泰安市某厂房地基强夯处理的探究

摘要:本文对强夯地基加固机理、设计参数、施工工艺等进行了阐述,并对厂房地基采用强夯处理提出建议,为今后类似地区采用同样措施提供依据。

毕业论文网   关键词:工业厂房; 强夯 ;加固机理 ;设计参数 ;施工工艺 ;建议       随着经济持续高效的发展,工业厂房也如雨后春笋般拔地而起,结构形式也日趋多样化。

地基的稳固与否直接关系到设备、厂房,甚至人员的安危。

强夯处理地基以其适用土质范围广、加固效果显著、功效高、施工快、施工费用低等特点被广泛采用

一、工程概况    泰安市某公司拟建一厂房,厂区范围内局部地基土上部3—12米块石回填成分不均,结构松散,承载力特征值低,具有高压缩性,居然引起地基不均匀沉降,不能满足设计要求。

现场采用强夯法,因强夯法具有施工简单、加固效果好,使用经济,工期短等特点。

二、强夯加固原理    强夯加固地基的机理,根据地基土质类别和加固的作用大致可以分为以下三个方面:   1、动力夯实。

对于非饱和土,特别是大孔隙、颗粒大的土质,夯锤自由下落,给地基土以强大冲击能量的夯击能,在土中产生冲击波和冲击应力,使土颗粒间产生相对位移,土颗粒孔隙中的气体压缩,体积减少从而达到土体密实的效果。

2、动力固结。

对于饱和粘土、孔隙小、细颗粒的土质,强大的夯击能在土中产生的冲击应力迫使土层空隙压缩,土体局部液化,在夯击点周围产生裂缝,形成良好的排水通道,使土中孔隙水消散,达到土体固结的效果。

由于软土的触变性,强度可大大提高。

3、动力置换。

采用强夯法将碎石整体或是部分碎石桩夯入软土层中,已达到提高地耐力的效果,其原理类似换填垫层和振冲法形成的碎石桩。

三、强夯设计参数   1、加固影响深度。

国内经大量实测统计分析,建议采用以下修正公式估算:H=K式中M—夯锤重力(KN),取23.6th—落距(锤底至起夯面距离)(m)k—折减系数,取0.5 H—加固影响深度,取8米。

通过计算得出h=12.7米,取13米。

结论:夯锤重量为23.6t,夯锤落距13米,夯击能力4000KNm。

2、夯点布置及间距。

夯点呈梅花型布置,夯距6.0m。

3、夯点击数及遍数    (1)夯击击数。

每遍每夯点夯击数可通过试验确定,且应同时满足下列条件:1)最后两击的平均夯沉量不大于50mm;2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起;3)不因夯坑过深而发生起锤困难。

总之,各夯击点的夯击数,应使土体竖向压缩最大,而侧向位移最小为原则,一般为3—10击。

(2)夯击遍数。

夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击能确定,一般采用三遍,前两遍4000 KNm能量夯击,最后一遍4000 KNm能量夯击,锤印搭接。

4、处理范围。

强夯处理范围应大于建筑物基础范围,每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2~1/3,且不小于3米。

四、强夯施工工艺    强夯施工程序为:清理、平整场地→标出第一遍夯点位置、测量场地高程→起重机就位、夯锤对准夯点位置→测量夯前锤顶高程→将夯锤吊到预定高度脱钩自由下落进行夯击、测量锤顶高程→往复夯击,按规定夯击次数及控制标准,完成一个夯点夯击→重复以上工序,完成第一遍全部夯点夯击→用推土机将夯坑填平,测量场地高程→在规定的间隔时间后,按上述程序逐次完成全部夯击遍数→以高能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。

五、质量检测    1、强夯前场地应进行地质勘探,通过现场试验确定强夯参数(试夯面积不小于25m×40m)2、强夯地基承载力特征值应通过现场静载荷试验确定。

3、夯后地基土的质量检测时间应在强夯1周以上。

六、建议    针对工业厂房其结构的独特性,在采用强夯处理地基过程中建议应注意以下几点:    1、在强夯处理方案中,应明确对处理地基沉降差的具体要求,并且处理后的地耐力最好比强度要求等级更高。

要求强夯后地耐力的提高,势必对回填深度和强夯施工质量等提出更高的要求,对日后基础沉降起到了更好的预防作用。

2、强夯处理湿陷性黄土地基经济效果明显,但强夯处理成败与否和起夯面下一定厚度土层的含水率有关。

强夯施工过程中,必须做好必要的地面防水及排水措施,必要时建立水位观测井沉降观测系统。

尤其是采用强夯处理湿陷性黄土、页岩等易粉化及塑性指标比较高的土质时尤为重要。

工业厂房的建设用地大部分为土方回填区,回填工程数量大、工期短,很难全过程监管,回填质量难以保证。

主观上无法判定其浸水后的沉降量,这就需要做好防水工作。

特别是每年雨季前和每次暴雨后,对防洪沟、缓洪调节池、排水沟、雨水明沟及雨水集水井等进行检查,清除淤积物,保证排水畅通。

强夯后可采用500mm~1000mm厚3:7灰土作为过渡层,一方面起到防水作用,另一方面能够很好的预防其上结构的不均匀沉降

3、施工完成后,对于地基和基础采取必要的沉降观测。

对于地基土的沉降量也应采用必要的沉降观测,位置宜选在独立柱基基底外500~1000mm范围内。

根据地基和基础沉降量的数据,进行分析比对,以便日后采用更加合理的方案。

针对处于地势落差较大,容易存在滑坡现象的厂区应保证厂区外墙线离边坡有足够的距离。

其距离的确定应根据回填高度,落差高度和土质等情况采取合理的放坡。

情况允许的话最好在边坡砌筑挡土墙以防止滑移现象的出现。

参考文献   GB50202—2002,地基基础工程施工质量验收规范[S]    李奕武,某工程强夯地基处理的设计思路[J]广州:广州航海高等专科学校学报,2010.    杨飞,强夯加固地基的问题探讨[J]河南:土木建筑学术文库,2009.

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