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關(guān)健詞:吹填造陸;軟弱土層;建筑地基;處理方案
中圖分類號: TU47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
近年來我國的沿海地區(qū)蓬勃發(fā)展,土地資源的短缺情況也日益明顯。因為沿海地區(qū)擁用廣闊的海灘資源和較長的海岸線,所以非常適合采用吹填造陸的方法來緩解沿海地區(qū)的土地資源緊張狀況。目前我國的許多港口都掀起一大規(guī)模吹填造陸的熱潮。曹妃甸地處唐山南部的渤海灣西岸,位于天津港和京唐港之間,具有等得天獨厚的吹填造陸優(yōu)勢。在曹妃甸吹填造陸之后,需要在新建城市中進(jìn)行各項大規(guī)模的開發(fā)工作,因此,如何針對新建城市的土質(zhì)條件特點,選擇合理的建筑地基處理方案,便成為目前曹妃甸新建城市建筑工程的重點問題。
1吹填完成后的吹填深度及土質(zhì)條件概況
根據(jù)曹妃甸新建城市在吹填前的原地面測圖,原地面高程少部分為0m~5.0m、大部分區(qū)域標(biāo)高在-4.0m~-5.0m左右,堆場區(qū)中南部大塊深槽區(qū)海底標(biāo)高在-7.0m以下,最深處低于-9.0m。根據(jù)吹填造陸后標(biāo)高4.5m計算,吹填深度在4.5m、8.5m~9m、最深處可達(dá)13.5m。
在曹妃甸吹填造陸后,受到近年來本地區(qū)及周邊區(qū)域工程大量的采砂影響,導(dǎo)致附近區(qū)域表層的砂源逐漸減少,再加上挖泥吹填的質(zhì)量控制非常困難,使吹填土在土質(zhì)條件上存在很大差異。從某建筑工程的實際情況看,在遠(yuǎn)離吹泥口區(qū)域或深槽區(qū)域大多出現(xiàn)了明顯的砂混淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土甚至是淤泥集中區(qū)。即便是在正常吹填區(qū)也出現(xiàn)了很多夾層區(qū)域。這就給新建城區(qū)的建筑工程帶來了一定的施工難題,尤其是現(xiàn)場地質(zhì)條件多樣化給建筑基礎(chǔ)施工帶來了很多意想不到的困難。
2建筑地基處理的幾種方案
根據(jù)我們一年來不停地摸索、研究和試驗,在建筑地基處理過程中,針對各種不同的地質(zhì)條件,分別采用了不同的處理方法從目前的情況來看已經(jīng)取得了很好的應(yīng)用效果。以下就是對曹妃甸某吹填地區(qū)城市建筑地基處理方案的分析和研究:
2.1強夯法在正常吹填區(qū)的應(yīng)用方案
在對建筑地基進(jìn)行處理時,對于砂質(zhì)較好的吹填區(qū),我們可根據(jù)軟弱層厚度,選擇合理的參數(shù)來進(jìn)行強夯處理。強夯法具有施工簡單、造價低廉的優(yōu)點,比較適合在面積較大且土質(zhì)條件較好的地基加固中應(yīng)用。強夯法的缺點是需要使用的機具均為大中型,所以對周圍環(huán)境的影響較大。
2.1.1強夯法加固深度的計算
采用強夯法加固地基的有效加固深度計算公式為:
H= a〔Mh〕0.5
(式中:M——夯錘重量(t)、h——落距(m)、a—修正系數(shù))
a修正系數(shù)根據(jù)土質(zhì)及夯擊能不同取值差異較大,通常為0.33—0.55。
從計算公式中來看,強夯法加固的深度僅與夯錘重量和落距有關(guān),而在實際應(yīng)用當(dāng)中,影響有效加固深度的因素則很多,除了夯錘重量和落距以外,夯擊的次數(shù)、錘底單位的壓力、地基土的性質(zhì)、不同土層的厚度和埋藏的順序以及地下水位等都與加固深度有著密切關(guān)系。2.1.2強夯法的施工方案
施工前需要進(jìn)行測量放樣,對夯擊的范圍以及具體的夯擊點位置進(jìn)行確定,然后將夯錘對準(zhǔn)夯擊點起吊到設(shè)計好的高度,并落錘實施夯擊作業(yè)。以第一遍夯擊完成后,需要進(jìn)行重復(fù)夯擊直到達(dá)到設(shè)計要求為止,最后需要采用一夯壓半夯的方法,將場地表層的松土夯實,然后測量夯擊后的場地高程。具體的夯擊次數(shù)可以根據(jù)現(xiàn)場的試夯情況和夯沉量的曲線來確定,而夯擊的遍數(shù)則應(yīng)該根據(jù)壓縮層的厚度、現(xiàn)場的土質(zhì)條件以及計算的沉降要求來確定。當(dāng)夯擊沉降量為計算最終沉降量的80%~90%時,便可以認(rèn)為夯擊完成。
2.2強夯加排水板法砂混淤泥區(qū)的應(yīng)用方案
2.2.1強夯加排水板法
當(dāng)吹填砂中淤泥的含量在10%~30%之間時即為砂混淤泥,也稱為砂性土,這種土層的特點就是細(xì)顆粒含量較多,導(dǎo)致地基土中的孔隙水不容易排出。針對這種區(qū)域可采用排水板加強夯的處理方法,這種方法具有施工快、工程造價低的特點。在強夯加排水板的方法中,排水板可以起到豎向排水的作用,使土體中形成一道豎向的排水通道,從而提高地基固結(jié)的速度,然后再采用強夯加載的方法,使地基的承載力得到有效提高。在設(shè)置排水板時,必須保證排水板要穿透軟弱土層,而在強夯時,則需要逐級的將夯擊能量提高。
2.2.2強夯加排水板法的施工方案
在吹填土中水含量較大且不容易排出。采取先設(shè)置排水板然后再強夯的方法比較有效。排水板打設(shè)的深度應(yīng)該根據(jù)軟弱層厚度,穿過軟弱層達(dá)到硬層,排水板可以采用普通的B型板,其間距可布置為1.2m*1.2m的正三角形,根據(jù)現(xiàn)場試驗可適當(dāng)降低間距,選擇1m的間距效果更好。強夯則根據(jù)逐級加大夯擊能的原則先進(jìn)行2000kn.m和2500kn.m的點夯排水施工,然后進(jìn)行兩遍5000kn.m的正式點夯施工?,F(xiàn)場強夯完成后,需要對地基的承載力進(jìn)行檢測,以保證其承載力達(dá)到設(shè)計要求。在實際工程中如果地基的承載力要求不高,也應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾雍粨舯閿?shù)提高承載力;如果地基承載力要求較高,則需要進(jìn)行二次處理。
2.3換填法在淤泥混砂和淤泥集中區(qū)的應(yīng)用方案
2.3.1換填地基處理方法
對于淤泥混砂和淤泥集中區(qū)可采用換填的處理方法。對原土層進(jìn)行換填就是將軟弱地基土挖除,采用砂石、粉煤灰及礦渣等材料作為換填材料。換填法能夠有效提高地基的強度和承載力,但這種方法的處理費用較高,在實際工程中,應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場實際情況和工程的具體造價情況來確定選擇哪種施工工藝。
2.3.2施工的施工方案
對于淤泥混砂和淤泥集中區(qū),可在表層4m以內(nèi)拌合生石灰或粉煤灰進(jìn)行表層加固處理,待表層地基土達(dá)到一定強度后再進(jìn)行二次處理,二次處理方案應(yīng)該從節(jié)約成本、縮短工期和施工便捷的角度考慮,可采用強夯置換法,填料選用石渣等粗骨料。對于部分地基承載力要求較高的建筑地基,可采用旋噴樁或者攪拌樁等技術(shù)進(jìn)行二次處理。也可對現(xiàn)場薄弱區(qū)進(jìn)行振沖碎石施工。
3施工過程的監(jiān)測
為了能夠及時的調(diào)整施工參數(shù),提高吹填土地基的加固處理效果,應(yīng)該對地基的加固過程和固結(jié)過程,進(jìn)行全程的監(jiān)測和嚴(yán)格的質(zhì)量檢測。通常在強夯法中,可檢測原位孔隙水壓力來判斷夯擊加固的效果??筛鶕?jù)實測的孔隙水壓力增長或消散過程,來調(diào)整強夯施工的參數(shù)。也可通過對被加固土體中的水位進(jìn)行監(jiān)測,來了解排水板的排水狀態(tài);在換填或者樁基施工中,可采用靜載試驗及應(yīng)變檢測等檢測方法來對加固后地基承載力進(jìn)行檢測。在實際工程中,應(yīng)該根據(jù)不同區(qū)域土質(zhì)情況邊設(shè)計邊施工,并且保證施工過程監(jiān)控檢測及時,以便能夠隨時根據(jù)檢測數(shù)據(jù)完善施工工藝。
4結(jié)論
在曹妃甸吹填造陸后新建城區(qū)建筑工程中,對地基的處理應(yīng)該本著經(jīng)濟、高效、合理的原則,選擇最為有效的地基處理方案。通過大量的試驗研究證明,以上幾種地基處理方案均適合在曹妃甸吹填地區(qū)應(yīng)用,但在實際工程中我們還需要進(jìn)行具體的分析、計算和論證來選擇最佳的施工方案。
文獻(xiàn)引用
[1].祁富,石慧穎,淺談吹填淤泥地基的加固處理[J],黑龍江科技信息,2011,9:308.
一、工程簡介
中科院大連旅順科技創(chuàng)新園區(qū)位于旅順口城區(qū)與經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)之間,鳳河入??谔帲翔F山自然保護(hù)區(qū)的“實驗區(qū)”范圍內(nèi)。園區(qū)有鳳河穿過,將園區(qū)分為南北兩部分。園區(qū)地形復(fù)雜,分布著村莊、鹽田、池塘、河溝、耕地和軍用土地。
中科院大連旅順科技創(chuàng)新園區(qū)道路一期工程,為6#路、7#路、12#路三條道路的部分路段。其中,6#路段K1+220~K2+904.286 (起點冷柏路,終點鹽柏路),全長1684.286m;7#路段K0+584.559~K2+013.896(起點12#路,終點鹽尹輔路),全長1429.337m;12#路段K0+000~K0+360(起點鹽尹輔路,終點12#路),道路長360m。6#路為園區(qū)支路(行車道7 m),7#路為園區(qū)次干路(行車道9 m),12#路為園區(qū)主干路(行車道16m)。均為一幅路,城市道路二級標(biāo)準(zhǔn)。
道路基地范圍內(nèi)共65000面積,處于回填土平衡區(qū)范圍內(nèi),為直接對鹽田、池塘、河溝、洼地拋填而成,拋填厚度在6 m左右,回填土層較為松散。該區(qū)域的土質(zhì)成份復(fù)雜,場地底層結(jié)構(gòu)自上而下依次為2.30 m ~7.20 m的雜填土,0.70 m~8.20 m的淤泥粉質(zhì)粘土,0.40m~5.50 m的碎石,0.50 m ~5.90 m的強風(fēng)化石英巖。
二、質(zhì)量控制工作
1、做好預(yù)控
⑴設(shè)計交底與圖紙會審的有關(guān)工作
積極參與設(shè)計交底、認(rèn)真進(jìn)行圖紙會審。開工前,應(yīng)在全面熟悉設(shè)計文件的基礎(chǔ)上,深入現(xiàn)場、熟悉現(xiàn)場,并作詳盡的工程調(diào)查。將發(fā)現(xiàn)的問題及時形成并提出施工圖審查監(jiān)理意見書,報業(yè)主進(jìn)行設(shè)計修改、變更。
⑵路基方案的確定
結(jié)合實際,積極參與方案論證。本工程在完成回填時隨即展開實施,回填土層未完成自重固結(jié)。該地區(qū)的雜填土成人復(fù)雜,又為直接拋填,土層軟弱、松散。為提高道路基層的承載力和處理軟弱層,需要對6#路、7#路、12#路范圍內(nèi)的三條道路基層進(jìn)行加固處理。在經(jīng)過振沖碎石樁、置換、強夯等方案的技術(shù)經(jīng)濟比較后,決定采用具有效果顯著,設(shè)備簡單,投入較小,施工方便的強夯法進(jìn)行中期加固處理,局部軟弱層結(jié)合置換方法進(jìn)行。
⑶施工方案的審查
監(jiān)理方督促施工方在開工前,根據(jù)現(xiàn)場情況、實際工程量、合同工期、技術(shù)要求、施工難易程度和人員、設(shè)備、材料準(zhǔn)備情況,編制、報審實施性施工組織設(shè)計,包括強夯和軟土中期處理方案。監(jiān)理重點審查滿足設(shè)計技術(shù)要求的前提下,確保加固方案可行、有效。
⑷施工測量
開工前,在監(jiān)理督促下做好施工測量工作。根據(jù)施工需要,依據(jù)設(shè)計資料,其內(nèi)容包括導(dǎo)線、中線、水準(zhǔn)點施測、復(fù)測,橫斷面檢查與補測,增設(shè)坐標(biāo)點、水準(zhǔn)點等。并在施工中注意到,當(dāng)點、線不能滿足施工需要時,應(yīng)進(jìn)行加密、再增設(shè)。要保持互相通視?,F(xiàn)場監(jiān)理工程師對施工測量全過程實施跟蹤監(jiān)控,以確保其精度符合規(guī)定要求。
施工測量與定位放線應(yīng)采用滿足測量精度要求的儀器,儀器使用前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行檢驗、校正。并經(jīng)監(jiān)理工程師審查、確認(rèn)。監(jiān)理工程師重點查驗儀器是否具有由法定計量檢測檢定機構(gòu)出具的儀器檢定合格證明。唯有經(jīng)過檢驗、校正,取得檢定合格證的測量儀器,才能投入施工測量。
2、加強過程控制
路基強夯流程為試夯夯點布置圖點夯護(hù)夯面夯。
⑴試夯
我們根據(jù)地質(zhì)勘察報告、設(shè)計要求,結(jié)合場地地形和填筑情況分別從三條路段中選擇了地形情況、地質(zhì)構(gòu)造具有代表性的K0+180~K0+200、K0+510~K0+530作為試夯區(qū),試夯區(qū)面積為20m×20m。試夯過程中做好現(xiàn)場測試監(jiān)控記錄,基本測試項目包括夯點沉降、周圍地面隆起數(shù)值、沖擊的影響范圍。
根據(jù)試夯確定現(xiàn)場夯點布置圖、以及有效加固深度、道路基層沉降后再次填方的工程量。
⑵強夯
參數(shù)確定,重點是單擊夯擊能的確定。單擊夯擊能錘重×落距。根據(jù)需加固地基的土質(zhì)及其土層百度、設(shè)計要求的路基承載力(160Kpa)、試夯成果、類似工程經(jīng)驗,確定單擊夯擊能。具體為點夯和護(hù)夯夯擊能(第一遍夯點1000KN?m、第二遍夯點2000KN?m);點夯和護(hù)夯達(dá)到要求后進(jìn)行面夯,面夯夯擊能為1000KN?m。
嚴(yán)格控制好強夯施工順序。督促做好相關(guān)工作。首先清理并平整場地。強夯前必須注意按照路基頂面設(shè)計標(biāo)高進(jìn)行填方后的整平自理;然后進(jìn)行點夯和護(hù)夯。標(biāo)出第一遍點夯位置,夯機就位,并測量場地高程,再將錘起吊到預(yù)定高度,待夯錘脫鉤自由下落后,放下吊鉤,若發(fā)現(xiàn)因杭底傾斜面造成夯錘傾斜時,應(yīng)及時將坑底整平。重復(fù)上一步驟,完成第一遍全部夯點的夯擊,用推土機將夯坑推平,并測量場地高程。7天后按上述步驟完成第二遍;最后在點夯護(hù)夯達(dá)到要求后進(jìn)行面夯,將地表層夯實,測量夯后場地高程。
加強監(jiān)控,確保質(zhì)量。施工前檢查錘重、夯錘尺寸和落距及其控制手段、排水設(shè)施及被夯地基的土質(zhì);施工中檢查落距、夯擊遍數(shù)、夯點位置、夯擊范圍。在每遍夯擊前,應(yīng)對夯點放線進(jìn)行復(fù)核,夯完后檢查夯坑位置,發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯應(yīng)及時糾正。
施工過程中重點監(jiān)控強夯前填方后整平的路基頂面設(shè)計標(biāo)高、夯點位置、每遍點夯護(hù)夯夯擊能、面夯夯擊能、場地高程、前后兩遍間歇時間、面夯夯印搭接、每一個夯點的沉降量、夯坑周圍是否隆起、夯坑提錘是否困難等情況;并做好監(jiān)測監(jiān)控的有關(guān)監(jiān)理原始記錄。
3、開展反饋控制
強夯工程施工結(jié)束后,檢查被夯地基的強度并進(jìn)行承載力檢驗。
⑴強夯檢測方案的確認(rèn)
對照相關(guān)規(guī)范,檢查相應(yīng)規(guī)范的適用性、檢測工作量的合理性;并重點審查試夯與驗收的檢測布點方案(測量放線、放點及其布置形式)、檢測方法、手段、檢測頻率、加載大小,確保符合規(guī)定要求。
⑵進(jìn)行強夯質(zhì)量監(jiān)測
對強夯全過程實時跟蹤監(jiān)測,及時認(rèn)真形成相關(guān)監(jiān)理記錄(見附表);及時指令進(jìn)行糾偏。
檢查強夯施工過程中的各項測試數(shù)據(jù)和施工記錄,不符合設(shè)計要求時應(yīng)補夯和采取其它有效措施。
強夯后,注意督促施工方進(jìn)行道路工工基層碾壓、整平至路基設(shè)計標(biāo)高。
⑶跟蹤強夯檢測
強夯施工結(jié)束后,應(yīng)間隔7~14天方能對地基質(zhì)量進(jìn)行檢驗。檢測過程監(jiān)理實施旁站,確保檢測數(shù)據(jù)真實,檢測結(jié)果可靠,確保實事求是,科學(xué)公正地給出強夯后路基土的強度、承載力結(jié)論。
⑷強夯道路地基質(zhì)量檢查驗收
根據(jù)強夯過程監(jiān)測監(jiān)控的監(jiān)理記錄、檢測結(jié)果,依據(jù)《強夯地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》對強夯路基質(zhì)量進(jìn)行檢驗、評定。
三、結(jié)束語
1.1強夯法的由來
強夯法又稱動力固結(jié)法,是將一個重錘(一般為10~40t)從高處(10~40m)自由下落,夯擊地基,從而使地基土的強度得到提高、壓縮性得到降低的方法。1957年,英格蘭的道路研究所就曾運用普羅克特(Proctov)擊實原理進(jìn)行過深層土體的壓實處理,但直到1970年前后,強夯法才在法國工程師路易斯·梅納(LouisoMeiiard)的開發(fā)和倡導(dǎo)下,真正大規(guī)模地應(yīng)用于深層土體的加固處理中。強夯法最初僅用于加固圓錐探頭阻力9s低于10MN/mZ的砂和碎石層,隨著施工機械和施工工藝水平的提高,實踐證明,強夯法也可用于粘性土地基的加固處理。
1.2強夯技術(shù)的特點
1.2.1適用各類土層:可以用于加固各類砂性土、粉土、一般黏性土、黃土、人工填土,特別適宜加固一般處理方法難以加固的大塊碎石類土以及建筑、生活垃圾或工業(yè)廢料組成的雜填土,結(jié)合其它技術(shù)措施亦可用于加固軟土地基。
1.2.2應(yīng)用范圍廣泛:可應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、重型構(gòu)筑物、設(shè)備基礎(chǔ)、機場跑道、堤壩、公路和鐵路路基、貯倉、堆場、油罐、橋梁、港口碼頭、核電站、人工島等。
1.2.3加固效果顯著:地基經(jīng)強夯處理后,可明顯提高地基承載力、壓縮模量、增加干密度、減少孔隙比,降低壓縮系數(shù)、增加場地均勻性,消除濕陷性、膨脹性,防止振動液化。
1.2.4有效加固深度:單層8000kN·M高能量級強夯處理深度達(dá)12m,多層強夯處理,深度可達(dá)24~54m,一般能量強夯處理深度在6~8m。
1.2.5施工機具簡單:強夯機具主要為履帶式起重機。當(dāng)起吊能力有限時,可輔以龍門架等設(shè)施。
1.2.6節(jié)省材料:一般的強夯處理是將原狀土施以能量,無需添加建筑材料,大大縮短施工周期。
1.2.7節(jié)省造價:由于強夯工藝無需材料,節(jié)省了建筑材料的購置、運輸、制作、打入費用,除了消耗油料外,沒有其它消耗。
1.2.8施工快捷:只要工藝適合,特別是對粗顆粒非飽和土的強夯,周期更短;但是,雨天影響比較嚴(yán)重。
1.3強夯法加固地基在建筑中適用范圍
強夯施工方法具有施工機具簡單,施工方便,加固地基效果顯著,適用范圍廣泛,能縮短工期和降低工程造價等優(yōu)點。一般來講,強夯地基適用于處理碎石、砂土、雜填土(不含生活垃圾)、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土等,但筆者認(rèn)為,現(xiàn)場監(jiān)理尚應(yīng)該參照地勘報告,掌握有關(guān)技術(shù)指標(biāo),如土層顆粒的組成,孔隙比,液性指數(shù)、塑性指數(shù)、飽和度、滲透系數(shù)等;對于有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的雜填土,還要查清雜物的分布范圍、深度、有機質(zhì)含量及是否對基礎(chǔ)有侵蝕性。由于濕陷性土浸水后會產(chǎn)生附加沉降,其濕陷系數(shù)也應(yīng)作為一項控制指標(biāo)。工程中是否考慮選用強夯基礎(chǔ)是由設(shè)計決定,但監(jiān)理在必要時應(yīng)提醒設(shè)計對以上技術(shù)指標(biāo)作綜合考慮。如廣州從化一市政道路工程,設(shè)計選用了強夯地基,但經(jīng)過對比地勘資料,監(jiān)理提醒設(shè)計注意在地勘報告中反映了部分回填土中含有大量木糠,經(jīng)查清其分布范圍及埋深后設(shè)計采取了相應(yīng)的技術(shù)處理措施,從而確保了工程的施工質(zhì)量。
2強夯法加固地基機理
關(guān)于強夯法加固地基的機理,目前有關(guān)專家學(xué)者意見還不很一致,但對于地基處理中經(jīng)常遇到的幾種類型的土,一般的觀點認(rèn)為:強夯法是在極短的時間內(nèi)對地基土體施加一巨大的沖擊能量(一般而言此沖擊能量不小于800kN·m),加荷歷時約幾十毫秒,對含水量較大的土層,加荷時間約100毫秒左右。這種突然釋放的巨大能量,將轉(zhuǎn)化為各種波型傳到地下。首先到達(dá)某指定范圍的波是壓縮波,它使土體受壓或受拉,能引起瞬時的孔隙水匯集,因而使地基土的抗剪強度大為降低,據(jù)理論計算這種波以振動能量的7%傳播出去,緊隨壓縮波之后的是剪切波,以振動能量26%傳播出去,剪切波會導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)的破壞。此外的瑞利波(面波)以振動能量的67%傳出,在夯點附近造成地面隆起。土體在這些波的綜合作用下,土體顆粒重新排列相互靠攏,排出孔隙中的氣體,使土體擠密壓實,強度提高。
根據(jù)上述觀點,地基土經(jīng)強夯法加固后,其強度提高過程大致可分為四個階段:夯擊能量轉(zhuǎn)化,同時伴隨強制壓縮或振密(表現(xiàn)為土體中水及氣體排出,孔隙水壓力上升);土體液化或土體結(jié)構(gòu)破壞(表現(xiàn)為土體強度降低或抗剪強度喪失);排水固結(jié)壓密(表現(xiàn)為滲透性能改變,土體裂隙發(fā)展,土體強度提高);觸變恢復(fù)并伴隨固結(jié)壓密(包括部分自由水又變成薄膜水,土的強度繼續(xù)提高)。
3工程實例
3.1工程概況
G106國道擴建工程湖南段項目,根據(jù)地勘資料,場區(qū)發(fā)育有2~8m不等的雜填土,其中以碎石、粘性土為主,兼有泥炭質(zhì)頁巖塊石,建筑垃圾等;碎石、粘性土含量極不均勻且未經(jīng)壓實,需加固后方可直接作為填土高度達(dá)23m的高填方路基基底。設(shè)計采用強夯處理方法對填土層進(jìn)行加固處理。設(shè)計夯擊能為2250kN·m,落距為18m。
3.2強夯施工情況
3.2.1本次強夯在施工前,首先對路段k2+325~k2+825段進(jìn)行了試夯,試夯區(qū)域經(jīng)檢測合格后,再根據(jù)試夯區(qū)的施工參數(shù),在場地大范圍推廣施工。
3.2.2全部采用“兩遍點夯、兩遍滿夯”的施工方案,同時,對局部地質(zhì)條件較復(fù)雜的地段采用“四遍點夯、三遍滿夯”進(jìn)行加強處理;滿夯夯擊能采用1000kN·m,落距7~8m,按1/4搭接。
3.2.3施工中,發(fā)現(xiàn)場地k2+356~k2+402段的土質(zhì)較差,經(jīng)加強處理后仍然達(dá)不到設(shè)計要求,故對k2+356~k2+402段基底采用換土處理,回填碎石土后再進(jìn)行強夯施工,同時,根據(jù)設(shè)計要求,在施工過程中,如遇雨水天氣,則嚴(yán)格按照強夯施工規(guī)范要求。
3.3加固效果
該工程于2005年11月竣工,經(jīng)建設(shè)單位委托有檢測資質(zhì)的施工單位對場地進(jìn)行檢測表明:通過本次強夯處理,土體密實度明顯提高,承載力及密實度均能夠滿足設(shè)計要求。
4建議
4.1做好強夯地基的施工監(jiān)控。由于強夯地基的許多技術(shù)參數(shù)都要求在試夯及施工過程中確定,因此,加強對強夯地基的試夯及施工監(jiān)控,及時掌握各項技術(shù)參數(shù)尤為重要。強夯施工開始后,監(jiān)理工程師應(yīng)進(jìn)行全程旁站檢查,重點是要對設(shè)計參數(shù)進(jìn)行驗證,發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時反饋給設(shè)計。監(jiān)理工程師在監(jiān)控中應(yīng)注重做好以下幾點:掌握設(shè)計意圖、審核施工單位資質(zhì)、認(rèn)真審核施工方案、旁站檢查與記錄、安全控制。
4.2強夯施工前,應(yīng)在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區(qū),進(jìn)行試夯或試驗性施工。試驗區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑場地復(fù)雜程度、建設(shè)規(guī)模及建筑類型確定。施工過程中,應(yīng)該嚴(yán)格遵守技術(shù)參數(shù)要求進(jìn)行施工。施工后作好質(zhì)量檢測,并作好后期工作和以后的問戶工作。
4.3對該工程質(zhì)量進(jìn)行全方位控制應(yīng)從以下幾方面著手:(1)對建設(shè)工程所有工程內(nèi)容的質(zhì)量進(jìn)行控制。(2)對建設(shè)工程質(zhì)量目標(biāo)的所有內(nèi)容進(jìn)行控制。(3)對影響建設(shè)工程質(zhì)量目標(biāo)的所有因素進(jìn)行控制。
【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)工程; 現(xiàn)場施工;質(zhì)量控制
1、基礎(chǔ)工程是土木工程的重要組成部
建筑物的根本是基礎(chǔ)工程,上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有直接關(guān)系。從工程費用上看,基礎(chǔ)造價在土建工程總造價中所占的比例會隨著復(fù)雜地基的開發(fā)利用逐步上升。相反,由于地基性狀發(fā)生改變或不均勻變形過大、地基承受能力不足或基礎(chǔ)設(shè)計施工問題等原因造成的事故也很多?;A(chǔ)工程的范圍還包括事故的預(yù)防以及事故發(fā)生前鋒補救措施。
基礎(chǔ)工程在土木工程中比較隱蔽,因此基礎(chǔ)工程的勘察、設(shè)計和施工質(zhì)量與上部結(jié)構(gòu)的安危有直接關(guān)系,須加以重視。只有嚴(yán)格遵循基本建設(shè)的原則,只有每位土木工程師及管理者本著高度的責(zé)任感,我們才能將基礎(chǔ)工程搞好。
2、控制建筑地基基礎(chǔ)的質(zhì)量,首先要控制施工材料質(zhì)量
工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)是材料質(zhì)量,如果使用不符合規(guī)定的原材料,就不能使工程質(zhì)量符合相應(yīng)的施工要求。而控制材料,一開始要對提供材料的商家進(jìn)行核查。然后,對那些原料進(jìn)行檢查。經(jīng)過層層的檢驗確保進(jìn)來的原料的質(zhì)量是否過關(guān)。
3、從設(shè)計方面進(jìn)行質(zhì)量控制
一個工程的基礎(chǔ)時設(shè)計,如果設(shè)計有缺點,對工程的質(zhì)量、進(jìn)度、投資都有一定影響,因此解決設(shè)計中存在的問題是監(jiān)理需要著重協(xié)商和解決問題之一。監(jiān)理工作的核心內(nèi)容是對施工單位施工的管理,就質(zhì)量控制而言大概有以下幾方面。
3.1審核施工方案是否可行、完善、切合實際
具體內(nèi)容有:要明確部分項目工程的施工技術(shù)、施工的程序;有機結(jié)合安裝部分須與土建的進(jìn)度,合計工作量,;實行工程質(zhì)量、進(jìn)度的安全保障措施等。施工方案要成為一個能夠真正指導(dǎo)施工的文件。目前國內(nèi)施工方案大多如同擺設(shè),這與施工方案質(zhì)量欠缺有直接關(guān)系,因此審核并完善施工方案,使施工方案順利進(jìn)行十分重要。
3.2健全施工單位管理體系、質(zhì)保體系、技術(shù)管理體系
具體內(nèi)容有:質(zhì)量監(jiān)管、技術(shù)管理和質(zhì)量保障的組織機構(gòu);專職管理人員和特種作業(yè)人員的資格證、上崗證。目前國內(nèi)建筑市場不健全,施工單位管理不嚴(yán)格。這是監(jiān)理行業(yè)出現(xiàn)的原因之一,也是其使命之一。工作中,由于各種原因出現(xiàn),許多不規(guī)范因素累積,一時半會兒不能轉(zhuǎn)變。作為監(jiān)理,我們的職責(zé)、工作及實現(xiàn)質(zhì)量控制的途徑就是健全施工單位的管理制度。
3.3工序報驗、巡視與旁站
這是監(jiān)理人員保證工程質(zhì)量的最后一道程序?,F(xiàn)場檢查是為了檢查施工單位的質(zhì)保體系、管理體系能不能正常運行。如果監(jiān)理檢查找出問題,就不是返工修改就行,檢查發(fā)現(xiàn)問題說明其質(zhì)保體系、管理體系有缺陷。因此除勒令其返工整改外,監(jiān)理要同其一起找出其質(zhì)保體系、管理體系中的漏洞,完善其管理,以防止類似事情發(fā)生。
4、基礎(chǔ)工程中易產(chǎn)生的情況及解決方法
從圖片的施工現(xiàn)場的平面圖中,我們可以知道建筑的操作是十分復(fù)雜的,在實際的工作中就更容易出現(xiàn)各種情況,其較常見的情況有:軸線發(fā)生位移、標(biāo)高出現(xiàn)偏差及防潮層不能防潮。上述問題對工程的構(gòu)成及用途有直接影響
4.1基礎(chǔ)軸線位移的原因及解決措施
基礎(chǔ)軸線位移是指基礎(chǔ)由大放腳砌到室內(nèi)標(biāo)高(±0.00)處,它的軸線不能與上墻體軸線保持一致。
1、軸線位移原因。因為沒有掌握好大方腳分寸,砌到大放腳頂部時,已產(chǎn)生誤差,直墻部位就容易偏離軸線。進(jìn)行工作時,通常需在槽邊打柱子,橫向軸線要用山一側(cè)排尺控制?;A(chǔ)通常是先砌外縱墻和山墻部位,砌橫墻基礎(chǔ)時,基礎(chǔ)槽中線被定在縱墻基礎(chǔ)外側(cè),不能夠吊線,軸線易出現(xiàn)更大偏差。有的槽邊控制樁沒保護(hù)好,因碰撞發(fā)生移位,偏離軸線。
2解決措施。定位放線時,外墻角地方須放置隔離板,同時有配套的保護(hù)措施,以防基槽邊有土堆積或進(jìn)行其他工作時因碰撞而產(chǎn)生移動。隔離板下設(shè)固定中心桃,拉通線時,需先與中心樁核對。橫墻軸線不適合用基槽內(nèi)排尺法掌握,所以設(shè)置中心樁。為避免因砌筑基礎(chǔ)大放腳的不均勻而使軸線發(fā)生一定的位移現(xiàn)象,應(yīng)該在砌完基礎(chǔ)部分后,拉通線來進(jìn)行再次核對,把新給出的軸線作為標(biāo)準(zhǔn),之后再進(jìn)行基礎(chǔ)直墻部分的砌筑。
4.2基礎(chǔ)標(biāo)高偏差發(fā)生的原因及解決措施
1、偏差原因?;A(chǔ)下面的基層標(biāo)高相差大,這樣會在基礎(chǔ)砌筑時影響到對標(biāo)高的掌握。因為基礎(chǔ)與放腳寬都比較大,使基礎(chǔ)皮數(shù)桿不可以挨近。磚基礎(chǔ)較大放腳填芯磚使用的鋪灰砌筑的方法范圍也較大,鋪灰厚度不一或鋪灰面過長,砌筑速度達(dá)不到,砂漿因停滯久擠漿困難,灰縫不易壓薄。
2、解決措施。要嚴(yán)格對基礎(chǔ)層標(biāo)高的控制。砌筑基礎(chǔ)前,應(yīng)對基層標(biāo)高普查,部分低凹處應(yīng)用細(xì)石混凝土填平?;A(chǔ)皮數(shù)桿要使用小斷面方木或鋼筋。砌完基礎(chǔ)部分后,再次核對,然后以新給出的軸線為標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而砌基礎(chǔ)直墻部分。
4.3基礎(chǔ)防潮層失去作用原因及解決措施
防潮層有縫隙或抹灰不嚴(yán)實,地下水沿基礎(chǔ)向上涌,將造成墻體變得潮濕,土層脫落,影響居住環(huán)境美觀和結(jié)構(gòu)強度。
1、防潮層不能防潮的原因。施工中漿混用,將砌基礎(chǔ)余下的砂漿當(dāng)防潮砂漿用,會造成防潮層失去效果。在建防潮層前,如果基面上不干凈,將影響防潮層砂漿與基面的粘合,操作時表面涂灰不密,因前期缺水,防潮層承受力度和粘合度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)裂縫。冬季開工,防潮層因受冷而失去作用。
2、解決措施。施工中,應(yīng)該將防潮層應(yīng)作為一個獨立隱蔽的工程項目,讓其在建筑物的基礎(chǔ)工程完成后再進(jìn)行。防潮層的施工適合安排在基礎(chǔ)房心回填之后開始,從而防止在進(jìn)行填土?xí)r破壞到防潮層。比如在圖紙的設(shè)計中對防潮層沒有做出具體的要求,適宜用使用2cm厚1:2.5的水泥砂漿并且摻適當(dāng)防水劑的方法,禁止在防潮層砂漿和混凝土中摻鹽。
5、常見的建筑地基施工方法的質(zhì)量控制
5.1強夯法質(zhì)量控制
首先,定位測量。這與強夯處理的整體效果有關(guān),實踐中,施工單位應(yīng)根據(jù)確切的夯點布置圖,逐個量放夯點位置。然后,用力夯實前用壓土機先壓兩遍,平整場地后,測量場地高度。進(jìn)而,分段施工。每夯完一遍,用推土機平整場地,用線定位,開始下一遍夯擊。最后,夯擊時應(yīng)以測試出來的強夯參數(shù)為準(zhǔn),進(jìn)行實施。要準(zhǔn)確夯位,及時排除夯坑內(nèi)積水。
5.2注漿法質(zhì)量控制點分析
首先,實際鉆孔應(yīng)指派有經(jīng)驗的人員真實記錄在鉆孔記錄表上;然后,加固的土層上面應(yīng)留有1m厚的不加固土層,以防漿液上涌;進(jìn)而,灌漿液的壓力應(yīng)在0.20.4MPa(始)0.8―1.0MPa(終)范圍內(nèi);再次,加固土的順序,應(yīng)從上至下;最后,若出現(xiàn)地面或附近建筑物異變的情況,應(yīng)馬上停止灌漿。
6.基礎(chǔ)工程的發(fā)展
在人類漫長的生產(chǎn)實踐中,基礎(chǔ)工程逐漸發(fā)展為一門科學(xué),而早期的人們就知道如何運用才智對土地進(jìn)行建設(shè),并取得了一些技術(shù)成就。1936年召開了第一屆國際土力學(xué)與基礎(chǔ)工程會議,之后,土力學(xué)與基礎(chǔ)工程便成為一門獨立的學(xué)科,并不斷發(fā)展。50年代起,隨著現(xiàn)代科學(xué)新成就的涌入,基礎(chǔ)工程技術(shù)與理論成為一門較完整的現(xiàn)代學(xué)科。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:道路 路基填筑 強夯法 施工
中圖分類號:U41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)11(b)-0060-02
強夯施工采用的施工方案為兩遍點夯+一遍滿夯,夯能選擇為點夯4 000 kN?m,滿夯夯能選用1500 kN?m,強夯的施工控制指標(biāo)為點夯12擊最后兩擊沉降差不超過5 cm, 滿夯6擊最后兩擊沉降差不超過5 cm。
1 道路路基處理過程中強夯施工方法的應(yīng)用
1.1 強夯施工準(zhǔn)備
通過強夯法進(jìn)行道路施工的時候,強夯準(zhǔn)備工作是其基礎(chǔ),其對于地基處理而言是非常重要的,所占比例也很大。在通過強夯法進(jìn)行道路路基施工準(zhǔn)備時,要求相關(guān)的工作人員必須做好下面三方面的準(zhǔn)備工作。首先,必須對基底進(jìn)行合理的處理。對基底進(jìn)行處理對于強夯法的運用而言是最基礎(chǔ)的工作[1]。路基基底中經(jīng)常會存在一些雜物和腐植土,表面不平整,存在積水現(xiàn)象,有必要對其進(jìn)行清理,在清理結(jié)束后,需要再進(jìn)行土壤的填充,在填充的時候應(yīng)該保證土壤能夠滿足強夯的需要,這樣才能夠給后期進(jìn)行強夯工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)。在預(yù)壓的時候,需要嚴(yán)格根據(jù)道路路基設(shè)計的相關(guān)要求做好預(yù)壓施工工作[2]。最后,做好測量準(zhǔn)備工作。測量工作是根據(jù)強夯法來對地基進(jìn)行處理的一項重要工作,所以,必須做好道路路基測量的相關(guān)工作。
1.2 試夯工作開展
在強夯準(zhǔn)備工作結(jié)束后,對于道路路基需要進(jìn)行試夯,試夯合格才能夠進(jìn)行強夯[3]。進(jìn)行試夯的主要目的是為了確定各種施工參數(shù)及資源配置,給地基施工奠定基礎(chǔ)。在道路路基試夯的時候,需要根據(jù)每一次夯擊的土層變化以及周圍地形變化的情況來進(jìn)行夯擊次數(shù)等一系列指標(biāo)的確定,這樣才能夠給道路夯擊施工奠定基礎(chǔ)。在試夯的時候,可以選擇曲線圖的方式來判斷土體的夯實情況,在曲線圖中,橫坐標(biāo)代表夯擊的實際次數(shù),縱坐標(biāo)則代表土層下降的實際距離。一般情況下,進(jìn)行一次夯擊后,土層下降應(yīng)該低于50 mm[4]。
1.3 強夯施工部署及工藝
夯錘選用:夯錘選用重28 t、錘底直徑2.25 m的圓形鑄鋼錘。滿夯段的夯錘落距取5.5 m,即單擊夯擊能=28×g×5.5=28×9.8×5.5=1509 kN?m。通過試夯確定夯實遍數(shù)和夯實能量,夯實能量的變化通過更改夯錘質(zhì)量或夯錘的落距的數(shù)值來達(dá)到。(見表1)
一般路段滿夯施工工藝:用1500 kN?m夯擊能進(jìn)行逐點滿夯1遍,滿夯用夯錘重28 t,直徑2.25 m,夯印彼此搭接1/4,夯點間距1.69 m。第一遍滿夯后間隔7 d,待地下水壓力消散后進(jìn)行第二遍滿夯。(見圖1)
夯擊機械就位,提起夯錘離開地面,調(diào)整吊機,使夯錘中心與夯擊點中心一致,固定起吊機械,使夯錘對準(zhǔn)夯點位置。將夯錘起吊到預(yù)定高度,然后打開吊具,使夯錘做自由落體運動,同時將吊鉤緩緩放下,完成一次夯擊,單點完成夯擊條件為最后兩擊的夯沉量不大于50 mm,同時夯坑周圍地面不發(fā)生過大的隆起。將夯機移到下一點位,重復(fù)以上動作,完成一遍滿夯夯擊。
第一層強夯交工面處理完成后,將原設(shè)計分層碾壓至路床的路基繼續(xù)采用二次或多次強夯處理工藝進(jìn)行施工,單層強夯處理厚度6~7 m,直至路堤底標(biāo)高。然后進(jìn)行碎石墊層的施工,在路基上布設(shè)50 cm的碎石墊層,而后進(jìn)行路基正常施工。
滿夯施工順序:滿夯施工時按照由路基左側(cè)向路基右側(cè)的順序,先夯擊路基左側(cè)的夯點,然后由左向右完成滿夯區(qū)域全部夯點的施工。
2 強夯施工工作開展及施工效果
對于原地面強夯由于地下水位較高,因此在強夯施工以前采取了在強夯施工范圍周邊挖設(shè)1.5 m深以上的排水溝進(jìn)行降水,待地下水位降低以后進(jìn)行強夯施工,強夯施工不可連續(xù)作業(yè),當(dāng)?shù)谝槐辄c夯結(jié)束后需要靜置一周的時間再進(jìn)行第二遍點夯。第二遍點夯結(jié)束后同樣需要靜置一周的時間才能進(jìn)行滿夯施工。
對于路基回填土強夯,采用的施工方案為:路基回填土強夯在斜坡上時需挖設(shè)施工臺階,臺階高度為1 m左右,寬度根據(jù)地形確定,路基填筑及強夯寬度控制按照填前的坡腳線外延預(yù)計填層厚度×邊坡坡率+1 m不小于10 m進(jìn)行填筑,保證填方路基坡腳能夠經(jīng)強夯后達(dá)到夯實標(biāo)準(zhǔn),強夯后多余土方作為反壓土方進(jìn)行處理,采用土方施工機械進(jìn)行整平壓實。壓實達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為路基表面基本平整,沒有明顯的壓路機輪跡,填筑7 m后進(jìn)行強夯施工,強夯施工的寬度控制按照半填半挖地段夯實到挖方邊緣,填方地段夯實到本層底面路基的設(shè)計邊坡坡腳+1 m的位置,確保強夯施工完畢后保證填方路基坡腳能夠經(jīng)強夯后夯實,強夯施工的技術(shù)指標(biāo)按照原地面夯的指標(biāo)進(jìn)行施工。
經(jīng)過強夯的原地面和路基填筑交工面現(xiàn)狀可以達(dá)到表面平整、表面無松散土層的路基填筑要求。
3 強夯施工的注意事項及保證措施
施工前設(shè)置安全警示標(biāo)志,施工入口處安排人員值守,防止附近居民及社會車輛進(jìn)入施工場地。另外還要派專業(yè)人員對施工機械的機械性能進(jìn)行測試,提錘前進(jìn)行10 min的空載試運行。正式強夯前低錘夯擊,檢測夯機的穩(wěn)定狀態(tài),確定夯機無異常時方可進(jìn)行正式標(biāo)準(zhǔn)工作程序。非作業(yè)人員不得在作業(yè)區(qū)內(nèi)停留。
驗收方法可采用靜載、動探、瑞利波等方法,強夯交工面層采用平板荷載試驗,要求承載力特征值不小于180 kPa,重型標(biāo)貫N63.5>10。每段檢驗點數(shù)不得少于3點。
采用二次或多次分層強夯處理方案進(jìn)行施工,應(yīng)滿足路基壓實度、地基承載力及工后沉降等各項指標(biāo):各階段場地平整后土基壓實度應(yīng)達(dá)到93%以上;地基承載力>180 kPa。工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn)如表2。
超出表中標(biāo)準(zhǔn)值時,均需做地基處理。道路施工時應(yīng)加強各專業(yè)、各部門之間的聯(lián)系配合;在整個工程實施過程中進(jìn)行實時監(jiān)測,并對平整后的場地及陸基進(jìn)行沉降觀測。
4 結(jié)語
根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及強夯檢測的試驗結(jié)果,強夯處理地基進(jìn)行路基施工可以達(dá)到路基整個設(shè)計斷面的夯實效果,對于工后沉降及路基變形的控制可以通過埋設(shè)沉降板、位移樁進(jìn)行觀測??紤]到土方來源及其成分、工期、經(jīng)濟等因素,采用強夯法對填土進(jìn)行加固后作為路基不失為一種良好的施工方法。
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關(guān)鍵字:水利水電;地基工程;施工技術(shù);
中圖分類號:TV5文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、分析地基工程施工技術(shù)在整個水利水電工程中的重要作用
地基在任何工程中的重要作用不言而喻,因而就水利水電工程來看,由于其地基的地質(zhì)條件往往較為復(fù)雜,且大都在不良地質(zhì)條件下進(jìn)行,因此其在水利水電工程的作用亦是如此。而地基施工技術(shù)作為確保地基工程質(zhì)量的關(guān)鍵所在,所以只有在水利水電工程中切實加強地基工程施工技術(shù)的應(yīng)用,才能最大化的避免地基質(zhì)量問題的出現(xiàn),進(jìn)而最大化的確保整個水利水電工程質(zhì)量。由此可見,地基工程施工技術(shù)在整個水利水電工程中具有十分重要的作用。
二、分析水利水電地基工程施工的技術(shù)性準(zhǔn)備工作要點
1、切實做好施工設(shè)計和技術(shù)交底工作
水利水電地基施工是一項系統(tǒng)而又復(fù)雜的工作,因而在實際施工之前,必須對設(shè)計的地基施工方案進(jìn)行技術(shù)交底,明確設(shè)計人員的意圖,及時的掌握和分析設(shè)計中存在的不足,并加強與設(shè)計方的溝通和交流,與此同時,還應(yīng)深入施工現(xiàn)場,對設(shè)計的地基施工方案進(jìn)行復(fù)核,以最大化的確保設(shè)計中的不足在施工之前得以全部的發(fā)現(xiàn)和解決,并對地基施工的技術(shù)方案、施工工藝流程、施工技術(shù)類型和需要注意的有點進(jìn)行全面細(xì)致的梳理,并做好施工人員的技術(shù)交底工作,使其對整個地基施工過程有一個全面細(xì)致的了解,為地基處理質(zhì)量的提升奠定堅實的基礎(chǔ)。
2、切實做好地基施工的組織設(shè)計工作
良好的施工組織設(shè)計是確保整個施工安全、高效、有序進(jìn)行根本性前提,所以在地基施工之前,作為施工企業(yè)必須切實做好施工組織設(shè)計工作。根據(jù)確定的施工方案對施工現(xiàn)場進(jìn)行平面布置圖的繪制,科學(xué)的制定進(jìn)度控制目標(biāo)和計劃,并配備相應(yīng)的進(jìn)度控制措施,科學(xué)的組織人員、材料和機械的使用計劃,并設(shè)立相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,建立健全工程質(zhì)量保障體系。
3、切實做好施工全員的教育和培訓(xùn)工作
通過教育,不斷強化施工全員的質(zhì)量意識和安全意識以及環(huán)保意識,通過培訓(xùn)不斷強化施工人員的專業(yè)技術(shù)水平和安全防護(hù)技能,從而確保整個地基施工按照施工組織設(shè)計安全高效的進(jìn)行。
三、水利水電地基工程中如何加強地基施工技術(shù)應(yīng)用的探析
1、土方開挖技術(shù)在水利水電地基工程中的應(yīng)用
土方開挖是整個水利水電地基工程施工的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。因而在開挖過程中,應(yīng)始終結(jié)合確定的開挖方案進(jìn)行開挖,并緊密結(jié)合地形地質(zhì)勘查資料,切實做好地面排水系統(tǒng)的建設(shè),及時處理好開挖的土壤,在開挖過程中,應(yīng)采取機械開挖為主和人工開挖為輔的方式進(jìn)行,但必須確保地基土結(jié)構(gòu)得到有效的保護(hù),并盡可能地降低地下水水位,這就是設(shè)置集水坑,將開挖的地下水進(jìn)行集中處理,但必須確保集水坑的開挖應(yīng)在地面500厘米以下進(jìn)行,最大化的確保地基工程的開挖質(zhì)量。
2、地基處理技術(shù)在水利水電地基工程中的應(yīng)用
地基開挖之后,就應(yīng)結(jié)合實際采取針對性的地基處理技術(shù),以下筆者介紹幾種常見的地基處理技術(shù)。
(1)換填與強夯技術(shù)在水利水電軟基處理中的應(yīng)用
為確保水利水電工程地基承載性能得到有效的提升,就應(yīng)在挖出較薄的淤泥層之后,采取換填的技術(shù),不僅能提高其透水性,還能實現(xiàn)軟質(zhì)地基構(gòu)造的重新組合,這就需要在排除淤泥和泥炭等軟土之中,采取換填灰土、砂土、粗砂、水泥的方式達(dá)到加固地基的目的。但在換填后,雖然其承載性能比原有的地基承載性能有了極大的提升,但為了進(jìn)一步夯實地基的加固質(zhì)量,還應(yīng)采取強夯技術(shù),利用強夯錘對其進(jìn)行擊打,地基在強夯力的作用下達(dá)到夯實地基的目的。
(2)加筋技術(shù)在水利水電軟基處理中的應(yīng)用
加筋技術(shù)也是水利水電軟基處理中的重要技術(shù)。在利用加筋技術(shù)時,重要是在地基表面平鋪交友較高強硬度和土工合成材料,從而達(dá)到平攤荷載和減少破壞力和增加地基的荷載承載性能的目的。有時還可以將具有較強抗拉性能的土工合成材料埋設(shè)到地基的內(nèi)部,使其與土層顆粒摩擦后二者結(jié)為一個有機的整體,從而促進(jìn)整個地基穩(wěn)定性的提升。
(3)高壓噴射灌漿技術(shù)在水利水電軟基處理中的應(yīng)用
對木質(zhì)素類、聚氨酯類等各種化學(xué)漿以及粘土水泥漿、粘土漿、水泥砂漿、水泥漿進(jìn)行液化,之后為加固淤泥的軟土地基在軟土介質(zhì)中高壓注入液體。打孔埋管灌漿以及無損貼嘴灌漿為高壓噴射灌漿法較為常見的方法,而就兩者相比來看,無損貼嘴的灌漿法更具有的發(fā)展前景更廣闊。
四、水電地基工程施工的新技術(shù)
1、水電地基工程中新材料的應(yīng)用
科技的發(fā)展,使得水電工程建設(shè)中的新型材料數(shù)量不斷增多,對這些材料的開發(fā)和利用,是提高水電工地基工程進(jìn)度與質(zhì)量的保障。新型的科技材料種類繁多,材料的種類不同,其功效也不同,但是不管哪一種材料,都會在一定程度上對工程中的各個方面起到促進(jìn)作用。
2、水電地基工程中土壤加固技術(shù)的應(yīng)用
化學(xué)加固法,是水電地基工程中處理土壤的一種有效的施工技術(shù),它是利用各種化學(xué)原理以及化學(xué)物質(zhì)對土壤性能進(jìn)行改善的方法。利用這種方法處理過的土壤,其穩(wěn)定性好,具有較強的抗形變能力,在提高地基的強度與承載力方面,具有重要的作用。
3、水電地基工程中施工方案的作用
工程的順利施工,以及安全施工的前提保障,就是需要具有一個科學(xué),合理,全面的施工方案。它是工人進(jìn)行施工的依據(jù),也是各項指標(biāo)都能夠符合國家標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。水電地基工程中,開挖環(huán)節(jié),需要對其周圍的管線情況,環(huán)境地貌等方面有所要求,因此,這些情況都要在施工方案上有所體現(xiàn),它能夠保障開挖技術(shù)的順利實施,也能夠避免地下水管以及各種線路不被破壞。
4、水電地基工程中排水系統(tǒng)設(shè)計與技術(shù)的應(yīng)用
水電地基工程中,排水系統(tǒng)是非常重要的一個部分。它的設(shè)計與坡度有很大聯(lián)系,而坡度已在一般情況下,是需要工作人員經(jīng)過嚴(yán)密的測量而計算出來的。在一些地基比較淺的地方,我們不會設(shè)計坡度,利用管道就可以完成排水工作。
五、水電地基工程中軟土地基施工的新技術(shù)
1、軟土地基中換土技術(shù)與強夯技術(shù)
水電工程中,地基工程是其根本,而對于地基工程來說,軟土地基的處理技術(shù)是關(guān)鍵的,由于軟土地基的水分含量較高,因此,比較容易變形,進(jìn)而影響地基的穩(wěn)定性,對工程質(zhì)量造成影響。為了防止這種事情的發(fā)生,減少土壤含水量,進(jìn)而選擇使用水泥,沙土等一些常見的材料對其進(jìn)行填充,然后在對其進(jìn)行壓實和打擊,最大限度的縮小土壤縫。
2、軟土地基中加筋加固技術(shù)與樁基技術(shù)
軟土地基中利用鋼筋對其進(jìn)行加固處理,是一種非??尚械拇胧?,它能夠提高地基土的強度與承載力,并且還能夠有效的分?jǐn)倎碜酝獠繉τ诘鼗膲毫Α?/p>
3、軟土地基中動力排水技術(shù)與旋噴技術(shù)
軟土地基,主要就是由于水分含量較高,而造成了其強度不夠,易于受力變形的特點。那么利用強力的吸水材料對其進(jìn)行吸水處理,就可以降低其含水量,提高其強度,進(jìn)而達(dá)到支撐建筑物的目的。這種做法是提高土壤承受負(fù)荷能力以及緊實度的有效措施。另外,旋噴技術(shù)也是一種非常有效的提高降低軟土水分的措施,它主要是針對軟土層的泥水進(jìn)行較為深入噴射,進(jìn)而使其水泥液體迅速變?yōu)橛矘叮_(dá)到提高其強度的目的。
六、水電地基工程中施工質(zhì)量控制的新技術(shù)
水電工程在我國經(jīng)濟建設(shè)的過程中,地位是舉足輕重的,而其地基工程則是其整個工程質(zhì)量的基礎(chǔ),因此,提高水電地基工程的施工質(zhì)量,是非常必要的??萍嫉牟粩噙M(jìn)步,使得各種新型的施工技術(shù)不斷涌現(xiàn),那么,科學(xué)合理的將這些技術(shù)引入到水電地基工程的施工建設(shè)中,是提高工程效率以及質(zhì)量的保障。
為構(gòu)成較強的反作用力以及承受荷載的能力,建設(shè)水電的地基應(yīng)具有較強的抗腐蝕性以及耐高壓性、較高的防潮性、較強的耐久性以及較高的強度。而為了將地基穩(wěn)定性提高,對地基進(jìn)行建設(shè)時要增加加固的設(shè)施,對變形的程度進(jìn)行規(guī)范控制。
總之,作為新時期背景下的水利水電地基工程施工技術(shù)人員,必須緊密結(jié)合我國水利水電事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要,致力于自身專業(yè)技術(shù)水平的學(xué)習(xí),切實加強新型工藝技術(shù)的應(yīng)用,在意識到加強地基處理重要性的同時,還應(yīng)結(jié)合地基的特點和類型,采取針對性的技術(shù),切實加強對水利水電工程地基施工技術(shù)的應(yīng)用,同時還應(yīng)積極學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)經(jīng)驗,結(jié)合我國水利水電工程的實際,對國外的地基處理技術(shù)進(jìn)行不斷的吸收、消化和創(chuàng)新,才能更好地適應(yīng)水利水電事業(yè)發(fā)展的需要。為我國的水利水電行業(yè)做出積極的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]童健. 水利水電中地基工程施工技術(shù)探究[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,15:178.
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【關(guān)鍵詞】強夯法濕陷性黃土地基 影響因素 施工工藝
一、黃土夯實影響因素分析
1.含水量對強夯的影響
含水量是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一,含水量的變化會直接影響土的強度。濕陷性黃土地基中的天然含水量比較小,相對加固飽和土地基而言,強夯過程中一般不會出現(xiàn)孔隙水?dāng)U散,這更加有利于強夯法的施工。
2.夯擊過程中孔隙比對地基的影響
強夯加固濕陷性黃土地基是黃土在動力作用下由大孔、松散狀態(tài)變?yōu)槊軐崰顟B(tài)的過程??紫侗仁敲枋鼋Y(jié)構(gòu)性變化的一個重要參數(shù),濕陷性黃土地基中的天然含水量比較小,在巨大的夯擊能作用下土顆粒和孔隙空間性增加,孔隙比減小。但實踐證明,無論怎樣選擇夯擊參數(shù),強夯也不可能將土中的氣體和水全部排出,其夯實變形主要是由于土質(zhì)孔隙中氣相被排出,土顆粒相對移動,重新排列而引起的。經(jīng)強夯處理后,土質(zhì)達(dá)到密實狀態(tài),孔隙體積可減少約60%。這時土質(zhì)中含水量沒有發(fā)生變化,但是飽和度卻不斷增加。
3.夯錘的形狀
經(jīng)過實踐證明,不同土質(zhì)不同地層結(jié)構(gòu),均采用相同的錘形是很難取得理想的夯實效果的。大多數(shù)夯錘都是平底,其錘底靜壓力在25-40kPa之間。
4.對強夯機的設(shè)備性能要求
強夯法施工和強夯機是緊密聯(lián)系在一起的,強夯機的設(shè)備性能有如下要求:強夯機應(yīng)具有較高的工作級別,并應(yīng)具備較強的地形適應(yīng)能力和較高的作業(yè)穩(wěn)定性;起升卷揚機構(gòu)的卷筒應(yīng)具有寬幅大容量、高彈出力性能和高制動能力;發(fā)動機功率應(yīng)有充足的儲備,行走機構(gòu)能適應(yīng)泥濘和沉陷地面的行走和轉(zhuǎn)向。
二、強夯法處理濕陷性黃土路基施工工藝
1.施工準(zhǔn)備
強夯施工前,應(yīng)查明場地內(nèi)范圍的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標(biāo)高等,并采取必要的措施,以免對原有構(gòu)筑物造成破壞。在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區(qū),進(jìn)行試夯或試驗性施工。初步確定強夯參數(shù),提出強夯試驗方案,進(jìn)行現(xiàn)場試夯。在試夯過程中加強監(jiān)測,及時調(diào)整,編寫施工組織設(shè)計,經(jīng)駐地監(jiān)理組審查,報總監(jiān)代表審批同意方可施工。
2.夯點布置與強夯
夯點布置是否合理對于夯實效果也有直接影響。夯點一般布置成正三角形或正方形,這樣布置比較規(guī)整,也便于強夯施工。由于基礎(chǔ)的應(yīng)力擴散作用,強夯處理范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)范圍,其具體放大范圍,可根據(jù)構(gòu)筑物類型和重要性等因素考慮確定。夯點間距可根據(jù)所要求加固的地基土性質(zhì)和要求處理深度而定。夯點間距一般取1.5-2.5倍的夯錘直徑。每4000mm2工作面為一個施工單位。夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定,地基土滲透系數(shù)低,含水量高,需分3-4遍夯擊,反之可分兩遍夯擊,最后再以低能量“搭夯”一遍,其目的是將松動的表層土夯實。強夯一般分三遍施工。第一、二遍為間隔跳夯方式施工,錘中心間距為1.5d-2.5d,此處選錘中心問題(即夯位中心距)為3m,以3m×3m方格網(wǎng)定位,每3m×3m方格網(wǎng)為一夯位,每個夯位連夯,夯點的夯擊次數(shù)可以結(jié)合公式:N=(EL2)/(MH)(夯點為方格布置,間距L)計算取值。也可按現(xiàn)場夯擊得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定。夯擊結(jié)束后檢查夯沉量,最后兩擊平均夯沉量不得超過5cm,否則加擊。對于飽和細(xì)粒土,擊數(shù)可根據(jù)孔隙水壓力的增長和消散來決定,當(dāng)被加固的土層將發(fā)生液化時的擊數(shù)即為該遍擊數(shù),以后各遍擊數(shù)也可按此確定。第三遍采用低能量滿面拍夯,將場地表層松土夯實,夯位中心距1.5m。
3.間歇時間
所謂間歇時間,指相鄰夯擊兩遍之間的間歇時間。間歇時間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時間,對于滲透性較差的粘性土地基的間歇時間,應(yīng)不少于3周;對于滲透性好的地基土,第二遍夯位施夯時間,與其相鄰的第一遍夯后應(yīng)施夯時間間隔不得少于4天,每個夯區(qū)的第三遍拍夯必須在該夯區(qū)第二遍施夯完畢四天后進(jìn)行。
4.強夯法的施工管理
夯位要按設(shè)計圖要求編制夯點編號圖,編號圖要清晰、規(guī)范、科學(xué)。夯點定位布置用鋼尺按100%的頻率丈量;施工單位要對強夯機械進(jìn)行編號,夯錘必須過磅稱重,每臺強夯機械必須持有監(jiān)理組發(fā)放的《施工許可證》方可進(jìn)行強夯施工;制定嚴(yán)格的安全管理措施,進(jìn)行機械操作的主要人員必須掛牌上崗;用水準(zhǔn)儀測量墊層鋪設(shè)前、后的對應(yīng)測點標(biāo)高,初步確定墊層厚度,每20米一個斷面,每個斷面5個規(guī)定測點,再按每斷面挖1處探坑,進(jìn)一步確定墊層厚度;主、副、滿夯的間隙時間要根據(jù)現(xiàn)場情況作必要的調(diào)整,但間隙時間必須滿足72小時;施工人員要認(rèn)真做好強夯施工記錄,記錄要求清楚、真實;路基基底處理應(yīng)按設(shè)計要求和黃土的濕陷類型進(jìn)行施工同時作好兩側(cè)的施工排水、防水措施。在施工現(xiàn)場均應(yīng)設(shè)置專職施工質(zhì)檢人員和施工安全人員,負(fù)責(zé)指導(dǎo)、檢查和監(jiān)督施工現(xiàn)場的質(zhì)量、安全操作和施工安全措施。對于產(chǎn)生的噪音與振動波對周圍的建筑物和居民將造成一定的影響,一般采用隔震溝進(jìn)行消除。
三、強夯法施工的優(yōu)點和效果
強夯法施工相比較其他施工方法具有自己的優(yōu)點,如:施工設(shè)備、工藝簡單,僅用一臺起重機和重錘即可施工等。夯后一般地基強度可提高2-5倍,壓縮性可降低2-10倍,加固影響深度可達(dá)6-10m,同時可防止地震區(qū)砂土液化,和消除或降低大孔土的濕陷等級。工效高、施工速度快,每臺設(shè)備每月可處理地基面積5000-10000m2,比樁基可加快工期1-2倍。節(jié)約投資,根據(jù)夯擊類型不同,強夯法處理地基與樁基相比可節(jié)省投資50%以上。
四、結(jié)束語
用強夯法處理濕陷性黃土路基其本身具有施工工藝、設(shè)備簡單,易操作和控制,工程造價低等諸多優(yōu)點,是目前常用的一種地基處理方法,但其本身也有它的局限性和不足點,有待于我們?nèi)蘸蟛粩嗟母倪M(jìn)和創(chuàng)新,使其更廣泛的應(yīng)用于我們的工程施工過程中,更好的為服務(wù)于工程建設(shè)工作。
參考文獻(xiàn):
[1]建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2002).
[2]徐至鈞.強夯和強夯置換法加固地基.機械工程出版社,2004.
關(guān)鍵詞:濕陷性黃土 強夯 高等級公路
中圖分類號:U412.363 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)04(b)-0119-02
公路地基土層如果具有強濕陷性或較高的壓縮性,且容許承載力低于路堤自重壓力時,設(shè)計應(yīng)考慮地基自重和活載作用下所產(chǎn)生的壓縮下沉。除采取防止地表水下滲的措施外,可考慮采用重錘夯實,
1 重錘強夯法設(shè)計
1.1 確定有效加固深度
施工前,應(yīng)按照設(shè)計文件要求,確定所在路段自重濕陷性黃土地基有效加固深度(本例為5~6 m)。
1.2 確定單擊夯擊能
本段強夯能級:點夯2250 kN.m,滿夯1200 kN.m。
1.3 確定錘重和落距
點夯夯錘:錘重15T,圓柱體形錘,有氣孔,底面積A=4.0 m2
滿夯夯錘:錘重12T,圓臺形錘,有氣孔,底面積A=4.5 m2
點夯夯錘落距:15 m,滿夯夯錘落距:10 m。
1.4 確定夯點夯擊次數(shù)
每一點的夯擊次數(shù)確定原則是:使土體豎向壓縮最大,側(cè)向位移最小。夯擊頻率每分鐘夯擊1至2次。第一遍夯點每點10擊,第二遍夯點為5~8擊;滿夯每點為2~3擊。在施工過程中,必須滿足以下條件:
(1)點夯最后兩擊的平均沉降量要控制在5 cm以下;滿夯最后兩擊的平均沉降量控制在2 cm以下。
(2)夯擊后,夯坑周圍地面不能發(fā)生比較大的隆起,宜控制在10 cm以內(nèi)。
(3)應(yīng)避免因夯坑過深而導(dǎo)致起錘困難情況出現(xiàn)。
1.5 夯擊遍數(shù)、夯點布置及間距要求
夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基的性質(zhì)確定,如果土質(zhì)顆粒越細(xì),土體壓縮層越厚,同時含水量較高,需要的夯擊遍數(shù)就越多。由于路基全線土質(zhì)為細(xì)粒土,故強夯須分3遍進(jìn)行。第1、2遍為點夯,夯點布置形狀為成正方形。根據(jù)壓縮層厚度和土質(zhì)條件確定夯點間距,為6.0 m。第一遍夯擊點的間距要大,這樣可使深層土得以加固,并且能使夯擊能量傳遞到深處。第二遍夯點布置應(yīng)在第一遍夯點的中間。第三遍為滿夯,用較低的夯擊能進(jìn)行夯擊,夯擊時彼此重迭搭接,一般搭接寬度四分之一錘徑,以確保地表土的均勻性和較高的密實度。
2 施工方案
2.1 施工機具
(1)夯錘:夯錘選擇時應(yīng)考慮錘底靜壓力的要求,設(shè)計要求錘底靜壓力范圍在25~40 KPa之間。點夯夯錘采用圓柱形鑄鐵夯錘;滿夯夯錘采用圓臺形鑄鐵夯錘。錘中部設(shè)置7個直徑為10~20 cm的排氣孔,以利于夯擊時空氣的排出和減小起錘時的吸附力。
(2)起重機:選用波蘭產(chǎn)的500 kN的履帶式起重機。
2.2 工藝流程
(1)平整場地,清除路基設(shè)計處理范圍場地內(nèi)的雜草等,用挖掘機和裝載機把擬強夯的段落上多余的土方清理,自卸車將土拉運至指定的棄土場。清理完畢后,用推土機將場地推平,50T振動壓路機碾壓,使場地表面不留虛土、浮土。并測量夯前地面高程。調(diào)查場地情況,如果有易遭受雨水及積水浸泡路段,要做好臨時排水工作,如開挖臨時排水溝等。
(2) 測量放樣。按夯點設(shè)計圖進(jìn)行測量放線。在整平出的場地上,用全站儀放出路基的中線,水準(zhǔn)儀測出地面高程,根據(jù)填土高度放出坡腳線。定出第一遍強夯各夯擊點的位置,用小木樁或白灰標(biāo)示,偏差值控制在5 cm以內(nèi)。在坑外應(yīng)設(shè)控制樁加以保護(hù),以保證每遍夯點位置準(zhǔn)確。
(3) 機具設(shè)備進(jìn)入工地。夯錘對準(zhǔn)夯點位置,開始試吊重錘,之前應(yīng)檢查脫鉤器開啟情況,同時測定起重錘高度,并測量夯前錘頂高程。
(4)將夯錘起吊到設(shè)計高度,待夯錘脫鉤下落后,放下吊鉤,測量錘頂高程,落錘應(yīng)保持平衡,若發(fā)現(xiàn)坑底傾斜而造成夯錘歪斜時,要將坑底整平,每擊均需測量夯沉量,并填寫強夯施工記錄。
(5)第一遍強夯完成后,將地面用推土機推平,第二遍強夯應(yīng)在一周后進(jìn)行,完成后推平。
(6)施工過程中,單擊夯擊能、擊數(shù)、收錘標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行。對于夯坑過深、起錘困難、達(dá)不到設(shè)計要求的夯點,滿夯前必須進(jìn)行補夯。
(7)滿夯應(yīng)在第二遍點夯完成一周后進(jìn)行,錘痕應(yīng)互相搭接。
(8)按設(shè)計要求完成強夯后,將場地推平,并測量夯后地面高程。強夯后若地基總的平均沉降量小于60 cm,應(yīng)查找分析原因,并采取措施。
(9)強夯完成后,對地基加固效果進(jìn)行檢測。取得各種數(shù)據(jù),與夯前原位測試相比較,以檢驗強夯效果。
2.3 強夯施夯順序
強夯一般先行施工點,第一、二遍為點夯,夯點布置如圖所示。首先施工“①”號點,全部施工完成后接著施工“②”號點。為減少起重機移動次數(shù),每遍強夯時起重機易放置在相鄰四個夯點中間,對每個夯點依次施夯。第三遍為滿夯。
2.4 強夯施工監(jiān)測與質(zhì)量控制
強夯施工過程的監(jiān)測至為重要,必須有專人負(fù)責(zé),并對各項參數(shù)及施工情況作好詳細(xì)記錄。及時正確地收集施工步驟中需進(jìn)行收集的數(shù)據(jù)。統(tǒng)計分析出強夯施工需要的各種參數(shù):各遍中夯擊能、各遍中夯擊次數(shù)、夯點布置、間歇時間。
(1)開夯前應(yīng)檢查夯錘重量和落距以及夯錘吊環(huán)是否準(zhǔn)確處于重心位置。
(2)在每遍夯擊前,應(yīng)對夯點放線復(fù)核,夯完后檢查夯坑位置,如發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯應(yīng)及時糾正。
(3)按設(shè)計要求檢查每個夯點的夯擊次數(shù),每夯的夯沉量,周圍的沉降、隆起和擠出的情況等。
(4)土基含水量的控制:土基在適宜的濕度范圍內(nèi)(最佳含水量附近),強夯加密效果最顯著。土的含水量宜低于塑限含水量1%~3%。
(5)強夯施工質(zhì)量檢驗方法:分強夯過程中的檢驗及夯后檢驗。強夯過程中的檢驗指標(biāo)為施工控制夯沉量,夯后檢驗指標(biāo)為有效加固深度。強夯過程中,每遍的每夯點的夯擊次數(shù)用最后兩擊的平均夯沉量控制:點夯夯沉量應(yīng)小于5 cm;滿夯夯沉量應(yīng)小于2 cm。此外,夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起;不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難;強夯后地基平均沉降量應(yīng)大于60 cm。
(6)在施工過程中,基本技術(shù)要求為:單點夯擊能,擊數(shù)、收錘標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行;夯擊時點位偏位不得大于5 cm;對于夯坑過深,起錘困難、達(dá)不到要求的夯點,滿夯前必須補夯;應(yīng)有組織按順序進(jìn)行夯擊,并進(jìn)行詳細(xì)的施工記錄,避免偏夯、漏夯。
(7)夯擊標(biāo)準(zhǔn)。強夯后地基平均沉降量應(yīng)不小于60 cm,而且要持續(xù)夯擊,直到最后兩夯夯沉量之差小于5 cm為止,否則需加夯。
(8)強夯法施工完成后對地基的要求及處理:從強夯后的地面算起,強夯后達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為:0~500 cm深度內(nèi)黃土濕陷性系數(shù)δs0.015,干容重大于15 kN/m3,壓實度0~100 cm深度應(yīng)達(dá)93%以上,100~300 cm深度達(dá)90%以上,300 cm以下達(dá)85%以上;且強夯后地基平均沉降量大于60 cm。然后分層回填素土層(總厚度60 cm)至原地面標(biāo)高,素土層的壓實度(重型標(biāo)準(zhǔn))達(dá)到93%以上。
2.5 回填土施工
強夯完成后,用平地機將現(xiàn)場整平,再用16 t振動壓路機靜壓一遍,準(zhǔn)備回填素土。填筑時按工序分4個區(qū)間,即填土區(qū)、平整區(qū)、碾壓區(qū)、檢驗區(qū),采用流水線作業(yè)?;靥畹乃赝镣亮现杏袡C質(zhì)的含量要小于5%,不得使用表面耕植土、膨脹土。土料中不得夾有磚、瓦和石塊,當(dāng)含有碎石時,其粒徑不得大于5 cm。應(yīng)保證回填的素土每層的松鋪厚度小于30 cm,施工時,每層素土回填完后,必須用平地機將回填后的土整平,并測定回填土的含水量,如果含水量不足,應(yīng)及時補充水分,直至含水量達(dá)到或接近回填素土的最佳含水量時方可進(jìn)行碾壓作業(yè)。碾壓時,先用兩臺16 t振動壓路機靜壓兩遍,然后用兩臺16 t振動壓路機振壓兩遍,再用兩臺3Y18-21三輪壓路機靜壓兩遍。三輪壓路機靜壓時應(yīng)相互重疊二分之一輪寬,最后用振動壓路機靜壓收光。待碾壓完成后,取樣抽檢壓實度,填土壓實度應(yīng)在93%以上。填土標(biāo)高應(yīng)為原地面標(biāo)高。
2.6 施工注意事項
水是黃土地區(qū)路基產(chǎn)生病害的主要原因,黃土地區(qū)路基排水系統(tǒng)如果不完善,特別是施工時排水做不好,道路路基和基底會在雨水作用下產(chǎn)生各種病害,特別是在濕陷性黃土地區(qū),排水對工程質(zhì)量是至關(guān)重要的。應(yīng)把排水作為保證工程質(zhì)量的主要問題來抓,以預(yù)防為主,防排結(jié)合,防水的重點是防沖、防滲,本著迅速引離、分散流徑、降低流速、加固溝渠的原則,制訂防排水措施。
(1)做好排水溝渠,保證將水迅速引離:在地表徑流流向路基的位置要開挖截水溝或排水溝,同時用塑料布臨時鋪設(shè),將水引離路基以外較遠(yuǎn)處,防止雨水浸泡路基。
(2)平整地表,全面排水:在條件允許地段將路基坡腳以外20 m范圍內(nèi)的原地表仔細(xì)平整,填平和夯實洼地及裂縫,并做成0.5%以上的坡度,使雨水能夠排到遠(yuǎn)處,防止積水和積水下滲。
(3)掌握天氣變化情況,利用晴好天氣,迅速施工,迅速封閉,避免雨水浸泡。強夯夯坑如有積水,應(yīng)設(shè)法排除干凈。
(4)強夯施工前應(yīng)查明場區(qū)有無管線通過,距居民區(qū)較近時,應(yīng)設(shè)置隔振溝或采取其它隔振措施。
(5)地面隆起及翻漿: 調(diào)整夯點間距、落距、夯擊數(shù)等,使之不出現(xiàn)地面隆起和翻漿為準(zhǔn)(視不同的土層、不同機具等確定)。在易翻漿的飽和粘性土上,可在夯點下鋪填碎石墊層,以利孔隙水壓的消散,可一次鋪成或分層鋪填。
(6)夯擊效果差:若基礎(chǔ)埋置較深時,可采取先挖除表層土的辦法,對荷載較大的部位,可適當(dāng)增加夯擊點。土層發(fā)生液化應(yīng)停止夯擊,此時的擊數(shù)為該遍確定的夯擊數(shù)或視夯坑周圍隆起情況,確定最佳夯擊數(shù)。目前常用夯擊數(shù)在5~20擊范圍內(nèi)。間歇時間是保證夯擊效果的關(guān)鍵,主要根據(jù)孔隙水壓力消散完來確定。
(7)土層中有軟弱土:盡量避免在軟弱夾層地區(qū)采用強夯加固地基,如果必須用,應(yīng)加大夯擊能量。
3 質(zhì)量保證措施
(1)嚴(yán)格制定工藝流程:對每項工程都組織人員制定詳細(xì)的工藝流程,制定后通過現(xiàn)場試驗路段信息的反饋,及時調(diào)整、完善、定型。
(2)現(xiàn)場派專人對重點控制工序進(jìn)行跟蹤檢測,發(fā)現(xiàn)不合適處及時處理,保證施工質(zhì)量。
(3)加強技術(shù)交底工作:每項工程開工前,都由項目技術(shù)負(fù)責(zé)人向參加施工的技術(shù)、質(zhì)檢、施工人員和駕駛?cè)藛T按工藝要求進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底。
(4)加強測量和測試工作,每項工程開工前由技術(shù)人員對中線、高程、厚度、寬度進(jìn)行測量放線工作,作業(yè)過程中,每段都進(jìn)行測量和測試,發(fā)現(xiàn)問題及時予以調(diào)整和解決。
(5)加強監(jiān)督和檢查,嚴(yán)格定崗、定責(zé),對主要影響施工質(zhì)量的因素,在施工時設(shè)專人檢查驗收,如現(xiàn)場土樣的含水量、錘重、落距、每點的夯擊次數(shù)等。
(6)在執(zhí)行上述措施的同時,施工還同時按項目技術(shù)質(zhì)量管理辦法進(jìn)行施工管理,確保工程順利進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:機場;膨脹土;高填土基;強夯
1 工程概況
某機場飛行區(qū)地處膨脹土場地,總用地面積約3600×540m2。整個飛行場區(qū)地勢中南部高,南北兩端為高填土,最深處達(dá)18米。全場總填方量約551萬m3,總挖方量約617萬m3,其中,非膨脹土約157萬m3,中弱膨脹土460萬m3(大多為中等膨脹土),膨脹土的天然含水量大多都在25%以上。設(shè)計要求填方區(qū):如圖1所示,道面設(shè)計表面以下3m范圍內(nèi)(A區(qū))填料使用非膨脹土或石灰改性弱膨脹土;A區(qū)以外的區(qū)域為B區(qū),該區(qū)均可使用中、弱膨脹土填筑,中膨脹土只能填在設(shè)計面5m以下;自道面表面算起,填高不足1米(含零填)的土基,應(yīng)挖去地表60cm的膨脹土,分層換填非膨脹土或改性土。中等及強膨脹土穩(wěn)定性差,不得作為設(shè)計指定A區(qū)的填料;弱膨脹土須經(jīng)過改性處理后方可作為設(shè)計指定A區(qū)的填料;改性土的脹縮總率應(yīng)接近于零,其強度(CBR)%值應(yīng)不低于規(guī)范[1]要求。弱膨脹土可用作設(shè)計指定B區(qū)的填料,中等膨脹土可用在設(shè)計面5米以下的B區(qū)。
2 強夯處理方案設(shè)計
根據(jù)設(shè)計文件對膨脹土的處理原則、要求及施工規(guī)范的相關(guān)規(guī)定[1],結(jié)合現(xiàn)場實際,通過對石灰改性膨脹土[2]、換土等方案的技術(shù)經(jīng)濟對比分析,確定采用強夯處理高填膨脹土土基。強夯處理道面高填膨脹土地基選在北停機坪及與其相連接的滑行道、端聯(lián)絡(luò)道,共計5.1萬m2,最大填土厚度9.7m,最小填土厚度6.8m,平均8.5m,總填方量約40萬m3。根據(jù)強夯處理地基的基本原理、土基設(shè)計要求,結(jié)合現(xiàn)場實際,強夯處理方案如下:
2.1 填土方案
先按施工技術(shù)規(guī)范要求,清理原地面,并平整壓實到規(guī)定的壓實度;然后分層、交替填砂巖和膨脹土??紤]到強夯區(qū)填土深度不一,以及強夯加固深度的有限性,為了確保道面高填土基的穩(wěn)定性,填土在深度上大致分為兩個區(qū)域,如圖2所示,A區(qū)自強夯設(shè)計表面以下6.5m范圍內(nèi)為松填區(qū),B區(qū)自強夯設(shè)計表面6.5m以下至原地面為碾壓區(qū)。
A區(qū)(松填區(qū)):風(fēng)化砂巖每層鋪填厚度及最大粒徑不大于0.8m,膨脹土每層鋪填厚度不大于0.5m(松鋪砂巖的孔隙率經(jīng)現(xiàn)場測試大約為45%,據(jù)此控制膨脹土每層虛鋪厚度不超過砂巖層厚的70%),對膨脹土的土性不作嚴(yán)格要求。
B區(qū)(碾壓區(qū)):每層填土厚度不大于0.3m,膨脹土為弱膨脹土,風(fēng)化砂巖最大粒徑不大于0.25m,壓實度不小于0.93。
2.2 強夯方案
強夯采用樁式置換法,即先點夯,然后在夯坑內(nèi)填入風(fēng)化砂巖,再滿夯。夯點間距3m×3m,點夯2遍,滿夯一遍。
強夯后,道面土基應(yīng)達(dá)到圖4所示預(yù)期效果,自上而下大體分為三個區(qū)域:Ⅰ區(qū)為置換區(qū)(厚1.5m~2m),由密實的風(fēng)化砂巖柱體與風(fēng)化砂巖稀釋膨脹土的密實混合土體共同組成復(fù)合地基;Ⅱ區(qū)為強夯壓密區(qū)(厚4m~4.5m),該區(qū)在強夯沖壓作用下,風(fēng)化砂巖被擠入膨脹土內(nèi),使膨脹土稀釋,從而形成以風(fēng)化砂巖為骨架、膨脹土填充風(fēng)化砂巖骨架孔隙的密實混合土體地基;Ⅲ區(qū)為強夯影響區(qū),膨脹土部分被風(fēng)化砂巖稀釋,該區(qū)地基密實度主要由分層碾壓形成,強夯有一定的加密作用。強夯后,土基表面采用砂礫土找平(厚0.3m~0.5m)。
2.3 點夯收錘標(biāo)準(zhǔn)
最后二擊平均沉降量不大于50mm;夯坑周邊土體不發(fā)生過大隆起;不因夯坑過深而起錘困難[3]。
3 強夯施工技術(shù)參數(shù)的確定
3.1 強夯機具
選用W2000A型50t履帶式強夯機,起重臂長25m,最大起重量20t,最大起重高度19m。夯錘16t~18t,直徑2.6m,4個通氣孔(直徑300mm)。
3.2 有效加固深度
有效加固深度由式(1)估算[4],通過現(xiàn)場試夯確定。
式中: ――加固影響深度,m;
――錘重,t;
――落距,m;
――不同土質(zhì)對能量的吸收系數(shù),一般為0.5~0.8,但軟土取0.5,黃土取0.34~0.6。
本工程錘重選16t,落距為16.5m;土基為填土,根據(jù)經(jīng)驗取系數(shù)k值為0.60,則由式(1)求得 為9.8m。強夯區(qū)填土平均厚度8.5m,有效加固深度(h)滿足強夯處理深度要求。
3.3 現(xiàn)場試夯及強夯施工技術(shù)參數(shù)
在停機坪西南角選擇一塊20m×20m的場地試夯。試夯分別采用等腰三角形和矩形兩個布點方案,每夯點點夯過程中,測量每擊夯沉量及夯坑周邊隆起量、夯坑深度?,F(xiàn)場實測點坑夯坑深度為1.8m~2.5m??雍惶钊腼L(fēng)化砂巖、推平,然后滿夯,滿夯平均夯沉量約0.45m。試夯結(jié)束后,挖探坑觀察強夯土基斷面膨脹土的”稀釋”情況、檢測壓實度。通過試夯,確定強夯施工技術(shù)參數(shù)為:
1)夯擊能2600kN?m~3000kN?m(160kN×16.5m~18.5m);
2)點夯兩遍,等腰三角形布點,間距4.24m,如圖5所示,每遍間隔時間為7天;
3)點夯擊數(shù)為9~12擊(最后二擊平均沉降量不大于50mm);
4)滿夯一遍,夯擊能量1200kN?m(160kN×8m),錘與錘之間搭接1/4,每點夯擊二次。
4 結(jié)語
本文以某機場工程填方區(qū)膨脹土地基處理為研究背景,分析了設(shè)計特點,確定了施工方案,通過對比分析,設(shè)計了強夯處理方案,提出了強夯施工的技術(shù)參數(shù),較好的解決了該工程的實際問題,對今后在膨脹土地區(qū)修建機場有一定的參考意義。
參考文獻(xiàn)