強夯法地基處理施工方法

張志勇

某選煤廠位于黃土高原南部,土質為典型的二級自重濕陷性黃土,深度為4 m～6 m,地基承載力標準值為 180 kPa,滿足不了設計要求,故采用強夯法加固地基,消除地基土的濕陷性。

1 強夯設備

1)起重機采用履帶式W1001型吊車,起重量為15 t。2)夯錘采用D=2.4 m圓形鑄鋼錘,重20 t,有4個直徑250 mm排氣孔。3)設有輔助門架一個,頂部橫擔寬 5.8 m,支架腿采用600×600鋼結構,腿靴采用D=600 mm圓形鋼板。4)設有自動脫鉤裝置一部,預備一部。

2 技術要求

1)主夯采用兩遍夯實,采用一道普夯,每點夯 3擊,壓1/3錘印。2)強夯控制:a.最后兩擊沉量不大于5 cm;b.擊數不少于平均擊數。

3 施工工藝及施工方法

3.1 施工工藝

施工工藝見圖1。

3.2 施工方法

1)根據測量定位放線樁,測放第一遍夯位點,測量場地標高,做好記錄,并填寫“標高測設成果表”。為了夯錘及機械就位準確,在夯點周圍用白灰撒出夯錘邊線,即直徑2.4 m的圓。2)技術人員在夯位點測放完畢后進行測量復核,準確無誤后,進行起重機及夯錘就位,要求輔助門架高度適宜,地面要堅實,如有松土,采用雙根枕木墊起。輔助門架要豎直,與起重機組成一個等腰三角形,以防止起吊時傾覆。3)就位完成后,先在囫錘頂部一點測頂面標高,并做好記錄,并且要保證每次夯擊時位置準確,以保證測量每夯擊沉量的精確性,因此必須現場認真填寫“強夯施工記錄”。4)在夯擊前,要根據夯擊性能調整落距,如:3 000 kN?m的夯擊能,落距為15.3 m。用鋼尺固定直接測量,方法是先測錘底至錘頂的高度1.2 m,再把鋼尺固定在起重機的吊鉤上,提升吊鉤,測出吊鉤距頂面的高度為16.5 m即可。固定拉索,以保證每一擊的夯擊能量相同。5)起重機及夯錘就位:一夯位點完成后,移至下一夯位點,首先,起重機后退2.0 m,起大臂,把輔助門架重新固定,起鉤從夯坑內拉出夯錘至夯坑邊緣,然后后退,再把輔助門架固定好,再提起夯錘向后移,直至下一夯位點。強夯施工一般以向后退作為行走路線。6)一遍主夯完成后,用推土機把場地推平,推平方法是多方向填平每一夯坑,然后再找平。7)場地平整完畢后,測放第二遍夯位點,測量場地標高,并做好記錄。兩遍主夯間的間歇時間即消散時間的確定,土質的消散性能好,可連續強夯施工,否則必須留一定的時間做水分消散期,具體時間根據土質勘察報告或由設計院給定。8)夯擊中,如發現夯坑隆起現象,隆起高度超過400 mm時,停止夯擊,進行下一夯位點施工。9)普夯施工一般落距不低于7.0 m,所以輔助門架可調高高度為12 m～15 m,以便于施工。

4 注意事項

1)強夯施工不宜在冬季施工。如必須冬季施工,須采取措施,初冬和早春季節,凍土塊能夠被夯錘擊碎的可不用處理直接施工,否則,必須把凍土塊清除場外;嚴冬季節,先用小能級拍碎表面凍土層,然后把凍土塊清除場外。施工中必須清除積雪和有機雜物。2)強夯施工前,必須對強夯場地進行全面釬探,發現墓穴或暗井等情況及時處理,防止發生機械事故。3)強夯施工中有粘錘現象要及時清理,避免影響施工質量和夯坑內濺出的土塊傷人。4)強夯施工中要隨時檢查和維修設備機具,尤其要重點檢查自動脫鉤裝置和鋼絲繩的損害情況,避免施工時發生安全事故。5)強夯施工中如有夯位點控制不住,并且夯坑深度在2.0 m～2.5 m時,可停止夯擊,然后與設計院聯系到現場查看,再根據由設計院認可的處理方案進行處理。6)施工機械設備出場時,坡道必須滿足:寬度不小于5.0 m,坡道不大于15°,且路面堅實平整。7)在土方開挖前,要考慮工作面必須充分滿足機械作業要求,避免二次開挖,鑒于施工機械的實際情況,工作面確定為3.0 m,即夯坑外邊緣向外3.0 m。8)預留的平均沉量,要根據試夯結果進行調整。如:一、二級濃縮池及塊末煤倉設計預留1.5 m,根據試夯結果,一般沉量1.0 m左右,所以把預留沉量調整為1.2 m,特別指出的是,強夯前試夯區域設在強夯場地內,共設9個夯位點,約36 m2,按最后兩擊沉量不大于5.0 cm控制,主夯完畢后,可得出平均夯擊數14擊,于是強夯施工還以每一夯位表的施工總擊數不少于平均擊數作為控制標準。

5 檢查方法

1)根據施工面積及土質分布走向,確定檢測點數量,一般不少于4個點。2)檢測方法采用探井取樣并結合動力觸探或標準貫入試驗,檢測深度一般為終夯面以下4 m～8 m。

6 成果

該工程濕陷性黃土地基,按以上強夯加固地基處理方法施工,最后經檢測單位檢測,地基承載力達到設計要求,得到建設方、監理方的認可。

[1] YSJ 25-92,強夯地基技術規程[S].

[2] GBJ 202-83,地基與基礎工程施工及驗收規范[S].

[3] 季玉海.強夯法加固地基工程施工中的應用[J].山西建筑,2008,34(27):143-144.