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        強(qiáng)夯法地基處理技術(shù)在擋土墻基底加固施工中的應(yīng)用

        2018-08-20 09:53:36楊良雄
        山東工業(yè)技術(shù) 2018年13期
        關(guān)鍵詞:強(qiáng)夯法承載力效果

        楊良雄

        摘 要:本文簡(jiǎn)述了強(qiáng)夯法地基處理技術(shù)的概念與特點(diǎn),并結(jié)合強(qiáng)夯法在廈門(mén)第二西通道(海滄隧道)工程竹蘭山采石場(chǎng)棄土場(chǎng)擋土墻基底加固應(yīng)用的工程實(shí)例,說(shuō)明了強(qiáng)夯法在擋土墻基底加固中地基承載力提升較大,地基加固效果明顯。

        關(guān)鍵詞:強(qiáng)夯法;基底加固;承載力;效果

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.098

        0 引言

        強(qiáng)夯法是利用起重機(jī)將重錘提升到一定的高度,使其自由落下給地基土強(qiáng)大的沖擊和振動(dòng),以達(dá)到提高地基強(qiáng)度和降低其壓縮性的目的[2]。

        強(qiáng)夯法具有效果顯著、適用面廣、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、節(jié)省勞力、施工期短、節(jié)約材料和費(fèi)用低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)。它不僅能提高地基土的強(qiáng)度、降低其壓縮性、還能改善其抗振動(dòng)液化的能力和消除黃土地基的濕陷性,目前已在工業(yè)民用建筑、公路及鐵路路基、機(jī)場(chǎng)跑道、碼頭堆場(chǎng)等地基加固工程中得到了成功運(yùn)用[2]。

        1 強(qiáng)夯法地基處理技術(shù)在擋土墻基底加固工程中的應(yīng)用

        1.1 工程概況

        海滄區(qū)竹蘭山采石場(chǎng)為廈門(mén)第二西通道(海滄隧道)工程的棄土場(chǎng)。21世紀(jì)初規(guī)劃為采石場(chǎng),片區(qū)內(nèi)炸山采石及加工生產(chǎn),致使該片區(qū)自然景觀和生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞,水土流失嚴(yán)重。采石場(chǎng)場(chǎng)地高低不平、坑坑洼洼,各分區(qū)高差較大,且存在有多處大深坑、亂石堆和生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的生活垃圾等固體廢棄物[3]。

        由于該棄土場(chǎng)棄土量大,為確保棄土場(chǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定,在棄土場(chǎng)下方沿線設(shè)計(jì)一處483m擋土墻,勘探數(shù)據(jù)顯示,K0+230.0~K0+360.0段擋土墻基底為雜填土和淤泥質(zhì)土,厚度2~6m,深度大,采用一般基底處理技術(shù)難以滿足擋墻施工要求[3]。

        1.2 棄土場(chǎng)擋墻基底換填

        設(shè)計(jì)圖紙中明確要求,K0+230.0~K0+360.0段擋墻基底承載力應(yīng)達(dá)到140~170Kpa,基坑開(kāi)挖至基底設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)地基承載力檢測(cè),為75~100 Kpa不等,無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求承載力要求。按照設(shè)計(jì)要求,在強(qiáng)夯施工前,首先應(yīng)對(duì)該段擋土墻基底進(jìn)行換填處理,平均換填深度2.0m,換填材料采用隧道主洞開(kāi)挖洞渣,中風(fēng)化輝綠巖,灰黑色,巖質(zhì)較硬。換填施工完成后,整平處理,做試夯場(chǎng)地準(zhǔn)備。

        1.3 擋土墻基底強(qiáng)夯處理

        1.3.1 試夯施工

        (1)K0+230.0~K0+360.0段擋土墻基底強(qiáng)夯法地基處理設(shè)計(jì)圖要求如下:

        ①單擊夯能為5000Kn·m;

        ②最后兩擊的平均夯沉量應(yīng)不大于100mm。

        (2)強(qiáng)夯設(shè)備選擇。擋土墻基底強(qiáng)夯施工機(jī)械采用帶有自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī),履帶式起重機(jī)性能良好,功率較高,可實(shí)現(xiàn)有效強(qiáng)夯施工。夯錘錘重35.79t,錘徑為1.4m,夯錘落距為14.0m,夯點(diǎn)單擊夯能E=mgh=35.79×10×14.0=5036Kn·m,滿足設(shè)計(jì)要求(5000Kn·m)。

        (3)通過(guò)試夯,確定強(qiáng)夯點(diǎn)夯施工參數(shù)。

        ①在試驗(yàn)內(nèi)隨機(jī)選取2點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)夯試驗(yàn),試夯過(guò)程測(cè)量人員及時(shí)采集相應(yīng)標(biāo)高變化數(shù)據(jù)(表1、表2)。

        ②數(shù)據(jù)分析。夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線如下:

        從以上兩組點(diǎn)夯試夯數(shù)據(jù)及夯沉量與夯擊次數(shù)關(guān)系圖可知:點(diǎn)夯至第6、第7擊時(shí),夯沉量趨于穩(wěn)定,滿足設(shè)計(jì)要求單擊夯能為5000Kn·m,最后兩擊的平均夯沉量應(yīng)不大于100mm的要求。因此,可確定強(qiáng)夯施工參數(shù)如下,以指導(dǎo)后續(xù)大面積強(qiáng)夯施工:

        (1)夯錘落距不小于14.0m;

        (2)夯擊次數(shù)不小于6擊;

        (3)若發(fā)現(xiàn)夯沉量較大地段,可適當(dāng)增加夯擊次數(shù),以確?;A(chǔ)的有效加固深度;

        (4)夯坑周?chē)粦?yīng)發(fā)生過(guò)大隆起;

        (5)不應(yīng)夯坑過(guò)深而發(fā)生提錘困難。

        1.3.2 擋墻基底強(qiáng)夯施工

        (1)墊層鋪筑。強(qiáng)夯施工前在施工區(qū)域鋪設(shè)碎石墊層,并碾壓

        密實(shí)。碾壓完成后再進(jìn)行強(qiáng)夯施工,防止夯擊時(shí)礫石飛濺傷人。

        (2)夯點(diǎn)放樣。放樣用全站儀和鋼尺依據(jù)區(qū)塊定位樁實(shí)施。通過(guò)夯點(diǎn)放樣,預(yù)先在場(chǎng)地上標(biāo)定出每遍主夯點(diǎn),在每一遍主夯點(diǎn)施工前,在強(qiáng)夯區(qū)內(nèi)用白灰放測(cè)直徑等于夯錘直徑的圓形點(diǎn)位,圓心即為夯點(diǎn)中心,圓心撒上白灰,作為夯錘找點(diǎn)的標(biāo)志。每夯完一遍重新進(jìn)行下一遍的施工放樣,具體操作同前。

        (3)主夯點(diǎn)施工。主夯點(diǎn)施工是一個(gè)基本作業(yè)程序的重復(fù)循環(huán)過(guò)程。強(qiáng)夯區(qū)域采用兩遍點(diǎn)夯,一遍滿夯的加固方案。錘徑為1.4m,點(diǎn)夯夯點(diǎn)布置采用梅花型布置,間距3m,第一遍夯位間距為6m×3m,第二遍夯位間距也為6m×3m,兩遍點(diǎn)夯后形成3m×3m的夯坑。點(diǎn)夯單擊夯能為5000KN.m,單點(diǎn)夯擊次數(shù)為6擊,滿夯單擊夯能為1000KN.m,單點(diǎn)夯擊次數(shù)為2擊。

        (4)施工后地基承載力檢測(cè)。強(qiáng)夯施工完成后,對(duì)該段擋土墻基底進(jìn)行相應(yīng)地基承載力檢測(cè),承載力為220~240 Kpa不等,符合設(shè)計(jì)擋墻基底承載力要求。

        1.3.3 強(qiáng)夯施工質(zhì)量控制要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

        (1)正式開(kāi)夯前應(yīng)檢查夯錘重和落距,以確保單擊夯擊能量符合要求。

        (2)夯擊次數(shù)也是強(qiáng)夯施工中應(yīng)嚴(yán)格控制的一個(gè)重要施工參數(shù)。

        (3)強(qiáng)夯施工的合適順序?yàn)椋合葍蛇叄笾虚g。即在同一排(橫向)強(qiáng)夯施工時(shí),先施工靠近路肩的夯點(diǎn),再施工中間的夯點(diǎn)。

        (4)為確保施工安全,強(qiáng)夯開(kāi)始施工前,應(yīng)認(rèn)真檢查強(qiáng)夯起重設(shè)備的門(mén)架、橫梁、脫鉤器等主要結(jié)構(gòu)和部件的材料的制作及安裝質(zhì)量。

        (5)注意吊車(chē)、夯錘附近人員的安全。為防止飛石傷人,吊車(chē)駕駛室應(yīng)加防護(hù)網(wǎng)。夯錘起吊后,吊臂和夯錘下方15m范圍內(nèi)不得站人,非工作人員應(yīng)遠(yuǎn)離夯擊點(diǎn)30m以外。吊車(chē)就位后一定要檢查門(mén)架是否平穩(wěn)。

        2 結(jié)語(yǔ)

        本文通過(guò)闡述強(qiáng)夯法地基處理技術(shù)在廈門(mén)第二西通道(海滄隧道)工程棄土場(chǎng)擋土墻基底強(qiáng)夯加固中的實(shí)際應(yīng)用可知,強(qiáng)夯法地基處理技術(shù)對(duì)地基承載力提升較大,加固效果明顯;與普通的地基加固處理技術(shù)相比較,強(qiáng)夯法施工成本較低。可為類(lèi)似場(chǎng)地條件的地基加固工程提供一定的經(jīng)驗(yàn)與參考。

        參考文獻(xiàn):

        [1]李九林,賈乃康.強(qiáng)夯法在加固高速公路軟弱和液化地基中的應(yīng)用[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2004(06):54-55.

        [2]籍延青,粱仁旺.填士的強(qiáng)夯機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究[D].碩士學(xué)位論文.太原:太原理工大學(xué),2005.

        [3]廈門(mén)第二西通道工程三階段施工圖設(shè)計(jì)[S].

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