楊長輝
(福建東鑫工程檢測有限公司,福建 三明 365500)
強夯法主要是對地基夯實處理,通過抬高夯錘再下落方式和重力作用,實現(xiàn)對地基的有效處理,將地基夯實壓緊,降低土層壓縮系數(shù),實現(xiàn)對地基的有效加固。強夯法施工應用范圍廣,能夠滿足一般土料地基施工需要,在大面積回填土地基處理方面,強夯法的應用簡單快捷,能在節(jié)約成本的同時縮短工期,同時不影響周邊居民的工作和生活。大面積回填土地基強夯處理過程中必須要對施工質(zhì)量控制有足夠重視,文章就此展開了研究分析。
強夯法的作用有以下三個方面:①強夯法施工能使承載能力有明顯提高,地基強夯處理后,本場地填土以黏性土為主,強夯法的應用能提高地基1.5 倍承載力。②強夯法施工在實際應用中能實現(xiàn)對不均勻沉降的有效控制,利用均勻夯擊降低地基土體壓縮性,并將地基沉降差異控制在合理范圍。③分層強夯可增加強夯有效加固深度,減小不均勻沉降及總沉降量,增大強夯法的使用范圍。④強夯法的應用還能減少工期,有研究表明,強夯一遍,地基在沖擊作用下會沉降15~50 cm,再次夯擊,能夠產(chǎn)生初次沉降60%的瞬時沉降,這一沉降速度遠遠超過其他施工方式。強夯設(shè)備退場后,可直接在地基上展開各類施工建設(shè),無需緩沖時間,在一定程度上能縮短工程項目建設(shè)工期。
三明市某工程,廠區(qū)包括綜合樓、車間、值班室、職工宿舍樓等,建筑面積26 507 m2,受地勢等因素影響,原始地形起伏較大,填土最大深度為14 m。
分析地質(zhì)勘察報告相關(guān)數(shù)據(jù),場地土層為土夾石(碎石含量占30%~40%),為節(jié)約建設(shè)成本,縮短建設(shè)工期,設(shè)計單位經(jīng)過分析考慮后,利用分層強夯方式處理回填土(分兩層,每層有效加固深度7 m),以滿足地基承載力與均勻性需要。按設(shè)計要求夯實后地基承載力在160 KPa 以上,壓實系數(shù)不小于0.96,壓縮模量大于6 MPa,在強夯范圍界定方面結(jié)合我國JGJ79—2012《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》相關(guān)標準展開,同時注意對道路、給排水管道等進行有針對性的夯實處理。
結(jié)合工程項目實際情況,在選擇好技術(shù)參數(shù)后,需要在施工現(xiàn)場選擇具有代表性場地展開試夯,明確夯實遍數(shù)和落距等參數(shù),確保取得理想夯實效果,滿足驗收標準要求。在現(xiàn)場試夯后,結(jié)合實際情況對參數(shù)修正處理,獲取最終夯實參數(shù)。
(1)在夯錘方面,結(jié)合工程需要,選擇圓形夯錘,錘底直徑φ2.5 m,錘重選擇20~25 t,落距10 m。
(2)夯擊次數(shù),強夯法施工在實際應用中采用點夯兩遍,滿夯兩遍,第一遍單點夯擊6 次,第二遍單點夯擊4 次,確保最后兩次夯擊平均沉降值不超過10 cm,滿夯每遍2~3 擊,采用低落距錘多次夯擊,錘印應搭接。
(3)夯擊點間距控制,夯擊點布置為方格形,控制夯擊點間距在3.5 m。
(4)地基加固深度,單擊夯擊能量在4 000 kN·m,共夯擊10 次,若有效夯實系數(shù)變小,可減少夯擊次數(shù),滿夯采用較小的夯擊能,滿夯兩遍,夯擊加固深度為6~7 m。
(5)對道路、給排水管道等區(qū)域填土應進行分層壓實,采用壓實系數(shù)控制其沉降量,并對道路進行硬化處理。
(1)通過對車間四進行的前期淺層平板載荷試驗,承載力特征值均達到180 KPa,滿足設(shè)計要求載荷試驗成果及分析見表1。
表1 靜載荷試驗成果及分析表
(2)為便于進行強夯效果檢查,確定有效加固深度及地基均勻性,將土工試驗得出的干密度、動力觸探擊數(shù)指標按深度進行統(tǒng)計,詳見圖1。
圖1 動力觸探擊數(shù)修正和干密度平均值隨深度的變化曲線
(3)擊實試驗得到土的最大干密度為1.60 g/cm3,固結(jié)試驗得到土的壓縮模量為6.8 MPa。
強夯法施工在實際應用中需要做好以下幾個方面工作:①根據(jù)地質(zhì)勘察資料及地質(zhì)調(diào)查、當?shù)爻晒Φ氖┕そ?jīng)驗,初步確定試夯方案,進行現(xiàn)場試夯,通過對比夯前數(shù)據(jù),檢驗效果并確定各項強夯參數(shù),選擇合理的強夯方案;②對施工現(xiàn)場整平處理,清除回填土中存在的樹根、垃圾等雜物,同時確保土層均勻攤鋪,若填土層較厚,可進行分層夯實;③利用測量等方式明確夯錘下落點,注意場地高程的測量,根據(jù)試夯所測夯沉量、夯前夯后標高變化結(jié)合基礎(chǔ)型式,確定起夯標高,夯前標高應高于基礎(chǔ)底標高30 cm 以上;④,起重機械設(shè)備進入施工現(xiàn)場后,確定施工位置,確保夯錘能夠準確下落在夯擊點,結(jié)合之前所確定的夯擊參數(shù)對夯錘高度進行調(diào)整,展開夯實作業(yè)。在夯擊過程中需要注意檢查坑底是否存在傾斜等問題,避免夯實下落時發(fā)生傾斜,導致夯擊效果受到影響;⑤夯錘在夯擊足夠次數(shù)后,改變夯錘位置,依次夯擊夯點,最終完成全部夯點的夯擊施工;⑥利用推土機等設(shè)備將夯坑推平,填土后展開第二次夯擊。
(1)施工過程中監(jiān)測:強夯法施工中需要選擇專門的人員展開監(jiān)測,在夯擊前檢查夯錘的質(zhì)量和落距是否滿足要求,完成校核后發(fā)現(xiàn)存在偏差和漏洞問題給予糾正處理,同時結(jié)合設(shè)計要求注意每個夯點夯擊次數(shù)以及最后兩擊夯沉量等參數(shù)檢查。
(2)質(zhì)量保證措施:起重機設(shè)備需設(shè)置背桿纜繩,避免起重機臂桿在夯擊過程中出現(xiàn)反彈等問題,保證起重機架不會傾覆。同時注意支墊起重機平穩(wěn),針對軟弱地基,需提前使用路基板或者長枕木等支墊,在夯點中心位置設(shè)置明顯標志,夯錘落下后如果出現(xiàn)傾斜,需要及時對夯坑進行填平處理。
(3)設(shè)置排水系統(tǒng):在夯區(qū)周圍根據(jù)地形情況開挖截水溝,或采取其他措施保證外圍水不流入夯區(qū);在夯區(qū)內(nèi),規(guī)劃水溝或集水井,夯坑內(nèi)有積水,可采用小水泵或軟管及時將水抽出排至夯區(qū)外;當天打完的夯坑及時按路基要求回填,并整平壓實;如遇暴雨,夯坑積水,必須將水排除后,挖凈坑底淤土,晾干或填入干土后方可繼續(xù)施工。
大面積回填土地基施工前必須要做好地基處理,確保地基質(zhì)量滿足要求,強夯法具有縮短工期、提高地基承載力、控制不均勻沉降等作用,能夠滿足大面積回填土地基處理施工需要,并取得理想施工效果。強夯法在施工中需注意對施工質(zhì)量的控制,施工前展開試夯,施工過程中注意監(jiān)測和控制,完成夯擊后需檢測地基質(zhì)量是否滿足要求,選擇能力突出信譽優(yōu)良的檢測單位與檢測方案,全程跟蹤,信息化施工,確保夯擊質(zhì)量滿足要求,最終為建筑工程順利開展打下良好基礎(chǔ)。