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【摘要】本文主要从强夯法处理地基的一般技术要求与规定、强夯法施工工艺、施工注意事项和强夯地基的检验这几个方面进行阐述,以供参考。
【关键词】强夯法;加固地基;建筑施工;应用
0.前言
强夯法又名动力加固法或动力压密发法,它通过以100~400kN的重锤从8-20m的高处自由落下,给地基以很大的冲击能,从而提高土的强度并降低其压缩性,同时还能提高土层的均匀程度,减少可能出现的差异沉降。它使用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土地基。由于其加固地基具有适用土类广、施工机具简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工文明、施工费用低、加固地基效果显著等优点,常被用于堆料场、仓库、车间、油罐、储仓、公路和铁路路基、机场跑道及码头、填海造地等工业与民用建筑项目中。为此,本文将主要谈谈强夯法加固地基在建筑施工中的应用,以供参考。
1.强夯法处理地基的一般技术要求与规定
1.1夯点的平面布置
夯点的平面布置应根据建筑物的基底平面形状确定,常采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。对条形基础,采用点线插档法布置;对于大面积基础,采用正方形布置;对于桩基础,采用点夯发夯击,也可沿柱列线布置。每个基础或纵横墙交接处应设置对称夯点,故常采用三角形布置。
1.2夯点的间距布置
根据实际工程经验,一般情况下第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5~3.5倍,第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间,以后各遍夯击点间距可适当减小。对于处理深度较深或单点夯击力较大的工程,第一遍夯点间距应适当加大,宜为5~9m;对土层较薄的砂土或回填土,第一遍夯点间距最大,以后每遍夯点间距可与第一遍相同,也可适当减小。
1.3夯击遍数
可根据地基土的性质与夯击功能及有效加固深度确定,大多数工程一般情况下采用2~3遍,黏性土遍数可适当增加,最后再以低能量夯满两遍。一般情况对颗粒较粗、渗透性较强的地基土夯击遍数可少一些,对颗粒较细、渗透性较差的地基土夯击遍数可多一些。
1.4每一夯点的击数
每遍每一夯点的夯击次数应通过现场确定,且其还应同时满足下列条件:1)一般情况为4-8击每点的夯击数应满足最后两击的平均夯沉量要求,即当单击夯击能小于4000kN?m时不应大于50mm;单击夯击能为4000~6000 kN?m时不应大于:l00mm;2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起;3)不应夯坑过深而发生起锤困难。
1.5两遍夯击之间的时间间隔
间隔时间取决于土中超径孔隙水压力的消散时间,当缺少实测资料时,可根据低级土的渗透性确定,对于渗透性较差的粘性土地基,间隔时间不得少于三至四周,对于渗透性好的地基可连续夯击。
1.6处理范围
强夯处理范围应大于建筑物基础的范围,每边超出基础外沿的宽度宜为处理深度的l/3至1/2,并不应小于3米。
2.强夯法加固地基的施工工艺
2.1强夯法施工步骤
即:1)清理并平整施工场地;2)标出第一遍夯点位置,并测量场地高程;3)起重机就位,使夯锤对准夯点位置;4)测量夯前锤顶高程;5)将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程;6)重复以上步骤,按设计规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击;7)换夯点,重复步骤第三到第六,完成第一遍全部夯点的夯击;8)用推土机将夯坑填平,并测量场地高程;9)在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数;10)用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
2.2强夯法施工要点
2.2.1施工前应平整场地,用推土机预压两遍。如果场地地下水位比较高,底部积水对施工有所影响时,应采取措施提前降低水位或铺填0.5~2.Om的松散性材料(如中粗砂或砂石垫层),以防设备下陷和消散强夯产生的孔隙水压。
2.2.2一般夯锤重可取10~20t,其底面形式宜采用圆形;锤底面积宜按土的性质确定,锤底静压力值可取25~40kPa,对于细颗粒土锤底静压力宜取小值;锤的底面宜对称设若干个与其顶面贯通的排气孔(孔径可取250~300mm),且须保持畅通。
2.2.3强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它专用设备,采用履带式起重机时,自动脱钩装置的开钩拉绳一端系在脱钩装置的把柄上,另一端穿过焊在吊车大钩侧板上的转向滑轮固定的吊车起重臂底部的轴上。当夯锤起吊到预定高度时,开钩拉绳即张紧而拉开脱钩装置的锁卡使夯锤脱钩下落。
2.2.4强夯地基应分段进行,应从边缘向中间进行,按起重机行驶路线从一端向另一端进行,每夯击完成一遍,用推土机平整场地,放线确定下一遍的夯点位置。强夯法的加固顺序是:先深后浅,即先加固深层土,再加固中层土,最后加固表层土,最后一遍夯完后,再以低能量满夯一遍,有条件以采用小夯锤击为佳。
2.2.5夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行,落锤应保持平稳夯位应准确。在每一遍夯击之后,要用新土将夯坑填平;在夯击过程中若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平。
2.2.6回填土含水量应控制在最优含水量范围内,如含水量低于最优含水量,可钻孔灌水或洒水渗透。
2.2.7强夯施工中夯锤自空中自由下落,冲击地面的瞬间会使地面产生强烈的震动,为避免其在施工过程中对邻近建筑物产生影响,在施工时应由邻近建筑物开始夯击逐渐向远处移动,当必须在邻近建筑物附近进行强夯时,可采取挖隔振沟的措施防止振害。
2.2.8施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录,包括检查夯锤质量和落距,夯前夯点位置,完成后的夯坑位置,每个夯点的夯击次数、遍数,每击夯沉量及总夯沉量等。
3.施工注意事项
3.1施工前应通过试验确定强夯施工技术参数。
3.2夯击前应先平整场地,周围作好排水沟,防止雨水流入场内;同时,应先对夯点放线定位,标出第一遍夯点位置。
3.3强夯施工前,应查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等,并采取必要的措施,以免因强夯施工而造成破坏。
3.4开夯前应检查锤重及落距,以确保单击夯击能量符合所选要求。
3.5起重机就位时,夯锤应对准夯点位置。
3.6发现因坑地倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑地整平。
3.7强夯施工前应检查夯锤重和落距,以确保单击夯击能符合要求。
3.8每遍夯击前,应对夯点放线进行复核(其偏差应小于5 c m),夯完后检查夯坑位置,发现偏差和漏夯应及时纠正。
3.9当强夯施工所产生的振动,对邻近建筑物或设备产生有害的影响时,应采取防振或隔振措施。
3.10应按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量,施工过程中应对各项参数及施工情况作好详细质量记录;应控制最后两锤的平均下沉量第1、2遍不大于8c,第3、4、5遍应不大于5 c m,如最后两锤的平均下沉数超过上述规定值,应再增加锤数使其达到标准。
3.1l一遍夯击完成后,应检测夯坑坑深度、夯点间距和处理宽度,检查施工记录。
3.12质检标准;控制桩测量定位精度≤5 mm,水准机电测量定位精度≤l0mm,夯锤落距±300mm,锤重±100kg,夯点间距±500mm。
综上所述,强夯法是建筑工程中处理地基常用的方法,也是一种经济高效的地基处理方法,能进一步提高土地强度和消除土体的不均匀性,降低压缩性,消除不均匀沉降,从而达到建筑地基处理的要求。■
【关键词】强夯法;加固地基;建筑施工;应用
0.前言
强夯法又名动力加固法或动力压密发法,它通过以100~400kN的重锤从8-20m的高处自由落下,给地基以很大的冲击能,从而提高土的强度并降低其压缩性,同时还能提高土层的均匀程度,减少可能出现的差异沉降。它使用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土地基。由于其加固地基具有适用土类广、施工机具简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工文明、施工费用低、加固地基效果显著等优点,常被用于堆料场、仓库、车间、油罐、储仓、公路和铁路路基、机场跑道及码头、填海造地等工业与民用建筑项目中。为此,本文将主要谈谈强夯法加固地基在建筑施工中的应用,以供参考。
1.强夯法处理地基的一般技术要求与规定
1.1夯点的平面布置
夯点的平面布置应根据建筑物的基底平面形状确定,常采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。对条形基础,采用点线插档法布置;对于大面积基础,采用正方形布置;对于桩基础,采用点夯发夯击,也可沿柱列线布置。每个基础或纵横墙交接处应设置对称夯点,故常采用三角形布置。
1.2夯点的间距布置
根据实际工程经验,一般情况下第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5~3.5倍,第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间,以后各遍夯击点间距可适当减小。对于处理深度较深或单点夯击力较大的工程,第一遍夯点间距应适当加大,宜为5~9m;对土层较薄的砂土或回填土,第一遍夯点间距最大,以后每遍夯点间距可与第一遍相同,也可适当减小。
1.3夯击遍数
可根据地基土的性质与夯击功能及有效加固深度确定,大多数工程一般情况下采用2~3遍,黏性土遍数可适当增加,最后再以低能量夯满两遍。一般情况对颗粒较粗、渗透性较强的地基土夯击遍数可少一些,对颗粒较细、渗透性较差的地基土夯击遍数可多一些。
1.4每一夯点的击数
每遍每一夯点的夯击次数应通过现场确定,且其还应同时满足下列条件:1)一般情况为4-8击每点的夯击数应满足最后两击的平均夯沉量要求,即当单击夯击能小于4000kN?m时不应大于50mm;单击夯击能为4000~6000 kN?m时不应大于:l00mm;2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起;3)不应夯坑过深而发生起锤困难。
1.5两遍夯击之间的时间间隔
间隔时间取决于土中超径孔隙水压力的消散时间,当缺少实测资料时,可根据低级土的渗透性确定,对于渗透性较差的粘性土地基,间隔时间不得少于三至四周,对于渗透性好的地基可连续夯击。
1.6处理范围
强夯处理范围应大于建筑物基础的范围,每边超出基础外沿的宽度宜为处理深度的l/3至1/2,并不应小于3米。
2.强夯法加固地基的施工工艺
2.1强夯法施工步骤
即:1)清理并平整施工场地;2)标出第一遍夯点位置,并测量场地高程;3)起重机就位,使夯锤对准夯点位置;4)测量夯前锤顶高程;5)将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程;6)重复以上步骤,按设计规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击;7)换夯点,重复步骤第三到第六,完成第一遍全部夯点的夯击;8)用推土机将夯坑填平,并测量场地高程;9)在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数;10)用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
2.2强夯法施工要点
2.2.1施工前应平整场地,用推土机预压两遍。如果场地地下水位比较高,底部积水对施工有所影响时,应采取措施提前降低水位或铺填0.5~2.Om的松散性材料(如中粗砂或砂石垫层),以防设备下陷和消散强夯产生的孔隙水压。
2.2.2一般夯锤重可取10~20t,其底面形式宜采用圆形;锤底面积宜按土的性质确定,锤底静压力值可取25~40kPa,对于细颗粒土锤底静压力宜取小值;锤的底面宜对称设若干个与其顶面贯通的排气孔(孔径可取250~300mm),且须保持畅通。
2.2.3强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它专用设备,采用履带式起重机时,自动脱钩装置的开钩拉绳一端系在脱钩装置的把柄上,另一端穿过焊在吊车大钩侧板上的转向滑轮固定的吊车起重臂底部的轴上。当夯锤起吊到预定高度时,开钩拉绳即张紧而拉开脱钩装置的锁卡使夯锤脱钩下落。
2.2.4强夯地基应分段进行,应从边缘向中间进行,按起重机行驶路线从一端向另一端进行,每夯击完成一遍,用推土机平整场地,放线确定下一遍的夯点位置。强夯法的加固顺序是:先深后浅,即先加固深层土,再加固中层土,最后加固表层土,最后一遍夯完后,再以低能量满夯一遍,有条件以采用小夯锤击为佳。
2.2.5夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行,落锤应保持平稳夯位应准确。在每一遍夯击之后,要用新土将夯坑填平;在夯击过程中若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平。
2.2.6回填土含水量应控制在最优含水量范围内,如含水量低于最优含水量,可钻孔灌水或洒水渗透。
2.2.7强夯施工中夯锤自空中自由下落,冲击地面的瞬间会使地面产生强烈的震动,为避免其在施工过程中对邻近建筑物产生影响,在施工时应由邻近建筑物开始夯击逐渐向远处移动,当必须在邻近建筑物附近进行强夯时,可采取挖隔振沟的措施防止振害。
2.2.8施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录,包括检查夯锤质量和落距,夯前夯点位置,完成后的夯坑位置,每个夯点的夯击次数、遍数,每击夯沉量及总夯沉量等。
3.施工注意事项
3.1施工前应通过试验确定强夯施工技术参数。
3.2夯击前应先平整场地,周围作好排水沟,防止雨水流入场内;同时,应先对夯点放线定位,标出第一遍夯点位置。
3.3强夯施工前,应查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等,并采取必要的措施,以免因强夯施工而造成破坏。
3.4开夯前应检查锤重及落距,以确保单击夯击能量符合所选要求。
3.5起重机就位时,夯锤应对准夯点位置。
3.6发现因坑地倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑地整平。
3.7强夯施工前应检查夯锤重和落距,以确保单击夯击能符合要求。
3.8每遍夯击前,应对夯点放线进行复核(其偏差应小于5 c m),夯完后检查夯坑位置,发现偏差和漏夯应及时纠正。
3.9当强夯施工所产生的振动,对邻近建筑物或设备产生有害的影响时,应采取防振或隔振措施。
3.10应按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量,施工过程中应对各项参数及施工情况作好详细质量记录;应控制最后两锤的平均下沉量第1、2遍不大于8c,第3、4、5遍应不大于5 c m,如最后两锤的平均下沉数超过上述规定值,应再增加锤数使其达到标准。
3.1l一遍夯击完成后,应检测夯坑坑深度、夯点间距和处理宽度,检查施工记录。
3.12质检标准;控制桩测量定位精度≤5 mm,水准机电测量定位精度≤l0mm,夯锤落距±300mm,锤重±100kg,夯点间距±500mm。
综上所述,强夯法是建筑工程中处理地基常用的方法,也是一种经济高效的地基处理方法,能进一步提高土地强度和消除土体的不均匀性,降低压缩性,消除不均匀沉降,从而达到建筑地基处理的要求。■