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关于强夯法在复杂山地高填方地基施工中的应用

作者

胡涛

湖南省建筑设计院集团股份有限公司 湖南长沙 410000

1 引言

强夯法是通过夯击能将软弱地基中的土体夯实,通过夯击次数控制土体密实程度,从而提高地基的承载力和稳定性,减少后期填方土的沉降。该方法具有施工简便、效率高、加固效果显著等优点,在高填方地基的处理中能广泛应用。本文结合古丈县芙蓉学校项目的实际施工情况,总结强夯法在复杂山地高填方地基施工中的应用结果。

2 工程概况

古丈县芙蓉学校项目位于湖南省湘西土家族苗族自治州古丈县,地处山谷之中,地势崎岖,为典型的山地地形。项目总用地面积为 160 亩,总建筑面积为63580 ㎡。场地内高程落差达120 余米,最大设计边坡约60 米高,项目土石方开挖总量达 104 万 m ³,土石比为 5:5 。项目设计采用填沟拓平的方式形成建筑台地,场内总回填土量达 55 万 m³,最深回填深度为 20 余米。为确保回填土的稳定性和承载力,项目采用了强夯法进行回填土方的处理。

3 强夯法的施工技术要点

3.1 施工准备

在强夯施工前,需进行充分的技术准备。首先,根据设计要求和现场条件编制专项施工方案(施工顺序、施工工艺、进度控制、安全控制、质量控制等),并经总监理工程师批准实施。其次,按设计要求组织强夯设备的进场,进场后应对设备进行检查验收,包括设备的型号、夯击能、夯锤的尺寸、设备工作性能等。再次,组织技术人员对强夯施工工艺及机具设备进行技术培训和技术交底,使施工人员熟悉掌握操作流程,确保施工质量和施工安全。此外,还需对强夯场地进行复测,确保施工参数的准确性。

3.2 截水沟、盲沟、抗滑桩的设置

本项目地处山地,在山谷回填大方量土方,为确保回填质量和回填土体的稳定性,在大面积回填土之前,应在山谷底部设置盲沟,在回填土区域上方设置截水沟,防止雨水和地表水对回填土的冲刷。回填强夯施工完毕后,在沟口设置抗滑桩,防止大体积填方土体的滑移。

3.3 回填土的摊铺

回填土的质量是强夯施工的关键环节之一,施工前需做好场地的排水工作,避免雨水、地表水对填土层进行冲泡。当场地内有树木、草皮、垃圾等杂物时,应及时清理干净,回填土中大粒径石块应清理,控制回填土中大石块粒径颗粒不大于 100mm ,并严格按设计要求控制回填土的含水率和回填厚度,当发现填料含水量过大时应及时进行晾晒或换土回填处理,应保证填筑质量满足设计要求。

回填土运输可采用自卸汽车装运、也可采用挖掘机转运,具体施工时应根据实际运输距离和条件进行经济数据分析,采用合适的运输方式进行土方运输,采用自卸汽车运输时,应提前规划好车辆行驶路线,保证运输安全。回填区域土方到位后,应同时采用推土机或挖机进行平整摊铺,并配备适量人工清理杂物、辅助土方平整。

3.4 施工主要参数

夯击能 Σ=Σ 锤重 × 高度

回填压实系数:0.93

3.5 施工工艺及试验段

回填区域测量——回填土运输——回填土平整——复测回填土厚度——夯点布置——夯击就位——点夯——平整夯孔——满夯——搭接处补夯——检测

正式施工前应组织试验段施工,试验段施工的目的为了确定回填土最佳含水率和厚度、夯击能大小、夯击击数等参数,试验段经验收合格后进行大面积施工。

本项目最深回填厚度超20 米,采用分层强夯,每层厚度小于5 米,夯击采用点夯和满夯,对强夯交接区进行补夯的施工方法进行回填土的夯实处理。选择夯击锤重 20 吨,锤底直径 2.5 米,夯击点位间距 5 米,点夯基数 12 击,满夯击数8 击的施工方法。

3.6 施工中异常状况的处理

弹簧土现象:立即暂停夯击,翻晒填料至含水率合格;或采取换土回填替换弹簧土。

夯坑偏斜:暂停夯击,将夯坑重新回填,重新定位夯击。

3.7 质量检验

强夯处理的地基,其质量检验主要包括压实度和强度的检测。通过现场试验和检测结果,对强夯法处理后的地基质量进行载荷板试验,采用灌砂法进行压实度检测,其强度和压实度均达到设计要求。

4 施工安全

强夯施工中应建立健全安全保障体系和安全控制措施,编制专项施工安全方案,每日开工前应对机器设备进行检查,对操作人员进行岗前培训和班前安全活动教育。在施工区域设立警戒线,并派专人值守,施工区域内严禁站人,防止机器伤害和夯击锤击起的土粒或碎石发生伤害事故。

夜间施工:应设置充足的照明条件和警示标志,并对作业区进行封闭管理,派专人值守,严禁非作业人员进入工作区域。作业完毕后,应落下夯击锤,停放好作业设备,检查无隐患后组织作业人员撤出作业场地。

5 强夯法在复杂山地地形中的应用的优势

1)施工简便,缩短工期:强夯施工简便,操作简单,布置灵活,可根据现场实际情况灵活布置施工区域,从而提高机器的使用效率,加快施工进度,缩短建设工期。

2)质量可靠:通过夯击能将软弱回填土体夯实为压实度合格的填土层,显著提高地基的承载力和稳定性,填土沉降变形得到有效控制。

3)施工效率高:强夯施工能显著提高施工效率,一台设备单日可完成1200㎡——1500 ㎡的回填土处理。

4)经济效益好:强夯法施工的市场价格低,经济效益好。

5)适应复杂地形:强夯法施工灵活,操作简便,能适用于复杂山地地形,能够有效处理高填方地基的施工难题。

6 结论

强夯法在古丈县芙蓉学校项目中的应用表明,该方法在复杂山地高填方地基施工中具有显著的优势。通过合理的施工准备、垫层铺填、夯区整平和质量检验,能够有效提高地基的承载力和稳定性,减少沉降量,有效解决了复杂山地高填方地基的承载与沉降变形控制难题,工程实践验证了该方法的可靠性。本文为类似复杂地形条件下的地基处理提供了参考和借鉴。

参考文献:

[1]. 冯晓凯 . 复杂地形高填方地基强夯置换参数智能优化方法 [J]. 土木工程学报 , 2021, 54(S2): 78-84.

[2] 何勇 , 贺瑞 , 陈建敏等 . 泥岩高填方地基强夯设计及现场试验分析 [J]. 四川理工学院学报 ( 自然科学版 ),2019,32(04):55-61.

[3]DB37T 5136-2019 强夯地基处理技术规程,山东大学

作者简介:胡涛(1979.1-),男,汉族,湖南隆回,大专,主要从事工作方向:施工现场管理