填土地基加固工程中的强夯法施工技术分析

垒! :兰! China New Technologies and Products 工程技术 填土地基加固工程中的强夯法施工技术分析 王朝华 (四川启明星铝业有限责任公司,四川眉山620010) 摘要:本文作者简单的介绍了强夯法的技术特点,主要就填土地基强夯法需注意的问题及估算方法进行了阐述。同时结合工程实 例对填土地基强夯法施工做了详细的分析。 关键词:填土地基;地基加固;强夯;施工技术 、 中图分类号:TU44 文献标识码:A 前言 近年来,随着强夯法技术的不断成熟,在我 国各类建筑物,如工业厂房、民用建筑、贮罐堆 场、公路、铁路、机场跑道、港口码头、体育场等 的地基加固工程中得到广泛应用,并取得丰富 的经验和良好的经济效益。尤其对于城市周边 利用杂填土场地和山区城市周边利用深(杂慎 土场地兴建的工程项目,强夯法地基加固是一 种较有效的方法。 1强夯法的特点介绍 强夯法是法国Menard技术公司于1969 年首创的一种地基加固方法,它通过8 ̄30t的 重锤、8-20m的落距,对地基土施加很大的冲击 能,一般能量为500--8000kN・in。在地基土中出 现的冲击波和动应力,可提高地基土强度、降低 土的压缩性、改善砂土的抗液化条件及消除湿 陷性黄土的湿陷性等。同时,夯击能还可以提高 土层的均匀程度,减少可能出现的差异沉降。强 夯法不仅用于加固砂土和碎石土地基,而且经 过30多年的发展和应用,目前它已适用于碎石 土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土及杂 填土等地基处理。 2填土地基强夯法需注意的几个问题 在填土地基强夯施工过程中,由于缺乏十 分可靠的设计数据和成熟的施工经验,计算方 法和数据资料的准确度还不够确切,加上地基 土层构造复杂,因此在今后的施工过程中应注 意以下问题: 2.1强夯施工前,应切实搞好周围环境的排 水设施,以避免夯击过程中出现积水现象。 22.在强夯施工过程中,应注意以下方面: ①当夯击深度达到或超过锤高时,如继续施工 则须在坑内铺填大碴、碎石后方可继续进行,否 则由于土壤粘性过大,加上周围土壤对重锤的 挤压作用,将会大大增加吊车的负载使其起吊 困难,甚至引发倾覆事故;②如发现土壤含水量 过大,则应加强降水工作,并连续观测降水深 度,待土壤含水量满足要求时再进行施工;③每 点夯击时均须达到设计要求,才能进行第2遍 点夯施工;④强夯施工中的夯锤最好用铸铁或 废钢铁制成,锤中预留排气孔,孑L径为250mm 为宜,以减少空气阻力及地质土层粘结力,提高 锤击功能;⑤尽量加强防震措施(如防震沟等), 确保周围建构物的安全;⑥吊车扒杆上部宜绑 扎废旧轮胎,以免吊钩因脱钩时的惯性而碰坏 吊车扒杆,确保设备安全;⑦严格注意安全,强 夯施工区应围蔽和设计警示牌,非工作人员不 得进^。 23强夯施工完成后,必须进行有效的检测 和试验,达到设计和规范要求后才能进行主体 结构舡。 3.g'/ ̄l估算方法 目前国内外有关有效加固深度的估算方法 多达几十种,无论是从工程实用角度还是从强 夯机理的理论研究出发,在研究思路方面都具 有一定的开拓性,也各有其优缺点。由于土体的 复杂性和地区性,使得很难建立一个通用的估 算公式,因此大部分公式都使用了修正系数,但 一88一 中国新技术新产品 它的存在又使得估算时人为因素和地区经验因 素往往影响着修正系数的取值,从而影响最终 结果的精确性。 3.1.Menard公式系数修正法 由于在国内外强夯工程实践中,Merard初 始公式得出的计算值普遍偏大,因此后人又提 出了修正的Merard公式法,即乘以有效加固深 度修正系数 : H \/m l0 (11 式中:m为夯锤重量(1(N);h为落距㈤;or值 随土中粘粒含量增大或含水量增大而减小,研 究人员给出了不同的修正系数,其变动范围为 0.35--0.80,一般对粘性土可取05;砂性土取0.7: 黄土取0.3--05。 3.2.Billam法 Greenwood等人在《深层致密与灌浆》中介 绍了J.Bmam(1979)提出的计算方法,与Menard 公式相比,该公式考虑了夯锤底面积和土体阻 尼对强夯加固深度的影响,量纲上也避免了 Menard经验公式的矛盾。即: H--mhleDgk=g/q (2) 式中:H为强夯的有效加固深度㈤;m为夯 锤的重量(1);h为落距㈤;k为折减系数;g为重 力加速度(n ,;q为土骨架动阻力(k ,与土的 种类和初始密度有关,一般取0.10-0.16;D为夯 锤底面直径㈤。该法适用于粉土、砂土、黄土和 粘性土,目计算精度相对较高。 4.实例分析 某公司在近两年回填的场地上建造2幢5 层宿舍楼,地质勘察资料揭示,拟建场地回填土 层厚6-9m,土质松散,亚粘土埋藏较深且厚度 变化大,基岩埋藏深且岩面起伏,尤其是2#宿 舍楼南墙轴线紧邻高边坡,相距仅不足5m。 根据上述情况,如果采用独立基础方案,则工程 量大,施工难度大且造价高,如采用桩基方案, 则因填土层孤石较多,质量难以保证耳施工周 期长。经反复研究,决定采用强夯法加固地基和 条形基础的 ̄95tpY案。 4.1.场地地质条件 (1)亚粘土I11,红褐色,呈可塑状态,软硬不 匀,具中等压缩性,承载力特征值R=180kPa,压 缩模量Es=6MPa;(2】人工回填土:由邻近平整场 地陆续搬运的土石方堆填而成,填土结构松散, 多空穴,土质软硬不均,压缩性高,填土厚度5~ 9m,含水量30%,--60%,静止水位_4m—7m(以场 地地坪面为±(n0oo1,含粒径lO-40em的块石; f3)基岩:场地下伏基岩为泥岩、泥灰岩及砂质泥 岩,岩面起伏大,强风化泥岩R--500 ̄800kPa。从 现场地质表层隋况看来,全部回填土均为近1-3 年内堆填而成,场地土质成分复杂,无规律、土 层厚度不匀且软硬不一,土的颗粒和孔隙率大 小不等,在同一建筑场地的不同位置,其承载力 和压缩f生有较大差异,根据规范要求,该场地浅 层不宜作为持力层或直接建造房屋,必须先进 行地基处理;f41亚粘 ̄B8:红褐色,软塑,压缩性 高,夹软塑状粘土及碎石、砾石等,R=80kPa,Es= 4MPa; 耕土:灰绿、黑灰,可塑,部分含植物须 根,厚02--0.6m。 42强夯舡 根据本工程荷载分布的具体情况。按条形 基础方案进行强夯设计及施工,夯实后要求承 载力特征值达180kPa以上,压缩模量Es= 10MPa。在舡过程中,考虑到回填土的具体情 况,适当铺填大碴,第l、2遍进行点夯施工,间 距4.5m,按条形基础方向依次进行,各点夯击数 在10击左右,控制最终l击沉降量为5em内, 然后用推土机将场地推平和重新放线,进行第2 遍施工,结束后再用推土机平整场地和重新放 线,接着进行遍夯,遍夯时锤底搭接尺寸为 50cm,控制最终1击沉降量为8-15em,每遍夯 击施工间隔时间在7d以上,若能达到15d以上 则效果更好。在强夯施工中,我们于强夯前、强 夯施工中及强夯完成后均安排专人进行高程测 量,经测量计算其总沉降量平均为Z61m。经1 个多月的强夯施工,我们顺利完成了总面积 1 176m 的地基强夯施工任务。 4_3荷载试验 本工程地基强夯施工完成15d后进行地基 测试,考虑到施工期间雨天多,土质含水量较 大,故在强夯施工时填人一定数量的大碴、碎 石,基本上改变了原填土层的结构性能,因此其 物理状态试验,压缩模量试验,旁压仪测试及静 力触探等工作亦难以得到准确的数据,所以决 定对本工程进行室内土工试验和荷载试验。 在l撑、2#楼各选定1组(3点避珩室内土工 试验,其结果较理想,但室内土工试验的可信度 也较低,我们重点对l#号楼选定3点,2#楼选 定6点,未强夯处选定3点,进行荷载试验,经 测试,1#、2#楼地基承载力特征值分别为R= 220,200kPa,压缩模量分别为Es= 10.4,IO.5MPa,未夯击处R kPa,Es=6MPa。经 荷载试验和室内土工试验,特别是l2个点的荷 载检测,结果证明本工程地基经强夯加固施工 R ̄20OkPa.Es≥10.4MPao 4.4地基强夯设计计算 根据工程实际情况,我们确定采用13OkN 锤、锤底面直径22m、落距15m进行强夯施工 经理论分析计算,根据法国梅拉公式H=、/E= 、/Qh㈣初步确定强夯的加固深度,同时根据国 内有关单位的实践经验及测试数据,强夯后有 效加固深度D1略小于梅拉公式中的H,其影响 系数K=D1/H,对一般粘性土和杂填土,水位较 低时K=0.5--0.8,本工程中取K=0.6,则有效加固 深度D1=KVMh=0.6xl3.96=8.4m根据地质资 料和现场具体情况,本工程仅有2处填土厚度 为9m,其余均在85m以下,说明强夯法地基处 理适用于本场地的填土厚度、地下水深度及填 土土料,强夯后的地基土能满足结构设计要求。 根据分析计算,我们采用130kN重锤,底板面直 径22m,落距15m,采用25t履带吊机,吊钩设 置自动脱勾装置,扒杆起吊角度控制在7 ~ 75o,经24h内对8个点进行试夯,每点锤击4 击,夯击总沉降量均为1.6--Z8m,与预计值基本 一致。 、 45j(寸邻i韵筑物的影响 

地基强夯施工是以极大的冲击能量压实地 工程技术 l China New Technologies and Products 合理控制优化调度降低管网漏损率 郭宝琳 (天津秦达自来水公司,天津300457) 摘要:通过对供水现状的分析,找出漏损率高的成因,借鉴国外先进的组织和技术措施,从调度、材料、运行、管理等方面提出降低漏 管网损率的具体办法。 关键词:控制;调度;减低;漏损率 中图分类号:TU99 文献标识码:A 近年来,随着开发区城市供水事业的发展, 城市管网布局发生了巨大的变化。管网长度达 到300多公里,日供水量30万立方米/日,供水 事业得到了蓬勃发展。对于企业而言,必然要追 求成本最低,利益最大化。国际上,水务企业通 过管网管理,降低漏损率,提高效率的实例屡屡 皆是,法国、英国、新加坡等国家水务企业已经 很好的实现了供水管网漏损率的控制。在国内 上海、成都、沈阳等城市也有比较成功的例子。 那么在目前的形式下泰达水司怎么找到一条适 合自己情况的模式呢?本人以为应从如下几点 思路进行,供大家参考。 1漏损的规律与成因 1.1管道漏水规律 1.1.1小口径管道较易发生漏损。根据不同 管径管道漏点数目统计,DN200管道以下发现 的漏损占总漏损的97%。分析起成因是:首先是 小管径的管道在整个管网中所占的比例较大;其 次,温度应力和水锤效应对小管径管道的影响要 大一些;而且小管径管道埋深一般较小,地面荷 载突然增大使口过载重车辆)日寸也容易引起漏损。 1.12漏损同管道材质有密切的关系,就漏 点的绝对数量而言,漏损率从大到小依次为钢 管、铸铁管、塑料管。 1.1.3管道漏损量远远大于管件漏失量。 1.1.4供水管道的损坏与气温、埋深、荷载大 小有密切关系:冬季管道因用水量小,水压高,气 温低较易爆管.理深浅,荷载大时管道易被压坏。 1.15从管道的破坏形式看,承插式铸铁管 接口处较易漏水,同一地点维修间隔时间不长。 1.2管网漏损的成因分析 管道的漏水成因主要有以下几个方面: 1-21管材自身的原因。铸铁官的钢性接口 在外部因素的作用下容易开裂;钢管易受到腐蚀 而穿孔漏水,塑料管道易老化。 1.2.2使用年限过长。管道锈蚀、老化较多。 1.23土壤的腐蚀性和管道自身防腐蚀不 良近年来的环境污染和产品质量不过关也造成 管道的使用期限缩短。 1.2.4管道施工不合规范 管道基础和直墩 处理不当或埋深不够,管内水压偏高易造成漏 损。 1|2.5供水管道的非法私接乱碰也造成水量 的流失。 2漏损的控制 2.1加大管网检漏工作。具资料介绍,美国 洛杉矶市供水部门中有1/1 0人员,专门从事管 道检漏工作,使漏损率降至6%。日本东京水道 局有5600多人从事防漏水的占7.55有420多 人 设立8个支所,17个作业所进行漏水检察工 作,使的东京管网漏损逐年降低,从14%降到现 在的9%以下。管道漏水的表现形式分为明漏和 暗漏。其中朋漏主要包括不可避免的管线损失、 管线及设备正常漏失,维修破损管线时的漏水 等对明漏而言,因其表现形式明显易于发现,若 对管线巡查与管道维修都及时到位的话广般不 会造成很大的漏失量,暗漏因不易被发现,漏水 时间长.因而漏失量较大进行暗漏检测是控制 暗漏的有效手段对于供水管道附近的下水道发 现流有清水和水压突然异常又没有明显的地面 积水的地区应进行暗漏检查。 22提高水表的准确性,大力推行高灵敏度 的水表和技术含量高的智能化水表,逐步实现 远程抄表和集中抄表。现在的一户一表提高了 服务档次,但给偷盗水也带来了便利,据相关报 导南昌市一日要滴掉两万吨水。推广远程抄表 和集中抄表对提高劳动生产率,提高抄表的准 确率减少人为因素等有着具大的价值。 23管网维修与管网施工要尽量采用新工 艺新技术,新材料,以保证管网的抢修质量和安 装质量。具统计由于管道基础扰动及变化、管材 质量、管道安装质量、使用年限及野蛮施工等因 素,造成管道破损而产生的漏失,约为%左右。 2.4加强供水管网的管理: 2.4.1完善供水管网资料的管理,建立合理 的资料数据和图纸库,如管网用水总量,各地区 的管道位置、高程、管径、水压和竣工图等,以便 于测漏和维修’并减小停水面积; 2.4.2建立专职的管网巡查、检漏队伍,学习 熟练使用测漏仪器加强管网的日常查漏工作; 2.4.3加强维修,要在维修人员的数量、素 质、维修设备,经济待遇上给予保证,并建立”维 修及时率”等考核指标; 2.4.4加强稽查,杜绝供水管道的非法似接。 2.5尽快实施GIS系统和管网模型系统。该 系统是个系统工程,涉及面广,国内成功的例子 不多,但这是个基础工作,搞了总比不搞好的 多。上海市供水调度监测中心研发出一整套全 市500毫米及以上的骨干水利管网模型,由计 算机辅助来及早发现渗漏。模仿仿真模拟地下 管网的实际情况,包括管网长度、位置、埋深、用 户资料、水厂供水量,来分析理论用水量、水压、 流量等用水情况和状态,和技术人员的实测数 据进行对比,根据通过SCADA系统来进行较验 压力损失量可以辅助检测管网是不漏水大致判 断漏水位置,成都水司的管网模型的建立,使得 每次的抢修,每条新管网的安装,每次水厂的停 产等等都要由此模型进行计算,得出数据后进 行操作。比如某水厂停产后其它水厂要开的泵 的组合,每条管网检修需要调整哪些水厂的机 组,计算低压区或管道水流不合理的地方决定 管网改造的方案等等。该系统要经过复杂细致 的工作,而且还要经常进行较证,要和SCADA 的实时数据进行较验。 2.6建立健全SCADA系统。SCADA系统的 数据是GIS和管网模型系统的基础。按照现有 各大城市的经验,因是每三平方公里一个测压 点,再加一些目标控制点,我们测压点的布局还 是不足,济南200平方公里布了43个点,成都 280平方公里布了73个点,国外就更先进了,德 国德累斯顿市管网长度2300多公里,布了300 多个测压点,他们在把调度和GIS管网模型结 合起来后,产销差率又愿来的最高29%,降到了 2001年的13.92%,2o03年低到9%。 3优选优化测压点,为合理调度科学调度提 供保证 管网测压点是供水生产的一个重要环节, 它的数据是了解掌握管网运行状态的最直接最 有效的一个手段,也是水厂生产唯一的依据。通 过各测压点传回的数据,我们可以知道管网的实 时变化隋况分析用户需求的变化涞调整水厂的 供应,达到供需的平衡。也可以通过数据的来分 析管网运行的情况,为检漏、网改、新铺管网、水 厂建设提供第一手数据。因此管网测压点的合 理选则、优化布局是管网和水厂安全生产的前 提,是合理调度科学调度的保证。我们对测压点 的选则原则如下: 3.1区内必需在直径300以上信3oo)。 3.2各方向的管网末梢,各主要输水管上, 各水厂输水管的结合部,主要用水区域,关键控 制点,重要部门。 3-3对老的测压点进行晒选,撤消部分不合 理的。 公司的测压点是十多年前选定的,现在已 大大落后管网与水厂建设的步伐必需进行大规 模的调整。 总之,给水管网的漏损原因是设计,施工和 管理多方面的,通过在漏水成因方面加强管理, 加大管道巡查力度,保证维修及时率,降低管网 漏失率是完全可以做到的。 基土层,施工时不可避免地对邻近建构物产生 振动,本工程施工中经观察,我们认为在 20o0kN・Ill以下的强夯施工中,如果采取了适当 的隔振和减振措施,对于距离超过15m的邻近 建构物不会造成较大影响。 4.6.沉降观测 在本工程地基强夯区域内测试完成并检测 合格后,再进行主体结构施工,同时布置l4个 沉降观测点和2个固定观测标准 f固定在岩石 上),按施工进度分别进行了7次沉降观测,最终 一次在结构竣工后45d进行,1#、20#楼累计 沉降量分别为5~|01n和4~|hnm,满足设计要 求。 结语 本工程地基经强夯加固后,承载力特征值 R由60kPa提高到200kPa,压缩模量E:也提高 近1倍,其工程费用仅为桩基方案或独立基础 方案的约50%,同时节约水泥360t、钢材85t,施 工工期控制在3个月内,取得明显的经济效益。 参考文献 【1】张志勇.强夯法地基处理施工方法.《山西建 筑》.2010年24期. 中国新技术新产品 

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浅析强夯法加固路基工程

浅析强夯法加固路基工程

科技信息 工程技术 

浅析强夯法力口固路基工程 

应乐女周春华金秋澎 

[摘要]本文从强夯法加固路基工程的机理、强夯法加固路基工程的主要参数的设计、强夯法效果检验三方面来探讨强夯法加固路 

基工程,希望对实际工程的应用具有一定的借鉴作用。 

[关键词]强夯法加固 填土地基 

引言 

强夯法又名为动力固结法或动力压实法。强夯法常用来加固碎石 

土、砂土、黏性土、杂填土、湿陷性黄土等地基。它不仅能提高地基的强 

度并降低其压缩性,而且还能改善其抵抗震动液化的能力和消除土的湿 

陷性。由于强夯法经济易行、效果显著、设备简单、施工便捷、质量容制、 

适用范围广泛、节省材料、施工周期短等特点,此项技术得到迅速推广, 

并取得了较好的经济效益和社会效益,为国家经济建设发挥了重大作 

用。 

1.强夯法加固路基工程的机理 

强夯法是利用在夯击过程中,由于巨大的夯击能和冲击,土体中因 

含有许多可压缩的微气泡而立即产生几十厘米的沉降,土体局部产生 

液化后,结构破坏,强度下降到最小值;随后在夯击点周围出现径向裂 

缝,成为加速孑L隙水压力消散的主要通道;粘性土具有的触变性,使降 

低了的强度得到恢复和增强。它适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的 

粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等各类地基土。一种经济 

高效的地基处理方法。根据地基土的类别和强夯施工工艺。加固的机理 

有三种:动力密实、动力固结和动力置换。 

动力密实是用冲击型动力荷载,使土体中的孑L隙减少,土体变得密 

实,从而提高地基土强度。适用于非饱和土,尤其是孔隙多、颗粒粗大的 

土。 动力固结是用巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波,破坏了 

土体原有的结构,使土体局部发生液化并产生许多裂隙,增加了排水通 

道,使孔隙水顺利逸出,待超静孔隙水压力消散后,土体固结,由于软土 

的触变性,强度得以提高。适用于饱和粘性土。 

动力置换是利用强夯能量将碎石、矿渣等物理力学性能较好的粗 

粒料强制挤入地基,主要通过置换作用来达到加固地基的目的。动力置 

强夯法在填土地基处理中的应用

强夯法在填土地基处理中的应用

施工技术与应用 

强夯法在填土地基处理中的应用 四日圆圆 

摘要:强夯法地基加固处理技术在建筑工程领域中得到了广泛应用。本文结合某地区厂房项目的工程实践经验进行了分析。 

关键词:强夯法;地基处理技术;实践经验 

强夯法是法国最早发明使用的的一种地基加固建筑方法。其原理是通过 

重锤和落距过程产生的冲击能、冲击波和动应力,对地基进行加固的一种方 

法。使用强夯法对地基加固可有效地提高地基土的强度。不仅能降低土的压 

缩性,还能在一定程度上改善土的抗液化性能。 

鉴于地基强夯属专业性较强的施工项目,以下将针对某地区某个工程项 

目来阐述关于强夯法地基处理技术的应用。 

一、项目技术要求 

该项目是某单位的新建厂区项目,各栋厂房的基础形式大部分采用地基 

处理+天然基础,场区内实施大面积分级强夯法加固处理,能级分为8000KN. 

I ̄I、12000KN.M、18000KN.M等各个等级,地基处理后各栋建(构)筑物采用天 

然基础,包括有条形基础、锥形独立基础等。 

各个能级强夯后的地基承载力要求:8000KN.M、12000KN.M强夯后各区 

地基承载力标准值> ̄250kPa,18000KN.M强夯后各区地基承载力标准值≥ 

300kPa。 

各个能级强夯面积:8000kN・m能级处理面积为82930平方米;12000kN・ 

m能级处理面积为254790平方米;18000kN・m能级处理面积为40840平方米。 

二、项目施工参数确定 

强夯施工参数的确定依据是本工程场地的地质条件即厂区内的土质情 

况和具体工程要求来确定,主要参数有:单点夯击能、最佳夯击能与夯击边 

数、夯击间隔时间、夯点布置及夯距等。 

1、8000kN・m强夯区域处理区回填层厚度较小,基岩埋藏较浅,故采用 

8000kN・m能级进行强夯挤密加固处理,分5遍进行。第1、2遍为点夯,夯击能 为8000kN・m,点夯间距8.000m。第3遍为点夯,夯击能为3000kN・m,点夯间距 

第九章 强夯法

第九章  强夯法

第九章 强夯法

(Dynamic Consolidation Method,Dynamic Compaction Method)

第一节 概述

一 强夯法的沿革与发展

夯实法加固地基是一种古老的施工方法,远在6000年以前的原始公社母系氏族社会时期,人类生活的西安半坡遗址中,即发现其原始建筑的柱基垫土经过夯实。进入文明社会几千年以来,中国就一直用夯实法,用夯(木夯、抬夯)、硪(石硪、铁硪,wo砸地基或打桩等用的一种工具。通常是一块圆形石头,周围系着几根绳子。如:硪筑(用石硪夯筑))加固地基,并用其修建土工建筑物,如堤、坝、台、墙(小至建筑墙壁、大至城墙),秦阿房宫前殿遗址即为东西宽1300m,南北长500m,面积60万平方米的大夯土台基,最初的万里长城及以后的长城心墙也多用土夯实筑成。

进入20世纪40年代以来,由于处理湿陷性黄土的需要和机具的发展,前苏联发展了重锤夯实法,并在50年代介绍到我国。这种方法适用于加固地下水位0.8m以上稍湿的粘性土、砂类土、湿陷性黄土、杂填土地基。对于含水量过高的土夯实效果差,形成“橡皮土”,不宜使用。

强夯法又名动力固结法(Dynamic Consolidation Method)或动力压实法(Dynamic Compaction Method)。 强夯法处理地基是60年代末由法国Menard(麦那)技术公司首先创用的。这种方法是反复将很重的锤(一般为10~40t)提到高处使其自由落下(落距一般为10~40m)给地基以冲击和振动,从而提高地基的强度并降低其压缩性,改善地基的受力性能。

此法应用初期,仅用于加固砂土、碎石土地基。强夯法的第一工程用于处理滨海填土地基。该场地表

层为新近填筑的厚度约为9m的碎石填土,其下是12m厚的疏松砂质粉土,场地上要建20栋8层住宅楼,由于碎石是新近堆积的,如采用桩基,负摩擦阻力很大,将占单桩承载力的60%~70%,不经济。采用堆载预压法处理地基,堆载历时3个月,堆载高度为5m,只沉降200mm。用强夯法锤重80kN、落距10m、单位夯击能1200kN·m/2m,仅夯击—遍,整个场地的平均沉降量为500mm。建造的楼房竣工后,其平均沉降量仅为13mm,如图。

某工程新近填土地基的强夯法处理

某工程新近填土地基的强夯法处理

Value Engineering ・161・ 

某工程新近填土地基的强夯法处理 

Dynamic Compaction of Newly Filled Ground Project 

张时刚Zhang Shigang 

(四川南充电力设计有限公司,南充637000) (Sichuan Nanchong Power Design Co.,Ltd.,Nanchong 637000,China) 

摘要:以某工程为例,详细分析新近填土地基的处理方法,重点讨论强夯法在工程中的应用。 Abstract:Taking some constructions as examples,the recent filled ground handling methods are analyzed and the dynamic eompaction's 

application in construction is discussed. . 关键词:新近填土地基;处理方法;强夯法;应用 

Key wo ̄s:the recent filled ground handling;dynamic compaction;application 中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2010)03—0161—02 

随着经济的快速发展,城市建设发展步伐加快,有相当数量建 

筑建设于开山填壑区域。这些区域的填方通常都是直接开山回填, 

填土中含有大量爆破开山形成的块状泥岩,没有进行任何地基处 

理。这些填土土层承载力在70—80kPa左右,属于软弱地基,必须经 过处理方能作为建筑物的地基。 对于新近填土的软弱地基处理方法,《建筑地基处理技术规范》 

上列举有换填垫层法、强夯法和强夯置换法、砂石桩法、CFG桩法、 

夯实水泥土桩法、高压喷射注浆法等。本文结合工程实例,从设计参 数与施工技术上分析论证了新近填土地基的处理方法,在述及多种 

强夯处理施工技术要求

强夯处理施工技术要求

强夯处理施工技术要求

1适用范围

强夯适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。

2一般规定

承包商在编制加固方案和施工前,应详细了解加固范围的岩土工程勘察资料、地下管线和构筑物,对振动有特殊要求的建筑物,或精密仪器设备等,当强夯振动有可能对其产生有害影响时,应采取防振或隔振措施。强夯应在边坡防护、桥梁及其他设施施工前进行。

3强夯施工

1、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。

(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。夯沉深度与地质情况,能级等有关。

2、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、夯击遍数、单点夯击数等。经过夯后测试,得出满足设计要求的最佳施工控制参数。有条件时,对含水量较大的地基土。为能提供各遍准确的间隔时间,最好做孔隙水压力消散试验。

试夯场地可选在本工程场地内或附近,有经验时也可在工程开始部分安排试夯。

3、强夯施工

(1)按试夯确定的施工工艺对作业人员进行安全、技术交底。

(2)先夯击第一遍,记录每一夯点最后两击的沉降差值在设计规定的限值内即可进行下一夯点的夯击。

(3)按规定间隔一定时间后,进行第二遍夯击,夯击要求同第一次。夯击点要布置在上一遍两相邻夯击点的中间。

(4)满夯(或搭夯) 一般用点夯时30%~50%的夯击能满布夯击,主要为加固表层松散土体,夯锤搭接上次夯击点1/4直径进行下一点的夯击,直至全部夯完为止。

4质量检验与控制

1、施工结束后,应间隔一定时间后方可进行质量检验。采用强夯处理地基时,对于碎石土和砂土地基施工结束后7~14d,粉土地基施工结束后14~28d;采用强夯置换处理地基施工结束后28d。

2、强夯加固地基应采用标准贯入、静力触探试验对有效加固深度进行检验,检验数量为每3000m2抽样检验9点,其中标准贯入试验6点,静力触探3点。

浅析强夯法在地基加固中的应用技术

浅析强夯法在地基加固中的应用技术

浅析强夯法在地基加固中的应用技术

摘要:强夯法施工使原有土体孔隙水压力急剧增大,使得土粒重新排列,达到一个较为密实、稳定的新的土体结构使土体获得加密。本文探讨了地基加固中的强夯法,并通过实例探讨了强夯法的施工技术。

关键词:地基加固;强夯动力压密法;技术;动力置换

强夯动力压密法就是采用动荷载对地基进行加固的方法,从而引起土体原有结构破坏,土粒重新排列,最后达到一个较为密实、稳定的新的土体结构。研究数据表明,一个单位的重量设法变成动载后,可以产生上千倍的当量静载效应,所以采用动荷载加固软土技术已成为当今国内外软基处理技术发展的一项重大措施。

一、强夯法施工范围及特点

从工程实践经验看,强夯法加固软土地基的一个关键性问题就是土的粒径、土层特性及其含水量。一般认为,强夯法目前除了对厚层淤泥和淤泥质土不适用外,对某些类型的软土强夯效果还是比较好的。总之,强夯法在某种程序上比机械的、化学的和其他加固方法更为广泛和有效。采用强夯法处理软土地基,其加固效果取决于地基土的渗出透性,所以必须创造排水通道。工程实践表明,强夯法具有施工简单、加固效果好、使用经济等优点,因而被世界各国工程界所重视。对各类土强夯处理都取得了十分良好的技术经济效果。但对饱和软土的加固效果,必须给予排水的出路。

二、强夯法加固机理

强夯法是利用强大的夯击能给地基一冲击力,并在地基中产生冲击波,在冲击力作用下,夯锤对上部土体进行冲切,土体结构破坏,形成夯坑,对周围土进行动力挤压。目前,强夯法加固地基有在三种不同的加固机理:动力密实、动力固结和动力置换,它取决于地基土的类别和强夯施工工艺。

2.1 动力密实

采用强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力密实的机理,即用冲击

型动荷载,使土体中的孔隙减小,土体变得密实,从而提高地基土强度。非饱和土的夯实过程,就是土中的气相(空气)被挤出的过程,其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。实际工程表明,在冲击动能作用下,地面会立即产生沉降,一般夯击一遍,其夯坑深度可达0.6~1.0m,夯坑底部形成一层超压密硬壳层,承载力可比夯前提高2~3倍。非饱和土在中等夯击能量的作用下,主要是产生冲切变形,在加固深度范围内气相体积大大减少,最大可减少60%。

强夯法处理堆填土路基施工技术

强夯法处理堆填土路基施工技术

摘要:本文结合某市政道路一段新近形成的抛填土路基进行强夯处理的施工情况,介绍了强夯法对堆填土施工的技术措施、原理及方法,为相应的软基处理提供参考。

关键词:强夯法,堆填土

Abstract: Combining with a municipal road a newly formed the filled soil

subgrade cast on the construction of the dynamic compaction treatment, this paper

introduces the method of dynamic compaction pile of filling construction technical

measures, the principle and the method for the corresponding soft foundation

treatment are provided for the reference.

Keywords: dynamic compaction method, pile of filling

1、工程概况

某市政工程在K2+860-K3+260路基段,因人类工程为新近堆填土,堆土厚已达15~25m,堆填时间短,天然固结尚未完成,不宜作路基持力层。设计要求对此段路基填土采用强夯法进行处理,强夯面在路面下6-9m处,强夯面积39788m2。

2、强夯原理

是用起重机将十几吨甚至上百吨的重锤吊起,从几米至几十米的高处自由落下,利用锤自由下落产生的强大动力冲击,多次对土体进行强力夯实,借以降低土的压缩性,提高土的承载力。

3、强夯设备选用

强夯法的主要设备包括:夯锤、起重机、脱钩装置等三部分。根据填土性质选用平底面夯锤,面积2-4m2为宜。夯锤重量选用与欲加固的土层的深度和落距有关,其关系式为:

强夯施工重点难点分析及应对措施

强夯施工重点难点分析及应对措施

强夯施工是土建工程中常用的一种地基处理方法,广泛应用于填土的加固和压实。然而,在实际施工中,强夯施工还存在着一些重点难点问题,需要进行分析并采取相应的应对措施。

一、施工重点难点分析

1.地质条件复杂:地质条件是影响强夯施工效果的主要因素之一、如果地基层土质疏松、含水量高或者存在杂质等情况,都会导致土层的抗力不均匀,进而影响强夯施工的效果。

2.施工空间狭小:有些地区或地段的强夯施工场地空间有限,甚至仅有几平方米的面积,这就给施工带来了很大的难度。

3.施工噪音和振动:强夯施工会产生巨大的噪音和振动,对周边环境和设施可能造成影响,需要采取措施进行控制和保护。

4.施工节奏受限:强夯施工速度较慢,尤其是对大面积的填土工程来说,需要多次夯实才能达到要求的密实度,这就限制了施工的进度和节奏。

5.施工质量控制:强夯施工需要严格控制施工质量,保证夯击的均匀性和土层的压实度,而这需要合适的夯击能量和落锤的落差等因素的综合考虑,给施工带来了难度。

二、应对措施

1.地质勘探与设计:在开展强夯施工之前,需要进行详细的地质勘探,了解地层结构与土质情况,并通过工程设计进行合理布局和方案设计,对地基进行必要的预处理,如清理杂质、加固土质等。 2.施工场地的合理规划:对于空间狭小的施工场地,需要进行合理的规划和协调,合理安排设备和材料的堆放位置,确保施工的顺利进行。

3.施工噪音和振动的控制:采用降噪材料和设备,减少施工噪音的传播和影响。在施工现场周边设置振动传感器,及时监测振动程度,确保不会对周边环境和设施造成损坏。

4.施工节奏合理安排:根据施工进度和需求,合理安排强夯施工的时间和夯击次数,确保施工进度的可控性,同时也要保证施工的质量。

5.施工质量控制:严格按照设计要求和规范进行施工操作,合理控制落锤的落差和夯击能量,并进行现场检测和监控,确保夯击的均匀性和土层的压实度。

综上所述,通过对强夯施工重点难点的分析,并采取相应的应对措施,可以有效地解决施工过程中可能出现的问题,提高施工质量和效率,确保工程的顺利进行。

淤泥质土覆盖杂填土路基的强夯处理方法探究

淤泥质土覆盖杂填土路基的强夯处理方法探究

摘要:在进行路基强夯处理时,要考虑地貌情况,同时也要考虑软土层的分布,以及实际的地质条件,如果不对软土层进行处理,很容易会出现路基失稳情况,或者是过量沉陷问题,进而破坏道路导致不能正常运行。为了更好地解决这些问题,采用强夯处理方法,可以加速地基沉降。并根据地质条件来拟定具体的施工参数,通过试夯调整适合参数,从而让加固后的地基承载力符合设计要求。

关键词:淤泥质土;覆盖;填土路基;强夯处理;方法

强夯法也可以叫做动力固结法,这种方法就是用起重机,将重锤提升到一定的高度,然后松开脱钩装置,让其自由地下落,然后夯击地基,通过压缩可以土体更加地密实,有效地提高了地基强度。用强夯法来处理地基,是法国人首创的,由于具有良好的效果,所以很快就被推广使用了。

1工程情况简述

在具体施工过程中,应当全面地考虑工程场地情况,以及周边的地貌和环境情况,还要考虑土质情况等一些基本情况。以位于冠英镇的新区一纵道路工程为例,为城市主干道,宽40米,工程位于岷江Ⅰ级阶地之上,地形开阔平坦,

K0+140~K0+250路段地质分层情况自上而下,第一层为2.6-4.1m厚杂填土层,第二层为4.5-6.2m厚淤泥质黏土层,第三层为1.1-2.3m厚粉细砂,第四层为0.8-1.6m厚中密卵石层,第五层为密实卵石层。

2具体的路基处理方法

2.1路基强度要求

道路的路基具有重要作用,不仅可以承担支撑路面,也可以承受行车的荷载,同时还可以分散荷载,使荷载向深处传播。路基是确保行驶通畅和安全的重要基础,因此路基要满足以下两项要求。第一,就是在汽车荷载的作用,以及一些气候环境条件的影响下,路基整体应当是稳定的,不会出现沉陷和边坡塌陷情况。第二,必须要有足够的强度,可以才能更好地抵抗破坏,同时还要有足够的刚度,能够抵抗变形,并且有良好的稳定性。由于外界因素的不确定性,要充分了解路基的地质和水文状况,如果路基不能满足这两项要求,就需要采取特殊技术和方法,改善路基的不良状况。采用分层总和法计算,本项目工后沉降达76cm,大于路基允许沉降50cm限值,应对其进行处理。

填土地基加固工程中的强夯法施工技术分析

垒! :兰! China New Technologies and Products 工程技术 填土地基加固工程中的强夯法施工技术分析 王朝华 (四川启明星铝业有限责任公司,四川眉山620010) 摘要:本文作者简单的介绍了强夯法的技术特点,主要就填土地基强夯法需注意的问题及估算方法进行了阐述。同时结合工程实 例对填土地基强夯法施工做了详细的分析。 关键词:填土地基;地基加固;强夯;施工技术 、 中图分类号:TU44 文献标识码:A 前言 近年来,随着强夯法技术的不断成熟,在我 国各类建筑物,如工业厂房、民用建筑、贮罐堆 场、公路、铁路、机场跑道、港口码头、体育场等 的地基加固工程中得到广泛应用,并取得丰富 的经验和良好的经济效益。尤其对于城市周边 利用杂填土场地和山区城市周边利用深(杂慎 土场地兴建的工程项目,强夯法地基加固是一 种较有效的方法。 1强夯法的特点介绍 强夯法是法国Menard技术公司于1969 年首创的一种地基加固方法,它通过8 ̄30t的 重锤、8-20m的落距,对地基土施加很大的冲击 能,一般能量为500--8000kN・in。在地基土中出 现的冲击波和动应力,可提高地基土强度、降低 土的压缩性、改善砂土的抗液化条件及消除湿 陷性黄土的湿陷性等。同时,夯击能还可以提高 土层的均匀程度,减少可能出现的差异沉降。强 夯法不仅用于加固砂土和碎石土地基,而且经 过30多年的发展和应用,目前它已适用于碎石 土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土及杂 填土等地基处理。 2填土地基强夯法需注意的几个问题 在填土地基强夯施工过程中,由于缺乏十 分可靠的设计数据和成熟的施工经验,计算方 法和数据资料的准确度还不够确切,加上地基 土层构造复杂,因此在今后的施工过程中应注 意以下问题: 2.1强夯施工前,应切实搞好周围环境的排 水设施,以避免夯击过程中出现积水现象。 22.在强夯施工过程中,应注意以下方面: ①当夯击深度达到或超过锤高时,如继续施工 则须在坑内铺填大碴、碎石后方可继续进行,否 则由于土壤粘性过大,加上周围土壤对重锤的 挤压作用,将会大大增加吊车的负载使其起吊 困难,甚至引发倾覆事故;②如发现土壤含水量 过大,则应加强降水工作,并连续观测降水深 度,待土壤含水量满足要求时再进行施工;③每 点夯击时均须达到设计要求,才能进行第2遍 点夯施工;④强夯施工中的夯锤最好用铸铁或 废钢铁制成,锤中预留排气孔,孑L径为250mm 为宜,以减少空气阻力及地质土层粘结力,提高 锤击功能;⑤尽量加强防震措施(如防震沟等), 确保周围建构物的安全;⑥吊车扒杆上部宜绑 扎废旧轮胎,以免吊钩因脱钩时的惯性而碰坏 吊车扒杆,确保设备安全;⑦严格注意安全,强 夯施工区应围蔽和设计警示牌,非工作人员不 得进^。 23强夯施工完成后,必须进行有效的检测 和试验,达到设计和规范要求后才能进行主体 结构舡。 3.g'/ ̄l估算方法 目前国内外有关有效加固深度的估算方法 多达几十种,无论是从工程实用角度还是从强 夯机理的理论研究出发,在研究思路方面都具 有一定的开拓性,也各有其优缺点。由于土体的 复杂性和地区性,使得很难建立一个通用的估 算公式,因此大部分公式都使用了修正系数,但 一88一 中国新技术新产品 它的存在又使得估算时人为因素和地区经验因 素往往影响着修正系数的取值,从而影响最终 结果的精确性。 3.1.Menard公式系数修正法 由于在国内外强夯工程实践中,Merard初 始公式得出的计算值普遍偏大,因此后人又提 出了修正的Merard公式法,即乘以有效加固深 度修正系数 : H \/m l0 (11 式中:m为夯锤重量(1(N);h为落距㈤;or值 随土中粘粒含量增大或含水量增大而减小,研 究人员给出了不同的修正系数,其变动范围为 0.35--0.80,一般对粘性土可取05;砂性土取0.7: 黄土取0.3--05。 3.2.Billam法 Greenwood等人在《深层致密与灌浆》中介 绍了J.Bmam(1979)提出的计算方法,与Menard 公式相比,该公式考虑了夯锤底面积和土体阻 尼对强夯加固深度的影响,量纲上也避免了 Menard经验公式的矛盾。即: H--mhleDgk=g/q (2) 式中:H为强夯的有效加固深度㈤;m为夯 锤的重量(1);h为落距㈤;k为折减系数;g为重 力加速度(n ,;q为土骨架动阻力(k ,与土的 种类和初始密度有关,一般取0.10-0.16;D为夯 锤底面直径㈤。该法适用于粉土、砂土、黄土和 粘性土,目计算精度相对较高。 4.实例分析 某公司在近两年回填的场地上建造2幢5 层宿舍楼,地质勘察资料揭示,拟建场地回填土 层厚6-9m,土质松散,亚粘土埋藏较深且厚度 变化大,基岩埋藏深且岩面起伏,尤其是2#宿 舍楼南墙轴线紧邻高边坡,相距仅不足5m。 根据上述情况,如果采用独立基础方案,则工程 量大,施工难度大且造价高,如采用桩基方案, 则因填土层孤石较多,质量难以保证耳施工周 期长。经反复研究,决定采用强夯法加固地基和 条形基础的 ̄95tpY案。 4.1.场地地质条件 (1)亚粘土I11,红褐色,呈可塑状态,软硬不 匀,具中等压缩性,承载力特征值R=180kPa,压 缩模量Es=6MPa;(2】人工回填土:由邻近平整场 地陆续搬运的土石方堆填而成,填土结构松散, 多空穴,土质软硬不均,压缩性高,填土厚度5~ 9m,含水量30%,--60%,静止水位_4m—7m(以场 地地坪面为±(n0oo1,含粒径lO-40em的块石; f3)基岩:场地下伏基岩为泥岩、泥灰岩及砂质泥 岩,岩面起伏大,强风化泥岩R--500 ̄800kPa。从 现场地质表层隋况看来,全部回填土均为近1-3 年内堆填而成,场地土质成分复杂,无规律、土 层厚度不匀且软硬不一,土的颗粒和孔隙率大 小不等,在同一建筑场地的不同位置,其承载力 和压缩f生有较大差异,根据规范要求,该场地浅 层不宜作为持力层或直接建造房屋,必须先进 行地基处理;f41亚粘 ̄B8:红褐色,软塑,压缩性 高,夹软塑状粘土及碎石、砾石等,R=80kPa,Es= 4MPa; 耕土:灰绿、黑灰,可塑,部分含植物须 根,厚02--0.6m。 42强夯舡 根据本工程荷载分布的具体情况。按条形 基础方案进行强夯设计及施工,夯实后要求承 载力特征值达180kPa以上,压缩模量Es= 10MPa。在舡过程中,考虑到回填土的具体情 况,适当铺填大碴,第l、2遍进行点夯施工,间 距4.5m,按条形基础方向依次进行,各点夯击数 在10击左右,控制最终l击沉降量为5em内, 然后用推土机将场地推平和重新放线,进行第2 遍施工,结束后再用推土机平整场地和重新放 线,接着进行遍夯,遍夯时锤底搭接尺寸为 50cm,控制最终1击沉降量为8-15em,每遍夯 击施工间隔时间在7d以上,若能达到15d以上 则效果更好。在强夯施工中,我们于强夯前、强 夯施工中及强夯完成后均安排专人进行高程测 量,经测量计算其总沉降量平均为Z61m。经1 个多月的强夯施工,我们顺利完成了总面积 1 176m 的地基强夯施工任务。 4_3荷载试验 本工程地基强夯施工完成15d后进行地基 测试,考虑到施工期间雨天多,土质含水量较 大,故在强夯施工时填人一定数量的大碴、碎 石,基本上改变了原填土层的结构性能,因此其 物理状态试验,压缩模量试验,旁压仪测试及静 力触探等工作亦难以得到准确的数据,所以决 定对本工程进行室内土工试验和荷载试验。 在l撑、2#楼各选定1组(3点避珩室内土工 试验,其结果较理想,但室内土工试验的可信度 也较低,我们重点对l#号楼选定3点,2#楼选 定6点,未强夯处选定3点,进行荷载试验,经 测试,1#、2#楼地基承载力特征值分别为R= 220,200kPa,压缩模量分别为Es= 10.4,IO.5MPa,未夯击处R kPa,Es=6MPa。经 荷载试验和室内土工试验,特别是l2个点的荷 载检测,结果证明本工程地基经强夯加固施工 R ̄20OkPa.Es≥10.4MPao 4.4地基强夯设计计算 根据工程实际情况,我们确定采用13OkN 锤、锤底面直径22m、落距15m进行强夯施工 经理论分析计算,根据法国梅拉公式H=、/E= 、/Qh㈣初步确定强夯的加固深度,同时根据国 内有关单位的实践经验及测试数据,强夯后有 效加固深度D1略小于梅拉公式中的H,其影响 系数K=D1/H,对一般粘性土和杂填土,水位较 低时K=0.5--0.8,本工程中取K=0.6,则有效加固 深度D1=KVMh=0.6xl3.96=8.4m根据地质资 料和现场具体情况,本工程仅有2处填土厚度 为9m,其余均在85m以下,说明强夯法地基处 理适用于本场地的填土厚度、地下水深度及填 土土料,强夯后的地基土能满足结构设计要求。 根据分析计算,我们采用130kN重锤,底板面直 径22m,落距15m,采用25t履带吊机,吊钩设 置自动脱勾装置,扒杆起吊角度控制在7 ~ 75o,经24h内对8个点进行试夯,每点锤击4 击,夯击总沉降量均为1.6--Z8m,与预计值基本 一致。 、 45j(寸邻i韵筑物的影响 

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