強(qiáng)夯法加固地基的質(zhì)量檢測(cè)方法及應(yīng)用
來(lái)源:東盛云信息中心 | 瀏覽量:8673 | 發(fā)布時(shí)間:2018-08-21 21:47:40
瀏覽: 發(fā)布日期:2017-09-20 強(qiáng)夯法是法國(guó)Menard技術(shù)公司于1969年提出的一種地基加固方法,我國(guó)自引進(jìn)強(qiáng)夯技術(shù)以來(lái),經(jīng)過多年的研究與實(shí)踐,廣泛應(yīng)用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土,濕陷性黃土、回填土等地基的處理,用來(lái)提高地基強(qiáng)度,降低土的壓縮性,消除濕陷性或者提高抗液化能力等。強(qiáng)夯法處理后的地基加固效果是否達(dá)到預(yù)期目的和設(shè)計(jì)要求,需要對(duì)處理后的地基進(jìn)行科學(xué)合理的檢測(cè)。目前,檢測(cè)方法有傳統(tǒng)的平板靜力載荷試驗(yàn)、圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、土工試驗(yàn)以及新興的瑞雷波法、探地雷達(dá)法等,諸多檢測(cè)方法中,在操作方法、適用條件、檢測(cè)效果、工期、成本等方面各有優(yōu)缺,但使用的目的和作用大同小異。 1 檢測(cè)方法 1.1 平板靜力載荷試驗(yàn) 平板靜力載荷試驗(yàn)是在一定面積的承壓板上向地基逐級(jí)施加荷載,測(cè)求地基土的壓力與變形特性的原位測(cè)試方法,它反映承壓板下1.5~2.0倍承壓板直徑或?qū)挾确秶鷥?nèi)地基土強(qiáng)度、變形的綜合性狀。該方法適用于粘性土、粉土、砂土和粒徑不大的碎石土,是檢驗(yàn)地基土強(qiáng)度的常用手段。所使用設(shè)備由承壓板、穩(wěn)壓加荷裝置和沉降觀測(cè)裝置三部分組成。分級(jí)加荷,每次加荷后均按照一定的時(shí)間間隔測(cè)讀一次沉降量,滿足試驗(yàn)結(jié)束條件時(shí),停止加荷,結(jié)束試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)可確定地基土的承載力特征值fak和變形模量Eo。 1.2 圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn) 圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)是利用一定質(zhì)量的落錘,以一定高度的自由落距將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的圓錐形探頭打入土層中,根據(jù)探頭貫入的難易程度判定土層的性質(zhì),該試驗(yàn)適用于砂土和碎石土。試驗(yàn)裝置由圓錐觸探頭、觸探桿和穿心錘三部分組成,試驗(yàn)需鉆探設(shè)備配合完成,可選擇某一深度試驗(yàn),也可自上而下連續(xù)貫入試驗(yàn)。通過動(dòng)力圓錐觸探試驗(yàn)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),經(jīng)過試驗(yàn)對(duì)比和相關(guān)分析,可初步評(píng)價(jià)地基土的密實(shí)度、地基承載力、變形指標(biāo)等參數(shù),也可判定地基土在豎直向的變化規(guī)律和水平向上的變化,評(píng)價(jià)地基的均勻性。 1.3 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)用質(zhì)量為63.5kg的重錘按76cm的落距自由下落,將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的貫入器打入地層,根據(jù)貫入器在貫入一定深度得到的錘擊數(shù)來(lái)判定土層的性質(zhì),該試驗(yàn)適用于砂土、粉土和一般粘性土等。試驗(yàn)設(shè)備由標(biāo)準(zhǔn)貫入器、觸探桿及穿心錘組成,試驗(yàn)需與鉆探配合進(jìn)行。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,可確定砂土的密實(shí)度、土的抗剪強(qiáng)度、地基承載力、土的變形參數(shù)、判別砂土液化等。 1.4 土工試驗(yàn) 土工試驗(yàn)是通過對(duì)采取的土試樣進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn),獲得土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的試驗(yàn)工作。土工試驗(yàn)以室內(nèi)試驗(yàn)為主,對(duì)象主要為粉土、粘性土、砂土等,其前提是現(xiàn)場(chǎng)取到合格的土試樣。不同的試驗(yàn)所使用的儀器設(shè)備不盡相同,往往是多臺(tái)套的。通過對(duì)強(qiáng)夯施工前后地基土取樣試驗(yàn)及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,判斷強(qiáng)夯法對(duì)地基處理的加固效果。 1.5 瑞雷波測(cè)試 瑞雷波法檢測(cè)是近年來(lái)興起的物探檢測(cè)手段。瑞雷波是沿介質(zhì)表面或?qū)用鎮(zhèn)鞑サ囊环N彈性波,其穿透深度約為一個(gè)波長(zhǎng)。瑞雷波檢測(cè)的物理基礎(chǔ)是瑞雷波相速度與巖(土)體物理力學(xué)性質(zhì)和面波的頻散性的密切相關(guān)性,利用瑞雷波的頻散特征求得巖土體中波速的分布,再利用波速與巖(土)體其他物理力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性對(duì)地基巖(土)體進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。瑞雷波法測(cè)試方法是在地面安置一系列規(guī)則排列的檢波器,用它們來(lái)接受瞬態(tài)震動(dòng)在介質(zhì)中引發(fā)的地震波(以面波為主),獲得瑞雷波相速度。瑞雷波法檢測(cè)利用波速在巖(土)體中傳播的大小來(lái)判斷地基土的密實(shí)度、均勻性等,可應(yīng)用于不同地層條件的工程場(chǎng)地,尤其在大面積碎石回填、拋石填海等強(qiáng)夯地基的檢測(cè)中具有較大的優(yōu)勢(shì)。 1.6 探地雷達(dá)測(cè)試 探地雷達(dá)法是地球物理方法中的一種高分辨率、高效率、實(shí)時(shí)探測(cè)方法?;驹硎歉哳l脈沖電磁波通過發(fā)射天線被定向送到地下,雷達(dá)波在地下介質(zhì)傳播時(shí),當(dāng)遇到存在電性差異的地層或目標(biāo)體時(shí)便發(fā)生反射,通過對(duì)地面天線收到的雷達(dá)波進(jìn)行處理和分析,根據(jù)雷達(dá)波波形、強(qiáng)度、接收時(shí)間等推斷地下介質(zhì)的空間位置、結(jié)構(gòu)、電性質(zhì)及幾何形態(tài)。探地雷達(dá)檢測(cè)方法所使用的儀器裝置輕便,操作靈活。通過電磁波反射波形特征變化,宏觀評(píng)價(jià)地基的均勻性,對(duì)比分析強(qiáng)夯施工前后場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)的宏觀空間結(jié)構(gòu)的變化來(lái)判斷強(qiáng)夯處理的深度和 效果。 1.7 各種檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn) 根據(jù)對(duì)上述6種檢測(cè)方法的原理、測(cè)試方法、適用對(duì)象及結(jié)果應(yīng)用的簡(jiǎn)述,不同方法有優(yōu)勢(shì)也有局限性,如表1所示。 通過表1對(duì)各種檢測(cè)方法優(yōu)勢(shì)和局限性的對(duì)比,傳統(tǒng)的方法能夠直接反映強(qiáng)夯處理后地基加固的效果,結(jié)果真實(shí)可靠,但適用范圍有限,且有工期長(zhǎng)、成本高、代表性弱等劣勢(shì);工程物探檢測(cè)方法具有適用范圍廣、操作靈活、工期短、成本低的優(yōu)勢(shì),但其測(cè)試結(jié)果往往需要傳統(tǒng)的檢測(cè)方法輔助進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。因此,綜合分析認(rèn)為,如何科學(xué)合理地檢測(cè)強(qiáng)夯地基加固的效果,靠單一的方法是難以實(shí)現(xiàn)的,要全面考慮檢測(cè)的目的、地層結(jié)構(gòu)及特征、檢測(cè)工程量、工期及成本等多種因素,合理選擇多種檢測(cè)方法綜合檢測(cè),定性、定量對(duì)比分析,才能達(dá)到檢測(cè)的目的。 2 工程應(yīng)用 2.1 工程概況 某500kV變電站位于低山丘陵區(qū),站區(qū)地面高程為82.00~96.40m,起伏大,場(chǎng)地中南部有一小塘壩,地勢(shì)低。站區(qū)上覆第四系全新統(tǒng)粘性土,下伏元古界片麻巖。站區(qū)最大挖方高度7.17m,最大填方深度8.20m,填土成分主要為強(qiáng)風(fēng)化片麻巖碎塊和少量粘性土。為提高填土地基土強(qiáng)度及場(chǎng)地整體性,采用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理,處理面積約15000m2。設(shè)計(jì)要求強(qiáng)夯處理后地基承載力特征值fak>150kPa。 2.2 強(qiáng)夯施工方案 施工方案如下:①夯擊分主夯、滿夯和拍夯,夯擊能分別為3000kN·m,2000kN·m和1000kN·m;夯點(diǎn)布置成等邊三角形,邊長(zhǎng)為4.80m。②三遍夯擊工藝順序?yàn)椋褐骱稽c(diǎn)的夯擊順序按同方向順序夯擊,一遍夯完;滿夯包括主夯點(diǎn)的加固夯和主夯點(diǎn)間地段的間夯,按同方向順序夯擊,一遍夯完;拍夯為滿堂夯擊,相鄰的夯點(diǎn)錘印相交1/3,一遍夯完。③主夯點(diǎn)總錘擊數(shù)≥8擊,滿夯點(diǎn)總錘擊數(shù)5擊,拍夯點(diǎn)總錘數(shù)3擊。主夯停錘標(biāo)準(zhǔn)按錘擊數(shù)和最后兩擊平均夯沉量不大于50mm雙重標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。 2.3 強(qiáng)夯質(zhì)量檢驗(yàn) 為了檢驗(yàn)強(qiáng)夯后地基的加固效果,包括地基的強(qiáng)度和均勻性??紤]填土性質(zhì)、處理面積及施工情況,檢測(cè)采用了傳統(tǒng)的平板載荷試驗(yàn)、鉆探、取樣、室內(nèi)試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)(連續(xù)貫入)。共布設(shè)18個(gè)檢測(cè)點(diǎn),檢測(cè)工作量布置見表2。 ①載荷試驗(yàn)結(jié)果及分析。在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)布置了3個(gè)平板載荷試驗(yàn)點(diǎn)(主夯點(diǎn)兩個(gè),主夯點(diǎn)間1個(gè)),試驗(yàn)深度位于基礎(chǔ)埋深上方約0.50m處。試驗(yàn)儀器、設(shè)備,分級(jí)加荷,觀測(cè)、卸荷及數(shù)據(jù)處理滿足相關(guān)規(guī)程的要求行。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,極限荷載小于對(duì)應(yīng)比例界限荷載值的2倍,承載力取極限荷載值的一半。結(jié)果見表3。從表3知,地基承載力特征值fak≥200kPa,E0>40MPa,滿足設(shè)計(jì)要求,說明按強(qiáng)夯加固后的地基強(qiáng)度得到了明顯的提高。②動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果及分析。為檢測(cè)處理后地基的密實(shí)度及地基土水平及垂直向的變化規(guī)律,選用重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)。檢測(cè)區(qū)內(nèi)共布置4個(gè)試驗(yàn)測(cè)試點(diǎn),其中主夯點(diǎn)3個(gè),間夯點(diǎn)1個(gè)。試驗(yàn)自夯后地面開始,以每分鐘10~15擊連續(xù)貫入,直至原始基巖頂面,記錄每貫入10cm的錘擊數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4知,三個(gè)主夯點(diǎn)處測(cè)試點(diǎn)的動(dòng)力觸探試驗(yàn)測(cè)試值在水平方向上的擊數(shù)較均勻,在垂直方向上的試驗(yàn)擊數(shù)隨深度的增加變化較大;間夯點(diǎn)處的錘擊數(shù)比主夯點(diǎn)處的小。由此判斷,強(qiáng)夯處理后的地基土基本上達(dá)到密實(shí)狀態(tài),在同一深度內(nèi)地基土的密實(shí)度基本一致,均勻性較好,達(dá)到處理的效果。③標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)果及分析。在強(qiáng)夯區(qū)共布置的11個(gè)鉆孔中,根據(jù)揭露地層情況,在地層條件滿足的情況下進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),以確定強(qiáng)夯處理后地基土的密實(shí)程度和地基強(qiáng)度。結(jié)果見表5。由表5知,強(qiáng)夯處理后的填土密實(shí),標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)在水平方向上的擊數(shù)較均勻,但在2和8號(hào)檢測(cè)點(diǎn)下部錘擊數(shù)相對(duì)較小,是由于存在部分原狀土所致,但標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)值總體上較高,所反映處理后的填土的性質(zhì)是較好的。④土工試驗(yàn)結(jié)果及分析。原狀土試樣主要從原始地層中采取,通過對(duì)比夯前和夯后地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),評(píng)價(jià)強(qiáng)夯的影響深度和效果。對(duì)比結(jié)果見表6。由表6知,強(qiáng)夯后地基土的各項(xiàng)指標(biāo)均有明顯的變化,說明強(qiáng)夯對(duì)地基土的結(jié)構(gòu)有較好的改善作用,土的強(qiáng)度有明顯的提高。綜合上述四中檢測(cè)方法,得出場(chǎng)地回填土經(jīng)強(qiáng)夯處理后達(dá)到密實(shí)狀態(tài),在水平方向上所取得的測(cè)值比較均勻,在垂直方向上,變化較小,符合強(qiáng)夯地基的變化規(guī)律。地基土承載力fak>200kPa,滿足設(shè)計(jì)要求,強(qiáng)夯加固地基效果顯著。 3 結(jié)束語(yǔ) 隨著物探檢測(cè)技術(shù)日新月異,其在工程中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,其優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)以點(diǎn)代面、工期長(zhǎng)、成本高、經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)等缺陷,但新興的物探檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際工程中也需要傳統(tǒng)的檢測(cè)方法輔助驗(yàn)證,總之,每種方法都有其優(yōu)劣的一面,實(shí)際工程中應(yīng)結(jié)合工程情況綜合運(yùn)用多種檢測(cè)方法,定性與定量,點(diǎn)與線、面的有機(jī)結(jié)合,更能科學(xué)合理地反映強(qiáng)夯法加固地基的效果。
中國(guó)素有基建狂魔之稱,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,催生出一種新的建筑行業(yè)-強(qiáng)夯。強(qiáng)夯即為地基處理的第一步,夯實(shí)地基,讓建筑更加堅(jiān)不可摧。隨之而來(lái)的強(qiáng)夯企業(yè)越來(lái)越多,如雨后春筍。東盛云就是其中的一位。
31年前的今天,東盛云的創(chuàng)始人王國(guó)昌先生還是一名巖土工程勘察技術(shù)人員,在國(guó)企的工作中,讓他萌生了,下海創(chuàng)業(yè)的念頭,說干就干,依然辭去工作,不顧家人阻攔,擠身到強(qiáng)夯基建的隊(duì)伍中。這一干就是幾十年。
剛開始,由于只懂技術(shù),不懂市場(chǎng),導(dǎo)致第一單生意,做虧了,王國(guó)昌笑著說;“做生意,就算自己虧了,也不能讓客戶有損失,商譽(yù)是企業(yè)立根之本”。懷著這顆初心,后來(lái)業(yè)務(wù)逐漸壯大,大家都稱他為“老王”,都說“做生意,我們不看公司,就看老王,老王辦事我們放心”,這個(gè)“老”的稱呼,不僅是對(duì)東盛云公司王國(guó)昌先生的認(rèn)可,更是對(duì)東盛云公司技術(shù)和實(shí)力的認(rèn)可,更是對(duì)東盛云深耕強(qiáng)夯產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)的鑒證。
31載,東盛云承接的項(xiàng)目有市級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目,省級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目,國(guó)家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目,若干。公司擁有各類型號(hào)強(qiáng)夯施工設(shè)備30余臺(tái),包括宇通ytqh600、ytqh450,杭重hzqh5000等先進(jìn)大型設(shè)備,,廣泛用于工業(yè)廠房、機(jī)場(chǎng)、港口、公路、鐵路等建筑的各種復(fù)雜地形,1000-20000kn.m地基強(qiáng)夯處理,公司在大量的工程實(shí)踐中,積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn),涉及工程達(dá)200余項(xiàng),質(zhì)量合格率95%。東盛云排水強(qiáng)夯憑著過人的技術(shù)和嚴(yán)格的管理規(guī)范,在多的項(xiàng)目中大放異彩,也讓東盛云在排水強(qiáng)夯領(lǐng)域占據(jù)一席之地,贏得了客戶的贊譽(yù)。
近年完成的強(qiáng)夯項(xiàng)目主要有:神農(nóng)架機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目、武深高速嘉魚段項(xiàng)目、武漢集裝箱碼頭項(xiàng)目、普洛斯現(xiàn)代物流園項(xiàng)目、黃岡碧桂園項(xiàng)目、東風(fēng)汽車8萬(wàn)輛商用車項(xiàng)目、中鐵重工聯(lián)合廠房項(xiàng)目、水布埡堆石面板壩壩基項(xiàng)目、中國(guó)海洋石油總公司惠州煉油項(xiàng)目、武當(dāng)山現(xiàn)代影視城項(xiàng)目、寧德時(shí)代宜昌邦普產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目、貴州遵義(茅臺(tái))糧食物流園、新洋豐集團(tuán)工廠擴(kuò)建項(xiàng)目、南昌大盾構(gòu)機(jī)項(xiàng)目、福廈高鐵制梁場(chǎng)項(xiàng)目、安華集團(tuán)擴(kuò)建項(xiàng)目、勁牌酒業(yè)擴(kuò)建項(xiàng)目、雄安新區(qū)項(xiàng)目、海格斯項(xiàng)目等。
這一個(gè)個(gè)項(xiàng)目記載著東盛云人走過的風(fēng)風(fēng)雨雨,也承載著東盛云人“做精品工程,創(chuàng)品牌豐碑”的初心和“重質(zhì)量講信譽(yù)”的宗旨。在國(guó)家政策的領(lǐng)導(dǎo)下,東盛云人將用無(wú)悔的青春和熱血,續(xù)寫東盛云傳奇,不忘初心砥礪前行,為了更好的明天。