1山东正元建设工程有限责任公司 山东烟台 264000;2山东正元建设工程有限责任公司 山东济南 250000
摘要:强夯法也被称为动态整合方法,基于工程设备将阻塞天空,让它自然下降,使用重力势能转化为动能和夯锤与地面碰撞激波反复夯击地面,从而增加密集程度的基础,提高承载力的工程技术,广泛应用于处理各种糟糕的基础施工。
关键词:强夯地基基础;处理技术;施工质量
一、地基基础处理技术概述
直接影响建筑物的地基承载力,所以的基础质量直接影响整个建筑的坚固的大小有关建筑完成后的地基沉降、地基处理是必须考虑建设链接,地基处理的质量控制是最重要的,也是决定建筑可以满足设计寿命的要求和安全的关键,目前主要地基处理技术有以下三种:
1、砂石桩法
沙堆的方法包括沙堆和碎石桩两种包装,基本原理是通过振动或冲击荷载将配备空气阀底部的桩靴型套管地层,在软粘土土壤形成桩孔,然后通过套管砂进入土壤,土壤振动和套管冲击压实,桩形成致密介质材料,提高软土地基的承载力。
砂桩法适用于松散砂、粉砂、颗粒填料和杂填土,主要施工方法包括:振冲法、沉管法、钻孔和锤击方法,各种施工方法的原理和应用方向是不一样的,例如,振冲法是利用振动压实土壤,水沉管法更适合水下隧道施工,钻孔预制桩锤方法直接达到增加地基土的承载力的目的地上。
2、注浆法
灌浆是通过灌浆提高裂隙岩层力学性能的一种方法,灌浆是在一定条件下可以固化的液体。灌浆的目的是改善土体的物理性质,防止地下水渗入,降低建筑物的倾斜度,提高其安全性。根据机理,注浆方法可分为充填注浆、渗透注浆、压实注浆和劈裂注浆4种,根据材料可分为颗粒浆和化学浆,颗粒浆主要是水泥浆,化学浆包括硅酸盐(水玻璃)和聚合物浆。在注浆法施工中,应随时注意注浆压力,注浆压力不能过大或过小,必须保持在0.2 ~ 1.0MPa之间。土的补强是自上而下的,但当土体渗透系数随着深度的增加而增大时,补强应是自下而上的。
3、强夯法
强夯是指将大质量的重锤提升至高空,使其自由下落,对地基土体进行夯击。强夯法是在重锤夯击法的基础上发展而来的,是运用工程器械反复将重锤提升至高空后释放夯击软弱地基,使软弱地基的土体在强动能和冲击波的作用下强制压密,降低其可压缩性,平排除土体多余的水分,提高地基的承载能力的地基处理方法。
这种地基处理方法仅适用于粒径较大的土体,粒径临界值为0.05mm,对砂土、碎石土、山皮土、粉煤灰等粒径过小的土体没有明显效果,此外,对于未经预处理的高饱和粉土、黏性土也没有显著效果。强夯法应用日益广泛,为了达到理想的强夯效果,对于局部不适宜强夯的地基,可以进行预处理,采取真空预压法进行预处理,确保地基的密实性,然后经过分析和验证,确定夯点位置。
实际工程应用中,并不一定只采用一种地基基础处理技术,而是同时采取不同的方式应对不同的设计需要,使各种地基基础处理技术的优势能够凸显出来,同时降低项目施工成本。
二、强夯地基基础处理技术
1、施工参数设计
强夯地基基础处理技术的施工参数主要有设计承载力特征值、夯击能、夯击击数和遍数、夯点布置和间距、两遍夯击之间的时间间隔、夯击范围等,设计承载力特征值即施工所应达到的承载能力数值,夯击能是强夯法施工夯点的最大单击夯击能量,其值为夯锤重量与落距的乘积,其值的选择应当根据设计要求和地质条件确定;夯击击数应当根据现场试夯的结果决定,需要考虑的因素有夯坑的最大压缩量和夯坑周围的最小隆起量,降起量的大小与夯击效率高低成反比,根据具体情况调整夯击击数。夯点一般根据基底平面形状布置,夯点间距则根据处理深度和土体性质决定。
2、施工方法及要点
强夯法的施工红步骤和方法大致可以分为以下项:
1)对需要进行夯击的土体表面进行清理和平整。
2)确定第一个夯点进行试夯,同时测量夯点的高程。
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3)将起重机和夯锤移动到于目标点位。
4)记录夯击前的锤顶高程,为确定夯击击数作准备。
5)起重机提升夯锤至指定位置,确认落点区域无人后开始作业,要注意测量锤定高程,其方式主要是利用吊钩进行测量,发现夯坑坑底倾斜的,应当及时进行二次平整。
6)重复步骤5,按照试夯所得数据确定夯击击数以及相关的设计要求,完成夯点的夯击。按设计规定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击。
7)移动起重机和夯锤至下一个目标点位,重复步骤3至6,直至地基一轮夯击完成,第二遍夯击应当与第一遍夯击间隔一段时间。
施工方法的具体要点应视具体情况而定,重点在于保障施工的顺利进行,按期按质完成项目任务,同时要做到节约成本,提高作业效率。
3、工程案例
以大亚湾石化区第二条污水排海管线项目排海泵站工程为例,该工程位于广东惠州市,属于亚热带地区,气候湿润多雨,地质条件较为复杂,工程目的是为解决石化区的污水排放问题。其基本施工参数包括:
1)强夯地基设计承载力特征值为≥150kPa,锤重×落距为:15t×20m,或者20t×15m。
2)单位夯击能:
针对不同的遍数,采用不同的夯击能,第一、第二、第三遍所采用的夯击能分别为3000KN·m、2000KN·m、1000KN·m,其中第一第二遍击数为7击,视情况酌增或酌减,第三遍要求满夯,满夯搭接1/3锤。
3)夯击点布置及间距:
第一遍夯点布置正方形,边长4m,第二遍夯点布置梅花状,与第一轮夯点互相穿插。
4、夯点注意事项
单点夯击次数视具体情况定,其他注意事项如下:
1)末尾的两次夯击需保证平均夯沉量为50mm以下。
2)夯坑边缘隆起尽量要小,使其符合施工质量要求。
3)为了避免夯坑过深,导致夯锤提举困难,每个夯点的夯击击数保持在5-10击之间。
4)遍数为3遍,为加强因前两遍夯击造成的局部土层松动,第3遍按照施工要求低能量满夯。
5、两遍间隔时间
每次夯击都会产生超静孔隙水压力,为了让该土体裂隙水压力消散,增加地基的稳定性,两遍夯击之间,时间间隔一个星期。
6、处理范围
强夯处理范围每个边大于地基的数值,视处理深度而定,二者之比为3∶2或5∶3。
7、在施工过程中,需要特别注意以下要点:
1)夯点地下水位不符合施工要求的,要先对其进行处理。
2)为了避免设备沉陷和加强施工效果,提高施工速度,需要对地基表面进行初步处理,降低地下水水位,同时也是应对大亚湾区雨季排水的需要,夯点选择应当先边缘后中心,由深到浅加固土体。
3)严格依据设计说明书施工,施工中落锤应当精准平稳,夯坑有积水的,先清除积水,或者先降低地下水位,也可通过增铺砂石层的做法解决,基坑修整采用混凝土浇筑的方式进行。
4)针对区域中不同位置的不同土质,应当采用相对应的处理方法进行预处理。施工区域内的需要预处理的土质包括:①高饱和度的粉土;②黏性土;③型饱和填土。其处理方法主要是:清除表层淤泥,成纵横交错状挖掘盲沟,排除土体内水分,在土层表面铺厚度为50cm左右的砂石,夯击前在夯坑内回填粗颗粒碎石或者块石,这样强夯完成后就能形成承压能力更强的块(碎)石基础,与周围软土构成复合基底。
结束语
强夯地基处理技术是利用夯锤从高空坠落产生的巨大冲击力对地基进行压实处理的一种地基处理方法。在构建复杂的工程地质条件,环境条件允许的话,可以优先考虑强夯地基处理技术,如灌浆法、砂桩法在地基处理技术对地基加固工作,可以大大降低地基处理的工程造价工作,以节省项目成本,提高利润空间。
参考文献
[1]杨光.当代房屋建筑结构地基基础工程施工控制技术[J].建材与装饰,2018,533(24):8-9.
[2]吕春雷.建筑地基基础施工质量控制要点[J].建筑技术开发,2017,44(05):144-145.
论文作者:梁吉凌1,王鹏2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/16
标签:地基论文; 方法论文; 承载力论文; 技术论文; 地基基础论文; 注浆论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;