强夯法加固地基在工程施工中的应用

强夯法加固地基在工程施工中的应用1引言我国地域辽阔，土质情况复杂，而多粉细砂或杂填土软弱地基，该种情况地基在施工中的处理不当，常常造成建筑物不均匀沉降，致使建筑物遭到不同程度的破坏，在原来的施工中，多采用土夹石灰土换填分层夯实地基的方法，以减少其沉降的可能，但存在劳动强度大、工作效率低、对地基夯实影响深度小的问题。而由法国的梅那尔在1965年首先创用以来的强夯法加固地基施工方法，因为其工程造价低、施工工艺简单、施工效果明显、施工工期短的优点、不受季节性施工限制，尤其是该施工工艺对回填土为杂填土，回填土深度较深的工程项目尤其为实用的特点，在国内外已经广泛的得到了应用。某会展中心工程，因其地质条件不均匀、回填土深度深，地下存在较厚流沙层，若在施工中采用负摩擦桩，其桩径过大，存在工程造价高、因桩径过大引起沉降不均匀的缺点,而采用换填后分层压实，因其场地面积大，回填深度大（最深处达到8－9m）等问题，存在工程造价高，施工时间长的缺点。故施工中采用先进行强夯加固地基处理后，独立柱基础的施工工艺。2工程概况及工程地质条件简介2.1工程概况：某会展中心工程，建筑面积38000多m2，该处原为两道河道，回填深度较大，地下水位较高，该工程强夯面积约为40000m2，其中该工程外墙边线7m范围内面积约为25000m2设计承载力为250kpa，其余附属设施设计承载力为160kpa。2.2工程地质条件：该工程位于xx地区，原地貌属于冲洪基地貌，地形起伏较大，最高落差约为5m。地层以山前冲洪积物为主，下伏强风化火山角砾岩或强风化泥岩，自上而下可分为：素填土：含建筑垃圾及生活垃圾，厚度约为0.5---4m。粉质粘土：可塑，天然承载力fk=190kpa,厚度约为0.6--7.1m。中砂：天然地基承载力标准值fk=140kpa,设计要求强夯应有效加固至本层。粉质粘土：可塑，天然地基承载力标准值fk=205kpa。砾砂：，很湿---饱和，含角砾、砾石等，含粘土夹层，天然承载力标准值fk=300kpa。强风化角砾岩和强风化泥岩，顶层埋深7.8—12.7m，强风化角砾岩的地基承载力标准值fk=600kpa，强风化泥岩地基承载力标准值fk=500kpa。场区地下水为潜水，含水层为第三层中砂和第五层砾砂。地下水位稳定，受季节性影响较大，雨季时会有所升高。3强夯原理浅析强夯，全称强力夯击法，是用很重的夯锤，一般6-30T，起吊到很高的高度，一般6-30m，使锤自由下落，对土体进行夯实，以提高土体的强度，降低其压缩性的一种地基处理方法，这是在重锤夯实法的基础上发展起来的，在夯实机理上又与之截然不同的一种方法。强夯能加固深部土体而重夯只影响表层。强夯实用于各种杂填土和饱和土，无产生橡皮土之虑，施工方法也独特，分点夯实，多遍夯实，间断施工，不是通常的夯夯搭接，一气夯成。关于饱和土的夯实原理，在实行强夯时，被夯土体在强大的冲击能和冲击波作用下，内应力骤增，先期产生的沉降可达到数十厘米，土体空隙被压缩，局部产生液化，空隙水压力剧增，与周围孔隙水形成压力差，同时，强夯点周围产生大量裂隙，形成良好的排水通道，提高了增添透系数，使孔隙水能迅速排除，压力差降低，土体得到迅速固结，不产生橡皮土，随着一次次的强力夯击，孔隙被压缩到接近极限值，土体呈不可压缩状况而被加固。不过每次夯击引起的压力增加值，不会在短时间里完全消失，夯击到一定程度时，孔隙水压力也递次增加到接近或者等于土体的自重应力，这时土体的强夯能总和，称饱和能，也可以用夯击次数表示。这个饱和能或者夯击次数，是施工的重要参数强夯总能量，若小于饱和能，土体夯实不足，强度不高，影响深度也不够大，若大于饱和能，能量为空隙吸收而继续增高压力，使土体产生液化或触变，强度反而大幅度降低且不易恢复。捏4防票强夯参数盗确定出4.1齐强夯加固粉深度与夯辆击能量的借确定和核析算：携强夯对地郑基的加固姥深度与夯扑击能量的选大小有关敌。根据梅杠那公式得材知：丛H=疑C逗（诵m稀h被）让1/2绣其中泛：待H把：加固深刮度，单声位巨m样m今：夯锤重只量，单教位勇T承痛毕h征：落锤距相离，单军位纷m要佛鸟C叼：有效深狱度系数，刑与地基的券工程地质滨条件蹈有关，可趣参照如下该取值。娱一般粘性建土、砂土范、地下水备位高时妙，虹C=0妥.永6汤。糊杂填土、王深水位时泊，箩C=0陷.姥9腔。年本工程地偿下水位较今高，土质未条件较为签杂乱，采湖用拣C=0歉.数6声。该工程穷设计影响耻深度观为蹦9它m毅，计划采顶用落斤距吃18狭.伪8您m展，锤沈重烛16朗T仙则责H=贩C本（低m若h蛋）趣1/2鸦=0殖.镜6荐（详18肃.则8X1舍6科）以1/2狂=10碍.晃4m倦满足要求排。兄4.2狱夯击遍数雀、每遍夯金击次数的赠确定：糠夯击遍数始，一般奏为规3朴—棒8起遍，土体霉的含水量样越大，则就遍数越多壁，本工程照回填土为畜风化碎石统土，透水顽性好，且飘为旱季施时工，且夯桃击能量可葡以加大，每故决定三烧遍。滤每遍夯击们次数，即馋饱和能，斤取决于孔邪隙水压力固递增情况化，应在试粱夯过程中惊有仪器检奋测，但因乏无测孔隙挤水水压的钳仪器，按炼照如下办紧法进行控桂制：采用身锤击数和划最后二击河夯沉量双草控法，以快锤击数为谦主，达到般单点总锤擦数，该工窑程根据试株夯点，决句定采用单垦点给1唇5竹击。主夯祸点最后两付击夯沉量令差值小由于希7c未m疏，次夯点割最后两击出夯沉量小岸于董6c助m床，若不能南满足夯沉皮量标准时采，应增加滥锤击数，溉直到满足痒要求。若赖未剖满伪1侵5社锤，其后懒两击夯沉易量小腥于腰4c磨m省时，为避炕免过夯及域造成能量攀浪费，可息适当减少鬼夯击次数绕。钟4.3泡性间歇时间戏：伏两遍强夯患间的间歇挑时间，应族等于孔隙食水压力差悄消失所需割要的时间鹅，按本工跃程的地质部条件，通钞过夯了试姨夯部分的调点含水量哗测定及对桂夯坑内有盛无地下水眼的溢出情撇况的观察钢，该工程净含水量较浩小，夯坑竖内仅有潮呼湿现象，跌决定采用赌间歇时间沟为杂7卵天。丘5慧洽夯点布置丝由于该工纹程是独立烟柱基础，尚回填土深巧度较大，辜在保证每急个独立柱经基础上存绢在夯点的雪前提下，插按照正方犁形布置夯态点，间距录不能超奔过咸4×4封m涂，为保证协施工方便学及施工效肾果，第一菜次施工时热采用间隔叨施工，即锐按悉照纵8×8沸m糟点进行施酒工，第二嚷次时夯击手剩余点。放具体图示荡如下：月该工程具啄体施工指鄙数表掉区朋只域绿夯别征夯击能量抽（甲K饱N否．宽M候）面锤呜重静X肤落凶距捎氏窗（赖M依．迹M丧）涛单点胸锤染配击降贷除数超布酒点爷贞朵形式喊夯崭裤点扔也间阅适距慢（严M牧．静M酬）铺最后两击滋夯沉量阿（奋C自M怠）饭会晒展渣中蜡心再主夯点余3000绿160×堂18术.访8参15吸正方形医4X4碑≤众7铁次夯点霸3000讨160×卖18域.膏8解15佛正方形极4X4累≤府6佳拍屯脂棕夯判3000枝100×轰10析4新搭接形葡压嫩1/竭4六夯印验6善昂施工流程本及施工步烈骤骨6.1幼协工艺流程盈：趟估己布放夯源点捐---近-帮点夯施南工悦---炮-慈平整夯姻坑蹄---诉-希拍夯施侦工眠---奴-筛夯后场地员平上整只---货-县夯后检测奖6.2刊条碰施工步骤鱼：沫6.2.肝1撞在平整后绒的场地上载，布放第扯一遍夯点内；搏6.2.万2顺夯机就位闹，并使夯顷锤对准夯激点；毛6.2.布3泥测量锤顶圆标高并记艺录；列6.2.母4芬将夯锤起索吊到预定语高度，待感夯锤脱钩寺下落后，扭放下吊钩爷并测量锤童顶标高并旨记录；让6.2.桑5地重复第爱（钱4宝）步骤，脚直至一次方性贯入规构定的夯击史遍数，并勿满足最后举两击夯沉命量的标准笑；晨6.2.瓜6税换夯点，垄重复步骤束（饥2善）规-洋-消（臂5从），直至匪第一遍夯趋点完成施冈工；叉6.2.凑7属用推土机沃推平夯坑仇，并测量鸣场地标高尸；除6.2.灵8晌间隔一周耐后，按照医步骤室（赞2外）叫-矛-香（常7祖）施工第组二遍夯点悄。最后用推低能量进孩行拍夯，控将浅层的喜松土夯实踢，测量夯踪后标高；凭6.2.焰9惰用现场压格板载荷实吨验结合土闸工实验按无设计所需稻位置选点送检测强夯竟效果策。垮饮7敌剩强夯效果已分析矮经过对已弃经完成部筹分夯区比舌较，已经唐经过强夯情的地面，凯普遍比原腐未夯地面彻降败低沟2世－剪3宵m酬，若以填稻土厚米度兵8宵－破9伤m瓦计算，平尘均压缩比亮为殃2驻9里％左右。番因土质中铸含有较多奥的风化碎毛石，考虑贼到对土工千试验的影梅响较大，搏故试夯区浇全部完成姨后进行载废荷试验配悟合静力触摄探进行强饥夯成果分阿析。岩7宜．醋1粪载荷试验剃本工程因董强夯面积抵大，回填衫土深度不朱均一，采刑取了按照牌不同回填怜土深度大药致分为三很个区域选撞择输夯点试验稀（共计选瓜择夯铅点家1医5屿个）。主斥要方法是怠先在试验静点上挖试愚验坑至设基计要求承处载力的深之度，垫跪砂菌约透2c宋m蜜后，现步浇勇100×携100c雅m无的钢筋混意凝土墩，颤作模拟基疤础，即载蛛荷板，墩右中心加焊缓一次块随20×2粮0cm里2疼的钢板，茂板上是梁屿及平台。蓄载荷为铸狼铁块等重纺物，过磅辉后放到平复台上，经柏梁传到钢鉴板和支墩娃，使之尽陶可能呈中拣心受压状漫态，测下震沉降量使农用的两个袍百分表，顾表的设置找和读数，闸均按照规许范要求进胖行。本工尘程所进行时试验中的临点除一处穷因靠近施退工边线因蜜坍塌无法速确定外，己其余点均朝达到设计妹要求。埋试验实验景记录经过路整理和校贴正计算后鹿，制成表缺格鞠及磨P--膀S汽曲线图。林根据对记闲录数据和涛曲线特征辨分析，分牢别取得比肠例极限点辞a寿临界荷载吓点舰b故得到相应查的围P事a季和孩P漂b哭再按照公甲式：矿﹝撇R期﹞致=P船a姜及劣盐﹝译R喉﹞旷=易P衰b帜/K押碑（虑K=竹2暴，为安全童系数）签求得到各按试验点的砍地基允许稠承载能力傲﹝择R倚﹞立的值。本鸭文中现仅牲取其中一繁点进行计匠算作为代侵表演算其邪过程。方7猾．松2挡3宣#社荷载实验秆点实验成历果分析与猫计算暮地点：该型工锄程盖2倍5评轴蜡与弓G定轴交点处话按照最小逼二乘法计咸算并修坑正终P-角S痒曲线：猫C懂=欣（音N蛾∑咽P妖S栽’醒-悠∑某P环∑兴S雪’匹）工/终［赤N爱∑悼P蔑’携-激（棒∑馋P松）领2清］侦=闻（警-15×扁80.5山01+4延7.73绍×17.狂46魔2露）笛/跌（跪3381桂.255盏-227胖8.15茫3多）式=-37央4.05切4/11筹03.1春02兽=-0.援339副S只0嫩=吃（昆∑钞S绪’给∑策P灶2冲-责∑宇P擦∑杠P*扬S骗’烛）丝/诊［粒N扫∑亡P2炊-阻（柱∑围P珍）缘2策］仓海=纵（差17.4鄙62×2照25.4困17+4返7.73冈×80.详50零1械）宣/竖（岸15X2支25.4堤17-2猾278.章15茎3仙）递=限（膜-393要6.23乒+384汁2.31隐3通）怀/露（相1103毙.10帽2粮）命=-0.僵085兼则：修正饺后雹的冬P-申S腔直线方程敌S=S怨0评+CP=董-0.0榆85-0鸡.339倦P惹根保据阔P-测S俯图得知，同本夯点没仰有明显的蹲临界荷载坑点，根据烈规范要求沟，取沉降妄值与荷载困板宽度比洗值椒为技0.0挺2月时的荷载秋值灶P笑0.02铁（若存在选临界荷载泊点取临界浑荷载点时型的荷载值崇），根据培曲线图竟知博S=0.垂02B=至2c剃m迅时容许承烟载力线为狼56T/息M响2运容许承载幅力羊P=岩﹝纸R栋﹞坚=56/织2=28药T源满足设计央要求。继9伞供结束语肾强夯法是池利用动力尤固结法原瘦理责,匀改变松散坊填土的力肥学性犯能手,猛提高地基鸭土承载缎力西,破强夯法施帐工在解决摄杂填土回件填、回填尊深度较大翻的工程，莲提供了相下对省时、牌省费用的艳相对稳定阁的施工工兽艺，能够说有效控制搅地基沉降填，该方法斩已经被广撑泛应用，台关键是要料提高设计详和施工水产平，保证驼施工的安幼全性和可芳靠性。肆附：计算泊表一主N磁P哥(锡kg/c裂m雾2冈)宫∑贼P戚沉降量种s臭’治（血c蕉m馒）眠∑林S斧’咽P建S类’思∑苹P升S艳’筑P号2筑∑饭P滔2鸡（莫∑先P认）陶2拳代乳汁医号胃①半②县③票④电⑤寿⑥鉴⑦鸽⑧窗⑨症计算式狠原始记录枝①袋累加宗原始记录候③明累加柏①粪X竖③须⑤券累加悬①讨2母⑦余累加训②言2体1仇0.13州0.13库0.00歪7霉0.00槽7拣0.00欠1碑0.00医1地0.01踪69明0.01钻69位0.01薪69绵2用0.40杰0.53晶0.10资9慌0.11靠6羞0.04沾4毕0.04澡5季0.16篮0.17剂70链0.28荷10处3租0.70排1.23色0.28浪0趁0.39极6钓0.19金6采0.24升1唤0.49茄0.66睬70吃1.51掌3页4挡1.0盾2.23漫0.41天5砖0.81轻1转0.41号5饿0.65忆6潮1.00理1.66筑70作4.97弊30汪5肉1.5支3.73娱0.63颤1四1.44责2披0.94炮65迎1.30踏30弹2.25李3.91恐70纹13.9活13忙6蹦2.0豆5.73哄5.85题0碎2.29柔2岁1.70狸0鸡3.30鸭3寺4.00跌7.91眠70控32.8捞33丝7执2.5拔8.23忍1.01售0哄3.30跑2味2.52储5梦5.82嘴8燃6.25眼14.1农67边67.7很33亲8顶3.0御11.2辜3熟1.16括9脸4.47逼1享3.50灿7龙9.35谦5千9.00鲜13.1颜67服126.炸113哥9疾3.5蔑14.7胡3丈1.36筑1疯5.83胁2晒4.76宜4槐14.0侮99持12.2签5印35.4指17眠216.访973状10女4.0助18.3婆7柜1.50网3春7.33辱5瞒6.01誓2程20.1盲11服16似51.4斤17唉350.逐813扑11丹4.5距23.2阴3忽1.67拢3不9.00迟8泛7.52制9刻27.6楼4刻20.2瞎5筒71.6雕67消539.知633狡12资5.0贴28.2奇3拦1.78丝9他10.7质97吉8.94贯5抚36.5圆85药25究96.6副67欣796.滑933介13颤5.5靠33.7腾3挤1.92航3棕12.7贡2彩10.5月77踏47.1水62询30.2姨5井126.耀917涂1137狐.713橡14但6.5