强夯置换法加固地基现场试验研究

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1、2012年l2月第12期城市道桥与防洪科技研究171强夯置换法加固地基现场试验研究李琳(广州市市政工程设计研究院，广东广州510060)摘要：为评估强夯置换施工对周边油气管道的影响，结合大亚湾石化区强夯置换加固路基工程，在试验路段(周边无油气管)布置了位移边桩、测斜管和强夯振动监测点。利用全站仪测量了地表变形情况；数字测斜仪测量了土体内部的侧向变形情况；振动测试仪记录了强夯施工时地表监测点的振动曲线。试验结果表明：深层侧向位移在2～4m深度范围内衰减较快，5m以下深层侧向位移基本为零；强夯置换振动的影响范围为25～30m。对位移和振动的监测数据的分

2、析，可知在5000kN·m的夯击能时：强夯置换施工的影响范围为25～3Om。关键词：强夯置换；现场试验研究；深层侧向位移；振动监测中图分类号：U416．03文献标识码：A文章编号：1009—7716(2012)12—0171～03设计采用强夯置换法加固。0前言强夯置换拟采用的夯击能为5000kN·m，夯强夯法就是利用起重设备将重锤提升到一定点间距4mX4m正方形布置，隔点跳夯，夯锤直的高度，然后使重锤自由下落，以巨大的冲击能量径1．4m，夯锤重量20t。强夯置换完成后再普夯作用在地基上，使土中产生极大的冲击波，以克服1～2遍，普夯采用15t重钢锤，

3、锤径2．5m，夯击土颗粒间的各种阻力，使地基压变以达到加固地能1500—2000kN·m。基的一种地基处理技术。强夯置换法是在强夯法1．2石化区与中海油埋管的关系的基础上发展起来的，采用长鼓形夯锤，对地基土由于石化区北侧有中海油地下埋管及地面管进行反复夯击并间断向夯坑回填碎石等硬质骨廊，中海油埋管埋深约3m，地下埋管和地面管廊料，在软土层中形成密实墩体的软基处理方法¨^4】。平面位置一致，距离石化区强夯边线27．0m。在强强夯和强夯置换法加固地基效果明显、影响夯置换的施工过程中，必须确保石化区北侧埋地深度大，目前，强夯法与强夯置换法已广泛用于建原油

4、管道及地面管廊架的的安全。为此，在无中海筑、公路、铁路、港口、机场等工程的地基处理。但油管线的试验路段进行强夯置换现场试验，以确对于强夯的加固范围、影响范围的研究还没有形定强夯置换施工的影响范围。成统一的标准，现行的规范[3，4]也没有对强夯法的2试验方案影响范围给出明确的定义，这给工程实践和工程建设的经济合同留下了较多隐患。如何定义强夯2．1试验目的的影响范围，国内外学者均进行了这方面的研究为确定强夯置换对周边管线、构筑物的影响，和探索】。本文结合大亚湾石化区强夯置换工程，拟通过设置地表监测点、深层测斜管和振动监测该工程周边有重要的油气管道，为判

5、断强夯置换点，全面掌握强夯置换施工在该场地的影响范围，施工对管道的影响，有针对性的进行了现场试验，有效保护周边管线和构筑物。根据试夯和监测结通过对试验数据的分析，得到了强夯置换施工时果，确定强夯置换施工的最小安全距离，分析强夯的相对安全范围。加固地基的效果。2．2监测内容1工程概况根据工地的实际情况，为确保管线和构筑物的1．1大亚湾石化区工程概况安全，设计对夯点周边30～50m的范围内设置变大亚湾石化区场地由素填土及淤泥质粉质粘形、振动监测点，以全面掌握强夯置换施工时对周土组成，素填土松散，素填土主要由块石、碎石不边管线和构筑物的影响。均匀混粘性土

6、等组成，碎块石含量大于70％，粒径监测点主要有以下三类：一般在5～50em，局部大于100em，为确保场区(1)地表变形监测点：在地表每隔一定间距设建筑物的安全和路基的工后沉降满足规范要求，置一个变形监测点，通过对该点的高程和坐标测量，掌握该点在强夯过程中的变形情况，测量仪器收稿日期：2012—05—21主要有水准仪和全站仪。作者简介：李琳(1974一)，男，广东台山人，高级工程师，从事道路工程设计与研究工作。--(2)深层测斜仪：先钻孑L埋设测斜管，在强夯172科技研究城市遭桥与防洪2012年12月第l2期置换前后通过’狈4斜仪测量出土体沿深度方

7、向的侧以上)，本次监测的位移绝对值不大，地表位移边向变形情况，测量仪器主要为数字测斜仪。桩最大值出现在W5、W8测点处，位移量分别达到(3)振动检测仪：通过在地面设置监测点，安10mm，11mm。而W4测点出现异常，距离夯点5m，装振动速度传感器、采集记录仪、供电系统及其他位移量仅为5mm。附属设施。记录实时的强夯振动曲线，再利用笔记3．2深层侧向位移本电脑及专用分析处理软件进行数据处理，得到利用数字式测斜仪对强夯置换施工前后进行强夯引起的振动速度和振幅。土体深层侧向位移监测，得到强夯置换的深度一2．3监测点的设置深层侧向位移曲线(见图3)。选择试

8、夯点(该试夯点也是强夯地基处理的置换桩)，在试夯点的东侧、南侧、西侧和北侧设置了。四个监测断面。共设置了10个变形监测点，