xiàn)廣泛用于機(jī)場跑道、 高速公路以及工業(yè)與民用建筑等地基的處理施工。 針對以往的施工經(jīng)驗(yàn)對強(qiáng)夯法在地基處理的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行闡述, 借此與同行彼此交流。本文從強(qiáng)夯施工過程的各個(gè)環(huán)節(jié)入手, 全面系統(tǒng)地歸納了強(qiáng)夯施工與質(zhì)量控制之間的要點(diǎn), 并闡明強(qiáng)夯法對加固地基施工技術(shù)進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞: 強(qiáng)夯法 施工 控制 檢測
一、強(qiáng)夯法的由來、定義
強(qiáng)力夯實(shí)法簡稱強(qiáng)夯法,強(qiáng)夯法加固地基一般是反復(fù)將夯錘(質(zhì)量一般為10~40t)提升到一定高度使其自由落下(落距一般為10~40m),對土進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí),其特點(diǎn)是先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為勢能、再變?yōu)閯幽?即夯實(shí)能)對土體產(chǎn)生沖擊作用,夯錘通過很大的沖擊能(500~8000kN•m)使地基土中出現(xiàn)沖擊波和很大的動應(yīng)力,排出土(石)體中的氣體和水體,迫使土(石)體迅速固結(jié),降低其壓縮性,改善土的振動液化條件,消除濕陷性黃土的濕陷性等,并能提高土層的均勻程度。強(qiáng)夯法首先由法國于1969年用于夯實(shí)濱海填土,由于方法簡單,快速和經(jīng)濟(jì),在地基中得到廣泛應(yīng)用。我國自從1975年在技術(shù)刊物上介紹強(qiáng)夯加固技術(shù)后,引起廣泛重視,并迅速得到推廣。從粉土、粉細(xì)砂土可液化地基到濕陷性黃土地基都有取得了較好的效果。
二、強(qiáng)夯法的施工設(shè)備和工作流程
1、 強(qiáng)夯法的施工設(shè)備比較簡單,包括:1.起重設(shè)備(履帶吊即可);2.大噸位重錘(可用鑄鐵錘或鋼殼包混凝土芯錘);3.門支架;4.自動脫鉤裝置;5.水壓力觀察計(jì);6.水準(zhǔn)儀,經(jīng)緯度儀等測量設(shè)備;7.推土機(jī)。
2、 強(qiáng)夯的工作流程
(1) 清理并平整施工場地;(2) 標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置,并測量場地高程;(3)起重機(jī)就位,使夯錘對準(zhǔn)夯點(diǎn)位置;(4)測量夯前錘頂高程;(5) 將夯錘起吊到預(yù)定高度, 待夯錘脫鉤自由下落后, 放下吊鉤, 測量錘頂高程,若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí),應(yīng)及時(shí)將坑底整平;(6)按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn), 完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊; 重
復(fù)步驟至(3)和(6),完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊;(7)用推土機(jī)將夯坑填平,并測量場地高程;(8) 在規(guī)定的時(shí)間間隔后, 按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù),最后用低能量滿夯, 將場地表層松土夯實(shí), 并測量夯后場地高程。
三、強(qiáng)夯的施工及安全要點(diǎn)
1、 一般情況下夯錘重可取 10~20t。其底面形式宜采用圓形。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定, 錘底靜壓力值可取 25~40kPa, 對于細(xì)顆粒土錘底靜壓力宜取小值。錘的底面宜對稱設(shè)若干個(gè)與其頂面貫通的排氣孔, 孔徑可取 250~300mm。
2、 強(qiáng)夯施工宜采用帶自動脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)或其它專用設(shè)備。采用履帶式起重機(jī)時(shí), 可在臂桿端部設(shè)置輔助門架, 或采取其它安全措施, 防止落錘時(shí)機(jī)架傾覆。
3、 當(dāng)?shù)叵滤惠^高, 夯坑底積水影響施工時(shí), 宜采用人工降低地下水位或鋪填一定厚度的松散性材料。夯坑內(nèi)或場地積水應(yīng)及時(shí)排除。
4、 強(qiáng)夯施工前, 應(yīng)查明場地內(nèi)范圍的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標(biāo)高等, 并采取必要的措施,以免因強(qiáng)夯施工而造成破壞。
5、 當(dāng)強(qiáng)夯施工所產(chǎn)生的振動, 對鄰近建筑物或設(shè)備產(chǎn)生產(chǎn)生有害的影響時(shí), 應(yīng)采取防振或隔振措施。
6、 強(qiáng)夯施工應(yīng)屬于動態(tài)信息化的施工方式,強(qiáng)夯參數(shù)的選擇根據(jù)工程的實(shí)際地質(zhì)情況及規(guī)范的經(jīng)驗(yàn)取值初步確定強(qiáng)夯參數(shù)過試夯時(shí)的綜合檢測手段驗(yàn)證取值。
7、 單點(diǎn)夯擊數(shù)除按現(xiàn)場試夯得到的夯擊沉量關(guān)系確定,且同施工現(xiàn)場應(yīng)滿足以下幾個(gè)條件: 夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大隆起因夯坑過深而發(fā)生提錘困難。
8、 地基土中孔隙水壓力消散有一個(gè)過程,對滲透性差的土地一定要有一個(gè)間隔時(shí)間。滲透性好的地基可連續(xù)夯擊,但在具體施中最好有不小于 72 小時(shí)的間隙時(shí)間。
9、對深層加固完畢進(jìn)行 “滿夯” 要注意錘印按 1/3 相互搭接。
10、 及時(shí)排除夯坑及場區(qū)內(nèi)積水,做好測量及檢驗(yàn)工作,認(rèn)真做記錄。
11、 做好安全管理工作,施工區(qū)域嚴(yán)禁閑人入內(nèi)。
12、 施工操作現(xiàn)場要注意控制好機(jī)械的完好性,定時(shí)檢修, 杜隱患。
13、 夜間作業(yè)照明應(yīng)該足夠, 所有施工人員均要佩帶安全帽。
14、 視線不清或者自然風(fēng)較大時(shí)要嚴(yán)禁施工。
四、強(qiáng)夯的質(zhì)量控制
強(qiáng)夯施工過程中一定要加強(qiáng)對強(qiáng)夯地基的試夯及施工監(jiān)控,及時(shí)掌握各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)尤為重要。并應(yīng)在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個(gè)或幾個(gè)試驗(yàn)區(qū), 進(jìn)行試夯或試驗(yàn)性施工。 試驗(yàn)區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑場地復(fù)雜程度、 建設(shè)規(guī)模及建筑類型確定。施工過程中, 應(yīng)該嚴(yán)格遵守技術(shù)參數(shù)要求進(jìn)行施工。 重點(diǎn)是要對設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)。強(qiáng)夯施工開始后, 應(yīng)進(jìn)行全程旁站檢查, 并應(yīng)對各項(xiàng)參數(shù)及施工情況進(jìn)行詳細(xì)記錄。 施工后要做好質(zhì)量檢測, 并作好后期工作和以后的問戶工作。對質(zhì)量控制應(yīng)從以下幾方面著手:
(1) 對建設(shè)工程所有工程內(nèi)容的質(zhì)量進(jìn)行控制。
(2) 對建設(shè)工程質(zhì)量目標(biāo)的所有內(nèi)容進(jìn)行控制。
(3) 對影響建設(shè)工程質(zhì)量目標(biāo)的所有的因素進(jìn)行控制。
五、強(qiáng)夯的質(zhì)量檢測
1、 檢查強(qiáng)夯施工過程中的各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)和施工記錄, 不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)補(bǔ)夯和采取其它有效措施。
2、強(qiáng)夯施工結(jié)束后應(yīng)間隔一定時(shí)間方能對地基質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。對于碎石土和砂土地基, 其間 隔可取 1~2 周; 低飽和度的粉土和黏性土地基可取 2~4 周。
3、質(zhì)量檢驗(yàn)的方法, 宜根據(jù)土性選用原位測試和室內(nèi)土工試驗(yàn)。對于一般工程應(yīng)采取兩種或兩種以上 (如: 靜載荷實(shí)驗(yàn)、 標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)、 土工試驗(yàn)) 的方法進(jìn)行檢驗(yàn); 對于重要工程項(xiàng)目應(yīng)增加檢驗(yàn)項(xiàng)目,也可做現(xiàn)場大壓板載荷試驗(yàn)。
4、質(zhì)量檢驗(yàn)的數(shù)量, 應(yīng)根據(jù)場地復(fù)雜程度和建筑的重要性確定。
對于簡單場地上的一般建筑物,每個(gè)建筑物地基的檢驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于3 處; 對于復(fù)雜場地或重要建筑物地基應(yīng)增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。檢驗(yàn)深度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)處理的深度。
5、 做好后期沉降觀測記錄。 強(qiáng)夯處理完成后, 地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求, 但仍然要做好其上部構(gòu)筑物的沉降觀測記錄。
六、 結(jié)束語
施工實(shí)踐證明,強(qiáng)夯法是處理填土地基的有效方法,該方法不僅工藝簡單可行、節(jié)約三材、工程效果顯著,而且適用范圍廣、費(fèi)用低,能降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。強(qiáng)夯加固地基以不耗貴重材料、造價(jià)低、工期短的特點(diǎn)成為我國地基處理的一項(xiàng)重要技術(shù)。
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