[12-11 17:00:02] 来源:http://www.tmgc8.com 建筑设计 阅读:3230次
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。
强夯法施工既能消除黄土地基湿陷性,又能提高地基的承载能力,与垫层法、挤密桩法、予浸水法等相比较,具有操作容易,所用设备简单,施工速度快、费用低、效果好等优点,所以强夯法是处理湿陷性黄土地基的首选方法。
二、工法特点
1、工艺简单、适用范围广,距建筑物及居民区安全距离200~300m以外均可采用。
2、操作简便、安全、工效高,既可以消除地基湿陷性,又能提高地基承载力。
3、施工过程中对环境无污染,有利于环保。
三、适用范围
本工法对大面积消除黄土地基湿陷性特别适用,如大型厂房区、飞机场、体育运动场,高等级公路及铁路路基等建筑物的建设工程。
四、施工工艺
(一)、工艺原理
黄土俗称大孔土,在高冲击能的作用下,地基土失去原结构,土粒重新排列,孔隙压缩,孔隙率减小,渗透性减弱,土体密实度得到极大提高,在一定深度范围内湿陷性能消除,承载能力提高。
(二)、工艺流程(见工艺流程图)
(三)、施工要点
1、根据设计要求,在拟建区选择一段不小于20m×20m=400m2的有代表性的区域进行试夯,以便选定强夯施工参数与工艺,试夯工作参照的主要技术标准为:《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004,《建筑地基处理技术规范》JBJ79-2002。
(1)单击夯击能的确定
根据设计要求地基加固深度,结合当地经验确定单击夯击能,在缺少经验资料或经验时可按表1预估。
表1
序号
湿陷性黄土有效加固深度(m)
单击夯击能(kN·m)
备注
1
4.0~5.0
1000
2
5.0~6.0
2000
3
6.0~7.0
3000
4
7.0~8.0
4000
5
8.0~8.5
5000
6
8.5~9.0
6000
7
9.0~9.5
8000
注:强夯法的有效加固深度应从最初起夯面算起。
(2)夯点的夯击次数确定
应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,并应同时满足下列条件:
①最后两击的夯沉量不宜大于下列数值:
当单击夯击能小于4000 kN·m时为50mm;
当单击夯击能为4000~6000 kN·m时为100mm;
当单击夯击能大于6000 kN·m时为200mm;
②夯坑周围地面不应发生过大的隆起;
③不因夯坑过深而发生提锤困难。
(3)夯击遍数确定
首先采用2~3遍点夯,再以低能量满夯1~2遍,满夯可改用轻锤或低落距夯击,锤印搭接。
(4)每遍夯击之间间歇时间的确定
间歇时间的确定取决于土中超静孔隙水压力的消散时间,黄土属于渗透性较差的细颗粒土,每遍夯击之间(点夯与点夯、点夯与满夯)间歇3~5天。强夯结束后根据规范规定及以往施工经验应静止14天后再进行各项检测,检查其工作有效性。如不合格还须复击。
2、基底处理
恢复中线,按要求放边桩,并对地下管线进行勘查,强夯前要将其移至界外,对上空的高低压线路要移出界外或架空至安全距离以上。
划分作业区段,按8000~10000m2安排一台强夯机为宜,如为路基施工200~300m线路长度划分为一作业区段,或以两桥(涵)间作为一个作业区段。
进行水平测量,清除基层表面植被,挖除树根,推土机整平。因为经过强夯后,地基夯沉量可达0.8~1.0m,所以在挖方段要预留0.8~1.0m的高度。
压路机碾压1~2遍,碾压沿建筑区纵向进行,先低侧,后高侧,压路机一进一退压完全宽为一遍,轮印搭接不小于40cm,碾压结束后再次进行水平测量。
3、调整地基土天然含水量
根据试验及经验,黄土地基含水量在5%~17%间较适宜强夯施工。如含水量小于5%,则在表层需补洒水,这样强夯过程中不会起皮,如含水量大于17%,强夯中易出现翻浆,产生橡皮土,则需采取降低地下水位的措施,如井点降水、开挖渗沟等方法。
4、夯点定位(点夯)
因为夯锤直径大致在2~2.5m之间,所以点夯间距以3m为宜,正方形布点,也可等边三角形布点。规范规定加固区范围应不小于建筑物基底宽度3m,所以自加固区一侧算起,奇数列为第一遍点夯点,偶数列为第二遍点夯点(以点夯两遍为例)。用生石灰粉分别在场地上标出,至加固区另一侧基底外缘再扩大3m为止。(见强夯加固地基夯点平面布置图)
5、夯击施工
首先对奇数列夯点采用履带吊后退法逐点夯击,每击点夯夯击能按试验时选定的参数进行,第一遍点夯结束后,推土机推平夯坑,间歇3~5天后对第二遍偶数列夯点进行夯击,方法与第一遍点夯夯击相同,先标出点夯位,第二遍点夯结束后推平夯坑,间歇3~5天后进行满夯,满夯结束后静止2周,方可进行质量检测工作(见强夯施工全景图)。
施工中对每击点的夯击能,夯击数及每一击夯沉量都要作详细量测记录。锤击过程中如遇夯坑过深起锤困难或夯坑面倾斜影响下击锤击,应将夯锤移至坑旁地面上,在坑内适量填些干黄土,使坑面保持水平。
强夯施工全景图
6、检测验收
检测按每100m长度为一个断面,每个断面间隔15m左右取一个试验点(不少于3点),进行室外重型动力触探试验,挖探坑取土样(自上至下间隔0.5m取样一个,至加固深度下1m止)进行室内系列试验。同时对地层进行描述。
经自检合格后,便可请监理工程师检查验收(如不合格还须返工复击)。检查通过后签发质量检查评定表,然后进行下道工序施工。
五、机具设备www.tmgc8.com
带自动脱钩装置的履带吊车(吊重25t以上,起重高度15m以上), 夯锤:圆柱形,
Φ=2.0m左右,质量15t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Φ=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、劳动力组织
测量工程师1人,负责测量放线工作,领工员兼现场施工负责人1人,吊车司机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、安全注意事项
1、主要施工人员、吊车司机必须持证上岗,学徒不能单独上岗操作。
2、严禁与施工无关人员进入现场,现场施工人员必须戴安全帽,起锤前施工人员应距锤击点10m以外。
3、施工中夯锤气孔始终应畅通。
4、为防止飞石伤人,吊车驾驶室玻璃窗上应加设防护铁丝网。
5、夯击机械要经常维护与正常保养,绝不开带病车,防患于未然。
八、效益分析
消除设计要求深度范围内黄土地基湿陷性,既经济又实用的方法,第一种是强夯法;第二种是冲击碾压灰土垫层法(施工点距建筑物的安全距离200~300m以上)。其余如换填法,灰土挤密桩法及预浸水法等费用太大,不宜采用,仅以第一种强夯法与第二种冲击碾压灰土垫层法作经济技术比较,按1万m2面积计,强夯法施工费用40万元,而冲击碾压灰土垫层法施工费用82万元,前者是后者费用的二分之一。