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1、强夯施工处理湿陷性黄土地基工法一、前言在湿陷性黄土地区施工,消除有效深度范围内湿陷性应当做为施工的首要工作。其作法有:垫层法、强夯法、挤密桩法、予浸水法等,具体情况不同,采用的方法也有所不同。强夯法施工工既能消消除黄土土地基湿湿陷性,又又能提高高地基的的承载能能力,与与垫层法法、挤密密桩法、予予浸水法法等相比比较,具具有操作作容易,所所用设备备简单,施施工速度度快、费费用低、效效果好等等优点,所所以强夯夯法是处处理湿陷陷性黄土土地基的的首选方方法。二、工法特特点1、工艺简简单、适适用范围围广,距距建筑物物及居民民区安全全距离22003000m以外均均可采用用。2、操作简简便、安安全、工工效高,
2、既既可以消除除地基湿湿陷性,又又能提高地基基承载力力。3、施工过过程中对对环境无无污染,有有利于环环保。三、适用范范围本工法对大大面积消消除黄土土地基湿湿陷性特特别适用用,如大大型厂房房区、飞飞机场、体体育运动动场,高高等级公公路及铁铁路路基基等建筑筑物的建建设工程程。四、施工工工艺(一)、工工艺原理理黄土俗称大大孔土,在在高冲击击能的作作用下,地地基土失失去原结结构,土土粒重新新排列,孔孔隙压缩缩,孔隙隙率减小小,渗透透性减弱弱,土体体密实度度得到极极大提高高,在一一定深度度范围内内湿陷性性能消除除,承载载能力提提高。(二)、工工艺流程程(见工工艺流程程图)(三)、施施工要点点1、根据设设计
3、要求求,在拟拟建区选选择一段段不小于于20mm20mm=4000m2的有代代表性的的区域进进行试夯夯,以便便选定强强夯施工工参数与与工艺,试试夯工作作参照的的主要技技术标准准为:湿湿陷性黄黄土地区区建筑规规范GGB5000255-20004,建建筑地基基处理技技术规范范JBBJ799-20002。(1)单击击夯击能能的确定定根据设计要要求地基基加固深深度,结结合当地地经验确确定单击击夯击能能,在缺缺少经验验资料或或经验时时可按表表1预估。表1 强夯法法单击夯夯击能估估算表序号湿陷性黄土土有效加加固深度度(m)单击夯击能能(kNm)备注14.055.0100025.066.0200036.077
4、.0300047.088.0400058.088.5500068.599.0600079.099.58000注:强夯法法的有效效加固深深度应从从最初起起夯面算算起。(2)夯点点的夯击击次数确确定应按现场试试夯得到到的夯击击次数和和夯沉量量关系曲曲线确定定,并应应同时满满足下列列条件:最后两击击的夯沉沉量不宜宜大于下下列数值值:当单击夯击击能小于于40000 kNm时为为50mmm;当单击夯击击能为44000060000 kNm时为为1000mm;当单击夯击击能大于于60000 kkNm时为为2000mm;夯坑周围围地面不不应发生生过大的的隆起;不因夯坑坑过深而而发生提提锤困难难。(3)夯击击遍
5、数确确定首先采用223遍遍点夯,再以低能量满夯12遍,满夯可改用轻锤或低落距夯击,锤印搭接。(4)每遍遍夯击之之间间歇歇时间的的确定间歇时间的的确定取取决于土土中超静静孔隙水水压力的的消散时时间,黄黄土属于于渗透性性较差的的细颗粒粒土,每每遍夯击击之间(点夯与与点夯、点点夯与满满夯)间间歇35天。强强夯结束束后根据据规范规规定及以以往施工工经验应应静止114天后后再进行行各项检检测,检检查其工工作有效效性。如如不合格格还须复复击。2、基底处处理恢复中线,按按要求放放边桩,并并对地下下管线进进行勘查查,强夯夯前要将将其移至至界外,对对上空的的高低压压线路要要移出界界外或架架空至安安全距离离以上。
6、划分作业区区段,按按800001100000m22安排一一台强夯夯机为宜宜,如为为路基施施工20003300mm线路长长度划分分为一作作业区段段,或以以两桥(涵)间间作为一一个作业业区段。进行水平测测量,清清除基层层表面植植被,挖挖除树根根,推土土机整平平。因为为经过强强夯后,地基基夯沉量量可达00.81.00m,所所以在挖挖方段要要预留0.811.0mm的高度度。压路机碾压压122遍,碾碾压沿建建筑区纵纵向进行行,先低低侧,后后高侧,压压路机一一进一退退压完全全宽为一一遍,轮轮印搭接接不小于于40ccm,碾碾压结束束后再次次进行水水平测量量。3、调整地地基土天天然含水水量根据试验及及经验,黄
7、黄土地基基含水量量在5%177%间较较适宜强强夯施工工。如含水量量小于55%,则则在表层层需补洒洒水,这这样强夯夯过程中中不会起皮,如如含水量量大于117%,强强夯中易易出现翻翻浆,产产生橡皮皮土,则则需采取取降低地地下水位位的措施施,如井井点降水水、开挖挖渗沟等等方法。4、夯点定定位(点点夯)因为夯锤直直径大致致在22.55m之间间,所以以点夯间距以以3m为为宜,正正方形布布点,也也可等边边三角形形布点。规规范规定定加固区区范围应应不小于于建筑物物基底宽宽度3mm,所以自加加固区一一侧算起起,奇数数列为第第一遍点点夯点,偶偶数列为为第二遍遍点夯点点(以点点夯两遍遍为例)。用生生石灰粉粉分别在
8、在场地上上标出,至至加固区区另一侧侧基底外外缘再扩大大3m为止止。(见见强夯加加固地基基夯点平平面布置置图)5、夯击施施工首先对奇数数列夯点点采用履带带吊后退退法逐点点夯击,每每击点夯夯夯击能能按试验验时选定定的参数数进行,第第一遍点点夯结束束后,推推土机推推平夯坑坑,间歇歇355天后对对第二遍遍偶数列列夯点进行行夯击,方方法与第第一遍点点夯夯击击相同,先先标出点点夯位,第第二遍点点夯结束束后推平平夯坑,间间歇35天后后进行满满夯,满满夯结束束后静止止2周,方可进行质量检测工作(见强夯施工全景图)。施工中对每每击点的的夯击能能,夯击击数及每每一击夯夯沉量都都要作详详细量测测记录。锤锤击过程程中
9、如遇遇夯坑过过深起锤锤困难或或夯坑面面倾斜影影响下击击锤击,应应将夯锤锤移至坑坑旁地面上上,在坑坑内适量量填些干干黄土,使使坑面保保持水平平。强夯施工全全景图6、检测验验收检测按每1100mm长度为一一个断面面,每个个断面间间隔155m左右右取一个个试验点点(不少少于3点点),进进行室外外重型动动力触探探试验,挖挖探坑取取土样(自上至至下间隔00.5mm取样一一个,至至加固深深度下11m止)进行室室内系列列试验。同同时对地地层进行描描述。经自检合格格后,便便可请监监理工程程师检查查验收(如不合合格还须须返工复复击)。检检查通过过后签发发质量检检查评定定表,然然后进行行下道工工序施工工。五、机具
10、设设备带自动脱钩钩装置的的履带吊吊车(吊吊重255t以上上, 起重高高度155m以上上), 夯锤:圆柱形,=2.00m左右右,质量量15tt以上, 钢筋混凝土外包厚14mm钢板制成,圆形横截面上对称分布四个=0.3m能贯通整个圆柱体的通气孔(见脱钩装置结构图);推土机、压路机、水准仪、重型动力触探仪、室内外土工试验检测设备一套。其中,吊车、夯锤、水准仪根据强夯机工作效率、工程量大小及工期要求配置,尤其水准仪每台强夯机配一台,推土机、压路机可几台强夯机适量配置一套,全站仪、重型动力触探仪及试验设备一个工点配置一套即可。六、劳动力力组织测量工程师师1人,负责测测量放线线工作,领工员员兼现场场施工负
11、负责人11人,吊吊车司机机1人,测工2人(其中1人操作水准仪),普工1人兼挂吊钩工作,推土机司机兼压路机司机1人,室内外试验人员3人。如开双班则领工员、吊车司机、普工每班各1人,测工每班两人。七、安全注注意事项项1、主要施施工人员员、吊车车司机必必须持证证上岗,学学徒不能能单独上上岗操作作。2、严禁与与施工无无关人员员进入现场,现现场施工工人员必必须戴安安全帽,起起锤前施施工人员员应距锤锤击点110m以以外。3、施工中中夯锤气气孔始终终应畅通通。4、为防止止飞石伤伤人,吊吊车驾驶驶室玻璃璃窗上应应加设防防护铁丝丝网。5、夯击机机械要经经常维护护与正常常保养,绝绝不开带带病车,防防患于未未然。八
12、、效益分分析消除设计要要求深度度范围内内黄土地地基湿陷陷性,既既经济又又实用的的方法,第第一种是是强夯法法;第二二种是冲冲击碾压压灰土垫层法(施工点点距建筑筑物的安安全距离离20003000m以以上)。其其余如换换填法,灰灰土挤密密桩法及及预浸水法法等费用用太大,不不宜采用用,仅以以第一种种强夯法法与第二二种冲击击碾压灰灰土垫层层法作经济济技术比比较,按按1万mm2面积计计,强夯夯法施工工费用440万元元,而冲冲击碾压压灰土垫垫层法施施工费用用82万万元,前前者是后后者费用用的二分分之一。采用冲击碾碾压灰土土垫层法法,在三三七灰土土拌制摊摊铺过程程中,对对周边环环境污染染严重,线线路两侧侧所种
13、农农作物及及居民生生活都受受到不同同程度的的影响,而而强夯法法对环境境无污染染影响,由由于远离离居民区区,冲击击波影响响弱,可可忽略不不计,所所以用强强夯法消消除黄土土地基湿湿陷性是是既经济济又有效效的方法法。九、工程实实例西宁互助助一级公公路C标标段,管管段范围围内有88段总长长度达66.233公里属属、级自重湿湿陷性黄黄土地基基,占CC标段工工程总量的855.3%。设计计要求远远离建筑筑物及居居民区的的(安全距距离2775m)5.778kmm线路地地基面积积15557500m2,采用用强夯处处理,处处理深度度5m。经试夯夯取得强强夯施工工参数见见表2。表2 试试验段强强夯参数数表序号夯击类型夯击次数间距m落距m夯击能kNN.m平均夯沉量量cm1第一遍点夯夯83.013.32000702第二遍点夯夯83.03第三遍全夯夯38.012008注:落距指指夯击面面至夯锤锤重心的的距离,如如从锤的的顶面计计算起吊吊高度还还应增加加1/22锤高。我们配置了了15台台吊车,按按双班操操作,经经3个月月余施工,经经检测全全部满足足设计要要求,取取得了非常好好的效果果,为该该工程全全面有序序施工奠奠定了基基础。执笔人:欧欧兴元、王小明、赵喜坤10