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摘 要:西北地区某污水处理厂及中水回用工程坐落在高8--12m回填土地基上。本文详细介绍了地基处理的技术方案、施工措施,为类似工程提供参考。
关键词:土方回填;分层碾压;强夯
1.工程概况。
某污水处理厂及中水回用工程位于西北地区某工业园区内。近期建设规模为0.5万m3/d,规划远期总规模为1万m3/d。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放控制标准》(GB18918-2002)的一级A标准和《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)中4.2节水质控制指标。污水处理工艺采用粗格栅+进水泵房+细格栅及曝气沉砂池+强化脱氮AAO生物反应池+二沉池+高效沉淀及膜分离一体池+清水池工艺。出水作为中水全部回用至企业作为企业的生产用水。本项目采用设计、施工、采购、调试试运行(EPC)总承包模式。厂区所在区域原为冲积沙滩,有大量砂石被当地老百姓偷采,形成了规模巨大、高低不平的采砂明坑,砂坑最深处距设计地坪标高为12m。
2.地基处理的设计
2.1地基处理方式比选
2.1.1设计参数
污水厂需要进行8~12m的土方回填,采用的回填土为黄土状粉质粘土。经过试验分析,回填土压缩模量平均值为6.18MPa,属于中等压缩性土,局部具有湿陷性,湿陷下限深度为2.1~2.5m,湿陷性系数0.015~0.016,湿陷层度为轻微,无自重湿陷性。
2.1.2工艺对比
强夯:
定点放线—点夯—平整场地—满夯—检测验收
分层碾压
定点放线—拉运弃土—平整场地—洒水—碾压至少8遍—分层检验验收
2.1.3难度对比
强夯:
简单易行,雨季施工可控性强,施工过程受人为因素较少,技术可控,效果较好。
分层碾压
繁琐,回填碾压变数多,须避开雨季施工(如遇雨水浸泡,须清除本层并重新压实检测),施工过程受人为因素较大,过程控制难度大,效果难保证。
通过对比,初步拟定地基处理方案为强夯,与分层碾压相比,还有如下两点优势:
1)施工地点远离市区和村庄,不受震动、噪声等环境影响,有利于强夯。
2)厂区现有土质较差,土体扰动较大,且分布不均匀,分层碾压需要将表面淤泥质土清除,工程量很大,而强夯则可简化此环节。
2.2强夯设计方案
强夯需要處理的加固深度,最深处为13m左右。对于夯击能和加固深度的对应关系,《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)提供了参考值:当加固深度为10m时需要的夯击能为12000kN·m,为重夯击能。重夯击能与轻、中夯击能相比,有施工费用高、设备运输困难、施工便利性差等劣势。综合考虑经济性以及施工难度,采用轻夯击能进行两次强夯方案,即在设计地坪下7m及设计地坪位置进行两次强夯,夯击能3000kN·m,有效加固深度6m,可以满足要求。夯点间距为1.25倍夯锤直径,分两次夯击,主夯和副夯间隔布置。主夯和副夯完成后进行满夯,满夯夯击能1000kN·m,满夯搭接1/4锤印。
3.施工流程及要点
3.1.土方回填
回填土取自五公里外的山坡上,采用自卸车运输,土方回填顺序为由近到远依次回填。在土方回填时,每回填1.5m左右便用推土机对场地进行简单平整,然后用压路机压实1~2遍,使得场地在回填到位准备强夯时,土体有一定强度,便于强夯施工。
3.2强夯
3.2.1步骤
1)场地平整后,标出第一遍夯点位置,并测量场地高程。
2)夯机就位,使夯锤对准夯点位置。
3)测量夯前锤顶高程。
4)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,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平。
3.2.2实施细则
强夯使用的夯锤重20t,设定落距15m。强夯之前进行试夯,要求为最后两击沉降量之差不大于50mm、夯坑周围地面不发生过大的隆起、不因夯坑过深发生提锤困难为停锤标准。经过试夯确定每个点夯击次数为8~10击。
正式强夯前,先通过测量标识夯击点位置,然后起重机就位,将夯锤起吊到预定高度,自由下落进行夯击。夯击次数在第8次时开始测量沉降量,如果连续两次沉降差不大于50mm时,结束此夯点的夯击。完成强夯和满夯后,再进行场地平整并经过碾压,全部地基处理施工结束。
3.3检测及结果
1)强夯结束20天左右进行检测。
2)现场采用大压板载荷试验方法进行。
3)每个建筑物地基检测点不少于3个。
4)经检测,全部达到设计文件要求,即承载力特征值不小于170kpa,压缩模量不小于9Mpa
4.结语
通过本项目的策划到实施,有以下结论:
1. 当填高位土方时,是采用重夯击能一次完成,还是采用轻夯击能两道多次完成,需要进行综合性比较以及经济性分析。本项目于采用两次夯击完成,取得了良好的效果。
2. 在具备条件情况下,强夯是处理大面积填方地基加固的优选方案。
3. 强夯是目前最经济的地基处理方式。
参考文献
[1] 《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)
[2] 滕延京. 建筑地基处理技术规范应用与理解. 中国建筑工业出版社 2013
[3] 建筑施工手册第五版编印组 建筑施工手册(第五版)缩印本 中国建筑工业出版社 2013
[4] 李大忠,强夯法加固湿陷性黄土后承载力的研究 岩土工程技术 2000
关键词:土方回填;分层碾压;强夯
1.工程概况。
某污水处理厂及中水回用工程位于西北地区某工业园区内。近期建设规模为0.5万m3/d,规划远期总规模为1万m3/d。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放控制标准》(GB18918-2002)的一级A标准和《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)中4.2节水质控制指标。污水处理工艺采用粗格栅+进水泵房+细格栅及曝气沉砂池+强化脱氮AAO生物反应池+二沉池+高效沉淀及膜分离一体池+清水池工艺。出水作为中水全部回用至企业作为企业的生产用水。本项目采用设计、施工、采购、调试试运行(EPC)总承包模式。厂区所在区域原为冲积沙滩,有大量砂石被当地老百姓偷采,形成了规模巨大、高低不平的采砂明坑,砂坑最深处距设计地坪标高为12m。
2.地基处理的设计
2.1地基处理方式比选
2.1.1设计参数
污水厂需要进行8~12m的土方回填,采用的回填土为黄土状粉质粘土。经过试验分析,回填土压缩模量平均值为6.18MPa,属于中等压缩性土,局部具有湿陷性,湿陷下限深度为2.1~2.5m,湿陷性系数0.015~0.016,湿陷层度为轻微,无自重湿陷性。
2.1.2工艺对比
强夯:
定点放线—点夯—平整场地—满夯—检测验收
分层碾压
定点放线—拉运弃土—平整场地—洒水—碾压至少8遍—分层检验验收
2.1.3难度对比
强夯:
简单易行,雨季施工可控性强,施工过程受人为因素较少,技术可控,效果较好。
分层碾压
繁琐,回填碾压变数多,须避开雨季施工(如遇雨水浸泡,须清除本层并重新压实检测),施工过程受人为因素较大,过程控制难度大,效果难保证。
通过对比,初步拟定地基处理方案为强夯,与分层碾压相比,还有如下两点优势:
1)施工地点远离市区和村庄,不受震动、噪声等环境影响,有利于强夯。
2)厂区现有土质较差,土体扰动较大,且分布不均匀,分层碾压需要将表面淤泥质土清除,工程量很大,而强夯则可简化此环节。
2.2强夯设计方案
强夯需要處理的加固深度,最深处为13m左右。对于夯击能和加固深度的对应关系,《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)提供了参考值:当加固深度为10m时需要的夯击能为12000kN·m,为重夯击能。重夯击能与轻、中夯击能相比,有施工费用高、设备运输困难、施工便利性差等劣势。综合考虑经济性以及施工难度,采用轻夯击能进行两次强夯方案,即在设计地坪下7m及设计地坪位置进行两次强夯,夯击能3000kN·m,有效加固深度6m,可以满足要求。夯点间距为1.25倍夯锤直径,分两次夯击,主夯和副夯间隔布置。主夯和副夯完成后进行满夯,满夯夯击能1000kN·m,满夯搭接1/4锤印。
3.施工流程及要点
3.1.土方回填
回填土取自五公里外的山坡上,采用自卸车运输,土方回填顺序为由近到远依次回填。在土方回填时,每回填1.5m左右便用推土机对场地进行简单平整,然后用压路机压实1~2遍,使得场地在回填到位准备强夯时,土体有一定强度,便于强夯施工。
3.2强夯
3.2.1步骤
1)场地平整后,标出第一遍夯点位置,并测量场地高程。
2)夯机就位,使夯锤对准夯点位置。
3)测量夯前锤顶高程。
4)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,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平。
3.2.2实施细则
强夯使用的夯锤重20t,设定落距15m。强夯之前进行试夯,要求为最后两击沉降量之差不大于50mm、夯坑周围地面不发生过大的隆起、不因夯坑过深发生提锤困难为停锤标准。经过试夯确定每个点夯击次数为8~10击。
正式强夯前,先通过测量标识夯击点位置,然后起重机就位,将夯锤起吊到预定高度,自由下落进行夯击。夯击次数在第8次时开始测量沉降量,如果连续两次沉降差不大于50mm时,结束此夯点的夯击。完成强夯和满夯后,再进行场地平整并经过碾压,全部地基处理施工结束。
3.3检测及结果
1)强夯结束20天左右进行检测。
2)现场采用大压板载荷试验方法进行。
3)每个建筑物地基检测点不少于3个。
4)经检测,全部达到设计文件要求,即承载力特征值不小于170kpa,压缩模量不小于9Mpa
4.结语
通过本项目的策划到实施,有以下结论:
1. 当填高位土方时,是采用重夯击能一次完成,还是采用轻夯击能两道多次完成,需要进行综合性比较以及经济性分析。本项目于采用两次夯击完成,取得了良好的效果。
2. 在具备条件情况下,强夯是处理大面积填方地基加固的优选方案。
3. 强夯是目前最经济的地基处理方式。
参考文献
[1] 《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)
[2] 滕延京. 建筑地基处理技术规范应用与理解. 中国建筑工业出版社 2013
[3] 建筑施工手册第五版编印组 建筑施工手册(第五版)缩印本 中国建筑工业出版社 2013
[4] 李大忠,强夯法加固湿陷性黄土后承载力的研究 岩土工程技术 2000