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摘要:随着我国工民建工程项目的不断发展,各种地基处理技术也得到了不断的发展。现阶段,湿陷性黄土地基处理难度比较大,而强夯法是处理地基的一种有效的新型的方法之一,具有造价低、适应性广、工期短以及效果好的特点。目前强夯法主要应用于湿陷性黄土地基的处理。本文结合笔者多年的工作经验,在阐述强夯法概念的基础上,就强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用进行研究分析。
关键词:强夯法;湿陷性黄土;应用;研究
Abstract: along with the development of civil engineering projects, all kinds of foundation treatment technology is also being continuously development. At present, the collapsible loess foundation treatment difficult, and dynamic compaction method is an effective treatment of the foundation of the new type of one of the ways, with low cost, wide adaptability, short construction period and effect good characteristic. At present dynamic compaction method is mainly used in loess foundation of treatment. The author discusses many years of work experience, and in this paper based on the concept of dynamic compaction method, the dynamic compaction method in loess foundation processing applications of the study.
Keywords: dynamic compaction method; Collapsible loess; Application; research
中圖分类号:TU4文献标识码:A 文章编号:
1.绪论
湿陷性黄土指的是第四纪的全新统冲的洪积壤土、坡洪积的黄土状壤土,主要是粉质壤土为多见主,有部分砂壤土是湿陷性[1]。通常湿陷性黄土的地基处理不合理,会出现大沉降,进而造成路基失稳。通常垫层法、挤密法、预浸水法、桩基法以及单液硅化法、碱液加固法等是湿陷性黄土常用的地基处理方法,本文重点对强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用进行研究分析。
2.强夯法
2.1强夯法的概念
强夯法也称为动力固结法,它的基本原理为用上吨或者几十吨的重锤从高处下落,反复的夯击地面,在这个过程中,强大的夯击力在地基中形成强烈冲击波以及动应力,并朝着地基的纵深方向散播,利用动力加密,(也就是强大冲击力将地基压实,让土中的气体体积迅速减少)以及动力固结的方式(也就是强大冲击力和冲击波将土结构严重破坏,让土体的局部发生液化,进而出现许多裂隙,这些裂缝将成为孔隙水的排水通道),让浅层以及深处的地基土骨架由于受到程度不一的压缩或者是颗粒结构重新排列,从而达到密实固结的目的,大大提高地基土强度,同时也大大降低地基土的压缩性[2]。现阶段强夯法对地基的加固处理主要有3 种作用机理理论: 第一个是动力密实的机理理论,也就是应用强夯法对非饱和土进行加固时,强大冲击力可以将地基强制压密,让土中气体的体积大幅减少,促使土颗粒的骨架结构发生改变,空隙则被压缩密实,从而达到增强地基土的密实度。第二是动力固结的机理理论,也就是应用强夯法对细粒饱和土进行加固时,强大的冲击力以及冲击波会破坏地基土结构,让土体局部发生液化,进而出现裂隙,这些裂缝作为作为孔隙水的排水通道,达到固结土体的目的。第三是动力置换的机理理论,也就是应用强夯法对淤泥进行加固,强夯会把碎石全部挤入淤泥中,转变为整式置换或者是间隔夯入淤泥中,形成桩式的碎石墩。
2.2强夯法的技术参数
首先是强夯设备: 强夯设备一般是选择履带式的起重机,夯锤的质量为10t,起重的高度超过15m,,夯锤的平面是园形,圆形的底面直径为2.0m,由铸钢制成。在夯锤中,有5个上下互通的排气孔。一旦夯锤的大于卷扬机自身的起重能力时,则要借助滑轮组,并利用自动脱钩设备装置来保持夯锤的起落,一般自动脱钩设备装置可以应用杠杆又或者是其它的脱钩设备来解决。其次是强夯施工的参数:在选择强夯施工的参数时,应以工程得设计要求以及地质条件为根据,通常湿陷性黄土的地基,其的有效加固深度是在5~6m之间。点夯单击的夯击能一般是由低到高,主要是以1000、1500以及2000kN.m来进行试用,满夯单击的夯击能则是应用1000kN.m。夯点主要是按照梅花形状来设置,朝纵向布置5个夯点,每6m 就布置1个夯点,也就是在6×5 角点之处设置四个夯点,在中心点则设置1个夯点[3]。整个夯击主要分2次进行,每点夯点的夯击次数控制在5~8击,在第二次时时满夯,采用排夯方法,先从比较低的夯击能展开夯击,每点的搭接夯击次数控制在1~2 击之间。
3.强夯法在湿陷性黄土地基中的应用
3.1强夯法应用前的准备
在应用强夯法进行施工之前,必须要认真检查强夯场区以及四周地下管线标高以及位置等,同时在地面标出强夯边线。需要强夯的区间必须对其土壤进行实测,明确土壤最大的干密度以及湿陷的系数,如果含水量<7%时,则要增加它的其含水量。如果地基的含水量> 20%时,则樱花粉为过湿地段, 为了预防在强夯过程中出现“弹簧土”的情况,则要等地段晾晒比较合适之后再进行施工,换土处理也是一个有效措施。如果地下水位相对高的地段,则应用人工方法来降低地下的水位,同时在表层铺2.0m 以下的砂砾层,这样才可保证机械设备的顺利通行[4]。为了预防雨水或者场外的地表水流进场内,影响强夯效果,需要在场区以及场区的四周开挖临时的排水沟。应将夯区内的垃圾以及植被等杂物清除干净, 以确保夯在锤落地时,能够始终保持基本推平或者是 2.2 分段推平的水平状态。
3.2强夯法主要的应用施工工序
要提高强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用效果,必须要把握好每一项施工工艺。具体的施工工艺如下:(1)以夯点文根据布置施工图,应用白灰将第一遍的夯点位置清楚标出来,认真测量强夯之前的场地高程。(2)做好起重机的就位,并让夯锤对准每一个夯点的位置,认真测量强夯之前的的锤顶高程。(3)起吊夯锤,起吊到预先设置好的高度后,脱钩,让夯锤自由下落,接着下放吊钩[5]。认真测量锤顶的高程。药确保夯锤的平稳, 如果发现由于坑底倾斜导致的夯锤歪斜现象,则要及时整平坑底。(4)按照上述的步骤夯击第一遍的所有夯击点。(5) 应用推土机推平夯坑,根据已明确的夯点来布置相关的施工要求,再应用上述的步骤来逐一进行第二遍所有夯点的夯击,最后应用低能量的满夯法把场地的表层松土进一步夯实。(6)为了使表层松动土进一步的压实,在实施强夯之后,在应用8~21t重的振动压路机将地层松动土进行振压处理,直至使它满足路基的相关规范设计所要求的压实度,在完成压实之后,再认真测量场地的高程。(7)在完成强夯之后,对路基的沉降量展开相应的观测。
3.3施工检测
首先,在强夯的过程中,必须做好监测,监测工作必须要由专人来负责,而且要详细记录各种参数以及施工情况。其次,在开夯之前,认真检查夯锤的重量以及其落距,检查夯锤的吊环是否已经准确处在重心的位置。最好还要按照相关的设计数据仔细检查每一个夯点得夯击次数、每夯夯击的夯沉量以及四周挤出和隆起的状况。
4.强夯法应用于湿陷性黄土地基处理中的施工注意事项
强夯法应用于湿陷性黄土地基处理中,必须要注意如下几个细点问题:( 1) 在进行强夯施工之前,平整场地是基础,可以先用推土机进行2遍预压,场地的四周要做好排水道。( 2) 夯点定位工作要到位,要应用白灰将施工场地的各个夯点的中心位置醒目的标出来。( 3) 为了确保强夯的处理效果,要将强夯的范围扩大到工程边线的外侧,各1 m。( 4) 夯锤一定要设置足够的排气孔,以避免出现“气垫效应”以及“真空效应”,进而影响到夯击的效果。( 5) 要确保夯锤是平稳自由的下落,如果倾斜下落或者是坑底面发生倾斜时,则会损失大量能量,进而影响到施工得质量。( 6) 在强夯过程中,必须要做好监测工作的记录工作。
5.结束语
应用强夯法来处理湿陷性黄土的地基处理,可以有效增加土体的密实度,让土体有足够的防隔水功能,动力固结有效消除了土体自身的湿陷性,同时有效增加土基的稳定性以及强度。在完成强夯处理之后,地基强度得到了很大成大的提高,而且地基自身的不均匀性也得到较大程度的改善。总而言之,在强夯处理之后的地基,基本上满足了工民建工程的要求。强夯法处理工艺值得在濕陷性黄土的地基处理中展开进一步的推广和使用。
【参考文献】
[1] 张继文,屈百经,王军,王东红,刘生军. 超高能级强夯法加固湿陷性黄土地基的试验研究[J]. 工程勘察. 2010(01).
[2] 张勇. 三湿陷性黄土的判定及地基处理[J]. 中国新技术新产品. 2010(02).
[3] 殷征,肖明贵,顾展飞,李成庆. 浅谈湿陷性黄土性质及常用地基处理方法[J]. 科技信息. 2011(09).
[4] 贺娜. 论二元复合地基在湿陷性黄土地基处理中的应用[J]. 科技情报开发与经济. 2011(08).
[5] 高瑞涛,吴英波,丁小军. 浅谈强夯法处理湿陷性黄土地基[J]. 黑龙江科技信息. 2009(10).
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:强夯法;湿陷性黄土;应用;研究
Abstract: along with the development of civil engineering projects, all kinds of foundation treatment technology is also being continuously development. At present, the collapsible loess foundation treatment difficult, and dynamic compaction method is an effective treatment of the foundation of the new type of one of the ways, with low cost, wide adaptability, short construction period and effect good characteristic. At present dynamic compaction method is mainly used in loess foundation of treatment. The author discusses many years of work experience, and in this paper based on the concept of dynamic compaction method, the dynamic compaction method in loess foundation processing applications of the study.
Keywords: dynamic compaction method; Collapsible loess; Application; research
中圖分类号:TU4文献标识码:A 文章编号:
1.绪论
湿陷性黄土指的是第四纪的全新统冲的洪积壤土、坡洪积的黄土状壤土,主要是粉质壤土为多见主,有部分砂壤土是湿陷性[1]。通常湿陷性黄土的地基处理不合理,会出现大沉降,进而造成路基失稳。通常垫层法、挤密法、预浸水法、桩基法以及单液硅化法、碱液加固法等是湿陷性黄土常用的地基处理方法,本文重点对强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用进行研究分析。
2.强夯法
2.1强夯法的概念
强夯法也称为动力固结法,它的基本原理为用上吨或者几十吨的重锤从高处下落,反复的夯击地面,在这个过程中,强大的夯击力在地基中形成强烈冲击波以及动应力,并朝着地基的纵深方向散播,利用动力加密,(也就是强大冲击力将地基压实,让土中的气体体积迅速减少)以及动力固结的方式(也就是强大冲击力和冲击波将土结构严重破坏,让土体的局部发生液化,进而出现许多裂隙,这些裂缝将成为孔隙水的排水通道),让浅层以及深处的地基土骨架由于受到程度不一的压缩或者是颗粒结构重新排列,从而达到密实固结的目的,大大提高地基土强度,同时也大大降低地基土的压缩性[2]。现阶段强夯法对地基的加固处理主要有3 种作用机理理论: 第一个是动力密实的机理理论,也就是应用强夯法对非饱和土进行加固时,强大冲击力可以将地基强制压密,让土中气体的体积大幅减少,促使土颗粒的骨架结构发生改变,空隙则被压缩密实,从而达到增强地基土的密实度。第二是动力固结的机理理论,也就是应用强夯法对细粒饱和土进行加固时,强大的冲击力以及冲击波会破坏地基土结构,让土体局部发生液化,进而出现裂隙,这些裂缝作为作为孔隙水的排水通道,达到固结土体的目的。第三是动力置换的机理理论,也就是应用强夯法对淤泥进行加固,强夯会把碎石全部挤入淤泥中,转变为整式置换或者是间隔夯入淤泥中,形成桩式的碎石墩。
2.2强夯法的技术参数
首先是强夯设备: 强夯设备一般是选择履带式的起重机,夯锤的质量为10t,起重的高度超过15m,,夯锤的平面是园形,圆形的底面直径为2.0m,由铸钢制成。在夯锤中,有5个上下互通的排气孔。一旦夯锤的大于卷扬机自身的起重能力时,则要借助滑轮组,并利用自动脱钩设备装置来保持夯锤的起落,一般自动脱钩设备装置可以应用杠杆又或者是其它的脱钩设备来解决。其次是强夯施工的参数:在选择强夯施工的参数时,应以工程得设计要求以及地质条件为根据,通常湿陷性黄土的地基,其的有效加固深度是在5~6m之间。点夯单击的夯击能一般是由低到高,主要是以1000、1500以及2000kN.m来进行试用,满夯单击的夯击能则是应用1000kN.m。夯点主要是按照梅花形状来设置,朝纵向布置5个夯点,每6m 就布置1个夯点,也就是在6×5 角点之处设置四个夯点,在中心点则设置1个夯点[3]。整个夯击主要分2次进行,每点夯点的夯击次数控制在5~8击,在第二次时时满夯,采用排夯方法,先从比较低的夯击能展开夯击,每点的搭接夯击次数控制在1~2 击之间。
3.强夯法在湿陷性黄土地基中的应用
3.1强夯法应用前的准备
在应用强夯法进行施工之前,必须要认真检查强夯场区以及四周地下管线标高以及位置等,同时在地面标出强夯边线。需要强夯的区间必须对其土壤进行实测,明确土壤最大的干密度以及湿陷的系数,如果含水量<7%时,则要增加它的其含水量。如果地基的含水量> 20%时,则樱花粉为过湿地段, 为了预防在强夯过程中出现“弹簧土”的情况,则要等地段晾晒比较合适之后再进行施工,换土处理也是一个有效措施。如果地下水位相对高的地段,则应用人工方法来降低地下的水位,同时在表层铺2.0m 以下的砂砾层,这样才可保证机械设备的顺利通行[4]。为了预防雨水或者场外的地表水流进场内,影响强夯效果,需要在场区以及场区的四周开挖临时的排水沟。应将夯区内的垃圾以及植被等杂物清除干净, 以确保夯在锤落地时,能够始终保持基本推平或者是 2.2 分段推平的水平状态。
3.2强夯法主要的应用施工工序
要提高强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用效果,必须要把握好每一项施工工艺。具体的施工工艺如下:(1)以夯点文根据布置施工图,应用白灰将第一遍的夯点位置清楚标出来,认真测量强夯之前的场地高程。(2)做好起重机的就位,并让夯锤对准每一个夯点的位置,认真测量强夯之前的的锤顶高程。(3)起吊夯锤,起吊到预先设置好的高度后,脱钩,让夯锤自由下落,接着下放吊钩[5]。认真测量锤顶的高程。药确保夯锤的平稳, 如果发现由于坑底倾斜导致的夯锤歪斜现象,则要及时整平坑底。(4)按照上述的步骤夯击第一遍的所有夯击点。(5) 应用推土机推平夯坑,根据已明确的夯点来布置相关的施工要求,再应用上述的步骤来逐一进行第二遍所有夯点的夯击,最后应用低能量的满夯法把场地的表层松土进一步夯实。(6)为了使表层松动土进一步的压实,在实施强夯之后,在应用8~21t重的振动压路机将地层松动土进行振压处理,直至使它满足路基的相关规范设计所要求的压实度,在完成压实之后,再认真测量场地的高程。(7)在完成强夯之后,对路基的沉降量展开相应的观测。
3.3施工检测
首先,在强夯的过程中,必须做好监测,监测工作必须要由专人来负责,而且要详细记录各种参数以及施工情况。其次,在开夯之前,认真检查夯锤的重量以及其落距,检查夯锤的吊环是否已经准确处在重心的位置。最好还要按照相关的设计数据仔细检查每一个夯点得夯击次数、每夯夯击的夯沉量以及四周挤出和隆起的状况。
4.强夯法应用于湿陷性黄土地基处理中的施工注意事项
强夯法应用于湿陷性黄土地基处理中,必须要注意如下几个细点问题:( 1) 在进行强夯施工之前,平整场地是基础,可以先用推土机进行2遍预压,场地的四周要做好排水道。( 2) 夯点定位工作要到位,要应用白灰将施工场地的各个夯点的中心位置醒目的标出来。( 3) 为了确保强夯的处理效果,要将强夯的范围扩大到工程边线的外侧,各1 m。( 4) 夯锤一定要设置足够的排气孔,以避免出现“气垫效应”以及“真空效应”,进而影响到夯击的效果。( 5) 要确保夯锤是平稳自由的下落,如果倾斜下落或者是坑底面发生倾斜时,则会损失大量能量,进而影响到施工得质量。( 6) 在强夯过程中,必须要做好监测工作的记录工作。
5.结束语
应用强夯法来处理湿陷性黄土的地基处理,可以有效增加土体的密实度,让土体有足够的防隔水功能,动力固结有效消除了土体自身的湿陷性,同时有效增加土基的稳定性以及强度。在完成强夯处理之后,地基强度得到了很大成大的提高,而且地基自身的不均匀性也得到较大程度的改善。总而言之,在强夯处理之后的地基,基本上满足了工民建工程的要求。强夯法处理工艺值得在濕陷性黄土的地基处理中展开进一步的推广和使用。
【参考文献】
[1] 张继文,屈百经,王军,王东红,刘生军. 超高能级强夯法加固湿陷性黄土地基的试验研究[J]. 工程勘察. 2010(01).
[2] 张勇. 三湿陷性黄土的判定及地基处理[J]. 中国新技术新产品. 2010(02).
[3] 殷征,肖明贵,顾展飞,李成庆. 浅谈湿陷性黄土性质及常用地基处理方法[J]. 科技信息. 2011(09).
[4] 贺娜. 论二元复合地基在湿陷性黄土地基处理中的应用[J]. 科技情报开发与经济. 2011(08).
[5] 高瑞涛,吴英波,丁小军. 浅谈强夯法处理湿陷性黄土地基[J]. 黑龙江科技信息. 2009(10).
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。