强夯法地基处理技术及工程实例分析(共6页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上强夯法地基处理技术及工程实例分析摘要 本文探讨了强夯法的作用机理、设计和施工，并结合实际工程分析，用数据真实地呈现强夯法的社会效益和经济效益。关键词 地基处理；强夯法；机理；设计；施工1 强夯加固地基的机理强夯法又称动力加固法，它适用于砂土、釉性土、粉土、湿陷性黄土和人工填土地基的处理。强夯加固地基时对地基作用的结果可以概括为固结作用、液化作用、加密作用和时效作用。固结作用：如果强夯地基时，引起的超孔隙水压力超过土粒间的侧向压力，便会形成裂隙，出现排水通道，改变土的渗透性，增加渗透系数，顺利排出孔隙水，加快土体的固结速度。一旦孔隙水压力小于土粒间的侧向压力时，裂隙自动闭合，水的运动又恢复常态；液化作用：巨大的冲击力会提高土中孔隙水压力，如果达到覆盖压力时，土体便会液化，丧失强度，重新自由排列土粒。液化作用造成的影响是局部的；加密作用：夯实一遍土后，会减少土中气体和液体的体积，增加土体的密实度，经过试验测试，每夯一遍土体可减少40%的气体体积；时效作用：所谓的时效作用就是随着孔隙水的逐渐消散，土颗粒重新组合，自由水被土颗粒吸附又变成吸附水，土的强度慢慢恢复。因此，应该在强夯施工一个月后再检验勘探或测试强夯的质量，否则无法得出正确的实验结果。2 强夯加固地基的设计一般，要根据工程的地质条件和要求确定强夯加固技术的各种参数，这样才能实现加固的有效性和经济性。强夯参数包括最佳夯击能量、锤重和落距、两次夯击遍数的间歇时间、夯击遍数、夯点布置和加固时间等。1）最佳夯击能。最佳夯击能就是地基的孔隙水压力与覆盖压力相等时的夯击能。地基中的孔隙水压力消散慢，逐渐加大夯击能的过程中，孔隙水的压力也会慢慢增加，可以根据迭加的速度确定最佳夯击能。由于孔隙水压力和土的自重压力在竖直方向上的分布规律是相反的，应根据有效深度确定被加固地基土的最佳夯击能。一般情况下，细颗粒土取1500 kj/m24000 kj/m2，粗颗粒土取1000 kj/m23000 kj/m2。2）锤重与落距。锤重与落距通过最佳夯击能确定。如果条件不允许就利用menard修正公式，根据要求的加固深度和起重机的起吊能力，按照公式进行计算：h=w·h/10，式中：h加固深度（m）；w锤重（kn）；修正系数（0.350.8），粉土、釉性土为0.40.5；碎石土、砂土为0.500.70；填土为0.60.8。确定夯击能后，结合施工设备的条件确定锤重和落距，并进行现场试夯。3）间歇时间。两遍夯击之间的间隔时间由土中超静孔隙水压力消散的时间决定。如果没有实测资料则可根据土的渗透性确定。渗透性好的地基可以进行连续夯击；渗透性差的粘性土最少要间隔3周4周。4）每遍的最佳夯击数、夯击遍数。最佳夯击数的确定依据是夯击数和影响深度的关系曲线，它是由动力标贯、静力触探及土工实验结果确定的。每遍最佳夯击数不仅要满足要求的加固深度，还应该是关系曲线上的变化明显的起点，同时，要满足下列几个条件：单击夯击能量不大于100 mm，最后两击的夯击下沉量小于50 mm；夯坑周围不能出现较大的隆起；起锤难易程度不受夯坑深度的影响。夯击遍数主要由地基土的性质决定。一般情况下是24遍，最后再进行一次低能量的满夯。如果地基土的渗透性较弱，可以适当增加夯击遍数。5）夯点布置。根据结构类型布置夯点位置。一般采用梅花形、正方形或正三角形布点。可采用点线插档法布置条形基础；采用正方形插档法布置大面积基础；采用点夯法夯击柱基；砂土和抛石强夯挤淤时可采用排夯法加固。6）加固范围。强夯的加固范围要超出建筑物基础的范围，超出宽度为加固深度的1/31/2，并且不能小于3 m。7）夯点间距。一般，夯点间距为夯锤直径的1.5倍2.0倍，根据土质条件、土层厚度和结构类型确定。如果土层差、压缩层厚度大就应该增加夯击点间距。8）夯点分遍。为了加大高含水量土或饱和土的密实度，或者夯坑较深时为了减少起锤的困难度而要加填料时，需分遍夯击每一夯点，消散孔隙水。3 强夯的施工1）强夯技术的施工机具。强夯采用的施工机具有工具式门架、起重机、夯锤等。工具式门架。工具式门架可以减小落锤时的震动力，避免起重机由于起重机臂倾角过大出现倾覆现象；夯锤。夯锤分为铸铁制、铸钢制和外包钢板内浇硷制，现在采用的多为圆锤。进行夯击作业时，夯锤进入夯坑时会受到坑底的气垫作用，对锤起拔有吸着作用和消耗一定的夯击能量，因此要设置防堵通气孔，避免夯击效果受到影响；起重机。强夯要求起重机的起重能力大、就位准确迅速、稳定性能好。2）强夯技术的施工工艺。为了保证强夯加固的效果，应该加强施工管理，正确组织施工。强夯施工的步骤如下：平整施工场地；第一遍夯点位置要标记，测量样地高程；起重机就位时，夯锤要对准夯点；测量夯实前的锤顶高程；将夯锤稳定在预定高度，夯锤脱钩下落后放下吊钩，再测量锤顶高程，若坑底倾斜造成夯锤歪斜，应该及时整平坑底。重复步骤，按设计规定的控制标准及夯击次数夯击每个夯点；重复步骤，完成全部夯点的第一遍夯击；填平夯坑，测量场地高程；按照设计的间歇时间，根据上述步骤完成规定的夯击遍数，最后一遍采用低能量夯击，夯击完后测量场地高程。强夯施工适用于空旷场地，避免施工扰民和破坏原有建筑物。当然，挖防震沟可以减少不利影响，但是工程量较大。4 工程实例分析1）工程概况。某厂房锅炉房、办公楼等经过多方比较决定采用强夯法处理地基，现对主厂房进行分析。主厂房为多层钢筋混凝土框架工程，厂房单元为2×30×30 m，柱距为7.5×7.5 m，6层，承受的荷载比较大，对地基的变形和承载力要求较高。2）工程地质概况。该厂区地貌单元是沙河一级阶地，地形较平坦，地基由冲击、洪积和坡积的黄土状粉土、釉土、粉质釉土、砂卵石及砂组成。地下水埋深5.0 m5.7 m，不具有混凝土侵蚀性。场地湿陷性黄土分布深度为3.0 m，是i级（轻微）非自重湿陷性的黄土场地。3）强夯的设计、施工和检验结果。根据主厂房设计需要和地质条件确定强夯地基的设计要求：从天然地面起，强夯加固深度应不小于5.5 m6.0 m，夯实后的承载力标准值大于200 kpa，es8 mpa，为了消除土的湿陷性，单击夯击能要大于1800 kn.m。强夯吊车采用15 t履带式，直径2.52 m的圆形夯锤，锤重12 t，起吊高度为15 m，夯击能量大于1800 kn.m。每个夯实点要1012击，三遍间夯，按最后两击夯沉量小于5 cm控制夯击数。采用一夯压半夯的满夯形式，夯击能量为1200 kn.m，每个夯点最少2击，夯平夯底。强夯地基的过程中采用钻孔取样、动力标贯、静力触探三种检验方法。检验结果显示，强夯后的地面比夯实前下降了0.5 m，孔隙比减小，干重度提高，压缩模量增大，消除了地基湿陷性，加固的有效深度为5.5 m，分为加密带和充分加密带。加密带厚约2 m，其上的充分加密带深约3.5 m。强夯后的地基承载力标准值在加密带处是150 kpa，充分加密带处是210 kpa。检验结果表明地基满足变形及承载力要求。利用强夯法节省了大量投资，节约了资金，取得了较好的社会效益和经济效益。参考文献1gb50007-2002建筑地基基础设计规范s.2jgj79-2002建筑地基处理技术规范s.3gb50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范s.专心-专注-专业