强夯法处理地基工程施工工法模板.doc
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1、资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。强夯法处理地基工程施工工法(YJGF-06-91)山西省机械施工公司 强夯法又称动力固结法, 是法国梅那尔公司于60年代后期创造的一种地基加固方法。它是在重锤夯实基础上发展起来的动力加固地基的新方法。70年代后期传入中国, 经过近20年在全国各地的推广应用, 证明其加固效果十分显著。山西省机械施工公司从80年代开始在山西化肥厂等工程中应用, 随后又推广到长春、 大连、 重庆、 武汉、 上海、 河南、 深圳等地, 强夯能级从1000kNm发展到8000kNm, 处理过湿陷性黄土、 杂填土、 饱和粘性土等各类地基土数百万平方米, 均取得
2、了良好的处理效果和经济效益, 获得了山西省科技进步一等奖, 为中国应用强夯法加固工程地基做出了贡献。强夯法以其质量可靠, 造价低, 进度快, 节约三材, 经济效益显著等特点, 已广泛应用于工业与民用建筑、 公路与铁路路基、 机场道路及码头仓库等工程的地基加固, 成为国内处理地基的一种较好的实用方法。一、 工艺原理强夯法是应用功能转换的原理达到加固地基的目的。具体地说, 它是利用起重设备将几十吨(一般840t)重锤, 从几十米(一般640m)高处自由落下, 给土以强烈的冲击和振动。地基土在强大的冲击能的作用下, 土体强制压缩或振密; 土体局部液化, 夯点周围产生裂隙, 形成良好的排水通道, 孔隙
3、水逸出, 经时效压密, 使土体重新固结, 从而提高了土的承载力, 降低其压缩性。应用强夯法加固地基虽已经历了几十年, 实践证明是一种较好的地基处理方法, 可是还没有一套成熟的理论和完整的设计计算方法。根据国内外近十年来的研究成果, 土的强夯作用机理一般可归结为: 非饱和类土: 以直观的加密使土体强度增加为主, 如黄土和一般的粘性土, 最典型的是湿陷性黄土, 经过夯击使土颗粒重新排列成致密结构体, 消除其湿陷性。粉土和粉细砂类土: 夯击作用使土体加密和预液化, 从而提高地基土的承载力和抗液化能力。饱和土: 强夯使空隙水压力瞬时升高, 随着水压力的消散, 土中自由水和部分弱结合水排出, 土体变得紧
4、密, 随着时间的延续, 触变后的土体结构得以恢复, 使地基土得到加固, 对于饱和淤泥质土和粘性土, 可经过加填料(石块、 钢渣等)夯击, 增加土体骨架和排水通道, 这一措施无疑扩展了强夯处理地基土的适用范围。二、 适用范围当前, 国内外处理地基的手段很多, 其中强夯的适用范围最广, 适用的土质有: 各种高填土, 如素填土、 杂填土(建筑垃圾、 工业废料)、 粘土、 黄土、 湿陷性黄土等; 饱和砂土、 粉土等可液化土, 淤泥质土, 饱和粘性土等。对于后一类土在正式强夯前须先做试验, 证明确有实效时也可采用。采用强夯处理地基, 需要考虑其振动对附近建筑物的影响, 必要时应采取隔振、 防振措施, 以
5、及城市对噪音的控制问题。三、 工艺和参数根据工程地质勘察报告与建筑物的设计要求, 施工前应对地基加固方案进行初步设计, 包括加固的工艺与主要的技术参数, 并进行试夯, 检验与修正技术参数, 方可正式施工。(一)工艺强夯法夯击过程为先对有一定间距的单点(主夯点)进行夯击, 后对整个场地挨点满夯。(二)参数1.强夯加固地基的有效(影响)深度(缺公式)M锤重(t); h落距(锤底至起夯面距离) (m)。2.强夯能级(指单点夯击)E=Wh (kNm)W锤重(kN); h落距(m)。3.单点锤击数对单个夯点, 一次连续夯击次数。击数控制标准如下: (1)夯坑标高控制: 打到要求标高或夯坑达到某一深度,
6、以至不好继续操作(粘锤、 埋锤), 此击数时形成的标高。(2)贯入度控制: 夯到最后一击, 或最后三击的平均贯入度, 小于或等于一定数值时的击数。a.较硬土、 湿陷性黄土、 砂性土35cm。b.软弱土510cm。c.对于饱和软粘土, 淤泥质土以及大能级强夯而相应的锤底面积小的情况下, 贯入度达2030cm。(3)地面发生较大隆起(一般不超过30cm)或夯坑内出现溢水等情况时, 需停止夯击。4.满夯的锤击数对每个夯点连续夯击数一般为35击。5.夯击遍数以一定的连续击数, 对整个场地的一批点, 完成一个夯击过程叫一遍, 单点的夯击遍数加满夯的夯击遍数, 为整个场地的夯击遍数。(1)单点的夯击遍数:
7、 除坚硬土和粒料土外, 一般都有孔隙水压力的消散和土体恢复问题。这两个因素是控制强夯遍数的主要因素, 一般含水量大的遍数较多。对在夯击过程中有填料要求的饱和软土的遍数也较多。夯坑过深, 需在坑内填满料, 再在原点夯击, 这种情况也增加了遍数。(2)满夯的夯击遍数, 一般为一至二遍。四、 强夯施工(一)场地整平及标高要求(1)为便于机械行走和施工, 强夯场地整平应大于强夯布点范围, 以夯点外边缘向外扩35m或以外排基础边扩810m, (图1)如在挖填方地带施夯, 需考虑放坡。 图1 强夯场地整平及标高要求(2)强夯场地的标高, 以所夯建筑物的基础底标高, 加预留夯沉深度来定(图1)。夯沉深度与地
8、质情况, 能级等有关。此值可参照已完工程暂定, 经过试夯确定。(二)夯点布置按建筑面积均匀布点时, 以最外围基础中心线或外边线算起, 增加一排夯点。按基础位置相应布点时, 同上或按基础持力层厚度一半扩出。布点形式和间距依地质情况、 能级和夯锤面积等定。为更好的达到设计要求, 多数情况需试夯确定。(1)单点间距一般为1.5D2.5D(D为锤底直径), 呈正方形、 梅花形和等边三角形布置(图2)。(2)满夯为挨点错位相切(图2)。图2 夯点布置形式(三)试夯根据设计指标和地质报告, 参照有效影响深度公式、 结合实际经验, 首先确定试夯能级, 然后选择不同的锤底面积、 布点间距、 施工顺序、 夯击遍
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