【摘要】在道路、建筑施工中,濕陷性黃土地基是經(jīng)常出現(xiàn)的一種地質(zhì)類型,對施工效率、施工效果都具有較大的負(fù)面影響,同時也影響著施工質(zhì)量,所以在此種情況下,就需要在施工前做好濕陷性黃土地基的處理工作。這樣不但為整個施工建筑的后期工作打下結(jié)實的基礎(chǔ),還為施工質(zhì)量提供了有利的保證。在本文中,作者想就自己的實際工作經(jīng)驗與這方面的信息調(diào)查,將就強(qiáng)夯法在濕陷性黃土地基處理中應(yīng)用進(jìn)行一定的淺析,希望有利于今后這方面工作問題的開展。
【關(guān)鍵詞】強(qiáng)夯法、濕陷性;處理;
1、引言
所謂濕陷性黃土是指在一定外力和自重力的作用下,因受到水的浸泡后,土體結(jié)構(gòu)會迅速受到破壞,并且產(chǎn)生明顯附加下沉的黃土,濕陷性黃土屬于特殊土。一些雜填土也有一定的濕陷性。濕陷性黃土廣泛分布于我國西北、華中和華東等部分地區(qū)。在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行工程設(shè)計、建設(shè)時,必須考慮因地基濕陷而引起附加沉降對工程使用可能造成的危害,因此應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)埋深、濕陷性黃土的厚度、有無地下水、地基土含水率等選擇合適的地基處理方法。為了避免濕陷性黃土地基沉降對建筑物使用安全造成影響,我們在施工時就必須對濕陷性黃土地基進(jìn)行處理。其處理方法有一般以下幾種:灰土墊層或灰土樁、夯實法、強(qiáng)夯法、預(yù)浸水法、樁基礎(chǔ)等,在以上幾種地基處理方法中,強(qiáng)夯法以其施工簡便并且成本低、施工工期短等優(yōu)點,所以在我國濕陷性黃土居多地區(qū)得到廣泛適用。并且也得到了專家及學(xué)者的認(rèn)可。
2、強(qiáng)夯技術(shù)發(fā)展
強(qiáng)夯技術(shù)是從上世紀(jì)60年代從法國興起的一種技術(shù),在具體應(yīng)用中,其通過重量在8至30t的重錘、采取8至20m的落距對地基土進(jìn)行不斷的夯實,通過在夯實過程中產(chǎn)生的強(qiáng)大動應(yīng)力、沖擊力,使地基土不斷的擠壓使其密實。以此在對濕陷性地基土進(jìn)行加固,同時保證其強(qiáng)度能夠滿足施工要求。從上世紀(jì)70年代開始,我國也逐漸對該技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用,并獲得了較好的應(yīng)用效果,而隨著在我國多年的應(yīng)用與發(fā)展,強(qiáng)夯法也由其所具有的施工效果好、施工成本低、施工周期短以及適應(yīng)范圍廣等特點,成為了我國現(xiàn)今對濕陷性黃土地基進(jìn)行處理的一項重要技術(shù)。
3、強(qiáng)夯技術(shù)在濕陷性黃土地基中的應(yīng)用
3.1強(qiáng)夯設(shè)計
3.1.1有效加固深度
所謂有效加固深度,就是在對地基土體進(jìn)行強(qiáng)夯加固后,壓縮模量增大、強(qiáng)度提升,加固效果較為明顯的土體范圍。在濕陷性黃土區(qū)域,強(qiáng)夯有效加固深度則是指土體強(qiáng)度提升的有效深度以及原有地基濕陷性土體的消失深度。該深度同強(qiáng)夯技術(shù)以及設(shè)備所具有的單點夯擊能有關(guān)。其基本公式為:
在上式中,w為錘重,h為落距,H為加固深度,α為同地基厚度、夯擊工藝、地下水位以及土體厚度都具有關(guān)聯(lián),對于濕陷性黃土地基來說,在對各方面因素衡量的情況下,該值一般會控制在0.35至0.5之間。根據(jù)該公式,當(dāng)有效加固深度在6m左右時,單點夯擊能則會在2000至3000kN·m以內(nèi)。
3.1.2夯擊點布置間距
在強(qiáng)夯技術(shù)應(yīng)用過程中,由于基礎(chǔ)應(yīng)力所具有的擴(kuò)散作用,強(qiáng)夯技術(shù)實際處理的范圍應(yīng)當(dāng)保證同建筑物基礎(chǔ)范圍相比要大,一般情況下,每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度應(yīng)當(dāng)為設(shè)計深度的二分之一至三分之二之間,并保證寬度能夠在3m以上。夯擊點布置方面,一般情況下可以按照正方形或者等邊三角形的方式布置。
點距方面,同土層厚度、土質(zhì)條件以及布置情況等因素具有關(guān)聯(lián)。對于土質(zhì)較差、含水率高、土層厚度較大、透水性較差的土體來說,在對夯擊點進(jìn)行布置時需要盡可能的增大間距。因為在該種情況下,如果我們在夯擊點布置時其所具有的密度過大,相鄰夯擊點則會由于自身的加固效應(yīng)而在較淺的位置形成硬殼層,以此對夯擊能的實際傳遞產(chǎn)生影響。而如果目標(biāo)土體為透水性較強(qiáng)、含水率低且土層厚度較薄的砂性土,在對夯擊點進(jìn)行布置時則可以將其適當(dāng)縮小。中心布置方面,一般需要將夯點中心按照夯錘直徑的3倍左右布置。
3.1.3單點一次連續(xù)夯擊數(shù)
在實際施工中,需要做好連續(xù)夯擊數(shù)的控制,如果該數(shù)值設(shè)定較大,則會使目標(biāo)土體的表層土過于夯松,并不會增加濕陷性黃土夯實的有效深度。而如果夯擊數(shù)過小,則會難以達(dá)到處理深度。對于單點連續(xù)夯擊數(shù)來說,需要在實際夯擊工作開展之前進(jìn)行一定的試夯,并保證不同夯擊點能夠滿足以下條件:第一,在夯擊中,最后兩擊的平均夯沉量需要控制在50mm以內(nèi),而如果環(huán)境允許,也需要保證夯擊量能夠在100mm以內(nèi);第二,在施工中,要做好夯坑的控制,其附近地面不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)較大的隆起情況;第三,要做好深度的控制,避免夯坑深度過大對起錘操作產(chǎn)生影響,一般情況下,單點一次連續(xù)夯擊數(shù)需要控制在6至10次。
3.1.4夯擊編數(shù)
在施工中,需要根據(jù)地基土性質(zhì)對實際編數(shù)進(jìn)行確定,一般情況下,2至3遍則能夠滿足要求,最后再以低能滿夯的方式對其處理1次。其夯擊能一般為前幾次夯擊能的四分之一至五分之一。錘擊數(shù)方面,一般則為3次左右,以此對之前幾次夯擊過程中出現(xiàn)松動情況的表土層進(jìn)行加固。在這里我們需要認(rèn)識到,單點夯擊數(shù)以及夯擊編數(shù)兩者具有較強(qiáng)的相關(guān)性,對于透水性差、含水量高以及土體顆粒較細(xì)的土層來說,在每遍夯擊時需要適當(dāng)?shù)臏p少夯擊數(shù)、而可以增加遍數(shù),以此獲得更好的處理效果。
3.2強(qiáng)夯施工
3.2.1施工機(jī)具
機(jī)具方面,要以鋼板作為夯錘的外殼,在對內(nèi)部鋼筋骨架進(jìn)行焊接之后進(jìn)行混凝土混凝土材料的澆灌,或者使用鑄鋼或者鋼板形成組合式夯錘進(jìn)行施工。對于圓形夯錘來說,其在施工中具有著定位簡單、重合性好以及不易旋轉(zhuǎn)等特征,所具有的施工效果較小,目前在強(qiáng)夯施工得到了較為廣泛的應(yīng)用。而在起重機(jī)械方面,履帶式起重機(jī)是非常好的一個選擇,具有著行走方便、重心低以及穩(wěn)定性好的優(yōu)點。如果目標(biāo)工程的工程量較小,可以通過簡單三腳架的搭設(shè)對其進(jìn)行起吊。當(dāng)直接通過鋼絲繩的方式對夯錘進(jìn)行懸吊時,起重能力需要為錘重的3倍以上;而如果以自動脫鉤裝置進(jìn)行懸吊,其需要保證其起重能力為錘重的1.5倍以上。
3.2.2施工要點
在具體施工之前,首先要做好目標(biāo)場地的平整,這是非常重要的一步,在使用推土機(jī)設(shè)備對場地進(jìn)行兩次預(yù)壓后,在場地周圍做好排水溝的設(shè)置。如果目標(biāo)區(qū)域地下水位較高,則需要首先在其表面鋪設(shè)厚度在0.5至2m間的砂石或者中粗砂墊層,通過該砂層的設(shè)置更好的對強(qiáng)夯過程中產(chǎn)生的孔隙水壓進(jìn)行消散,且能夠避免設(shè)備在應(yīng)用中出現(xiàn)下陷情況。在施工中,土體天然含水量需要低于塑限含水量的2%左右。如果目標(biāo)土體含水量在10%以下,則需要對(下轉(zhuǎn)192) (上接150)其適當(dāng)?shù)脑鰸?,而?dāng)其含水量較高時,則需要通過晾干等措施的應(yīng)用對其含水量進(jìn)行降低。
3.3質(zhì)量控制
在施工過程中,需要做好施工全程情況、數(shù)據(jù)的監(jiān)測以及記錄工作。這是確保施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。主要內(nèi)容有夯錘落距、錘重、夯坑位置以及放線情況等。同時,也需要做好對不同夯點的夯沉量以及次數(shù)檢查,并做好相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄。這是做好施工檢測的基礎(chǔ),在夯擊施工完成之后,每隔8d左右,則需要對施工目標(biāo)進(jìn)行檢查,并做好土樣抽樣,將其帶回室內(nèi)進(jìn)行檢查,看土體的壓縮系數(shù)、沉陷系數(shù)以及干密度等是否能夠滿足施工要求。在強(qiáng)夯工作完成后,隨著間歇時間的增加,土地的強(qiáng)度也會隨之增加,對此,在對目標(biāo)土體進(jìn)行檢測時,最好能夠在強(qiáng)夯工作完成30d以后進(jìn)行,并以靜荷載試驗方式的應(yīng)用對承載力進(jìn)行測定。
3.4做好控制的反饋工作
我們說質(zhì)量控制工作做完后,并不等于說強(qiáng)夯技術(shù)在濕陷性黃土地基中的得到了充分的應(yīng)用。后續(xù)的監(jiān)督,反饋,分析,溝通,升華是十分必要的。通過反饋與分析可以找出工作的不足與差錯,這是提高工作水平與質(zhì)量的前提;通過必要的溝通與協(xié)調(diào)可以對上述工作的不足之處進(jìn)行有效的補(bǔ)救;對上述問題的綜合思考有利于強(qiáng)夯技術(shù)的提高與升華,最終促進(jìn)建筑施工企業(yè)的整體能力的提高,所以做好質(zhì)量反饋工作不能忽視。
4、結(jié)束語
可以說,濕陷性黃土地基是我們在建筑施工中經(jīng)常遇到的土體類型。在上文中,我們對強(qiáng)夯法濕陷性黃土地基處理技術(shù)進(jìn)行了一定的研究,在實際施工中能夠充分聯(lián)系實際,以便該技術(shù)的良好應(yīng)用,更好的提升濕陷性黃土地基的處理效果,進(jìn)而推動建筑業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
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