分层分步回填强夯施工工法关键技术鉴定资料

1、分层分步回填强夯施工工法关键技术鉴定资料山西机械化建设集团公司二 o 一四年十一月目 录1、问题的提出2、问题的解决3、关键技术3.1数据采集分析3.2基层清理3.3抄平标线、分步回填3.4强夯作业3.5检测分析4、经济效益及社会效益5、应用实例6、附件1、问题的提出传统露天开采需要剥离上层岩土，排弃大量的土石， 尤其较深的露天矿，往往占用大面积耕地与建筑用地，对原地形地貌破坏严重，治理难度大， 成本高。是制约露天开采后土地治理技术的推广和发展的一大难题。由于填土为露天开采时就地排弃的碎石土，压缩性大。 一次性回填厚度较大时，土石分离现象明显，密实度小，欠固结。作业过程中发现，单点累计夯沉量达

2、到4m以上,夯击数远超设计要求， 起重工需借助爬梯挂钩，工作效率大幅降低。提锤过程中频繁出现偏锤、翻锤现象，存在较大安全隐患。 而单击沉降量不能得到有效控制，且未发现吸锤、隆起，基岩未破坏。2、问题的解决针对上述问题，在山西机械化建设集团公司专家的技术指导下,结合现场多次试验数据的分析结果开展科技创新，取得了“分层分步回填强夯法” 这一新成果， 由于处理地基对上层建 (构) 筑物承载作用效果明显，工后沉降小，技术先进，可操作性强。通过对单点总夯沉量的控制，拓展了中高能级高填方强夯施工的应用前景，故有明显的社会效益和经济效益。3、关键技术3.1 数据采集分析首先选用有代表性的填土进行试验段施工，

3、经对不同厚度回填压实效果数据分析， 确定单步回填厚度 , 一般控制在 1.52.5m。再分步回填至单层强夯厚度， 进行试夯，对单击总夯沉量及加固效果进行分析。直至符合设计质量要求并具备安全施工作业条件为止。3.2 基层清理施工作业前将基层滞留水清理干净，无巨石杂物， 与周围边坡接茬处挖成台阶状，避免回填土滑移塌方。3.3 抄平标线，分步回填在工作面周围边坡等相对较高位置撒线定桩标出回填高度，之后分步回填，回填过程中采用水准仪测量抄平。保证土石混合均匀， 防止出现碎石扎堆现象， 每层最后一步填土1.5 米以上厚度填土碎石粒径最大不宜超过50mm ， 避免强夯作业过程中整平困难。 有建筑物区域严格

4、控制最大碎石粒径，确保后续打桩顺利进行。严格控制填土厚度。 对工程车往返碾压效果通过试验确定，局部压实效果不佳的采用压路机碾压补强。3.4 强夯作业针对起伏煤层底板以及顶层回填坡度的不同厚度回填要求，需设置至少俩种以上能级的强夯方案。在保证质量的前提下，强夯单点总夯沉量控制在2.5m 左右，杜绝了挂钩、提锤困难等问题，且最后俩击沉降量在设计要求范围内。强夯作业面 50m范围内，严禁任何非作业人员及车辆入内，以防碎石飞溅伤人，相邻俩步填土的夯点应错位布点。3.5 检测分析检测技术与分析即通过施工阶段各项原位测试的数据收集，结合理论计算值的分析比较， 得出经处理后地基的承载力及填土密实度等参数，并

5、及时反馈指导设计和施工。3.6 施工注意事项在施工管理过程中，要动态、合理调整机械设备配置，对取土区域、运土线路、 填土及强夯工作面进行整体规划，尽可能促成流水施工格局。4、经济效益及社会效益4.1 本工法与同类地基处理工程的工法相比，工序简单、工程进度快、加固效果好、有利于安全文明施工、有效促进露天煤矿废弃矿坑的土地循环再利用， 恢复露天开采对原地貌形成的破坏，满足矿山不良地质治理过程中的节能环保要求，社会效益和环境效益明显。4.2 本工法与传统单一回填碾压或高填方强夯的施工作业方式相比，通过俩种不同加固机理的作业方式相互结合，各取所长，形成流水施工模式。同时巧妙地利用了工程车往返拉运土过程

6、中的动荷载作用，节省了碾压的资金投入。循环周期更快，加固效果更好，产生了很好的经济效益。5、应用实例5.1 工程概况工程用地为开采后露天矿坑，采煤过程中现场土石就地排弃, 堆积时间短 , 变形大 , 地基强度不能满足建设需要。根据设计要求, 采用填土挖除再分层回填强夯处理。楼座区域内挖至基岩面， 楼座外挖除后剩余厚度 6m ，后续厚度 7m一层分层回填， 每层采用 5000kn*m能级强夯处理直至设计要求标高。其中楼座区域填土最大碎石粒径为100mm ， 夯后地基承载力特征值180kpa, 变形模量 10mpa,加固深度内填土压实系数 0.95。 现场拟建建筑物与原场地地理位置信息如图5.1-

7、1 所示。图 5.1 拟建建筑物与原场地地理位置信息示意图该区域开挖土石方量约412 万立方米，填方 236万立方米，分层强夯处理面积约62 万平方米。在工程筹备阶段，土方平衡初步划为a-e 五个区域，其中e区标高最低处待回填厚度达55m 。现场地质条件具体内容如下：5.1-2 工程地质情况1 地形地貌拟建场地地形起伏较大， 整体为西高东低， 拟建场地地貌单元属侵蚀性中低山区。2 地质划分场地地基土自上而下分为4 层，现分述如下：第层填土：杂色，含泥岩块、砂岩块、页岩块、灰岩块、煤矸石块、粉土、碎石等，稍湿、松散密实、欠固结。回填时是以倾倒未经处理，回填时间约2 年。第层泥岩：灰黑色，破碎，主

8、要矿物为石英、云母等，主要粘结物为粘土矿物，属软岩，具层理结构，岩芯成短柱状，岩石质量等级为 v。第层泥岩：灰黑色，较完整，主要矿物为石英、云母等，主要粘结物为粘土矿物，属软岩，具层理结构，岩芯成短柱状，岩石质量等级为 iv。第层灰岩：灰色，中风化，隐晶质结构，主要为化学沉积物碳酸钙，层状构造或块状构造，岩芯成柱状，为较软岩，岩体基本质量等级为 iv 级。3 水文地质根据勘察报告揭露，勘察深度范围内，未揭露地下水。根据试桩结果，杂填土与泥岩接触面上有少量滞水。5.2 施工情况在工程试验段施工初期， 按照设计要求， 在楼座试夯区 2-1 回填7m后进行 5000kn*m强夯作业，作业过程中发现，

9、单点累计夯沉量达到 4m时, 夯击数已超设计要求， 起重工需借助爬梯挂钩， 工作效率大幅降低。提锤过程中频繁出现偏锤、翻锤现象，存在较大安全隐患。而单击沉降量不能得到有效控制，且未发现吸锤、隆起，基岩未破坏。针对上述情况， 我方及时叫停施工， 并上报建设单位对问题进行研究论证。在我集团公司专家技术指导下， 我方结合现场实验数据分析结果,提出采用”分层分步回填强夯法” 。以 2.3m为一步，分三步回填至单层强夯厚度7m ，每层最后一步填土1.5 米以上厚度填土碎石粒径50mm ，避免强夯作业过程中整平困难。相邻俩强夯层进行错位布点。采用新施工工艺后，在设计要求夯击数14 击范围内，最后俩击沉降量控制在 100mm 范围内。单点总夯沉量 2.5m，挂钩提锤可正常操作。试夯结束后，检测结果显示加固效果达到了设计要求，在后续施工过程中再未出现上述问题。该地基处理工程于2013 年 8 月 6 日开工， 2014 年 9 月 28 日竣工。5.3 工程检测与结果评介采用“ “分层分步回填强夯法” ”施工过程中，为确保施工质量达到设计要求，山西省勘察设计研究院对每个检验批的承载力和密实度等各项指标进行了全面的检测验收。各项检测结果显示，