高能級強(qiáng)夯技術(shù)發(fā)展研究與工程應(yīng)用(2006-2015)

第1篇 高能級強(qiáng)夯工程實(shí)踐與研究進(jìn)展綜述

第1章 對高能級強(qiáng)夯技術(shù)發(fā)展的辯證思考及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的編制

第2章 對強(qiáng)夯置換概念的澄清與地基變形計(jì)算的研究

第3章 按變形控制進(jìn)行強(qiáng)夯加固地基設(shè)計(jì)思想的探討

第4章 強(qiáng)夯地基承載力及平板載荷試驗(yàn)研究

第5章 強(qiáng)夯振動(dòng)及側(cè)向變形對環(huán)境影響的試驗(yàn)研究

第6章 西部山區(qū)城市場地形成與空間拓展的新實(shí)踐

第7章 對高能級強(qiáng)夯技術(shù)的發(fā)展展望

第2篇 高能級強(qiáng)夯處理沿海非均勻回填地基

【實(shí)錄1】渤海船舶重工大型船舶建造設(shè)施項(xiàng)目深厚碎石回填地基10000kN·m強(qiáng)夯處理試驗(yàn)研究

【實(shí)錄2】大連新港南海罐區(qū)碎石填海地基15000kN·m強(qiáng)夯處理工程

【實(shí)錄3】惠州煉油項(xiàng)目馬鞭洲油庫場地5．3萬m2拋石填海地基12000kN·m強(qiáng)夯處理工程

【實(shí)錄4】中國海洋石油惠州1200萬噸煉油項(xiàng)目開山填海地基12000kN·m強(qiáng)夯處理工程

【實(shí)錄5】廣西石化千萬噸煉油項(xiàng)目汽油罐區(qū)開山填海地基10000kN·m強(qiáng)夯及強(qiáng)夯置換處理工程

【實(shí)錄6】葫蘆島海擎重工機(jī)械有限公司煤化工設(shè)備重型廠房開山填海地基15000kN·m強(qiáng)夯置換處理工程

【實(shí)錄7】中國石油華南（珠海）物流中心工程珠海高欄島成品油儲(chǔ)備庫38萬．m2填海地基18000kN·m強(qiáng)夯處理工程

【實(shí)錄8】中石油大連成品油庫區(qū)二期6萬m2碎石回填地基12000kN·m強(qiáng)夯處理工程

【實(shí)錄9】中海油珠海高欄終端105萬m2碎石填海地基15000kN·m強(qiáng)夯處理工程

【實(shí)錄10】中油惠印石化倉儲(chǔ)基地一期工程碎石填海場地18000kN·m強(qiáng)夯地基處理應(yīng)用工程

【實(shí)錄ll】泉州石化1200萬噸／年重油深加工項(xiàng)目青蘭山庫區(qū)50萬m2開山填海地基15000kN·m強(qiáng)夯置換工程

【實(shí)錄12】日照原油商業(yè)儲(chǔ)備基地項(xiàng)目儲(chǔ)罐吹填土地基15000kN·m強(qiáng)夯處理工程

【實(shí)錄13】惠州煉化二期300萬m2開山填海地基12000kN·m強(qiáng)夯處理工程

【實(shí)錄14】廣東石化2000萬噸／年重油加工項(xiàng)目15000kN·m強(qiáng)夯處理粉細(xì)砂地基工程

第3篇 山區(qū)高填方場地形成與地基處理

【實(shí)錄15】延安新城濕陷性黃土地區(qū)高填方場地地基20000kN·m超高能級強(qiáng)夯處理試驗(yàn)研究

【實(shí)錄16】高填方分層壓實(shí)技術(shù)在“削峰填谷”山地城市空間拓展中的應(yīng)用

【實(shí)錄17】延安煤油氣資源綜合利用項(xiàng)目場地形成與地基處理工程

【實(shí)錄18】浙江溫州泰順縣茶文化城18000kN·m高能級強(qiáng)夯地基處理項(xiàng)目

【實(shí)錄19】撫順石化化工新區(qū)高填方地基處理工程

【實(shí)錄20】中國石油慶陽石化300萬噸／年煉油廠改擴(kuò)建項(xiàng)目高能級強(qiáng)夯處理濕陷性黃土地基工程

【實(shí)錄21】大連石化新港原油罐區(qū)北庫區(qū)山區(qū)非均勻回填地基15000kN·m強(qiáng)夯處理工程

【實(shí)錄22】內(nèi)蒙古大唐國際克旗煤制氣場地粉細(xì)砂土地基處理工程

【實(shí)錄23】安慶石化煉油新區(qū)地基處理工程

【實(shí)錄24】華潤電力焦作有限公司2×660MW超超臨界燃煤機(jī)組場地12000kN·m強(qiáng)夯地基處理工程

【實(shí)錄25】神華集團(tuán)榆神工業(yè)區(qū)廠區(qū)地基處理工程

【實(shí)錄26】中國石油云南1000萬噸／年煉油項(xiàng)目場地開山回填黏性土地基處理關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

【實(shí)錄27】安慶石化成品油管道工程首站場地形成與地基處理工程

【實(shí)錄28】南充聯(lián)成化學(xué)高能級強(qiáng)夯置換復(fù)合工藝地基處理工程

第4篇 組合工藝處理軟土地基

【實(shí)錄29】青島海西灣造地與地基處理工程研究

【實(shí)錄30】高能級強(qiáng)夯聯(lián)合堆載預(yù)壓法在舟山外釣島光匯油庫陸域形成地基處理中的應(yīng)用

【實(shí)錄31】高能級強(qiáng)夯預(yù)處理疏樁勁網(wǎng)復(fù)合地基方案在中化格力二期項(xiàng)目中的應(yīng)用

【實(shí)錄32】南通海門濱海新區(qū)西安路北延伸段真空降水聯(lián)合強(qiáng)夯處理工程

【實(shí)錄33】江蘇鹽城弗吉亞公司廠區(qū)管井降水聯(lián)合低能級強(qiáng)夯處理工程

【實(shí)錄34】新型總裝生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目地基處理工程

【實(shí)錄35】青島海業(yè)摩科瑞油品罐區(qū)地基處理工程

【實(shí)錄36】惠州煉油二期100萬噸／年乙烯工程儲(chǔ)罐預(yù)成孔深層水下夯實(shí)法地基處理工程

參考文獻(xiàn)

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高能級強(qiáng)夯技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)高效、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在最近十多年里得到了快速發(fā)展?！陡吣芗墢?qiáng)夯技術(shù)發(fā)展研究與工程應(yīng)用（2006-2015）》總結(jié)了強(qiáng)夯技術(shù)在變形計(jì)算、規(guī)范編制、試驗(yàn)等方面的研究成果，并配有36項(xiàng)工程實(shí)踐項(xiàng)目介紹，可以全面了解高能級強(qiáng)夯技術(shù)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識?！陡吣芗墢?qiáng)夯技術(shù)發(fā)展研究與工程應(yīng)用（2006-2015）》共分為4篇，第1篇高能級強(qiáng)夯工程實(shí)踐與研究進(jìn)展綜述，第2篇高能級強(qiáng)夯處理沿海非均勻回填地基，第3篇山區(qū)高填方場地形成與地基處理，第4篇組合工藝處理軟土地基。

《高能級強(qiáng)夯技術(shù)發(fā)展研究與工程應(yīng)用（2006-2015）》可供從事地基處理的巖土工程技術(shù)人員和科研人員學(xué)習(xí)參考，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

強(qiáng)夯法處理地基是20世紀(jì)60年代由法國Menard技術(shù)公司首先創(chuàng)用的，這種方法是將很重的錘（一般為100～400kN）從高處自由落下（落距一般為6～40m）給地基以沖擊力和振動(dòng)，從而提高地基土的強(qiáng)度并降低其壓縮性。此法最初僅用于加固砂土和碎石土地基。經(jīng)過十幾年的應(yīng)用與發(fā)展，它已適用于加固從礫石到黏性土的各類地基土，這主要是由于施工方法的改進(jìn)和排水條件的改善，強(qiáng)夯法由于具有效果顯著、設(shè)備簡單、施工方便、適用范圍廣、經(jīng)濟(jì)易行和節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)，很快傳播到世界各地。

黃土作為形成地表覆蓋層的次生物質(zhì)，其分布相當(dāng)廣泛。在我國黃土覆蓋面積多達(dá)60萬km2，占國土面積的6%以上，其中西北黃土高原是我國濕陷性黃土最集中的地區(qū)。因此，對濕陷性黃土的處理以及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的探討，是一個(gè)既現(xiàn)實(shí)而又迫切需要解決的問題，強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基技術(shù)在建設(shè)中大量運(yùn)用并取得巨大的成就。

1　強(qiáng)夯加固濕陷性黃土的作用機(jī)理

黃土是由沙礫、粗粉粒、大孔隙膠結(jié)構(gòu)組成，黃土濕陷性是由于水和外力的作用產(chǎn)生的顯著附加下沉。強(qiáng)夯是將大噸位重錘起吊到一定高度后自由落下，在極短時(shí)間內(nèi)對地基土體施加一個(gè)巨大的沖擊能量，反復(fù)沖擊及其產(chǎn)生的壓縮波、剪切波和瑞利波，使土體受到瞬間的加荷（受壓）、卸荷（受拉）及剪切的反復(fù)作用，土中孔隙壓縮，同時(shí)土體周圍產(chǎn)生裂隙，孔隙水順利排出，土體迅速固結(jié)，使土粒原有的接觸形式破壞而產(chǎn)生位移，變?yōu)樾碌妮^為穩(wěn)定的接觸形式，從而達(dá)到增加土體密度、提高強(qiáng)度的目的。

2　強(qiáng)夯施工步驟

2.1　認(rèn)真調(diào)查，確保強(qiáng)夯場地范圍內(nèi)的地下無構(gòu)筑物。清除地表土，清除范圍為路基坡腳外2～3m。整平后在場地上標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)的位置，點(diǎn)位偏差控制在±20cm范圍內(nèi)，并測量場地高程。

2.2　起重機(jī)就位，使夯錘對準(zhǔn)夯點(diǎn)位置，測量夯前錘頂高程。

2.3　將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程。若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，及時(shí)將坑底整平。

2.4　重復(fù)2.3，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊，即每個(gè)夯點(diǎn)夯6擊。除滿足最后2擊平均夯沉量不大于50mm外，還要求總夯沉量不小于試夯總夯沉量的90%。

2.5　換夯點(diǎn)，重復(fù)2.2至2.4，直到完成第1遍全部夯點(diǎn)的夯擊。用推土機(jī)將夯坑填平，并測量場地高程。

2.6　在規(guī)定的間隔時(shí)間后，按上述步驟逐次完成第2，3，4遍夯擊。

2.7　選用錘質(zhì)量為3t、落距為6m進(jìn)行低能量滿夯2遍，將場地表層松土夯實(shí)，要求后一遍與前一遍錯(cuò)開半夯；最后測量夯后場地高程。

2.8　灰土封閉。在基底地面鋪設(shè)一層0.20m厚2：8灰土。施工時(shí)，石灰撒入土中，不灑水進(jìn)行初拌，拌勻后應(yīng)悶料8～12h，再進(jìn)行灑水復(fù)拌，拌勻后即整平、壓實(shí)；待強(qiáng)度檢測合格后在灰土墊層上鋪設(shè)一層防滲復(fù)合土工膜。

2.9　邊坡加固。路基面下0.60m處鋪設(shè)雙向精編土工格柵，土工格柵每層垂直間距為0.50m，最上兩層沿平面鋪通，其余各層深入路堤邊坡寬度2.50m，格柵距邊坡線的距離不小于0.10m，土工格柵對應(yīng)伸長率為10%時(shí)，縱橫向抗拉強(qiáng)度不小于25kN/m。坡面液壓噴播植草防護(hù)。

3　強(qiáng)夯施工監(jiān)測

強(qiáng)夯施工除了嚴(yán)格遵照施工步驟進(jìn)行外，還派有專人負(fù)責(zé)施工過程中的監(jiān)測工作。

3.1　夯錘使用過久往往因底面磨損而使質(zhì)量減小，落距未要求情況在施工中也常發(fā)生，這些都將影響單擊夯擊能，因此，開夯前必須檢查夯錘質(zhì)量和落距。

3.2　強(qiáng)夯施工中夯點(diǎn)放線錯(cuò)誤情況常有發(fā)生，因此，在每遍夯擊前，對夯點(diǎn)放線進(jìn)行復(fù)核，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯及時(shí)糾正。

3.3　由于強(qiáng)夯施工的特殊性，各項(xiàng)參數(shù)和施工步驟在施工結(jié)束后往往很難進(jìn)行檢查。在施工過程中，認(rèn)真記錄每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)和每擊的夯沉量等施工情況。

4　施工注意事項(xiàng)

4.1　現(xiàn)場試夯確定最佳夯擊次數(shù)時(shí)，除最后2擊平均夯沉量滿足要求外，夯坑周圍不應(yīng)發(fā)生大的隆起。

4.2　當(dāng)原地面含水量較大時(shí)，夯擊前在該段落鋪墊10～20cm厚的碎石。

4.3　強(qiáng)夯不宜在冬季施工。

4.4　加強(qiáng)強(qiáng)夯安全措施，確保施工人員安全。

5　強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土的幾點(diǎn)體會(huì)

5.1　強(qiáng)夯法和換土法、灰土擠密樁、灰土井樁、灌注樁比較，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，尤其適于土質(zhì)結(jié)構(gòu)不均勻、土質(zhì)情況差異的地基，更安全可靠。更重要的是強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基是最經(jīng)濟(jì)、最有效、速度快的一種方法。

5.2　對地基持力層為粉質(zhì)黏土，飽和度大于60%，含水量大于塑限含水量3%，按規(guī)定不宜采用強(qiáng)夯時(shí)，認(rèn)為采取如下處理措施，可進(jìn)行強(qiáng)夯法施工。根據(jù)土質(zhì)情況，進(jìn)行人工成孔，做直徑為300m的3：7或2：8灰土柱，灰為生石灰，土的干容重為1.60～1.70g/cm3左右，樁孔的深度為夯實(shí)厚度的1.20～1.50倍，樁孔的布置為三角形或梅花形，間距由計(jì)算而定（使其含水量降至17%的最佳含水量），人工填實(shí)即可。然后再進(jìn)行強(qiáng)夯施工，可達(dá)到理想的效果。

5.3　強(qiáng)夯法在處理多層建筑軟弱地基時(shí)在國內(nèi)已取得不少經(jīng)驗(yàn)，但對高層建筑尚未統(tǒng)一認(rèn)識。

5.4　強(qiáng)夯法適合于連片開發(fā)的建筑群，應(yīng)統(tǒng)一施工，不宜同時(shí)使用幾種方法進(jìn)行穿插施工，若同時(shí)使用，互相影響較大。采用強(qiáng)夯法施工，要求在作小區(qū)詳細(xì)規(guī)劃的豎向設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮強(qiáng)夯的夯沉量影響，因?yàn)閺?qiáng)夯后場地標(biāo)高（自然地勢）有所降低。

5.5　由于強(qiáng)夯法在施工過程中，重錘下落時(shí)(約隔3min)要產(chǎn)生持續(xù)0.50～1s的地基振動(dòng)。這種震波對鄰近一定范圍內(nèi)的建筑物是沒有損傷的。但其產(chǎn)生的噪音對附近居民有一定的影響，以適于建設(shè)現(xiàn)場的公害控制值75dB作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，那么施工地點(diǎn)應(yīng)離開住宅50m以外為宜。

6　結(jié)語

強(qiáng)夯法不僅能提高地基土的強(qiáng)度，降低其壓縮性，還能改善抗振動(dòng)液化的能力和消除土的濕陷性，因此它不僅適用于處理碎石土、砂土、粉土、黏性土、雜填土和素填土地基，還常用于處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基。