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以陕西某项目场平工程为例分析高填方地基强夯处理施工工艺

319 2020-07-22 15:18:29

[摘  要]本文以陕西延安煤油气资源综合利用项目场平工程为例,介绍了施工过程中通过结合本区域的地形、地质条件,采取合理有效的施工,填筑体最终达到了相应的密实效果和承载力,从而保证了工程质量,可为类似工程提供相关参考。

[关键词]高填方;强夯;地基处理;施工;检测

以陕西某项目场平工程为例分析高填方地基强夯处理施工工艺

0、前言

高填方地基强夯处理施工工艺解决了黄土地区深冲沟高填方回填地基处理地基承载力、回填土质的湿陷性及密实均匀性等问题,该施工工艺最大优势在于施工快捷、施工人员少、设备简单、节省投入。


1、工程概况

我国黄土分布较广,包括陕西、山西、宁夏、青海等地区,占全国土地的 6%。该项目位于陕西富县洛阳镇洛阳村。洛河把工厂分为四大部分,东区、西区、南区(污水处理厂)、北区(综合行政管理区),均采用开挖回填方式形成场地。西区场地将原有花期沟回填(高度达到72m)形成场区,土层自上而下分别为 Q4黄土、Q3黄土、粉质粘土和基岩。其中Q4黄土的天然容重与饱和容重分别为 16.7 和 18.0;Q3 黄土的天然容重与饱和容重分别为 17.0 和 18.5。边坡稳定系数(安全系数)1.303~1.308,暴雨、地震工况分别为 1.299 和 1.154,满足工程稳定性要求。但自重湿陷性黄土的分布深度为2.00~17.00m。强夯地基处理时,回填黄土湿陷性分布极不均匀。因此高填方地基处理存在诸多制约因素,施工处理难度较大。

 

2、施工工艺流程及操作要点

2.1、施工工艺流程

试夯→原地面场地平整→原土基强夯处理→填筑体回填及强夯处理→检测验收

2.2、操作要点

2.2.1、试夯

(1)回填厚度的确定:一方面依据设计方案确定夯后地基承载力特征值,另一方面实际施工监测核对强夯有效加固深度。试夯施工时要使夯点加固区域上、下层之间充分嵌固和咬合,上层夯点加固区域按照一定的比例延伸入下层,稳固高填方地基。

(2)夯击数的确定 

现场测试夯点夯击次数,并按以下要求严格完成施工:

①最后两击平均夯沉量:单击夯击能<4000kN.m时为50mm;当单击夯击能为4000~6000kN.m 时为100mm;当单击夯击能大于6000kN.m时为200 mm。

②夯坑周围地面不得有大的隆起,夯坑深度要合理,不能太深,避免发生提锤困难。

试夯时,应认真对强夯前后的场地标高进行观测,以确保夯后标高满足设计要求。

高填方场地回填和填筑体强夯分8层进行,第一层为冲沟回填碎石渗层,回填至该层顶后,统一采用8000kN.m高能级强夯一次性加固处理,8m×8m正方角形布点;自895m 至955.0m,最大厚度为 60m,分为七层回填和强夯施工,第二~四层每层回填厚度为12m,采用12000kN.m高能级强夯处理,10m×10m 正方角形布点。第五、六层回填厚度为8m,采用8000kN.m能级强夯处理,8m×8m正方角形布点;第七、八层回填厚度为4.5m~6.5m,采用4000kN.m能级,3m×3m正方角形布点进行强夯处理。

2.2.2、原地面场地平整

①施工前,必须明确地上和地下建筑设施的位置及标高,保护好施工范围内建筑物、地下构筑物、地下管线、挡土墙等。

②清除施工范围植物污染土、树木、建筑物的基础等,并做好排积水、清淤工作。

③为了保障施工机械正常运营、满足工程施工场地的运输要求,依据实地收集的场地平整度、密实度等数据,平整场地并明确标明夯面标高。

2.2.3、原地面强夯处理

采用原地面强夯处理方法,确定原土基强夯施工参数。强夯布点形式为10m×10m正方角形,主夯两遍,单点夯击能为12000kN.m,单点夯击数为20击,满夯一遍能级采用2000kN.m,夯锤搭接¼。

原土基强夯操作要点:

①除做好原地面场地平整的各项要求外,必须消除填筑体与原地基之间的软弱夹层。

②原地面自然坡度陡于1:5 ≧时,将自然地面开挖成宽度6m的台阶状。

2.2.4、高填方填筑体处理

(1)高填方土石方回填

①回填期间可采用挖方区土料。

②建立试验区,选取同一夯实试验区,检测夯实前、后填料的密实度。回填方法:依据填料的粗粒特性,分层堆填,达到更高的密实度。最大粗粒≦650mm,超过标准应及时破碎。

③用推土机推平碾压,强夯施工加固回填地基。分层填筑厚度2m左右,以满足施工机械的正常行走。

④强夯分层厚度按实际施工时考虑,不同强夯层分层厚度为 4.5~12m。

(2)填筑体强夯处理

①高填方强夯分层厚度的确定:依据强夯有效加固深度及夯击能的大小确定回填厚度。夯一层填一层,严禁抛填。

②高填方强夯施工工艺。按照由下而上的原则,分层回填、分层强夯。

2.2.5、检测验收

①原地面强夯处理检测:夯后检测要求消除原地面湿陷性全部消除,地基承载力及压缩模量达到设计要求。

②场平标高回填强夯检测:探井现场取样检测、载荷试验检测及钻孔标准贯入度试验和重型动力触探试验是强夯层检测常用方法。其中,荷载试验点布置与施工分区、上部建筑物相互结合;取样、标准贯入度试验或重型动力触探试验等检测方法的选取,根据填土材料确定,其检测点数量应按照标准加倍选取。试夯后探井现场取样做室内土工试验测得:重度γ( kN/m3)、土粒比重 ds、含水量w(%) ; 土样高度h0 (cm)及稳定后高度hp(cm)。

③沉降变形观测:设置沉降观测点,运用弹性力学法计算并定期观测沉降,结合两组数据统合评价填筑体的稳定、抗滑性。地基沉降量:ST =(1-U2)wobpo/Eo式中:ST:地基沉降量(mm);w0:沉降影响系数,B:均布条形荷载宽度(m),Po:均布条形荷载值(KPa) ,从观测点取得实际数据,代入计算后可得出地基沉降量(mm)。


3、质量控制措施

3.1、土石方工程质量控制措施

首先在施工现场树立标志显明的控制桩,定期复检,确保控制桩精度;其次,清除基底植物污染土、树根、建筑垃圾等,并做好排积水、清淤工作;最后实时测量跟踪工程回填,严格落实检测与施工一致,实现回填厚度及标高的设计要求。

3.2、严格落实施工监测

① 夯前检査夯锤质量及落距,确保夯击能量达到设计要求,设定夯点位置,明确夯位中心点,并画出夯位轮廓线;

②夯击前,复核夯点放线,确定落距;

③监测夯后夯坑位置、夯点夯击次数及夯击沉降量,如有偏差或漏夯应及时纠正。

3.3、保证施工机械辅助设备质量

①如遇软弱地基,起重机底座应铺垫长枕木或支垫。夯击前应在起重机加设防背杆缆绳,减轻臂杆晃动反弹避免机架倾覆;

②明显夯点中心位置,如夯锤落下倾斜应及时填平夯实。

③保证夯锤气孔畅通,如堵塞,应随时清除障碍物。此外,严密设计、组织强夯施工。

 

4、实施效果

厂区高填方回填强夯处理面积约为96万平方米。施工期间西北综合勘察设计研究院对高填方地基的强夯效果进行了跟踪检测,地基承载力地基承载力≥ 200kPa,回填土压实系数≥0.95,夯后土干密度较夯前提高了20%,压缩模量较夯前提高了57%。其指标均符合设计要求,得到了业主的好评。


5、结语

高填方地基强夯处理工艺,方法简单,使用设备少,施工快捷且节省投资。经实际运用及试验检测,地基加固效果显著。高填方地基强夯处理工艺具有良好的社会效益和经济效益,在以后地基处理中必将会得到更大的推广和应用。