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【摘要】:強夯法施工具有設(shè)備簡單、工期短、效率高、成本低的特點。在進行強夯之后,地基強度、穩(wěn)固性以及均勻性均能滿足要求,并且可以進一步滿足高等級建筑地基的施工要求。本文對強夯法處理濕陷性黃土地基進行了深入探討。
【關(guān)鍵詞】:強夯法;濕陷性黃土;地基處理
一、濕陷性黃土工程概況
濕陷性黃土一般為黃褐色或者黃色,在黃土中,粉土含量占65%左右,并且含有大量的硫酸鹽、碳酸鹽。濕陷性黃土的天然孔隙比在1左右,比較大的孔隙可以用肉眼看出。濕陷性黃土具有兩大特點,第一,有著較高的壓縮特性;第二,有較強的濕陷性。當(dāng)濕陷性黃土地基受到壓力時,經(jīng)過水的浸泡土的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化,容易出現(xiàn)下沉。因此,對于濕陷性黃土的地基,要采取把地表水進行攔截的措施進行處理,以防地表水發(fā)生滲漏,避免地基的底層由于濕陷下沉,在它的地面排水溝渠、地下排水構(gòu)造物上要采取相應(yīng)的防滲措施。濕陷性黃土地基的土層如果壓縮性或者濕陷性較強,并且路堤的自重力高于允許的承受能力時,要考慮在這兩種壓力作用下會造成壓縮下沉,出現(xiàn)這樣的情況,除了要采取措施防止地表水下滲之外,還要根據(jù)工程的要求及工程特點,采取強夯、重錘夯實、換填等相關(guān)措施進行處理。在這里,強夯法又可以叫做動力加固法,在采用強夯法進行施工時,用起重機把重錘吊起,從高處自由落下來,在自由墜落的過程中形成一股強大振動能量以及沖擊力,這股力量對地基進行強夯,促使地基的深層或者淺層都能受到不用壓力的加固作用,使地基變得更加穩(wěn)定,在強度以及穩(wěn)固性上都能夠達到要求。
二、強夯法施工
1.強夯法施工工藝
采取強夯法進行施工,目前采取的方式是通過對現(xiàn)場進行實驗取得施工參數(shù),獲得一定的數(shù)據(jù),然后根據(jù)工程自身的特點,使地基的壓縮性、地基承載力、加固深度等都能達到要求,再結(jié)合工程水文條件、地質(zhì)條件等各方面的特點,對強夯法的技術(shù)參數(shù)進行設(shè)計。因此,強夯法一般涉及到的內(nèi)容如下:①單點夯擊的參數(shù)。經(jīng)過試驗對單點最佳夯擊能量做出判斷并決定,由工程目標(biāo)值來決定夯擊的遍數(shù);②對夯點進行布置,然后確定夯點間的距離,夯點間的距離可以是夯錘直徑的兩倍左右,而單擊夯點則按照梅花形的圖案來進行設(shè)置;③取得強夯效果之后,可以在現(xiàn)場進行檢測,可以根據(jù)要測試的項目來準(zhǔn)備儀器。
2.強夯法的操作要點
①進行單點試夯。不同的地基的要求不同,因此,要根據(jù)地基的特點,對最佳夯擊的次數(shù)、能量進行確定;對夯擊次數(shù)與夯沉量的關(guān)系進行記錄;記錄累計夯沉量和夯擊次數(shù)的百分比關(guān)系;然后進行相關(guān)的測試,對于施工參數(shù)要確定下來,然后指導(dǎo)施工;②對場地進行平整。在進行平整時,平整度一般要求小于±10cm;③對夯擊點進行定位。采用經(jīng)緯儀測量10m×10m的方格線,然后在方格線內(nèi)進行布點,采用石灰線把夯點劃出來;④用強夯機進行單點夯擊。首先要把夯擊的次數(shù)確定下來,然后根據(jù)次數(shù)進行夯擊,當(dāng)進行到最后的兩擊時,平均下沉量要小于5cm,當(dāng)所有的夯點都完成后,使夯擊離開場內(nèi),采用推土機進行平坑;⑤最后,對地基的承載力及密實度進行檢測,驗證強夯所取得的效果。
三、工程實例分析
某建筑工程,其地基地質(zhì)概況比較復(fù)雜,地形的變化明顯,并且具有一定的濕陷性,經(jīng)過診斷,確定其黃土濕陷等級及類型為Ⅱ級的自重濕陷性黃土,因此,采用強夯法進行地基處理,以防地基濕陷。本工程地基填土大約在4~5m,再根據(jù)持力層厚度的原理,確定其處理深度在3~5m之間。
1.采取的措施
(1)處理的目的:對濕陷性黃土進行處理,主要是為了對土的工程性質(zhì)進行改變,以便減少土的壓縮性及滲水性,使其濕陷性得到有效控制,進一步使其濕陷性得到完全消除或者部分消除,進一步減少地基的工后沉降,使地基不會發(fā)生滑塌、裂縫等現(xiàn)象,從而使工程的質(zhì)量得到保證。
(2)對黃土地基的處理措施
要對濕陷性黃土地基進行處理,首先要根據(jù)黃土濕陷等級、處理深度上的要求、材料來源以及施工條件,然后進行經(jīng)濟比較,最后進行確定。地基關(guān)設(shè)計規(guī)范做出明確規(guī)定,對于Ⅰ級自重濕陷性黃土、Ⅰ~Ⅱ級的非自重的濕陷性黃土,可以采用沖擊碾壓或者重錘夯實的方式進行夯擊;對于Ⅱ級以上的自重濕陷性黃土,則可以采取擠密樁、強夯或者孔內(nèi)深層強夯的方法進行加固處理,在本工程中,由于其濕陷等級與類型屬于Ⅱ級自重濕陷性黃土,通過研究決定采用強夯法的辦法對地基進行處理。
2.強夯法施工重點及技術(shù)上的要求
(1)基本原理
當(dāng)土體受到巨大沖擊力的作用時,在土里會產(chǎn)生很大的沖擊波及應(yīng)力,此時,土中的孔隙得到有效壓縮,土體的局部液化,在夯擊點周圍的一定深度內(nèi)會有縫隙的產(chǎn)生,進一步形成排氣通道,土里的孔隙水(氣)溢出來之后,土體會很容易發(fā)生凝固,使一定深度范圍內(nèi)土體的壓縮性得到有效降低,地基的承載力自然得到提高。
(2)施工重點:在對地基進行處理時,它的范圍要比基礎(chǔ)的平面尺寸還大,超出基礎(chǔ)邊緣的寬度不能小于三m。在進行施工之前,要根據(jù)原先的設(shè)計在現(xiàn)場進行選點,然后進行試夯,如果是在同一個場地,而這個場地土性基本相同,那么,試夯可以在同一個位置進行,如果出現(xiàn)比較大的差異,那么,要選擇在不同的地段進行試夯。在進行試夯的過程中,要對夯沉量進行測量,最后兩擊的平均夯沉量不能超過1至2cm,或者也可以根據(jù)試夯的結(jié)果來進行定奪。試夯完成之后,要從夯擊結(jié)束之后的夯面到底下5~8m的深度,每隔50cm進行取土試驗,對土的壓縮系數(shù)、干密度、濕陷系數(shù)等指標(biāo)進行監(jiān)測,或者也可以做其他的原位檢測。
采用強夯法對濕陷性黃土地基進行處理時,要注意夯錘的質(zhì)量、夯點的布置、落距、夯擊的次數(shù)等各個參數(shù)要和原來進行試夯參數(shù)保持一致。一般夯擊的次數(shù)在兩到三遍之間,在進行第一遍夯擊時,夯點可以按照正三角形來進行設(shè)置,夯點中距以錘底直徑的1.5~2.2倍為宜,其他遍數(shù)的夯點采用滿堂布置的形式來進行。當(dāng)土的含水量居中時,對各遍夯點可以采用連續(xù)夯擊的形式來進行,在進行最后一遍夯擊時,可以以4~6m的落距把表層的松土進行夯實,或者把表層的松土清除或是壓實亦可,在夯面上面則要鋪上一層灰土墊層,墊層要具有一定的厚度。
(3)技術(shù)上的要求:①對基土的含水量要進行控制。雖然采取強夯加固時對土體的含水量沒那么高的要求,不過,基土的含水量對強夯的效果還是有一定影響,在采用強夯法對黃土地基進行施工時,對土體的含水量進行控制使其達到最佳狀態(tài),可以對強夯法施工質(zhì)量造成影響,因此,土的含水量一般要低于塑限含水量的1%~3%。在將要進行夯實的土地層內(nèi),當(dāng)土的含水量低于10%時,要進行加水達到塑限含水量為止;當(dāng)土的含水量超過塑限含水量3%時,可以采取一定的措施,使土體的含水量降低下來。②控制施工質(zhì)量。在對強夯的質(zhì)量進行檢測時,一般分為強夯施工過程的檢測、夯后檢測,檢測指標(biāo)一般指對施工夯沉量的控制、對深度的有效處理。在進行強夯的過程中,一般是以最后兩擊的平均夯沉量來確定每夯點的夯擊次數(shù)。當(dāng)強夯大于6,000kJ時,主夯夯沉量要小于8cm;當(dāng)強夯小于6,000kJ時,主夯的夯沉量小于5cm;當(dāng)強夯處于1,000~1,200kJ時,夯沉量要小于2cm。除此之外,夯坑的周邊地面不能有過大的隆起;同時,夯坑不要太深,以免起錘發(fā)生困難。
四、結(jié)束語
根據(jù)以上所進行的分析可以看出,對于濕陷性黃土地基而言,與其他處理措施進行比較,采用強夯法進行施工不僅可以使工程質(zhì)量得到有效保證,更可以減少工程的造價,進一步促進工程的順利進行。
參考文獻:
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