强夯施工质量控制

湿陷性黄土强夯施工质量控制湿陷性黄土强夯施工质量控制 摘要 强夯法是一种处理地基的有效方法 其具有适用性广 处理效果好 工程造价低 工艺简单 施工工期短等特点 结合 项目地基强夯处理为例 根据强夯现场施工中对夯点布置 夯点间距及夯击次数等设计指标的分析总结 通过总夯击次数和 最后 2 3 击平均夯沉量双项质量控制等措施 谈论强夯在湿陷性 黄土地区施工质量的控制应用 关键词 湿陷性黄土 强夯 施工 质量控制 一 一 工程概述工程概述 项目 位于 从地貌单元上划分场地属于 山间凹陷 盆地和丘陵山前缓坡交汇地段 拟建场地建筑物区域地层自上而下 依次分布有 填土层 黄土状粉土层 角砾层 粉质粘土 层 全风化泥岩层 强风化泥岩 中风化泥岩 场地上部粉 土 粉质粘土具有非自重轻微湿陷 湿陷土层最大深度 5 0m 设计 采用强夯法进行地基加固处理 二 二 强夯法原理及适用性强夯法原理及适用性 强夯法又称为动力固结法或动力压密法 这种方法是将一 定重量的重锤以一定的高度自由落体向下 以强大的冲击能量对 地基进行夯击 使土体孔隙压缩 结构瞬间破坏 孔隙水及气体 溢出 使土体颗粒重新排列 经有效压密固结 从而达到提高土 的强度和密实度 改善土的振动液化条件 提高地基承载力和消 除失陷性黄土的湿陷性等目的 强夯法适用于煤化工 堆料场 公路 机场 工业与民用 建筑 油罐等地基处理面积大的工程 经济技术效果显著 适用 于处理碎石土 砂土 低饱和度的粉土与粘性土 湿陷性黄土 素填土和杂填土等地基 在全国特别是西北黄土地区地基处理领 域得以广泛应用 3 13 1 夯点布置及夯点间距确定夯点布置及夯点间距确定 强夯夯点布置根据地基平面形状分为正方形 三角形和梅花 形等 不同能级的强夯采用不同的夯距 强夯能级分为 1000KN M 2000 KN M 3000 KN M 4000 KN M 6000 KN M 及 8000 KN M 等 强夯处理范围应大于建筑物基础范围 每边超出基 础外边缘的宽度宜为基底下设计处理深度的 1 2 至 2 3 并不宜 小于 3m 根据经验夯点间距可取夯锤直径的 2 5 3 5 倍 同样根 据修正后的梅纳公式计算夯点间距 h k m h g 式中 h 有效加固深度 m k 修正系数 m 锤重 kn h 落距 m g 重力加速度 m s2 其 中修正系数 k 对于 黄土取 0 4 以 3000kn m 能级强夯为例 根据经验夯点间距为 5 6m 侧向 位移随距夯中心的距离增大而逐渐减小 当离夯心距离大于 5m 责未发生明显位移 根据试验检测结果 可以确定在最佳夯击条 件下夯点间距为 5 6m 为宜 这时能使夯击下沉充分发挥 同时侧 向挤压也发挥作用 从而达到土的竖向压缩和横向挤压最佳效果 试验检测证实 1000kn m 2000kn m 3000 kn m 能级的强夯其加 固深度大约分别为 4 4 5m 5 5 5m 6 5 7m 由此可见 黄土地 区强夯夯点间距与其有效加固深度大体是一致的 3000 kn m 强夯试验检测表明 1 夯距相同 但夯点布置 不同的强夯 其有效加固深度相差不大 3000 kn m 强夯夯点布置 间距 6m 正三角形和 6m 正方形有效加固深度都在 6 7m 之间 但从 土质改善情况正三角形夯点优于正方形 2 在夯击数与夯击能 级相同的条件下 强夯两遍或强夯三遍然后搭接满夯一遍 与强 夯一遍然后搭接一遍地基加固效果基本相同 所以在强夯工程施 工中 如果地质等条件允许 建议采用强夯一遍完成 不仅可以 缩短施工周期 而且节省施工成本 3 23 2 夯击次数确定夯击次数确定 强夯法的夯击次数应以夯坑的压缩量最大 夯坑周围隆起量 最小为确定原则 现场可选取不小于 400 试夯区 3000kn m 强夯 得到夯击次数和夯沉量关系曲线 确定夯击次数的同时还应满足下列条件 1 最后两击平均夯沉量不宜大于下列数值 单击夯能级小于 4000 kn m 时不大于 50mm 单击夯能级 4000 6000kn m 时不大于 100mm 单击夯能级大于 6000 kn m 时不大于 200mm 2 夯坑周围地面不应发生过大隆起 3 不因夯坑过深而发生提锤困难 4 强夯夯击遍数应充分考虑地基土质及含水率情况 注 如 含水率不满足要求 需进行注水以保证土体含水量 5 夯击点布置及夯击次数与夯实效和施工费用有直接关系 6 强夯两遍之间应有充分的间隔时间 其主要取决于土中超 静孔隙水压力的消散时间 对湿陷性黄土和透水性差的粘性土地 基 消散时间不少于 3 4 周 对透水性好的砂性土可两遍连续夯 击 3 33 3 施工机械配置施工机械配置 该工艺主要采用带有自动脱钩装置的 50 100t 履带式吊车并 配备自重为 20 45t 直径为 2 5m 的夯锤组成强夯机进行施工 在 履带式吊车的臂端设置辅助门架 以防止落锤时机架倾覆 该工 艺施工周期短 工艺简单 人员配备少 施工造价低 工程质量 易控制等广泛应用于湿陷性黄土地区施工 四 施工工序及工艺四 施工工序及工艺 强夯施工工艺流程图如下 场地平整 测量放线 夯前 标高 夯点测放 夯机就位 主夯施工 控制夯击次数及夯 沉量 完成夯点 1 强夯 完成所有夯点施工 场地清理 平整 夯机就位 满夯施工 场地平整 夯后标高测量 交工验 收 五 施工质量控制五 施工质量控制 为了确保强夯地基的施工质量 必须采取双项指标控制 控 制每点最低夯击数和每点最后 2 3 击的平均夯沉量 只设单项 指标不能更好的控制强夯施工质量 如果只控制每点夯击数 则 由于地质的不均匀及土质含水量的影响 在同一夯击次数下 经 强夯后的土质仍然是不均匀的 对于夯沉量大的夯点 即使已经 满足最低夯击数 还需继续进行夯击 直到每个夯点均满足最后 2 3 击平均夯沉量设计要求 如果只以最后 2 3 击平均夯沉量来 控制 有时会因强夯中出现的假象而达不到夯实加固深度的目的 1 强夯前 应根据地基土的性质与工程设计要求 选择 具有代表性的地段进行试夯 试夯面积不小于 400 2 施工前必须对施工机械设备进行安装与调试 检测夯 锤的重量及锤底的面积 场地进行初步整平 对原地基土取样分 别进行物理性能分析 3 夯击时 夯击点中心偏移应小于 150mm 4 若地表层较湿或含水量较大时 在进行强夯前应铺 10 20cm 厚的碎石或建筑垃圾 然后进行夯击 5 夯击完后 应测量夯坑深度 夯点间距 最后 2 3 击 平均夯沉量 合格后方可进行下一夯点施工 6 所有主夯点施工完毕后 现场进行推土机就地整平 为了保证夯区总体下沉量的准确性 要求不能将施工区域外的土 推入也不得将施工区域内的土推出 7 满夯施工时要求每锤搭接 1 3 锤径进行 保证整个场 地强夯密实 8 强夯处理范围应大于建筑物基础范围 每边超出基础 外边缘的宽度宜为基底下设计处理深度的 1 2 至 2 3 并不宜小 于 3m 9 满夯结束后整平场地 湿陷性黄土地基强夯结束后 经 3 4 周消散期后方可进行承载力及动力触探等检测 六 结束语六 结束语 通过 3000KN 能级强夯处理地基后 经现场试验检测 地 基承载力特征值不小于 150kpa 地基承载力达到设计要求 总之 强夯法在设计及现场施工中比其他方法应用更为广 泛 更为有效和更为经济 已成为我国特别是西北地区湿陷性黄 土地基处理常用的方法 参考文献 1 湿陷性黄土地区建筑规范 GB50025 2