浅谈高能级强夯施工技术的应用
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浅谈强夯法在地基处理中的应用强夯法是一种地基处理的新方法、新技术,诞生在法国,20世纪七十年代末传入中国。
本文从强夯法的定义及基本原理入手,探讨了夯击能选择、最佳夯击能与夯击次数、夯击遍数、夯点间距与夯击点布置、时间间隔及加固范围等强夯设计的基本参数。
结合强夯施工案例分析了强夯在实际应用中应用与注意事项,提出要根据施工场地和地质选用强夯法进行施工,不断改进强夯法。
关键词:强夯法地基处理施工应用目录一、强夯法理论概述 1(一)强夯法的定义 1(二)强夯法基本原理 1(三)强夯法的适用范围 2二、强夯法地基处理设计 2(一)夯击能选择 2(二)最佳夯击能与夯击次数 3(三)夯击遍数3(四)夯点间距与夯击点布置 3(五)时间间隔及加固范围 4三、强夯法施工过程 4(一)强夯施工准备 4(二)施工步骤4(三)质量检测与防振措施 5四、强夯法工程实例 5(一)工程概况5(一)强夯处理5(一)强夯法实施 5五、结论6浅谈强夯法在地基处理中的应用一、强夯法理论概述(一)强夯法的定义强夯法又称动力固结法,是20世纪60年代后期法国梅那尔公司在重锤夯实基础上创造的一种动力加固地基的方法。
它使用吊升设备将很重的锤(一般为8—40t)起吊至较大高度(一般为8—40 m)后,使其自由落下,产生巨大的冲击能量(一般为1100—4000kJ,最大可达8000k3)作用于地基,给地基以冲击和振动,从而在一定范围内使地基的强度提高,压缩性降低,改善地基的受力性能。
(二)强夯法基本原理1.基本原理强夯法广泛的应用于地基沉降处治工程中。
强夯法一般采用100~400kN的重锤,从6~40m的高处自由落下,对地基土施加强大的冲击能,在地基中形成冲击波和动应力,将地基土压密、振实,以加固地基土,达到提高地基强度、降低其压缩性的目的。
对地基的强夯处治,一方面是对地基产生压实和挤密作用;另一方面是通过强夯对地表下一定深度土层施加动力荷载,达到破坏土体结构强度、结构性大孔隙的作用。
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摘软土地基是一个工程项目中很重要的一个环节2所谓的强夯法就是为了加强软土地基的坚韧度(科技园4承载力对于本次这个工程的地基加固我们将采用的夯击力为锤底静压为5对于一个强夯方案的制定对于一个重锤的质量而言(下转第241页)
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随着我国经济和科技水平的提升参考文献[2]孟祥妹,赵振东.GPS 技术在道路桥梁工程测量中的应用[J].科技创新与应用.GPS (上接第238页)
(上接第239页)
损强夯土方法是现阶段整个建筑工程加固地基最常用的方
的论述将更好地展示出这种方法对于现代建筑行业的重要作参考文献《按照以往设计经验共配置]GJ/T 241。
浅谈高能级强夯加固抛石填海地基的工艺原理及特点摘要:随着我国施工技术的不断发展,强夯法的应用在深度和广度上都在进一步迅速发展中,强夯能级不断增大。
本文简单介绍了高能级强夯加固抛石填海地基的工艺原理及四个主要特点。
关键字:高能级强夯抛石填海工艺原理工艺特点一、引言强夯法是法国Menard 技术公司于上世纪60年代后期创造的一种地基加固方法,自上世纪70年代中期被介绍引进至国内,已广泛应用于工业厂房、民用住宅、大面积堆场、高等级公路、飞机场等多项工程的地基加固。
近几年因为我国石油化工、港口码头、船舶等大型基础设施产业持续快速的发展,沿海建设用地日益紧缺,国家不断通过大规模的填海造地,以满足该类型基础设施建设的发展需要,其中抛石填海被广泛使用。
但因此形成的地基常夹杂有淤泥杂质,极不均匀,而且比较疏松,不能满足大型项目建设需要。
采用高能级强夯(指单击夯击能大于6000kN·m的强夯)加固处理抛石填海地基,可更进一步提高地基土强度和均匀性,降低压缩性,减少工后沉降,改善其抵抗振(震)动液化的能力等具有明显的效果。
二、工艺原理2.1高能级强夯法机理强夯法的原理是应用物理学中的功能原理达到加固地基的目的,它是功能原理中势能和动能重复转化过程,是利用强大的夯击能,使土中反复出现很大的冲击波和应力,夯后产生如下物理变化:土体结构的破坏或液化,排水固结,能变恢复等。
最终达到提高土层的均匀性和强度、减少差异沉降的地基加固效果。
强夯产生的夯击能并不是全部用于地基的加固,正常夯击能的效率系数η=0.5~0.9。
与常规强夯法相比,高能级强夯通过更大的能量冲击,提高有效加固深度至10-20米,甚至更大,可进一步提高强夯的经济性、高效性,但其夯击能的效率系数比常规较低η=0.3~0.7。
2.2高能级强夯施工设计2.2.1夯击能及有效加固深度夯击能由夯锤质量及落距决定,关系式为:E=Wh加固深度可依据梅那公式计算H=K=K。
高速公路路基施工中强夯法的运用1强夯法的原理及特征1.1原理强夯法的施工方式主要是应用了密实原理、动力固结原理、动力置换原理等方面。
高速大路路基在建设施工的过程中,应用强夯法会给路基土层结构施加较大的作用力,土层结构会直接变形,土体会呈现出更强的密实性,使得路基承载性能有所提升,切实保证了交通运行的平安性。
在应用该方法施工的过程中,主要是利用重锤来进行路基的压实处理,这种大重量的铁锤直接降落在施工的位置上,使得该位置的土层消失了弹性与塑性变形,土粒之间会增大接触面积,使得该处更加的紧实,压实性也随之提高。
动力固结主要就是进行饱和土的压缩,将土体中存在的有机物进行分解处理,使得土体被更高的压缩,密实性也能够得到提升。
1.2强夯法的特征(1)加固性较强强夯法的施工可以更好的消退土体结构中所存在的空隙,解决承载性能不足、土体松散的状况。
为了可以使得该施工范围内土体的质量达标,应当通过提升土体干密度与压缩模量的方式来达到要求,使得土体具备较强的抗振性能。
此外,强夯法施工可以有效的消退土体的湿陷性,使得施工范围内土体结构更加的匀称。
(2)适用范围广强夯法在施工中可以有效的处理施工范围内的碎石土、粉土、杂填土等各种土质中。
在应用砾石、碎石等材料来进行强夯置换的过程中,要在施工现场内进行试验确定,以保证其施工后的性能达到要求。
(3)节约费用通过强夯法来实现土体的加固处理,除了强夯设备的成本之外,并没有其他的费用,整个施工过程的成本比较低,经济效益明显。
2工程概况某高速大路建设施工的总里程为183.34km。
经过前期地质勘察发觉,整个施工的路段中全部是湿陷性黄土土质,其对于工程的质量存在直接的影响。
因此,在工程项目开头之前,要对该路段实行必要的处理措施,防止消失严峻沉降的问题。
经过项目部管理人员的讨论之后确定应用强夯法来进行加固施工,从而可以满意工程的承载性能需要。
3强夯施工技术实施(1)平整场地。
强夯法施工开头前,要应用推土机来进行地表面的平整处理,通常来说预压施工要不低于2次,且在施工中应当确保机械设备可以自由进入到施工现场内,这就需要设置临时的车道,道路宽度、高度和强度都要达到设计方案的要求,以保证工程施工不会由于设备无法进入到施工现场而中止。
高能级强夯技术发展研究与工程应用高能级强夯技术是一种重要的建筑施工技术,它在工程应用中起到了关键的作用。
本文将从技术的发展研究和工程应用两个方面来探讨高能级强夯技术的相关内容。
一、高能级强夯技术的发展研究高能级强夯技术是在夯实土壤的过程中利用高频率、高振幅的夯击能量进行夯实,以达到提高土壤密实度和承载力的目的。
该技术的发展离不开对夯击能量、夯击频率、夯击深度等参数的研究和优化。
1. 夯击能量的研究夯击能量是指夯锤在夯击过程中对土壤施加的能量,它直接影响到土壤的夯实效果。
研究表明,夯击能量在一定范围内增加,可以提升土壤的密实度和承载力。
因此,如何合理确定夯击能量是提高夯实效果的关键。
2. 夯击频率的研究夯击频率是指夯锤在单位时间内夯击的次数,它对土壤的夯实效果也有着重要影响。
研究表明,夯击频率的增加可以增加土壤颗粒之间的摩擦力,从而提高土壤的密实度。
然而,夯击频率过高也会导致土壤颗粒的破碎和损坏,因此需要在实际工程中进行合理选择。
3. 夯击深度的研究夯击深度是指夯锤在夯击过程中向土壤内部传递的深度,它决定了夯实能量的传递效果。
研究表明,夯击深度的增加可以提高土壤的密实度和承载力,但同时也会增加工程的施工难度和成本。
二、高能级强夯技术的工程应用高能级强夯技术在土地改造、地基处理、路基夯实等工程中得到了广泛应用。
1. 土地改造在土地改造过程中,高能级强夯技术可以用于改善土地的承载力和排水性能。
通过对土壤的夯实,可以提高土壤的密实度,提高土壤的承载力,从而满足建筑物和基础设施的需求。
同时,夯实土壤还可以改善土壤的排水性能,减少地下水的积聚,防止土壤液化和沉降。
2. 地基处理在建筑工程中,地基处理是一个重要的环节。
高能级强夯技术可以用于地基的加固和加密,提高地基的承载力和稳定性。
通过夯实地基,可以减少地基的沉降和变形,保证建筑物的安全性和稳定性。
3. 路基夯实在道路工程中,路基夯实是确保道路平整和稳定的关键步骤。
浅析强夯法在建筑工程地基处理中的应用强夯法是一种常见的地基处理方法,它是在地面上使用锤击钻机或重锤等设备,将钢制板件或者钢管不断地打入地下,以改善地基土的力学性质,提高承载力和稳定性。
在建筑工程中,强夯法广泛应用于各种不同类型的地基处理工程中,例如建筑物的地基处理、道路工程的地基处理等等。
一般来说,强夯法在地基处理中的应用有以下几个方面:1. 提升地基承载力和抗沉降能力在进行建筑工程时,地基的承载力和抗沉降能力是至关重要的。
如果地基不够稳固,不仅会影响工程的安全性和稳定性,还会导致建筑物的变形和沉降等问题。
强夯法通过在地下不断打击老旧的土壤,可以改善土壤的物理结构,加密土壤颗粒,从而提高地基的承载力和稳定性。
2. 处理坚硬难以处理的地质环境在一些坚硬的地质环境中,如黏土、沙岩、石灰岩等,传统的地基处理方法可能无法达到预期的效果。
强夯法可以利用锤击钻机或重锤的强大动力,将锥形钢筒或钢管不断地打入土层中,从而有效地改善地基的物理性质。
3. 缩短施工周期、减少成本相比于传统的地基处理方法,如灌注桩、板桩等,强夯法不仅施工速度快,而且施工成本低,因为它不需要使用大型机械或设备,只需使用简单的工具就可以完成处理。
另外,强夯法也可以在较短的时间内完成地基处理,从而缩短施工周期,提高工程效率。
4. 减小对周围环境的影响强夯法不同于其他的地基处理方法,它不需要挖掘大量的土方,也不会对周围环境产生明显的噪音和震动。
因此,强夯法在一些城市建筑工程中被广泛应用,以减小对周围环境的影响。
综上所述,强夯法是一种功能强大、应用广泛的地基处理方法,通过不断锤击土壤,可以有效地提高地基的承载力和稳定性,缩短施工周期,减小影响,改善建筑物的安全性和稳定性。
然而,在使用强夯法的同时,需要注意选择合适的设备和技术,切勿在不适合使用强夯法的地质情况下强行使用。
论强夯施工技术在工程中的应用摘要:强夯施工是一种基础加固法,把夯锤举得很高,让它自由落体,给基础提供冲击力和振动能,从而把基础土体压实。
在短期之内,对地基的承载力进行了有效的提高,为施工提供了一种密实均匀的地基,并可有效地改变地基土的孔隙分布。
根据目前强夯施工的实际情况,在各个项目的施工过程中,都取得了很好的效果。
与其他施工方法相比,这种施工方法在成本、效果和工期上都有很大的优势。
基于此,本文对强夯施工技术在工程中的应用进行探讨与分析。
关键词:强夯施工技术;工程;应用强夯施工技术主要指的是对基础进行夯实处理,利用抬高夯锤再下落方式以及重力作用,来达到对基础进行有效处理的目的,将基础进行夯实压紧,降低土层的压缩系数。
强夯施工技术的施工适用范围广泛,可以满足普通土料地基的施工需求,尤其是在软土地基处理中,强夯施工技术的应用既简便又快速,在不影响周围居民工作生活的情况下,还可以节省成本,缩短工期。
一、强夯施工技术的概述强夯施工技术是法国在20世纪60年代发明的一种强夯施工方法,主要是利用一台巨大的吊车,将特定重量的重锤,从一定的高度自由落下,产生巨大的冲击力,从而达到强夯的目的,确保地基具有较高的承载力,同时也能达到一定的压缩模量,使土壤颗粒更加致密,形成一种均匀、高密度的基础[1]。
强夯施工技术又称动力固结法,是将重力势能直接转换为动能的各种波形,使地基土体在外力作用下重新排布,通过变形处理,迅速形成稳定的结构形态,符合地基加固的标准。
我国于20世记70年将其引入并开始使用,并被大量地应用到工业场所、建筑工程、高速公路、铁路等项目中[2]。
强夯施工技术具有操作简单、应用范围较广和施工周期较短的优点,还能够降低项目成本,满足工程技术标准。
二、强夯施工技术施工的优缺点强夯施工技术是采用大型起重机械,将夯锤提升至某一高度后,采用自动脱离装置,使夯锤从起重机械上脱离,在自重的作用下,以自由落体方式,与地面接触,产生夯击能量,从而打破土的原有结构,使其发生冲切,土体内部结构发生重组,极大提高了地基的承载力,其优点与不足:第一,机械简单,施工费用低廉。
高能级强夯技术在堆石高填方施工中的研究与应用赵伟张小艳万巧叶中国水利水电第十一工程局有限公司(450000)摘要:文章通过对贵州织金新型能源化工基地项目场平工程试验段高能级强夯施工技术的研究,针对回填料不同粒径、不同层厚、不同强夯能级分别进行试验,在保证安全、质量的前提下,取得最经济合理的施工参数,为今后挖山填谷等类似施工提供经验借鉴。
关键词:场平试验;高能级强夯;堆石高填方;施工参数1施工背景中国石化长城能源化工(贵州)有限公司60万t聚烯烃项目地处岩溶发育地区,地形地貌、工程地质条件和水文地质条件复杂,场区内顺层高边坡具有特殊的岩土结构特征和工程特性,场区同时又具有高填方、超大土石方量、建设环境复杂、相互影响因素多等特点。
为了解决工程建设中的一系列岩土工程问题,项目指挥部组织安排了针对性的岩土工程试验,开展了相关的专题研究工作,并组织召开了多次方案论证会。
最终确定先开始试验段针对回填区填料不同粒径、不同层厚、不同强夯能级的分别试验,取得经济合理的施工参数,为后续大场平设计提供借鉴。
2主要施工内容通过本工程的回填区强夯施工6种不同能级、4种不同处理厚度、2种不同粒径共计10种不同的施工参数分别进行试验,施工过程中控制采用夯击数、最后两击夯沉量双向控制,针对不同的能级、不同的处理厚度、不同粒径研究处理效果,得出最经济合理的施工参数。
3技术要求本工程低洼处需填筑32m,分为4层进行回填强夯进行处理,具体参数见表1。
收锤标准:10000kN·m能级点夯按最后两击平均夯沉量不大于20cm控制,8000kN·m能级点夯按最后两击平均夯沉量不大于15cm控制,6000kN·m能级点夯按最后两击平均夯沉量不大于10 cm控制,5000kN·m、4000kN·m、3000kN·m点夯按最后两击平均夯沉量不大于5cm控制。
4施工工艺强夯施工工艺流程如图1所示。
浅谈高能级强夯施工技术的应用【摘要】结合中化泉州重油码头工程湿陷性黄土采用高能级强夯法处理的几点体会和经验。
【关键词】湿陷性黄土;高能级;强夯处理;布置
中化泉州重油深加工项目配套码头仓储工程位于湄洲湾湾内南岸的青兰山与黄干岛之间水域,为侵蚀,剥蚀构造低山丘陵地貌,长年雨水沉积与人为改造,多处沟壑、山体成为农田和鱼塘,部分地段成湿陷性黄土深度达4~13 米之间,湿陷性比较严重。
为加固地基,保证罐基整体稳定性,设计在罐基下方长700m,宽度200m 的范围采用强夯地基加固处理,处理面积140000m2。
2010 年2 月~11 月施工,强夯处理结束10 天后邀请上海申元实验检测中心进行湿陷性系数、干密度和承载力检测,各项指标满足设计要求。
a 强夯工艺原理
强夯法,又称动力固结法,是用起重机械将8~40t 夯锤起吊到6~30m 高度后,自由落下,给地基以强大的冲击能量的夯击,500kn.m以上夯击能使土中出现冲击波和冲击应力,迫使土体孔隙压缩,在夯击点周围产生裂隙,土体气体逸出,使土粒重新排列,经时效压密达到固结,从而提高地基承载力。
工艺原理:湿陷性黄土主要由于黄土颗粒间隙过大,在大量渗水后,由于水的润滑效果使土体在自重及荷载的情况下发生沉陷。
强夯通过夯锤在一定高度下落后,在极短的时间内对地基土体施加
一个巨大的冲击能量,使得土体发生一系列的物理变化,如土体结构的破坏或液化、排水固结压密以及触变恢复等,其作用结果使得黄土的干密度大大增高,以减少或消除土的压缩性或湿陷性,从而加固地基。
b 高能级强夯设计要求及夯点布置
1.处理后地基土承载力特征值fak≥200kpa;有效加固深度范围内地基土加权压缩模量es≥18mpa。
2.夯点平面布置如下图:
强夯夯点布置示意图
c 强夯施工工艺
(1)第一遍夯点施工
施工前,平整场地,复测场地标高,应满足设计起夯面标高要求,然后用全站仪向施工场区内引测施工图角点控制坐标,经监理工程师验核无误后,再改用普通经纬仪按施工图布置第一遍夯点,夯点需用白灰标出,以方便夯锤就位。
强夯主机和夯锤就位后,要对夯锤的落距进行测量,并采取措施,使其在夯击过程中不被改变,确保每击均能达到设计单击夯击能,同时测量就位后的锤顶面标高和地面标高,锤顶面至自然地面的高度,为计算每击的夯沉量和夯坑深度提供依据。
将夯锤起吊至预定高度后自动脱钩,夯锤夯击地面,测量夯锤顶面标高,减去夯锤就位时的顶面标高就是第一击的夯沉量,如此反复进行,直至最后两击的平均夯沉量达到设计控制标准,停止夯
击,移动主机和夯锤至下一夯点,继续夯击,当满足控制条件后,停止夯击,重复以上操作,完成第一遍夯点施工。
(2)第二遍夯点施工
第一遍夯点完成后,在监理工程师的监督指导下,回填夯坑,平整场地,抄平地面,再用全站仪向施工场区内引测施工图角点控制坐标,经监理工程师验核无误后,按施工图布置第二遍夯点,夯点需用白灰标出,以方便夯锤就位。
(3)第三、四遍点夯施工中需要在第三遍点完成后进行罐中心和环墙处10000kn·m能级柱锤强夯置换的点夯施工,施工方法与第一遍完全相同。
⑷第五遍满夯施工
第五遍设计满夯施工时,不再进行夯点布置和夯沉量观测,仅控制夯击数、夯锤落距和夯印搭接情况即可。
强夯施工完成后,预计场地标高9.0m,应回填至设计标高10.0m,并采用1500kn·m能级满夯两遍,每点夯击3次,要求夯印1/3搭接。
满夯施工完成后,用推土机整平场地,平整碾压标高达到设计要求时,交付检测,并办理竣工交接手续。
d 回填料的控制
强夯施工前应在现场地标高基础上采取挖高填低工艺整平场地,使场地标高接近设计标高,强夯过程中,夯坑应用骨料回填,骨料的土石比应达到3:7,最大块石粒径不大于300mm,粘性土的含量不得大于5%。
对于块石粒径不满足上述要求的,应用风动凿岩机切割破碎;对于粘性土的含量大于5%的,应添加粗骨料,直至满
足设计要求。
点夯后,平整场地,使场地标高高于设计标高0.2m,然后进行满夯。
满夯后,用振机械碾压,使表层松散土层的压实度满足规范要求。
e 强夯重点、难点问题的处理
1.局部淤泥包的处理预案
场地回填过程中,由于受填土荷载作用,淤泥可能被推挤产生流动,淤泥面标高发生变化,在场地局部淤积并形成淤泥包。
遇到这种情况时,如果出现在浅层,进行换填,挖除淤泥,回填碎石土,再进行强夯处理;如果在较深部位,适当提高强夯夯击能,用强夯置换措施予以处理。
2. 夯坑施工处理预案
强夯施工时,不得在夯坑底有水或淤泥的情况下施工,如夯坑积水或出现淤泥,应开挖淤泥并回填碎石后,再进行施工。
3. 地面隆起处理预案
强夯施工过程中,如遇地面隆起,影响施工,则应在满足超孔隙水压力消散80%后继续施工的基础上,适时挖除隆起量,保持起夯面标高不变。
如隆起土方为淤泥,应适当超挖一定深度后,回填碎石土至起夯面标高,继续强夯施工,保证强夯施工设备能够正常作业。
4. 处理深度变化较大调整夯击能的处理预案
本场区整体基岩起伏面变化不大,填土的厚度较为均匀,基本控制在设计夯击能的有效处理深度范围之内。
但由于场地局部原状
软弱土层相对较厚,设计处理深度较大,此时,如果保持设计夯击能不变,即应增加夯击次数,如果与设计夯击能的有效处理深度有差异,即应适当提高或减小单击夯击能,确保处理深度满足设计要求。
f 结语
通过高能级强夯在湿陷性黄土地基加固处理中的应用,一方面大大提高了地基承载能力,保证了罐基整体稳定性;另一方面施工设备简单、节省劳力、节约材料、施工成本和费用较低,且有利于控制施工现场的文明施工。