淺談強(qiáng)夯置換法在地基處理中的施工技術(shù)

 

　　強(qiáng)夯置換法適用于軟弱粘性土、泥炭、液化粉土等飽和細(xì)粒土中，它是利用強(qiáng)大的沖擊力破壞軟土的強(qiáng)度使土體由夯錘下強(qiáng)行被擠至旁邊，給墩體占去空間。強(qiáng)夯置換加固軟土的方法是80年代發(fā)展起來的，我國自1987年以后發(fā)展迅速，已有一系列工程采用強(qiáng)夯置換處理軟土或液化地基。強(qiáng)夯置換法具有施工簡單、節(jié)省材料、快速、承載力高及經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)點。其主要缺點是噪聲和振動，因此不適合在城區(qū)采用。

 

　　大連某廠區(qū)位于某地區(qū)沿海鹽田中，擬建建筑物為水泥庫、水泥汽車散裝、石灰石予均化堆場、配料站、聯(lián)合儲庫、等各種水泥制備設(shè)施等30多棟。占地面積為37萬m2。

 

　　場地地層結(jié)構(gòu)特征由上至下分別為：

　　2.2.1素填土：雜色，稍濕，松散，主要由頁巖、灰?guī)r碎石及粘性土組成，碎石含量為80%以上。

　　2.2.2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰黑色，濕—飽和，軟塑—流塑，含有貝殼，局部夾有薄層粉細(xì)砂。

　　2.2.3中砂：黃褐色，濕，松散—稍密，含有少量石英質(zhì)礫石。

　　2.2.4粉質(zhì)粘土：黃褐色，稍濕—濕，可塑，含有鐵錳質(zhì)結(jié)核及少量石英質(zhì)礫石，局部夾有薄層碎石。論文參考網(wǎng)。

　　2.2.5紅粘土：紅褐色，稍濕—濕，可塑，局部含少量石英質(zhì)礫石。

　　2.2.6全風(fēng)化灰?guī)r：黃褐色，稍濕，巖體全風(fēng)化呈土狀，干鉆可進(jìn)尺。

　　2.2.7中風(fēng)化灰?guī)r：青灰色，堅硬，巖體呈中風(fēng)化狀，節(jié)理裂隙較發(fā)育，表面有溶蝕現(xiàn)象，方解石脈充填。部分鉆孔有溶洞，溶洞內(nèi)充填軟塑～流塑狀態(tài)的紅粘土。

　　3自然地理及水文、氣候條件

　　施工區(qū)屬北半球半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，具有四季分明，氣候溫和，夏無酷暑，冬無嚴(yán)寒，降水集中的特點。區(qū)內(nèi)多年平均氣溫10.2°C。多年平均降水量658.7mm，降水多集中在七、八、九月份，約占全年的降水量60%左右，最大日降水量171.1mm，年降雪日數(shù)12天，最大積雪厚度37cm。年平均相對濕度67%，多年平均蒸發(fā)量1548.1mm，最大凍土深度93cm。最大風(fēng)速28～30m/s。

　　該區(qū)主要為海水，水量較豐富。水位埋深0.25～2.50m，水位標(biāo)高-1.04～1.59m，受潮汐影響變幅較大。地下水化學(xué)類型為氯化鈉型水。

 

　　4.1技術(shù)要求

　　4.1.1在現(xiàn)有地面標(biāo)高處，進(jìn)行地基強(qiáng)夯置換處理。

　　4.1.2處理后復(fù)合地基承載力特征值不小于170kPa。

　　4.1.3強(qiáng)夯置換墩穿越淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，到達(dá)紅粘土層。

　　4.1.4置換墩點布置按設(shè)計圖紙進(jìn)行，墩點間距2.5m，墩直徑≥1.4m。強(qiáng)夯范圍界線為建筑物輪廓線外延5.0米。論文參考網(wǎng)。

　　4.1.5強(qiáng)夯置換墩墩體材料采用級配良好的塊石、碎石、礦渣等堅硬粗顆粒材料，粒徑大于300mm的顆粒含量不超過全重的30%。

　　4.1.6地基開挖后，墩頂鋪設(shè)一層不小于500mm厚壓實墊層，其范圍與強(qiáng)夯范圍一致，墊層材料與墩體材料相同，粒徑不宜大于100mm，壓實墊層頂標(biāo)高與基礎(chǔ)墊層底標(biāo)高相同。

　　4.2強(qiáng)夯置換

　　4.2.1試夯

　　強(qiáng)夯置換正式施工前，由監(jiān)理工程師在石灰石預(yù)均化堆場西北角選擇20m×20m的場地進(jìn)行試夯，通過水準(zhǔn)儀監(jiān)測夯擊點，最后兩擊平均沉降量小于50mm為控制標(biāo)準(zhǔn)，以確定施工參數(shù)。

　　試夯采用履帶式吊車：QU-20；鐵質(zhì)置換錘，錘重20t，錘徑約1.25m；強(qiáng)夯置換單擊夯擊能2000KN·m，夯擊次數(shù)由試夯確定。

　　4.2.2強(qiáng)夯置換施工工藝

　　強(qiáng)夯置換施工流程

　�。�1）準(zhǔn)備工作

　�。╝）進(jìn)行技術(shù)交底，

　�。╞）收集、分析施工場地的地質(zhì)資料，

　　（c）按設(shè)計要求準(zhǔn)備相應(yīng)的設(shè)備，

　　（d）按建筑設(shè)計平面圖進(jìn)行強(qiáng)夯置換夯點的測量放線，將置換墩布設(shè)在實地。

　�。�2）施工過程

　�。╝）施工順序按由西向東、由北向南的順序施工。

　　（b）按設(shè)計圖紙布置強(qiáng)夯置換夯點，施工標(biāo)高按強(qiáng)夯置換設(shè)計要求進(jìn)行，保證夯錘直立，吊車就位，夯錘對準(zhǔn)樁位起吊夯擊成孔，單點夯擊能2000千焦。

　�。╟）裝載機(jī)向夯孔內(nèi)填入碎石，繼續(xù)夯擊。

　�。╠）重復(fù)步驟（b）～（c），經(jīng)多次夯填，直至最后兩擊夯沉量小于50mm，完成全部碎石樁的施工。

　�。╡）滿夯一遍。論文參考網(wǎng)。滿夯單擊夯擊能1000KN·m，布點按強(qiáng)夯設(shè)計要求進(jìn)行。

　　4.2.3墊層施工

　　墊層應(yīng)分層鋪設(shè)和壓實，墊層壓實方法一般采用碾壓法或人工振搗法。

　　碾壓法采用8~12t壓路機(jī)牽引4t重平碾分遍碾壓（也可用6~10t振動壓路機(jī)碾壓）；每層鋪設(shè)厚度為25cm，用推土機(jī)推平后，往返碾壓4~6遍，每次碾壓均與前次碾壓后輪輪跡寬度重合一半，行駛速度為3.5±0.2km/h，碾壓時適當(dāng)澆水濕潤，碎石含水量控制為2~4%，以利密實。每層碾壓最后兩遍的沉降落差應(yīng)小于1mm。

　　振搗法系用振幅在0.4~0.8mm，振動頻率不小于2800r/min，電動機(jī)功率不小于2.2KW，重量大于65Kg的平板式振動器往復(fù)振搗，每層鋪設(shè)厚度為25cm，單位面積上振動時間不少于60s，振搗遍數(shù)3~4遍，每遍間隔不少于40min，作到交叉、錯開、重疊。

　　強(qiáng)夯置換施工中采用超重型或重型圓錐動力觸探檢查置換墩著底情況。強(qiáng)夯置換處理后的地基竣工驗收承載力檢驗，應(yīng)在地基處理施工結(jié)束后間隔28天方能進(jìn)行地基檢驗。承開力檢驗除用單墩載荷試驗檢驗外，尚應(yīng)采用動力觸探等有效手段查明置換墩著底情況及承載力密度隨深度的變化。強(qiáng)夯置換地基載荷試驗檢驗和置換墩著底情況檢驗數(shù)量均不應(yīng)少于墩點數(shù)的1%，且不應(yīng)少于3點。

 

　　經(jīng)有關(guān)部門檢測，本工程地基承載力滿足建筑物的地基承載力要求。強(qiáng)夯置換不但具有施工方便、操作簡單、造價低等特點，而且還加快了施工進(jìn)度，保證了施工工期，得到業(yè)主及有關(guān)專家的好評，取得了明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　 

[1]建筑地基處理技術(shù)規(guī)范. JGJ79—2002 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002

[2]劉惠珊 徐攸在 地基基礎(chǔ)工程 中國計劃出版社 2002年3月3