降水联合强夯.doc

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1、真空降水联合强夯在东营广利港地基处理中的应用与研究东营广利港项目部刘00一、引言强夯法，又称动力固结法（对粘性土）或动力密实法（对砂性土），是指通过将很重的锤（8t—40t）从高处自由落下（落距6m—40m），产生巨大的冲击能量，给地基以强力冲击和振动，从而提高地基土体强度、降低其压缩性、改善砂土的震动液化条件和消除黄土湿陷性等的一种地基处理方法。然而，在工程实践中发现，应用强夯法处理地基时常常出现以下问题：（一）场地地下水位过高，易造成地表严重液化、夯坑积水等问题，影响加固质量和安全生产；（二）对于粘性土或夹淤职层砂土，由于强夯扰动破坏了土体结构，倒置土体渗透性

2、降低，超静孔隙水压力难以消散，会出现“橡皮土”现象，难以实现真正的土体加固。真空降水强夯法就是在这种背景下研究开发的地基处理新工法。该法综合了真空井点降水和强夯技术各自的优势，发挥了各自的优点，有效的解决了上述强夯施工中的地下水问题，达到了较好的加固效果。二、工程概况与加固方案在建东营港广利港区海红路改造工程道路表层为吹填土。吹填土部分区域以粉细砂为主，夹层状泥质粘性土，土质松散且不均匀；部分区域呈淤泥质粘土夹粉土，流塑状态。吹填土厚度一般为2.2~3.8m。由于吹填土形成时间短，属欠固结土，其含水量高，孔隙比大、强度低，在动力作用下易产生沉降和液化。为了确保路基

3、强度和稳定，需对路基进行处理。在经济合理且又安全可靠的前提下，技术难度大，一般地基加固方案无法达到预期目的。通过多种方案的比较论证，决定采用真空降水联合低能量强夯法对其进行加固。三、设计要求路基承载力和加固深度应符合以下要求：（一）地基加固的有效深度为4～5m；（二）0～2.5m深度范围内地基承载力特征值fak≥120kPa；2.5～5m深度范围内地基承载力特征值fak≥80kPa；（三）路基的工后沉降不大于30cm；（四）满足路基压实度要求；（五）路基回弹模量要求：表层回弹模量E0≥46MPa四、施工工艺及参数真空降水联合低能量强夯动力固结法在本工程中采用的是3

4、遍降水、3遍强夯的施工工艺。（一）真空降水施工井点降水的施工流程为：回填土后场地整平、井点放线定位→成孔设备凿孔并埋设井点管、地下水位监测管布置→井点管与水平干管连接→安装抽水设备、试抽与检查→典型施工、降水作业→管线拆除与二次布置。如此与强夯施工循环3次，井点管布置的间距、井点管布置深度以及降水要求与抽水时间需满足设计文件的要求。具体工艺及施工注意事项如下：第1次降水：均为3m井点管，滤头长度为1.5m，井点管卧管间距为3m，井点管间距为3m，要求井点管周围灌粗砂至地面以下50cm，孔口地面以下50cm内用粘土或淤泥土封死，降水至3m以下，连续5d不间断降水。完

5、毕后，拆管并进行第1遍强夯。第2次降水：在第1遍强夯后，采用4m和6m的长短管相间布置井点管，间距为3m。卧管间距为3m，要求井点管周围灌粗砂至地面以下50cm，孔口地面以下50cm内用粘土或淤泥土封死，降水至4m以下，连续5d不间断降水。完毕后，拆管并进行第2遍强夯。第3次降水与第2次降水要求相同。（二）低能量强夯夯点间距（m）第一遍正方形4m×4m，第二、三遍插档布置强夯遍数（遍）3遍每遍强夯击数及能量第一遍强夯，单击夯击能800kJ，点夯击数2击第二遍强夯，单击夯击能1000kJ，点夯击数3击第三遍强夯，单击夯击能1200kJ，点夯击数3击振动碾压270KN

6、振动碾，碾压4～6遍，稳压1遍;五、理论分析与研究强夯法虽然已在工程中得到广泛的应用，但到目前为止对于强夯设计没有公认和成熟的设计计算方法。上述参数亦是根据土质情况按经验进行设计，主要设计参数包括：有效加固深度、单击夯击能、夯击次数、夯击点布置、夯击遍数、遍数间隔时间、处理范围等。（一）有效加固深度强夯法的有效加固深度既是反应处理效果的重要参数，又是选择地基处理方案的重要依据。在实际工程中，普遍采用如下公式H=α√Mh其中α为修正系数，范围在0.34~0.80之间；M为夯锤重量（t）；h为落距（m）。在工程实践中一般辅助结合经验或实验来确定有效加固深度。（二）单击

7、夯击能夯击能的确定主要依据场地的地质条件和工程使用要求，以及根据工程要求的加固深度和加固后需要的地基土承载力来确定单击夯击能，由于目前尚没有成熟的计算方法来统一规范，因此一般选择扔按修正公式G=Mh=H²/α²。式中：G为单击夯击能（kN·m），其他参数与上式相同。根据已求得的夯击能，再根据设备来选定锤重、落距与相应的夯击设备。对于软粘土，大能量夯击容易破坏土的结构，产生“橡皮土”；对于高饱和吹填土，大能量的夯击表层容易出现液化现象。因此，在施工中应采用“由轻到重、少击多遍”的施工工艺，严格控制强夯动力和夯击能，使土体产生的超孔隙水压力不过快上升，其基本原理是以小

8、能量将浅层