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(吉林省中鼎建筑施工图设计审查有限公司 吉林 长春 130021)
【摘 要】本文通过强夯法地基加固在某一工程中的应用,经过施工前后检测数据对比分析说明强夯法在本工程中的地基加固效果明显,取得了预期效果。
【关键词】强夯法;地基加固;湿陷性;夯击能
Strengthening the foundation of dynamic compaction in a engineering and improvement
Pan Guo-xin
(Jilin Province in the building construction design review Ding Co., Ltd Changchun Jilin 130021)
【Abstract】In this paper, dynamic compaction in a reinforced foundation engineering, through the construction of comparative analysis of test data before and after the dynamic compaction method described in the project's foundation reinforcement effect is obvious, and achieved the desired results.
【Key words】Dynamic compaction;Foundation reinforcement;Collapsible; tamping can
强夯法又名动力固结法或动力密实法,是法国Memard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法。这种方法可提高地基土的强度、降低土的压缩性,改善砂土的抗液化条件、消除土的湿陷性等,同时,夯击能还可提高土层的均匀程度,减少可能出现的差异沉降。强夯法具有加固效果显著、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工费用低等优点,在地基处理中应用较广。
1强夯法加固机理
1.1 非饱和土加固机理(动力密实)采用强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力密实的机理,即用冲击型动力荷载,使土体中的孔隙减小,土体变得密实,从而提高地基土强度。非饱和土的夯实过程,就是土的气相(空气)被挤出的过程,其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起的。在加固深度范围内,气相体积大大减小,最大可减少60%。
1.2 饱和土加固原理(动力固结)。用强夯法处理细颗粒饱和土时,则是借助于动力固结机理,即巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波,破坏了土体原有的结构,使土体局部发生液化并产生许多裂隙,增加了排水通道,使孔隙水能顺利逸出。待超孔隙水压力消散后,土体固结,强度得到提高。
2. 强夯法适用范围
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
3. 工程实例
3.1 场地地基土概述本场地地基土从上而下依次为粉质粘土、粉土、粉砂,经岩土工程勘察后发现该地基土具有不同程度的湿陷性,密实度较差、压缩性高、承载力低,地下水位在地面下10m左右。为消除地基土的湿陷性,提高土的密实度及承载力而采用强夯的方法对该地基土进行加固处理,该方法与其它方法相比能为建设单位节省一笔可观的资金。
3.2 强夯施工的有关技术参数及设备的改进本次强夯施工夯点布置采用正三角形,夯点间距5.0m。夯击遍数均为三遍,分一遍主夯、二遍主夯和满夯。主夯单击能为2000 ,每点13~15击,夯后整平回填,然后进行满夯,满夯单击夯能为1000 ,每点5击,夯印搭接1/4,夯后整平至设计高程。本工程依初步设计方案在场地有代表性地段进行了试夯,然后在试夯区内进行了检测,各项参数满足设计要求后进行正式施工。加固的地基土主要为粉土及砂土,试夯时发现夯击瞬间由于空气阻力会产生大量灰尘与飞砂,对环境保护与人身安全极为不利。经过研究后解决了这个问题。具体措施是在重锤中心与四周各钻1个直径5厘米圆孔且各孔对称分布,在每个孔的上方20厘米处各焊接一个横向档板。这样既减少了空气阻力产生灰尘,又避免了砂土顺着孔向上飞射对人身安全产生不利影响。经过改进后的设备落距可以减少1米,且夯实效果很好,对节能环保起到了积极作用,受到了当地主管部门的好评。
3.3 强夯施工后的质量检测。
3.3.1 检测方法。采用静力触探、钻探取样、室内土工试验(常规试验、土的湿陷性试验、轻型击实试验)、静载荷试验。
3.3.2 夯前、夯后地基土的主要物理力学指标对比表(见表1)。
3.3.4 强夯的有效加固深度。从静力触探及土工试验夯前、夯后数据对比分析可知,强夯有效加固深度大约7.0m~8.0m左右,比计划加固深度深1.0m左右。一般的多层建筑所需承载力均能满足要求。
3.3.5 土的击实试验与分析。依据设计要求在该场地取了六组土样进行轻型击实试验,测得土的最大干密度平均值dmax =1.74g/cm3,最优含水量opt=14.5% ,土的天然含水量15.4%,第②层粉质粘土控制干密度为1.65g/cm3,计算得压实系数λc =0.95。
3.3.6 检测结果分析。通过夯前、夯后试验数据对比分析,该场地第②层粉质粘土由可塑、稍密、高压缩性、湿陷性轻微至湿陷性强烈,变为硬塑、密实、中等偏低压缩性、不湿陷,承载力由180kPa提高至280kPa;第③层粉土由稍密至中密、高压缩性、湿陷性轻微到湿陷性强烈,变为中密至密实、中压缩性、不湿陷,承载力由130kPa提高至190kPa;第④层粉砂由稍密至中密,中压缩性、湿陷性轻微至湿陷性中
【摘 要】本文通过强夯法地基加固在某一工程中的应用,经过施工前后检测数据对比分析说明强夯法在本工程中的地基加固效果明显,取得了预期效果。
【关键词】强夯法;地基加固;湿陷性;夯击能
Strengthening the foundation of dynamic compaction in a engineering and improvement
Pan Guo-xin
(Jilin Province in the building construction design review Ding Co., Ltd Changchun Jilin 130021)
【Abstract】In this paper, dynamic compaction in a reinforced foundation engineering, through the construction of comparative analysis of test data before and after the dynamic compaction method described in the project's foundation reinforcement effect is obvious, and achieved the desired results.
【Key words】Dynamic compaction;Foundation reinforcement;Collapsible; tamping can
强夯法又名动力固结法或动力密实法,是法国Memard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法。这种方法可提高地基土的强度、降低土的压缩性,改善砂土的抗液化条件、消除土的湿陷性等,同时,夯击能还可提高土层的均匀程度,减少可能出现的差异沉降。强夯法具有加固效果显著、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工费用低等优点,在地基处理中应用较广。
1强夯法加固机理
1.1 非饱和土加固机理(动力密实)采用强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力密实的机理,即用冲击型动力荷载,使土体中的孔隙减小,土体变得密实,从而提高地基土强度。非饱和土的夯实过程,就是土的气相(空气)被挤出的过程,其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起的。在加固深度范围内,气相体积大大减小,最大可减少60%。
1.2 饱和土加固原理(动力固结)。用强夯法处理细颗粒饱和土时,则是借助于动力固结机理,即巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波,破坏了土体原有的结构,使土体局部发生液化并产生许多裂隙,增加了排水通道,使孔隙水能顺利逸出。待超孔隙水压力消散后,土体固结,强度得到提高。
2. 强夯法适用范围
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
3. 工程实例
3.1 场地地基土概述本场地地基土从上而下依次为粉质粘土、粉土、粉砂,经岩土工程勘察后发现该地基土具有不同程度的湿陷性,密实度较差、压缩性高、承载力低,地下水位在地面下10m左右。为消除地基土的湿陷性,提高土的密实度及承载力而采用强夯的方法对该地基土进行加固处理,该方法与其它方法相比能为建设单位节省一笔可观的资金。
3.2 强夯施工的有关技术参数及设备的改进本次强夯施工夯点布置采用正三角形,夯点间距5.0m。夯击遍数均为三遍,分一遍主夯、二遍主夯和满夯。主夯单击能为2000 ,每点13~15击,夯后整平回填,然后进行满夯,满夯单击夯能为1000 ,每点5击,夯印搭接1/4,夯后整平至设计高程。本工程依初步设计方案在场地有代表性地段进行了试夯,然后在试夯区内进行了检测,各项参数满足设计要求后进行正式施工。加固的地基土主要为粉土及砂土,试夯时发现夯击瞬间由于空气阻力会产生大量灰尘与飞砂,对环境保护与人身安全极为不利。经过研究后解决了这个问题。具体措施是在重锤中心与四周各钻1个直径5厘米圆孔且各孔对称分布,在每个孔的上方20厘米处各焊接一个横向档板。这样既减少了空气阻力产生灰尘,又避免了砂土顺着孔向上飞射对人身安全产生不利影响。经过改进后的设备落距可以减少1米,且夯实效果很好,对节能环保起到了积极作用,受到了当地主管部门的好评。
3.3 强夯施工后的质量检测。
3.3.1 检测方法。采用静力触探、钻探取样、室内土工试验(常规试验、土的湿陷性试验、轻型击实试验)、静载荷试验。
3.3.2 夯前、夯后地基土的主要物理力学指标对比表(见表1)。
3.3.4 强夯的有效加固深度。从静力触探及土工试验夯前、夯后数据对比分析可知,强夯有效加固深度大约7.0m~8.0m左右,比计划加固深度深1.0m左右。一般的多层建筑所需承载力均能满足要求。
3.3.5 土的击实试验与分析。依据设计要求在该场地取了六组土样进行轻型击实试验,测得土的最大干密度平均值dmax =1.74g/cm3,最优含水量opt=14.5% ,土的天然含水量15.4%,第②层粉质粘土控制干密度为1.65g/cm3,计算得压实系数λc =0.95。
3.3.6 检测结果分析。通过夯前、夯后试验数据对比分析,该场地第②层粉质粘土由可塑、稍密、高压缩性、湿陷性轻微至湿陷性强烈,变为硬塑、密实、中等偏低压缩性、不湿陷,承载力由180kPa提高至280kPa;第③层粉土由稍密至中密、高压缩性、湿陷性轻微到湿陷性强烈,变为中密至密实、中压缩性、不湿陷,承载力由130kPa提高至190kPa;第④层粉砂由稍密至中密,中压缩性、湿陷性轻微至湿陷性中