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强夯法处理黄土地基的应用实例

2009-03-30 点击率:958
  [摘要]选择强夯置换法对饱和黄土地基进行处理,介绍其施工工艺并进行效果检测。  
  [关键词]地基处理 强夯置换法 饱和 沉降 效果检测  

兰州炼油厂工具容器10万m2 的原油储罐,罐径81m,设计要求地基承载里特征不底于350~400Pa,变形模量不底于20MPa,02程建设场地的渣油以回田区为主,西侧不分地区坐落田罐址上。愿渣油地有土堤围筑而成,土质松软,闸油池在工程建设之前通过堆土挤油、蒸气加热和有组织抽油得以回填。建设场地地基土层不均匀较差,场地地貌属于黄河南岸工级阶地。土层由上而下分为:①素填土与饱和黄土,以粉土粒,分布范围于厚度不等,土质不均匀,层间被原油污染成黑色,地下水位以下成饱和流塑状。②细沙层 仅出现在部分地段,层厚0.~1.2m,有液化的可能;③卵石层 层面标高与设计要求的地基处理后交工,标高相差6m右,颗粒较均匀。含较多圆砾,砾砂,局部含励土粘性土,层间夹有白砂含卵石透镜体。卵石层上部1~2m密,下部为中空状态,厚度大约9.5m。  
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强夯置换施工   
本工程使用直径为1.2m,罐底静压力为93kpa的强夯置换板先用夯锤。单击夯击能量1800KJ,夯击中心间距2.5m,正三角形布置,施工起夯面距卵石层顶面约3~4m,通过试夯确定的单点夯施工控制标准为:最后两式的夯沉量不大于10m。  
施工工艺为:  
开挖、清理并平整施工场地至起夯面标高,因场地松软,表层铺填厚度为80cm的砂卵石工作垫层。  
标出夯 1 遍夯点位置,<采用隔不隔点的工遍旋工方式>。  
    3) 其重机就位,夯锤置于夯点位置,调整脱钩装置限位钢丝绳,使夯锤落高达到夯击能量的要求,开始强夯置换施工。  
    4) 夯击过程中,边夯边往夯坑中填入天然级配砂卵石。当夯坑过深发生起锤困难或坑壁坍塌时向夯坑内填满料,记录填料数量。当夯点周围土体隆起影响时,应随时用挖掘机清理并运走,如此重复直至达到规定的夯击次数及应满足的条件,完成一个置换墩体的夯击。  
    5) 点夯完成后再次用挖掘机,清理夯点周围隆起的土体至砂石工作垫层面标高,并补充缺失的砂石工作面层。 
    6) 换夯点,重复步骤(3)~步骤(5)完成第一遍全部夯点的施工。  
    7) 重复步骤(2)~步骤(6),完成第二遍强夯置换施工。 
本工程的施工,单点夯的夯击次数为16~48击,单点的填料量为6~42m3 场地土的均质性很差,施工中控制最后两击的夯沉量达到统一标准尤为重要,为了确保强夯置换的深度,对单点的最少夯击次数也进行了控制。考虑到上层强夯施工对深层的影响,强夯置换后进行满意。  
地基处理效果检测  
  底层的强夯置换地基,在工程试夯阶段及工序交验前,分别在夯心及夯间进行了原位静载试验和重型动力触探检测,并进行了单点开剖。  
  单点开割结果反映,强夯置换所形成的砂石墩体形状如图1所示。墩体上口直径仅1.9~2.2m为夯锤直径1.6~1.8倍,下部直径达到2.3~2.5m,置换墩体已完全穿透软土层,底部基本连为一体,并与卵石层面相接,夯间残留土体中混合了较多的砂石料。强夯置换率达60%左右。  
  夯心和夯间的静载试验表明,各试验点的Q-S曲线均呈缓变型或近似直线变化,无明确的比例界限点,用相对沉降控制法确定地基承载力,夯心处地基承载力特征值可取594kpa,变形摸量可取37mpa,三夯间地基承载力特征值可取220kpa。按置换率60%计算,复合地基的承载力特征达到410kpa,变形摸量达到26mpa。  
部分动探点相对与夯点平面位置如图2所示。几条曲线的重型动力触探实验曲线,夯心处理击数N63.5达到11~50天,修正后平面值为19击,地基承载力特征值可取600kpa,变形摸量可取35mpa,三夯间动探击数N63.5达到3~22击,平均6击地基承载力特征值可取150kpa,变形摸量可取用10mpa,按置换率60%计算,复合地基承载力特征值达到420mpa,变形摸量达到25mpa。  
沉降观测  
  两油罐投入使用后进行的沉降观测记录反映,地基累计沉降量10~33mm,直径方向上的最大沉降差21mm。在罐壁周围等10m圆弧长度内的最大沉降差为12mm。沉降变形均满足设计要求。   
结语  
本工程实践证明,强夯置换法是处理饱和黄土地基的有效途径之一,通过合理选择施工参数,控制置换率,能有效地改善地基各项物理力学性能,满足工程对地基承载力的不同要求,做到任何可靠。  
强夯置换形式的置换墩体直径较大,墩体强度特征也夯间土差异较大,故车工艺对大面程均布荷载的建筑物地基处理为适用。  
为达到较大的置换深度,提高效率,强夯置换以采用罐底静载压力较大的夯锤为佳,但应注意单击能量过大,避免单击夯沉量过大而导致起锤困难,地面隆起过程中,高.坑壁坍塌严重问题。  
强夯置换过程中既有置换最用,又有夯实与混合作用应谨慎选择施工参数。要结合土层条件通过试夯确定最后而击夯沉量的控制标准,因单点夯击时要反复填料,累计夯沉量的测量误差较大,建议同时控制夯坑最少填料数量。 "
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