CN108252291A - 25000KN.m强夯处理沿海回填超厚碎石土地基的施工方法 - Google Patents

25000KN.m强夯处理沿海回填超厚碎石土地基的施工方法 Download PDF

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张洁玙
杨印旺
李万福
檀艳青
武卫军
鲍元兆
张晓霞
谢俊平
任冬林
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/046—Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil

Abstract

本发明属于建筑工程中强夯地基处理技术领域，具体是一种25000KN.m强夯处理沿海回填超厚碎石土地基的施工方法。采用以下步骤，101～施工准备，确定起夯面施工，整平场地至起夯面标高；102～第一遍主夯能级施工；103～第二遍主夯能级施工；104～第三遍次夯能级施工；105～满夯施工；106～表层碾压。本发明的25000KN.m超高能级强夯进行地基处理，可以一次性处理17‑20m厚度的碎石土回填地基，并满足影响范围内深层软基的地基处理，具有处理效果明显、工艺简单、费用较低、工期短、环保等优点。

Description

25000KN.m强夯处理沿海回填超厚碎石土地基的施工方法
技术领域
本发明属于建筑工程中强夯地基处理技术领域，具体是一种25000KN.m强夯处理沿海回填超厚碎石土地基的施工方法。
背景技术
随着我国经济建设不断加快，建设用地呈现日趋紧张的趋势，填海造地是沿海城市解决建设土地的有效措施。随着填海面积增大、回填碎石土层厚度加深，地基土加固深度、承载力要求逐步提高。
强夯法是指为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。利用起吊设备，将几十吨（一般为10-40t）重锤提升至几十米（一般10-40m）高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层，达到加固回填土的目的。
常见的强夯能级大多在4000-8000KN.m，对于回填地基的处理深度大多在10米以内，随着超高能级强夯的发展，近年来，随着10000-15000kN.m强夯逐步在沿海地区的应用，但其处理深度也仅限于10-12米左右，达不到处理超过12米超厚回填碎石土地基的要求。
发明内容
本发明为了处理沿海地区一次性回填超厚（17-20米）碎石土地基而现有强夯处理能级无法达到（17-20米）处理深度，提供一种25000KN.m强夯处理沿海回填超厚碎石土地基的施工方法。
本发明采取以下技术方案：一种25000KN.m强夯处理沿海回填超厚碎石土地基的施工方法，采用以下步骤，
101～施工准备，确定起夯面施工，整平场地至起夯面标高；
102～第一遍主夯能级施工，在起夯面放出第一遍主夯能级夯点，进行25000KN.m能级的主夯点强夯，第一遍主夯点施工完成后，用推土机将夯坑整平，并用20×20m方格网测量场地标高，计算第一遍主夯场地夯沉量；
103～第二遍主夯能级施工；在整平后的场地上测放第二遍主夯能级夯点，然后进行25000KN.m能级第二遍主夯能级强夯施工，施工完成后，用推土机将夯坑整平，并用20×20m方格网测量场地标高，计算第二遍主夯场地夯沉量；
104～第三遍次夯能级施工；在整平后的场地上测放第三遍主夯能级夯点，然后进行10000KN.m能级第三遍主夯能级强夯施工，施工完成后，用推土机将夯坑整平，并用20×20m方格网测量场地标高，计算第三主夯场地夯沉量；
105～满夯施工；采用1500KN.m能级，满夯隔排分两遍施工，先放出第一排满夯排的基准线，第一遍施工按1、3、5…N排，一遍完成后，推平场地，放出第二遍满夯排的基准线，第二遍施工完成后，整平场地，用20×20m方格网测量场地标高，然后计算场地总夯沉量；
106～表层碾压，采用振动压路机振动碾压。
上述步骤102、103、104、105以及106中，采取以下施工参数：
对于处理沿海回填超厚碎石土地基，夯锤底面积采用4-6平方米，采用强夯夯锤直径为2.8米，锤重为95吨。
本发明的机理如下：
强夯处理地基是由高势能的夯锤自由下落时和地基土碰撞产生巨大的冲击波。夯击能大部分释放于可加固范围的地基中，使土体得到不同程度的压密加固。
本发明所述的25000KN.m超高能级强夯处理沿海回填超厚碎石土地基的施工工艺可充分发挥强夯能级组合的优势，将强夯技术应用于对于地基变形要求严格的软弱回填土地基。本发明采用的强夯能级达到25000KN.m，采用大直径夯锤深厚回填碎石土地基加固作业。本发明采用先超高能级、再降低的超高能级、后满夯的分遍强夯组合方式：
25000kN.m能级强夯加固的主要是深层碎石土及影响范围内深层软土地基（12米-20米）；
15000kN.m能级强夯加固的主要是中间层碎石土地基（8米-12米）；
1500kN.m满夯加固的主要是浅层碎石土地基（3米-8米）；
强夯完毕地面表层采用激振力200～400kN的振动压路机振动碾压处理，主要处理表层松层（3米以内）。
与现有技术相比，本发明的25000KN.m超高能级强夯进行地基处理，可以一次性处理17-20m厚度的碎石土回填地基，并满足影响范围内深层软基的地基处理，具有处理效果明显、工艺简单、费用较低、工期短、环保等优点。
附图说明
图1为25000KN.m夯点布置示意图；
图中1、2为25000KN.m主夯点；3为10000KN.m次夯点。
具体实施方式
实施例：
施工时先进行试验夯，从低能级逐级增加至规定能级，第一击提升高度10米，第二击提升高度15米，第三击提升高度20米，第四击提升高度25米。
具体施工步骤如下：
1）施工准备：
确定起夯面施工，整平场地至起夯面标高。
2）第一遍主夯能级施工：
在起夯面放出第一遍主夯能级夯点，进行25000KN.m能级的主夯点强夯，第一遍主夯点施工完成后，用推土机将夯坑整平，并用20×20m方格网测量场地标高，计算第一遍主夯场地夯沉量。
3）第二遍主夯能级施工：
在整平后的场地上测放第二遍主夯能级夯点，然后进行25000KN.m能级第二遍主夯能级强夯施工，施工完成后，用推土机将夯坑整平，并用20×20m方格网测量场地标高，计算第二遍主夯场地夯沉量。
4）第三遍次夯能级施工：
在整平后的场地上测放第三遍主夯能级夯点，然后进行10000KN.m能级第三遍主夯能级强夯施工，施工完成后，用推土机将夯坑整平，并用20×20m方格网测量场地标高，计算第三主夯场地夯沉量。
5）满夯施工：
采用1500KN.m能级，满夯隔排分两遍施工，先放出第一排满夯排的基准线。第一遍施工按1、3、5…N排。一遍完成后，推平场地，放出第二遍满夯排的基准线。第二遍施工完成后，整平场地。用20×20m方格网测量场地标高，然后计算场地总夯沉量。
6）表层碾压：
采用激振力200～400kN的振动压路机振动碾压。
施工顺序
（1）点夯施工顺序
a夯位放样，用白灰洒出夯位轮廓线。
b 架设水准仪，水准仪设在夯区边50米之外。
c测量夯击点地面高程。
d 夯机就位，稳车后调整臂杆角度至65度。
e测量锤顶高程并记录。
f提升脱钩器，标定落距并锁定脱钩器钢丝绳长度。
g提升夯锤，脱钩器打开夯锤自由落下。
h测量锤顶高程。
i重复步骤g—h，夯至规定的夯击数。
j移机进行下一点夯击，直至完成本遍全部夯点。
k每一遍点夯施工完毕，用推土机推平。
（2）满夯
a放出满夯每排基准线。
b夯机就位，锁定落距。
c锤印搭接1/4，夯完规定击数。
d夯后场地整平，标高测量。
（3）振动碾压
强夯完毕地面表层采用激振力200～400kN的振动压路机振动碾压处理，碾压5～8遍，直至无轮迹。
主夯施工工艺控制：
在夯击过程中夯坑会出现透水、锤偏情况，要及时填料，随着锤击数的增加，夯坑趋于稳定，透水现象不再出现，直至夯击至规定锤击数并满足最后两击平均夯沉量。
施工过程中，夯锤气孔应保持畅通,如遇堵塞,应立即清除。
（四）应用实例
基本概况（主要为地质、回填料、厚度等）
本工程为拟建新机场建设用地，位于辽东半岛西侧金州湾内，距岸约2km。场区土层自上而下分布为四大层，即第一大层海相沉积层，第二大层陆相沉积层，第三大层陆相沉积层及第四大层基岩层。陆域形成采用清淤换填方案，将第一大层软土层清淤换填，回填后场地标高在4.6m~4.7m。回填石料厚度20～23.5m，回填后石料下层为粘土、粉质粘土、粉土、粉细砂。本工程设计水位为：设计高水位：0.97m；设计低水位：-1.39m；极端高水位：2.24m（重现期：200a）；极端低水位：-2.99m（重现期：50a）。试验区采用25000KN.m超高能级强夯施工工艺，施工面积7200㎡。
检测结果：
1)超重型动力触探试验：加固后回填层的动力触探锤击数在15米深度以上范围内增长明显，15-18米开始减弱，18-20米有加固效果，但动力触探锤击数进一步减弱。
2）加固后，表层碎石土的固体体积率平均值分别为82.7%、86.2%，达到了设计及规范要求；
3）强夯加固后，表层碎石土的地基承载力特征值不小于150kPa。

Claims (3)

1.一种25000KN.m强夯处理沿海回填超厚碎石土地基的施工方法，其特征在于：采用以下步骤，
101～施工准备，确定起夯面施工，整平场地至起夯面标高；
102～第一遍主夯能级施工，在起夯面放出第一遍主夯能级夯点，进行25000KN.m能级的主夯点强夯，第一遍主夯点施工完成后，用推土机将夯坑整平，并用20×20m方格网测量场地标高，计算第一遍主夯场地夯沉量；
103～第二遍主夯能级施工；在整平后的场地上测放第二遍主夯能级夯点，然后进行25000KN.m能级第二遍主夯能级强夯施工，施工完成后，用推土机将夯坑整平，并用20×20m方格网测量场地标高，计算第二遍主夯场地夯沉量；
104～第三遍次夯能级施工；在整平后的场地上测放第三遍主夯能级夯点，然后进行10000KN.m能级第三遍主夯能级强夯施工，施工完成后，用推土机将夯坑整平，并用20×20m方格网测量场地标高，计算第三主夯场地夯沉量；
105～满夯施工；采用1500KN.m能级，满夯隔排分两遍施工，先放出第一排满夯排的基准线，第一遍施工按1、3、5…N排，一遍完成后，推平场地，放出第二遍满夯排的基准线，第二遍施工完成后，整平场地，用20×20m方格网测量场地标高，然后计算场地总夯沉量；
106～表层碾压，采用振动压路机振动碾压。
2.根据权利要求1所述的25000KN.m强夯处理沿海回填超厚碎石土地基的施工方法，其特征在于：上述步骤102、103、104、105以及106中，采取以下施工参数：
。
3.根据权利要求1所述的25000KN.m强夯处理沿海回填超厚碎石土地基的施工方法，其特征在于：对于处理沿海回填超厚碎石土地基夯锤底面积采用4-6平方米，采用强夯夯锤直径为2.8米，锤重为95吨。
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