【摘要】結(jié)合某工程實例,介紹強夯法在地基處理液化中的應用,為類似工程的施工和設計提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】強夯;液化;地基處理;應用
1.概述
近年來,國家經(jīng)濟快速迅猛的發(fā)展,好多大型的經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)應運而生,而這些開發(fā)區(qū)均不同程度存在著諸如污染土、填土、鹽漬土、膨脹土、多年凍土、軟土、濕陷土、液化土層等不良地質(zhì)土層,這些不良地質(zhì)若不進行處理,必將對工程構(gòu)成不安全隱患,針對這些不良土層,地基處理方法很多,有換填置換法、堆載預壓法、強夯、復合地基處理法、樁基處理法。不同的方法適合于不同的地質(zhì)土層。例如強夯法對處理飽和粉土和粉砂的液化問題、濕陷性黃土的濕陷問題是一種行之有效的方法。原理是利用預震效應,給地基土施于強大的夯擊動能,使飽和松散的粉土、粉砂趨于密實,最終使地基土部分或完全消除液化。新鄉(xiāng)市小店工業(yè)園區(qū)地下水位高,土質(zhì)為飽和狀粉土、粉砂、細砂,地基土存在地震液化問題,液化等級為中等液化,強夯法在該地區(qū)應用較為廣泛,在處理地震液化問題上效果明顯,取得了明顯的經(jīng)濟效益。
2.工程概況
新鄉(xiāng)某公司在小店工業(yè)園區(qū)擬建辦公樓及車庫,高8層,擬采用柱下獨立基礎,框架結(jié)構(gòu),建筑面積64000m2,擬建建筑物周邊環(huán)境較好,勘探時地下水位2.5m左右,對場地內(nèi)15m深度范圍內(nèi)的飽和粉土與飽和砂土進行液化判別,場地內(nèi)第②單元層為地震液化土層,液化指數(shù)8~10.65,本場地為中等液化場地。場地物理力學性質(zhì)詳見表1:
3.1試夯參數(shù):根據(jù)本工程地質(zhì)勘察情況和本地區(qū)工程實踐決定選用強夯處理液化問題,液化土層為第②單元層,液化深度為3~10m。選用錘重11.噸(直徑2.3米,底面積4m2),最大起吊高度20米,單擊夯擊能為4000KN·m,預計強夯處理深度約為9.00m,三遍夯擊,每遍連續(xù)夯擊5~8擊,以最終兩擊的平均夯沉量不超過5cm控制。
夯擊點采用梅花型布置,夯擊點間距5m×5m,第一遍夯擊完成后,第二遍夯擊點布置在第一遍夯擊點中心,呈梅花型布置,第三遍低能滿夯,夯擊能1000KN·m,錘印相連,視試夯情況及檢測結(jié)果可作適當調(diào)整。
3.2強夯施工要點及技術(shù)要求:
3.2.1用全站儀對強夯點進行測量定位,夯點放線定位誤差不大于5cm,強夯過程中對夯沉量進行測量。
3.2.2強夯施工前,應進行試夯,應按現(xiàn)場得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定強夯參數(shù),對施工方案進行必要的調(diào)整。
3.2.3夯點的夯擊次數(shù),最后兩擊的平均夯沉量不大于5cm,夯坑周圍地面不應發(fā)生大的隆起,不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難,夯擊時,落錘應保持平穩(wěn),夯位準確,每一擊必須保持同心,位移不大于15cm,如當夯坑深超過1.0~1.2m時,應及時回填,分二次夯擊,以免影響夯擊質(zhì)量;每遍夯完后,用堆土機整平場地,方可進行下一邊的測量放線及強夯施工。
3.2.4強夯時應控制合適的含水量,如上部土層含水量太小過于干燥,不利于夯實時,夯前應增加土層的含水量,特別是滿夯時表面應灑水。
3.2.5施工過程中應認真做好各項原始記錄,內(nèi)容包括夯點編號、夯點、施工日期、單點夯沉量、總錘擊數(shù)及總沉量等,并不得任意減少錘擊數(shù)和降低落錘高度、強夯施工過程中應有專人負責工作。
3.3開夯前應檢查夯錘重和落距,以確保單擊夯擊能量符合設計要求。
3.4在每遍夯擊前,應對夯點放線進行復核夯完后檢查夯擊位置,發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯應及時糾正。
3.5按設計要求檢查每個夯點的夯擊次數(shù)和每擊的夯沉量。
3.6強夯結(jié)束后應進行荷載試驗、靜力觸探、標貫試驗等,以對強夯效果進行綜合檢測。
4.加固效果檢測和分析
施工方案的實用性和合理性必須通過效果檢驗來驗證,常規(guī)檢驗方法有:靜力觸探、標準貫入、平板靜載試驗等。
4.1靜力觸探試驗:該場地共布置靜力觸探試驗驗證孔14個,總進尺146m,根據(jù)試驗檢測結(jié)果,錐間端阻力qc(MPa)、側(cè)壁摩阻力fs(KPa)均取得明顯的提高,結(jié)果詳見表3: