临沂市茶山闸橡胶坝坝基强夯施工方法
2017-04-07杨芙荣
杨芙荣
(临沂市滨河景区小埠东橡胶坝管理所,山东 临沂 276000)
临沂市茶山闸橡胶坝坝基强夯施工方法
杨芙荣
(临沂市滨河景区小埠东橡胶坝管理所,山东 临沂 276000)
临沂市兰山区茶山闸橡胶坝底板座落在砾质粗砂层,存在地基失稳的隐患,主要来自于砂土液化和渗透稳定两个方面,为确保底板的稳定性,特采取强夯的方法对地基进行处理。
强夯;试验;对比试验;夯击方式
临沂市兰山区茶山闸除险加固工程橡胶坝工程全长532.0m,坝室段底板采用C30钢筋混凝土,顺水流方向长17.0m,厚1.0m,坝底板高程76.00m。坝底板底部与砂基之间设水泥土过度层,坝基座落于砾质粗砂层,为确保坝基不因砂土液化和管涌导致坝基失稳,按照设计要求,需要进行强夯施工处理。具体设计指标为:橡胶坝坝室基础边线向外延伸5.0m,左右岸墙基础边线向外延伸3.0m;强夯影响深度约4~5.0m,选用强夯单击夯击能为1000kN·m,夯锤10t,落距10m;密实度要求Dr>0.75,地基容许承载力不小于170kPa/m2;夯击点间距5.0m,梅花状布置;先进行点夯,后进行满夯,每夯击点3~10击,最后全场轻击一遍2~5击,轻击落距5.0m。
1 实施方案部署
针对强夯施工的特殊性和设计的要求,首先应当确定相关施工参数,主要包括点夯夯击次数、满夯夯击次数;其次应当确定点夯布置形式,即确定选取三角形布置,或者选取正方形布置。
1.1 试验段选取
在现场选定两个试夯片区:坝基桩号为0+72.4~0+106.8做“三角形”布置夯击试验,桩号0+116.8~0+151.2做“正方形”布置夯击试验,通过试夯确定点夯布置方式、夯击遍数、夯点击数。
1.2 “三角形”与“正方形“布置特征
1)按照施工图设计要求,夯击点间距5.0m,梅花状布置,采用等边“三角形”布置方式,现场放样,保证夯点间距为5.0m,利用石粉块做明显标记,其主要特征为夯点交错布置,边缘点并非全线布设,相邻两点不在同一直线。
2)按照施工图设计要求,夯击点间距5.0m,梅花状布置,采用“正方形”布置方式,现场放样,保证夯点间距为5.0m,利用石粉块做明显标记,其主要特征为夯点平行布置,边缘点全线布设,相邻两点在同一直线。
3)施工机具选取:强夯机选取W1001型两台,夯击锤选取直径为2.0m的圆形重锤,重10t,同时配备测量工具。
1.3 施工工艺
在两组试验的实施中,遵循的原则即“先点夯,后满夯”,对于“三角形”布置点夯须进行三遍;对于“正方形”布置点夯进行两遍。
1)施工现场准备。根据甲方提供的基准桩、水准点和有关测量资料、标志进行施工测量,根据设计平面图及外扩尺寸要求,分别进行各试验区域定位放线、抄平、控制桩引设并复核无误。
2)试夯步骤:测量场地标高;标定夯点位置;夯机就位,使夯锤对准夯点位置;测量锤顶标高;夯击并再次测量锤顶标高;重复上述步骤3~5至到夯完为止;以最后两个夯点夯沉量平均值小于5.0cm为停夯标准;满夯采用500kN·m,每点2~5击,锤印搭接互压;测量夯后场地标高。
3)“三角形”夯击过程。根据设计的承载力要求、结合场地情况,第一遍点夯夯点间距为5.0m等边布置,位于三角形角点,每点3~10击的夯击数,同时记录每次夯击时夯锤的落地沉降量,最后两次夯沉量平均值小于5.0cm即停止该点的夯击;第二遍点夯夯点间距为5.0m等边布置,夯点位于三角形中心,内插布置,夯点间距为5.0m,每点3~10击的夯击数,同时记录每次夯击时夯锤的落地沉降量,最后两次夯沉量平均值小于5.0cm即停止该点的夯击;第三遍点夯夯点间距为5.0m等边布置,夯点位于三角形中心,内插布置,夯点间距为5.0m,每点3~10击的夯击数,同时记录每次夯击时夯锤的落地沉降量,最后两次夯沉量平均值小于5.0cm即停止该点的夯击。三遍点夯完成后被加固土体由于触变固结应进行恢复,恢复期满1~2d后再进行满夯工作,满夯夯击能500kN·m,满夯每点2~5击,锤印互相搭接锤径的1/4。
4)“正方形”夯击过程。第一遍点夯夯点间距为5.0m等边布置,位于正方形角点,每点3~10击的夯击数,同时记录每次夯击时夯锤的落地沉降量,最后两次夯沉量平均值小于5.0cm即停止该点的夯击;第二遍点夯夯点间距为5.0m等边布置,夯点位于正方形中心,内插布置,夯点间距为5.0m,每点3~10击的夯击数,同时记录每次夯击时夯锤的落地沉降量,最后两次夯沉量平均值小于5.0cm即停止该点的夯击。两遍点夯完成后被加固土体由于触变固结应进行恢复,恢复期满1~2d后再进行满夯工作,满夯夯击能500kN·m,满夯每点2~5击,锤印互相搭接锤径的1/4。
1.4 夯击检测
1)施工检查。施工过程中检查各项试验数据和施工记录,不符合设计要求时进行补夯或采取其它有效措施。
2)强夯地基承载力检验。在施工结束后间隔一定时间进行;对碎石土和沙土地基,其间隔时间可取7d~14d;粉土、粘性土地基,其间隔时间可取14d~28d。
3)检测点布置。①每个部位地基荷载试验不少于3点,对复杂场地或重要建筑地基要增加检验点数。②采用灌砂法进行密度、固体体积率检测,每100m2不少于1个点,1000m2以上工程,超出1000m2部分每200m2至少1点,纵向分层检测点间距小于2m。
2 试验成果
首先通过试夯试验,统计分析后,确定了点夯夯击次数,每点夯击次数7次即可满足设计要求,最后两击沉降量能够达到小于5.0cm的规范要求。通过击实试验和静载试验测定,7次夯击后满足相对密实度要求Dr>0.75,地基容许承载力>170kPa/m2;其次,确定了两种布置的点夯遍数,三角形须3遍点夯,正方形2遍即可。
3 两种布置方案对比
在强夯现场试验和对比试验的操作过程中,施工工艺安排基本一致,二者均遵循“先点夯,再满夯”的原则,但是在施工过程中二者操作的简便性存在明显区别。
“三角形”布置,夯点布置放线操作复杂一些;夯点布置中边缘点存在间断性露点,边缘夯击线性呈波浪式;两遍点夯之后,存在相邻三角形中心点无法在第二遍实现点夯,须进行第三遍点夯,点夯遍数多,增加了施工循环次数。
“正方形”布置,夯点布置放线操作简单,只需确定四个边点即可利用钢卷尺均分;同一直线,同一排或者同一列均能够实现夯点的连续布置,不存在露点现象;两遍点夯之后,即可进入满夯,缩短施工的周期。
4 结语
强夯在本工程中的应用,消除了坝基渗透稳定和砂土液化带来的坝基滑移的严重隐患,在施工前对该项施工,通过现场试验不仅确定了相关的施工控制参数,而且选取了两种试验方案对比实施,从而避免了在实际施工过程中可能在操作、方法、工艺等方面多走弯路。
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(责任编辑迟明春)
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1009-6159(2017)-02-0026-02
2016-06-17
杨芙荣(1983—),男,工程师