高能级强夯在碎石土填海地基处理的应用

近几年国内强夯和强夯置换技术越来越多地应用于地基处理工程中,且有向高能级发展的趋势。本文研究辽宁省某碎石土填海地基处理中10000kN·m能级强夯、10000kN·m能级强夯置换、12000kN·m能级强夯以及15000kN·m能级强夯等地基处理施工过程和地基处理效果,提出在碎石土填海地区高能级强夯和强夯置换适宜的主夯点间距和单点夯击次数,以及地基处理效果,以期为类似工程提供相关经验。

注水增湿+高能级强夯在湿陷性黄土中的应用

XLJD项目土质为湿陷性黄土,土体含水量较低,天然含水率在3.9%~8.4%之间,在XLJD单点夯试验区开展15000kN·m直接高能级强夯增湿与18000kN·m直接高能级强夯增湿试验对比研究,以期探索出一条适宜于兰州地区湿陷性黄土区增湿联合高能级强夯地基处理的施工工艺。

某厂区红层软岩碎石土填方高能级强夯现场试验研究

某大型厂房场地的建设为大型挖填方工程,场地地层岩性以红层软岩为主,填方厚度0~60m不等。为分析不同高能级的强夯处理对红层软岩碎石土地基的加固效果,现采用15000kN·m、12000kN·m、8000kN·m三个强夯能级对碎石土填方地基进行现场试验,强夯处理后,分别进行了平板载荷试验、动力触探试验、地震波检测、多道瞬态面波测试等试验,分析强夯加固前后地基土物理力学性质的变化规律,评价高能级强夯处理该地区碎石土高填方的效果。结果表明15000kN·m和8000kN·m能级强夯对于填土加固效果较好,12000kN·m能级强夯对于填土加固效果较差,原因是12000kN·m能级的试夯区域细粒土含量较多且含水率较高,并对红层软岩对强夯效果的影响因素进行了分析,可为类似填方场地地基处理提供借鉴。

高能级强夯黄土地基振动衰减规律模型试验研究

为研究高能级强夯黄土地基的振动传播衰减规律,基于室内模型试验,通过布设竖直向、水平向及对角向三条测线,分别研究了夯击次数、含水率、夯击能、落距和锤径等参数变化对高能级强夯黄土地基的振动影响,并结合甘肃庆阳黄土高能级强夯加固项目现场振动测试结果,对比验证了室内模型的可靠性。研究结果表明:对于黄土地区,当达到一定夯击次数时,继续增加夯击次数无法进一步提升强夯加固效果,可根据所测得的振动加速度最大值判断最小振动安全距离,在计算振动安全距离时只需采用地表上的振动加速度;地基土含水率的改变对振动加速度的影响较小,当含水率为最佳含水率时,振动加速度峰值较其他含水率地基略高,衰减幅度略大,加固范围略广;能级的改变对振动加速度的变化影响较大,能级越大,振动越强烈,影响范围越广;“轻锤高落”与“重锤低落”产生的振动衰减速率相近,但“重锤低落”加固深度更深,影响范围更广,实际工程应优选“重锤低落”;相较于小锤径夯锤,采用大锤径夯锤的加固深度稍浅,地表振动影响范围更广,实际工程应优选小锤径夯锤;模型试验与现场监测数据拟合的振动加速度衰减曲线可较好的衔接,证明了室内试验结果的可靠性。

高能级强夯处理晋中深厚湿陷性黄土地基的试验研究

为评价16000 kN·m能级强夯处理深厚湿陷性黄土地基的效果,在晋中某建筑工程场地内进行了试夯试验,开展了地面高程观测、探井取样、室内试验、动力触探试验。试验检测结果表明:单击夯沉量随着夯击次数的增加逐渐降低,随着夯击遍数的增加,夯沉量趋于平稳所需击数减少;经过强夯处理后,终夯面下11 m深度范围内,干密度提高了9.4%,压缩模量提高了150.6%,孔隙比降低约22.5%,压缩系数降低21.7%,湿陷系数均小于0.015,地基土湿陷性基本消除;不同深度土层的动力触探击数介于4.2~13.3击,平均击数为10击。试夯试验结果可为晋中地区深厚湿陷性黄土场地的强夯处理及施工提供参考。

基于经验统计的杂填场地高能级强夯夯沉量预测

以离隰高速公路某杂填场地高能级强夯处治工程为研究对象,对3个不同杂填场地进行高能级强夯试验,采用经验统计方法,对不同夯击遍数的各个夯坑累计沉降量进行了数据拟合,建立了单个夯坑夯沉量预测模型。研究结果表明:浅夯坑累计夯沉量与击数的关系可用对数型公式表达,深夯坑累计夯沉量与击数的关系可用指数型公式表达。浅夯坑公式可归一化为线性公式,深夯坑可归一化为三次多项式公式。相关公式可用于类似场地的夯沉量预测。

高能级强夯杂填场地的夯沉量变化规律研究

夯沉量是评价处治效果的重要指标,为深入分析煤矸石等复杂成分的杂填场地高能级强夯的变化规律,以离隰高速公路某杂填场地高能级强夯处治工程为研究对象,对三个不同杂填场地进行了高能级强夯试验研究,对不同夯击遍数的各个夯坑深度、几何参数和夯点累计夯沉量进行了分析。基于体积等效原理,考虑了不同夯击能和杂填物质组成,建立了单个夯坑模型-场地夯沉量预测模型。研究结果表明,用实测数据可解释高能级强夯采用分遍、不同能级和不同夯点间距组合的实际意义。各遍夯击对场地的压缩功效排序为:第1遍主夯>第4遍加固夯>满夯>第2遍主夯、第3遍插夯。研究成果可为同类工程提供理论和实践借鉴。

高能级强夯法在吹填土地基处理中的应用分析与探讨

东南沿海地区吹砂填海地基地下水位较高,素填土层较厚,且夹杂淤泥质黏土,导致地基承载力不足,后期沉降较大,地基处理难度大。为了探讨高能级强夯法对这类吹砂填海地基的加固效果,基于高能级强夯法在某绿色石化基地二期工程低温罐区吹填土地基处理中的实际应用,对高能级强夯法处理吹填土地基的可行性进行了分析。强夯结束后分别运用静载荷试验、瑞利波法、重型动力触探试验进行现场检测。结果表明:夯后瑞利波波速明显提升,土性明显改善;通过静载荷试验P-s曲线及夯后瑞利波波速值与承载力特征值的关系式,得到夯后素填土层地基承载力特征值≥250 kPa,使上部素填土层形成了硬壳层并同时提高了土层的压缩模量;通过夯后重型动力触探N63.5修正值(击)及夯后瑞利波波速值与承载力特征值的关系式,得到夯后吹填土层地基承载力特征值≥130 kPa。这表明高能级强夯法在处理素填土层较厚的吹填土地基时,不仅对素填土层有明显的加固效果,而且对吹填土层的承载力、压缩模量也有明显的提升效果,地基各项力学性能指标均能满足设计要求,同时对地基稳定性的改善也起到了关键性作用。

高能级强夯在湿陷性黄土中的应用

XLJD项目土质为湿陷性黄土,土体含水量较低,天然含水率在3.9%~8.4%之间,在湿陷性黄土地基采用强夯法处理,目前已有较多的成功案例[1-3],但强夯能级一直是处于规范要求的最大能级8500kN·m以下。对于采用更高能级(大于10000kN·m以上)的强夯处理湿陷性黄土地基比较少[4]。为此,在XLJD进行整片强夯试验,以期探索出一条适宜于兰州地区湿陷性黄土区增湿联合高能级强夯地基处理的施工工艺。

高能级强夯在大型石化工程中的应用

大面积的多孔隙、粗颗粒非饱和土地基的加固处理宜采用强夯法。加固深厚地基,特别是大孔隙湿陷性地基、山区大厚度非均匀块石回填地基和抛石填海地基,应该施加高能级强夯进行处理。我国的高能级强夯主要用于石化工程施工中的生产装置和大型储罐地基。结合青岛重交沥青有限公司4座5万m3原油储罐和配套附属设施地基处理工程,对高能级强夯的关键技术、检测方法和综合评价进行了阐述,可供强夯设计施工参考。

不同土质条件下高能级强夯加固效果测试与对比分析

为了探讨山谷型与滨海型两种不同土质条件下碎石回填地基的强夯加固效果,开展了8000kN·m能级的现场强夯对比试验;同时考虑滨海大型工程建设地基处理施工的需要,在沿海地区实施了10000,15000kN·m高能级强夯的现场试验。通过对各场地不同能级试夯前后地基动力触探与静力载荷试验结果的分析与对比研究,得出如下结论:①采用8000kN·m夯击能处理山谷型厚层碎石回填地基,其有效加固深度可达10.0～11.5m;处理滨海型下卧软弱夹层且存在地下水的碎石回填地基,其有效加固深度为8.5～9.0m;②采用10000kN·m夯击能处理滨海山前厚层碎石回填地基,其有效加固深度为12～12.5m;③采用15000kN·m夯击能处理滨海型下卧软弱夹层且存在地下水的碎石回填地基,其有效加固深度为11.5m;④若采用梅纳公式的修正形式预估强夯的有效加固深度,其修正系数取值范围建议为0.29～0.40;对于软弱下卧层浅、高地下水等不利情况应取低值,对于回填碎石层厚、且级配较好时可取高值。

高能级强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用研究

黄土的湿陷性是黄土在一定压力下受水浸湿结构发生破坏的现象,在湿陷性黄土地区进行工程建设时,必须进行地基处理。在充分分析黄土湿陷性的机理及其影响因素的基础上,探讨将高能级强夯法应用于湿陷性黄土的地基处理方法,从高能级强夯法加固黄土的效果的理论分析出发,将该法应用在实践工程中,经试验检测其加固效果较好,不仅消除了黄土湿陷性,还提高了黄土的强度,该法对湿陷性黄土地基处理具有较高的应用价值。

大型储罐高能级强夯碎石地基变形数值分析

高能级强夯有效加固深度大,可加固处理沿海非均匀回填的抛石填海,处理后的地基土强度和均匀性得到有效提高。阐述高能级强夯在碎石地基的施工及夯后检测方法,依据现场原位试验测试数据并结合经验数据,确定土体模型参数。采用有限元分析程序Plaxis,建立大型油罐夯后地基的二维及三维有限元模型。验证强夯法在该种地基处理中的可行性,将二维、三维计算结果与监测资料进行对比,讨论两种方法的可行性,为以后设计计算提供一定依据。

沿海碎石回填地基上高能级强夯系列试验对比研究

针对沿海下卧软弱夹层、高地下水位的厚层碎石回填地基,开展了3个试验区的强夯系列试验与对比研究。试验区A:14000,10000和8000 kN.m能级单点夯试验;相同能级(6000 kN.m)、不同压强夯锤对比试验,即34 kPa(18 t),50 kPa(25 t)和90 kPa(46 t)夯锤单点夯。试验区B:12000 kN.m能级强夯群夯试验。试验区C:15000 kN.m能级强夯群夯试验。通过现场圆锥动力触探试验、标准贯入试验与钻孔取样室内土工试验,对同一能级强夯前后、不同能级夯后的地基承载力进行对比分析,给出了沿海复杂地质条件下碎石回填地基上不同夯击能的有效加固深度及梅纳深度公式的修正系数,为同类地区高能级强夯工程的设计、监测与检测提供了参考。

高能级强夯在湿陷性黄土地区的应用

根据8 0001、2 000 kN.m高能级强夯大面积处理地基加固的综合检测试验数据,结合室内试验数据及黄土地区的特殊性,得到了高能级强夯在黄土地区的有效加固深度、湿陷性处理效果;分析了高能级强夯处理湿陷性黄土的加固效果、加固深度及能级变化对地基处理效果的影响。结果表明:该研究为进一步分析高能级强夯的加固机理,尤其在湿陷性黄土地区的加固机理提供了依据,也为高能级强夯的大面积设计、施工和检测提供了优化数据。

沿海下卧软弱夹层碎石回填地基15000kN·m高能级强夯试验

针对某沿海下卧软弱夹层的碎石回填土地基,在国内首次开展了15000kN·m高能级强夯的现场试验。通过单点夯试验各夯点与夯坑周围地面沉降观测及强夯前后地基动力触探测试结果的对比分析,揭示了下卧软弱夹层的碎石回填地基上15000kN·m高能级强夯的作用机制,得出该条件下强夯的有效加固深度为11.5m,主夯点间距宜为12.5m,夯击数宜为18～22击的有关结论。其结果可为类似工程参考。

10000kN·m高能级强夯时的地面变形与孔压试验研究

通过在某沿海碎石土回填地基上成功实施的国内首次10000kN·m高能级强夯系列试验,为10000kN·m高能级强夯的的设计、监测和检测提供了依据。根据对试验过程中的地面变形和孔隙水压力的监测分析及与3000kN·m监测结果的对比,得到了碎石土地基上10000kN·m强夯的施工参数和孔压变化特征。

抛石填海地基高能级强夯工程试夯试验研究

对用于建设某大型石油储罐的抛石填海夹杂淤泥质土的地基分区选择不同高能级强夯工程进行试夯试验.采用浅层平板载荷试验、超重型动力触探试验、瑞利波试验对处理的地基进行效果检测,结果表明抛石填海地基经高能级强夯处理后承载力、压缩模量等明显提高,沉降明显减小,地基各项力学性能指标均能满足设计要求,证明试夯采用的强夯设计参数正确、施工工艺合理.

增湿高能级强夯法处理湿陷性黄土地基的研究

湿陷性黄土在浸水过程中结构弱化,湿陷变形发展很快,量也很大,强度大幅度降低,在湿陷性黄土地区进行工程建设时,必须进行地基处理。通过分析黄土湿陷性机理及其影响因素,提出了将增湿高能级强夯法应用于湿陷性黄土地基处理的方法,经试验检测,其加固效果较好,消除了黄土湿陷性的同时,还提高了黄土的强度。

高能级强夯加固粗颗粒碎石回填地基现场试验

利用能级为15 000kN.m的高能级强夯加固粗颗粒碎石回填地基,测试夯击过程中夯坑及其周边土体的沉降变形,并对强夯后的地基加固效果进行检测与评价.可发现,第1、2和3遍夯击时的平均夯坑深度分别达到4.38,3.71和1.93m,夯击过程中地表土体都发生沉降变形,并未发生隆起;利用多道瞬态面波法评价该场地强夯加固深度至少达到16.5m,并且在整个加固深度范围内,未出现软弱层,夯后地基承载力远高于设计要求值.最后,提出了利用Menard公式评价高能级强夯处理粗颗粒碎石回填地基有效加固深度时n值的范围,为同类场地条件下高能级强夯工程的设计、施工与检测提供了参考.