強夯法處理濕陷性

強夯法處理濕陷性黃土的施工方法

2007年7月4號前言：

在我國濕陷性黃土分布很廣，從地理位置上，主要分布在甘肅、陜西、山西、河南等地。從地貌上看，主要分布于黃土塬、黃土梁及河流高階地區(qū)，其厚度10m到40m不等。由于黃土多呈堅硬—硬塑狀態(tài)，孔隙大，垂直節(jié)理發(fā)育，粉粒含量較高，因而黃土在自重或一定荷載作用下受水浸濕后其結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著的附加下沉，以至于其上的建筑物遭到破壞。對于濕陷性黃土的處理，通常采用強夯法、粉噴樁、碎石擠密樁、以及換填土等。

1、概述：

山西晉侯高速公路位于晉東南，臨汾盤地內(nèi)，一期工程全長67公里，途經(jīng)4縣1市。在地貌上是從山區(qū)逐漸過渡到黃土丘陵區(qū)、黃土沖積傾斜平原區(qū)，其中從樁號K91+000~K130+101，全長40km左右，主要為II級濕陷性黃土。該段地層主要以Q3、Q2坡洪積物為主。Q3巖性以黃土為主，顏色為褐黃、淺黃、灰黃及紅色等色，多呈堅硬一硬塑狀態(tài)，局部間夾軟、流塑層。其中表層6～13m堅硬一硬塑黃土具II級自重濕陷，局部為III級自重濕陷。具體分布見表1。根據(jù)本工程濕陷等級，設(shè)計上采用了強夯法、粉噴樁、以及換填土三種方法。本文重點介紹強夯法施工。晉侯高速公路濕陷性黃土分區(qū)一覽表區(qū)級地貌地層時代濕陷厚度自重濕量總濕陷量濕陷等級K91+000～K122+550黃土丘陵及傾斜平原Q36．5m～13m7．0m～27.4m33.4m～96.5mII級自重濕陷局部為III級自重濕陷K123+600～K130+101傾斜平原

Q37.5m～10m7.5m～26.7m33m～63.6mII級自重濕陷，局部為III級自重濕陷2、強夯法強夯法亦稱為動力固結(jié)法，是由法國梅那（Menard）技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)。是利用吊裝機械將大噸位重錘提升到一定高度后突然釋放，利用自由下落的重錘產(chǎn)生的巨大夯擊能，在地基中產(chǎn)生沖擊波和動應(yīng)力，對地基進(jìn)行豎向擠密，從而減少土的壓縮性，提高地基承載力，消除黃土濕陷性。強夯機的掛扣強夯機的起吊強夯機起吊到計算高度夯錘的下落2.1機械設(shè)備的選擇強夯法施工的主要設(shè)備包括起重機、夯錘脫鉤、計數(shù)器。本工程使用的起重機為40t25t（40t≥2倍夯錘重量）自行式帶脫鉤裝置的履帶式起重機。夯錘結(jié)構(gòu)為鋼板外殼，內(nèi)部焊接骨架后澆筑混凝土制成，頂面均布著4個垂直貫通的直徑為7cm的通氣孔，夯錘底面直徑為2.4米，高0.9米，錘重10t。25t強夯機25t強強夯機2.2起起吊高高度的確確立假定起吊吊高度為為11米米。根據(jù)據(jù)設(shè)計要要求，采采用強夯夯法處理理時，其其加固深深度計算采采用經(jīng)驗驗公式H=aM×h/10式中H-------加加固深度度（本工工程設(shè)計計要求5～6米米）M-----夯夯錘重，，先用100KNh-----起起吊高度度，取11米（（設(shè)計要要求10～15米）a-----經(jīng)經(jīng)驗系數(shù)數(shù)，其值值在0.４～１１之間，，設(shè)計取取值0.55所以：H=O.55100×11/10=5.77m符合設(shè)計計要求5～6米米。因而而假定起起吊高度度11米米符合要要求。2.3強強夯的施施工方法法

2.3.1強夯點點位的布布置根據(jù)設(shè)計計及有關(guān)關(guān)規(guī)范,夯擊點點采用梅梅花形布布置,夯夯擊點間間距為2米,如如圖:夯點的布布置2.3.2強強夯的施施工工藝藝流程間隔７天2.3.2試試夯在正式進(jìn)進(jìn)行強夯夯前，先先進(jìn)行試試夯，以以便確定定最佳夯夯擊能量量及最大大夯擊數(shù)。當(dāng)單單擊夯擊擊能(W=Mh=100KN×11m=1100KN.m)與與最佳夯夯能對應(yīng)的夯擊數(shù)稱為最最佳夯擊數(shù)。恰當(dāng)當(dāng)選擇夯擊點數(shù)，，是取得良好加固固效果的一個重要因素。。夯擊數(shù)小,達(dá)不不到壓密加固效果果,夯擊數(shù)過大,不僅費用高而且不經(jīng)濟,有時還會降低地地基承載力。最佳佳夯擊能(最佳夯夯擊數(shù))的確定可采用單點夯夯沉量與夯擊次數(shù)數(shù)關(guān)系曲線確定,且滿足以下三個個條件：A、最后平均夯夯沉量不大于5cm。B、夯坑周圍不發(fā)發(fā)生過大隆起C、夯機不因夯擊擊下沉過深而發(fā)生生起錘困難.我們在現(xiàn)場選了三三個試夯區(qū),每試試區(qū)5個試夯點,詳細(xì)記錄每擊的的地基下沉量及地面變異,每連擊兩次后,進(jìn)行靜力觸探,記錄各層地基承承載力提高情況.各試點夯擊擊完成后進(jìn)行靜力力觸探,取得夯擊擊后的有關(guān)數(shù)據(jù).并繪成曲線圖。夯擊數(shù)-沉降量曲曲線圖（該圖為第一、二兩兩邊的曲線圖）一般的夯擊最初的的5～6擊，夯擊擊數(shù)、夯沉量曲線線陡增，各夯擊沉沉量增加幅度較大，此此時地基受到?jīng)_擊擊擠壓，土的密實實度增加，承載力力提高，壓縮性降低，，主要表現(xiàn)為塑性性變形。其后，隨隨著夯擊數(shù)的增加加，每擊的夯沉量逐漸減減少，此時地基土土的變形包括塑性性變形和彈性變形形。當(dāng)達(dá)到10擊以后，，每擊夯沉量、夯夯擊數(shù)、夯沉量曲曲線趨于平緩(如如上圖)，夯擊能主要消耗于地地基土的彈性變形形，因而確定單點點夯擊同時滿足下下列A、B兩項時可以止夯夯A.同一夯夯點最后兩擊的平平均夯沉量小于5cm（設(shè)計要求求）B.單點夯夯擊數(shù)大于10（（第一遍）、10（第二遍））、6次（第三遍遍）從曲線圖上也可得得出第一遍、第二二遍最佳夯擊數(shù)為為10擊，第三遍遍為6擊夯點布置和夯擊遍遍數(shù)（第一遍起奇數(shù)點點，第二遍偶數(shù)點點，第三遍滿夯））2.3.3夯擊遍遍數(shù)為3遍,即主主夯、副夯、滿夯夯.主夯夯擊奇數(shù)點,副夯夯擊偶數(shù)點點,最后一遍是滿滿夯,夯位之間,并相互之間搭接1/3夯位位.并夯平地基面面,每遍夯擊間隔隔7天,以利于土土基中含水量和孔隙水壓力消散.2.3.4特殊路路段強夯時應(yīng)注意意的事項1、路塹段段應(yīng)首先開開挖后夯擊擊，并根據(jù)據(jù)路堤強夯夯段的下沉沉量資料，，在開挖至至高于路基基設(shè)計標(biāo)高高一定值后后進(jìn)行強夯夯，使強夯夯后地面標(biāo)標(biāo)高低于并并接近設(shè)計計標(biāo)高。2、當(dāng)原地地面較濕或或含水量較較大時，應(yīng)應(yīng)等地面曬曬干后，在在進(jìn)行施工工，或者在在該段鋪上上10～20厘米的的碎石或石石渣。3、斜坡路路段原地基基的橫向或或縱向坡度度陡于1：：5的陡坡坡段時，需需先開挖出出滿足夯機機施工的臺臺階后，再再進(jìn)行施工工。4、冬季施施工時，當(dāng)當(dāng)凍土層厚厚度大于50厘米時時，則不宜宜進(jìn)行施工工。當(dāng)凍土土層厚度小小于50厘厘米時，在在施工時應(yīng)應(yīng)在原夯擊擊數(shù)上加夯夯2～3擊擊。2.3.5強夯的質(zhì)質(zhì)量控制強夯的質(zhì)量量控制主要要分為夯前前、夯中、、夯后的控控制。1、夯前檢檢測㈠夯前前需檢查場場地是否平平整。㈡對夯夯錘的重量量和夯錘的的底面積進(jìn)進(jìn)行檢查。。㈢對夯夯擊處理范范圍的原狀狀土進(jìn)行物物理力學(xué)試試驗，測量量原狀土含含水量、濕密度度、孔隙比比、土粒比比重、液塑塑限等。2、夯中的的檢查夯錘對準(zhǔn)夯夯點夯擊誤誤差不得大大于15cm，夯完完后檢查夯夯坑位置，，發(fā)現(xiàn)偏差和漏夯應(yīng)應(yīng)及時補夯夯糾正。若若因坑底傾傾斜而造成成夯錘傾斜斜時應(yīng)及時時將坑底整平，再再進(jìn)行下一一次夯擊。。夯擊過程要要有記錄夯夯擊次數(shù)；；夯擊過程程中發(fā)現(xiàn)的的異常現(xiàn)象象。如夯坑坑周圍出現(xiàn)隆起起、夯沉量量異常等。。3夯后檢查查在滿夯后，，對現(xiàn)場進(jìn)進(jìn)行平整和和壓實，達(dá)達(dá)到規(guī)范要要求的各項項技術(shù)指標(biāo)標(biāo)，滿夯7天后后，檢測濕濕陷性系數(shù)數(shù)、干密度度和承載力力指標(biāo)。㈠檢測濕陷陷性數(shù)、干干密度的頻頻率：強夯夯施工范圍圍內(nèi)每500m鉆探探一處，按按0～1m，1～2m，3～～4m，4～5m的的5m范圍圍內(nèi)共取5個點進(jìn)行行試驗。㈡承載力檢檢測頻率：：不同設(shè)計計夯擊能至至少檢測一一點，在同同一設(shè)計夯夯擊能段落落內(nèi)保證不不少于10000m2一點，采用用靜觸探法法檢測承載載力。3、總結(jié)通過采用強強夯處理濕濕陷性