蘇 暢
摘要:本文通過對廣東某地區(qū)廠房項目的工程實踐經(jīng)驗,闡述了強夯法地基處理技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域中得到了有效應(yīng)用,并取得了顯著的成效。
關(guān)鍵詞:強夯法;能級;地基處理;點夯
強夯法是法國Menard技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法,它通過一般10~40t的重錘和10—40m的落距,對地基土施加很大的沖擊能,在地基土中所出現(xiàn)的沖擊波和動應(yīng)力,可提高地基土的強度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性軟土等。同時,夯擊能還可提高土層的均勻程度,減少將來可能出現(xiàn)的差異沉降。
鑒于地基強夯屬專業(yè)性較強的施工項目,以下將針對廣東地區(qū)某個項目來闡述關(guān)于強夯法地基處理技術(shù)的應(yīng)用。
一、項目技術(shù)要求
該項目是廣東某新建廠區(qū)項目,各棟廠房的基礎(chǔ)形式大部分采用地基處理+天然基礎(chǔ),場區(qū)內(nèi)實施大面積分級強夯法加固處理,能級分為8000KN,M、12000KN,M、18000KN,M等各個等級,地基處理后各棟建(構(gòu))筑物采用天然基礎(chǔ),包括有條形基礎(chǔ)、錐形獨立基礎(chǔ)等。
各個能級強夯后的地基承載力要求:8000KN,M、12000KN,M強夯后各區(qū)地基承載力標準值>250kPa,18000KN,M強夯后各區(qū)地基承載力標準值/>300kPa。
各個能級強夯面積:8000kN·m能級處理面積為82930平方米;12000k N-m能級處理面積為254790平方米;18000kN·m能級處理面積為40840平方米。
二、項目施工參數(shù)確定
強夯施工參數(shù)的確定依據(jù)是本工程場地的地質(zhì)條件即廠區(qū)內(nèi)的土質(zhì)情況和具體工程要求來確定,主要參數(shù)有:單點夯擊能、最佳夯擊能與夯擊邊數(shù)、夯擊間隔時間、夯點布置及夯距等。
1、8000kN·m強夯區(qū)域處理區(qū)回填層厚度較小,基巖埋藏較淺,故采用8000kN·m能級進行強夯擠密加固處理,分5遍進行。第1、2遍為點夯,夯擊能為8000kN·m,點夯間距8,000m。第3遍為點夯,夯擊能為3000kN·m,點夯間距8,000m;最后采用1000kN·m夯擊能滿夯2遍,每夯點夯擊3擊,要求夯錘地面積彼此搭接1/3。
2、12000kN·m強夯處理區(qū)域大部分是海域,回填層厚度大且不均勻,回填土層下存在較大厚度的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層,且基巖埋藏較深,故采用12000k,N m能級強夯處理。強夯處理分5遍進行。第l、2遍為夯擊能為12000kNm點夯,要求錘直徑2,8m,點夯間距9.000m,第3遍為點夯,夯擊能為8000kN·m,點夯間距9.000m,呈正方形布置;最后采用3000 kN·m、1000 kN·m夯擊能備滿夯1遍,每夯點夯擊3擊,要求夯錘底面積彼此搭接1/3。
3、18000kN·m強夯處理區(qū)域是陸域,回填層厚度大且不均勻,回填土層下局部存在較大厚度的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層,且基巖埋藏較深,故采用1 8000kN·m能級強夯處理。強夯處理分5遍進行。第1、2遍為夯擊能為18000kN·m點夯,要求錘直徑2.8m,點夯間距10.000m,第3遍為點夯,夯擊能為8000kN·m,點夯間距10,000m;最后采用3000 kN·m、1000 kN·m夯擊能各滿夯1遍,每夯點夯擊3擊,要求夯錘底面積彼此搭接1/3。
三、施工順序及施工機具的確定
1、施工順序
該工程強夯總處理面積約250000平方米,該施工方案考慮分南北兩個施工區(qū)組織施工,南區(qū)由北往南趕,北區(qū)由南往北趕,計劃投入20臺強夯機組進行分組施工,每天每臺機組完成夯擊面積約1200平方米,全過程控制在25個日歷天內(nèi)完成整個場區(qū)的強夯地基處理。
2、施工機具
根據(jù)本工程的實際情況,擬投入6臺大噸位履帶式起重機、PC220挖機、推土機、壓路機各3臺、夯錘對砂陛土錘底面積為3至4平方米,粘性土為4至6平方米,夯錘數(shù)量約20個,與龍門架配套。
四、施工方法
1、施工準備:施工前,按照施工部署對各區(qū)進行土方開挖,挖掘機挖土方,自卸汽車運土、回填、堆放;原土底夯用推土機推掉耕植土、整平場地;強夯前,對業(yè)主提供的坐標點進行復(fù)測,同時測量地面標高,然后定位放線、布置夯點。
2、測量放樣:每一個施工區(qū)采用2臺DS-3水準儀和2臺J6經(jīng)緯儀按施工圖要求確定強夯區(qū)域及點位布置,并在強夯范圍外設(shè)置坐標控制網(wǎng)點基樁,同時在其周圍合理布置水準點作為控制高程、地基沉降的依據(jù)。
強夯機和夯錘就位后,要對夯錘的落距進行測量,并采取措施,使其在夯擊過程中不被改變,保證每擊均達到設(shè)計單擊夯擊能,同時測量錘頂面標高。
3、試夯:在重錘夯擊施工前,應(yīng)試夯,以確定夯錘重量、底面積和落距,以便確定最后下沉量及相應(yīng)的最小夯擊遍數(shù)和總下沉量。
4、施工要點:
1)墊層的鋪設(shè):在推土機場地平整之后,鋪設(shè)0.5至2m厚的碎石墊層,以利于夯擊時場地的排水,方便機械通行,并使夯擊能擴散。
2)強夯施工:當夯點定位后,在預(yù)定觀測地段中埋設(shè)好測壓(夯擊應(yīng)力、孔隙水壓力)、測振(頻率、振幄、波速)、測變形(土中、地面)的設(shè)備后,即可按設(shè)計要求分批、分遍施工夯擊。
將夯錘起吊至預(yù)定高度后脫錘,夯擊地面,測量錘頂標高,計算單擊夯沉量,如此反復(fù),當達到設(shè)計夯擊數(shù)后,將主機及夯錘移至下一個夯點,重復(fù)上述步驟,直至完成第一遍主夯點施工。
在點夯時,要對每一夯點的能量,夯擊次數(shù),每次夯坑沉陷量、夯擊坑周圍土的隆起量以及埋設(shè)測點要進行量測和記錄,并注意夯擊振動的影響范圍和程度。點夯完成后按設(shè)計要求進行滿夯。
夯后用推土機推平夯坑并整平場地,測量夯后標高,布置第二遍主夯點,施工方法與第一遍施工方法相同。
第二遍主夯點完成后,用推土機推平夯坑并平整場地,其后將第三遍加固夯點位準確施測出來,然后滿夯施工,控制夯擊數(shù)、夯錘落距和夯印搭接情況。
底夯結(jié)束后,按各區(qū)的具體要求進行回填土及主夯作業(yè),并做好各項施工記錄。
五、強夯工程質(zhì)量保證措施
(1)強夯施工的錘重、錘底面積、落距、夯點布置、夯擊遍數(shù)、夯擊數(shù)、最后兩擊平均夯沉量、主夯后地面下沉量、終夯后地面下沉量均符合施工設(shè)計要求;
(2)強夯施工工藝符合設(shè)計要求;
(3)強夯地基允許偏差項目滿足下列要求:
(a)定位放線控制點位移<20mm;
(b)夯點放線與設(shè)計圖紙要求誤差<50mm
(c)夯擊點中心位移<150mm,同時控制夯錘就位誤差不得超過50mm
(d)頂面標高<+20ram
(e)表面平整度<30ram/2000ram。
(4)強夯各遍施工前,由專職測量員精確測量場地標高,為強夯地面平均下沉量和地面下沉量提供依據(jù);
(5)技術(shù)人員在強夯施工前檢查核對夯錘的重量和底面積;
(6)夯錘的通氣孔在施工時保持暢通,如被堵塞,應(yīng)立即疏通,以防止產(chǎn)生氣墊效應(yīng),影響強夯施工質(zhì)量;
(7)落錘要保持平衡,如發(fā)現(xiàn)偏移或坑底傾斜,要重新就位并將坑底整平;
(8)強夯的夯坑要及時整平,防止水分消失而影響工程施工質(zhì)量;
(9)強夯工程完工后,接受質(zhì)檢人員按規(guī)定要求進行質(zhì)量檢測。
六、總結(jié)
強夯法施工在該項目中得到了大力應(yīng)用,總結(jié)出以下優(yōu)點:施工效率高,地基處理質(zhì)量好,降低廠房總造價成本,經(jīng)濟效益好。綜合上述,通過對強夯法地基處理的探討學習,進一步了解到它不但能夠在市政道路項目中得到應(yīng)用,而且在建筑工程中亦能發(fā)揮出顯著作用并存在很大的優(yōu)勢,希望今后它在更多施工領(lǐng)域中能夠取得長足發(fā)展。