强夯地基施工在广东的深圳、东莞、清远、河源等地区应用较为广泛。较之桩基工程,其优势是可以节省大量投资,但如果对强夯地基认识不足或者施工质量控制不好,也容易造成基础沉降过大而使梁板开裂。笔者就曾经处理过此类质量事故,故认为很有必要对强夯地基的施工监理谈点浅见,下面抛砖引玉浅谈几点看法。
1.强夯地基的适用范围
一般来讲,强夯地基适用于处理碎石、砂土、杂填土(不含生活垃圾)、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土等,但笔者认为,现场监理尚应该参照地勘报告,掌握有关技术指标,如土层颗粒的组成,孔隙比,液性指数、塑性指数、饱和度、渗透系数等;对于有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的杂填土,还要查清杂物的分布范围、深度、有机质含量及是否对基础有侵蚀性。由于湿陷性土浸水后会产生附加沉降,其湿陷系数也应作为一项控制指标。工程中是否考虑选用强夯基础是由设计决定,但监理在必要时应提醒设计对以上技术指标作综合考虑。如东莞市樟木头镇一厂房工程,设计选用了强夯地基,但经过对比地勘资料,监理提醒设计注意在地勘报告中反映了部分回填土中含有大量木糠,经查清其分布范围及埋深后设计采取了相应的技术处理措施,从而确保了工程的施工质量。
2.强夯地基的影响深度
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)及《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)中,对强夯地基处理的有效深度并没有一个明确的规定,设计规范中仅谈到“处理有效深度应通过试验确定”。在行业标准《建筑地基处理技术规范》6.2.1表中,也仅给出了有效深度的预估值,如当选用最大单击夯击能(8000KN.M)时,其有效加固深度为10米左右。根据强夯法创始人梅那提出估算强夯影响深度的公式H≈ (m为夯锤质量,h为锤落距),从理论上说,可以影响到这一深度,公式对施工有一定指导意义。故理论与实际总是有差距的,由于影响有效加固深度的因素太多(如施工季节、地下水位等),根据笔者多个工程实践的经验,建议采用强夯法施工的处理深度控制在6-8米以内为好。对于回填土超过10米的场地,应慎用强夯法进行地基处理。当处理深度超过8米以后,虽然载荷试验反映的地基承载力特征值可以达到设计值,但载荷试验采用的毕竟是一个短期荷载,由于8米以下土层的强夯加固质量较难保证,容易产生日后的地基变形。
3.强夯地基的施工监控
由于强夯地基的许多技术参数都要求在试夯及施工过程中确定,因此,加强对强夯地基的试夯及施工监控,及时掌握各项技术参数尤为重要。强夯施工开始后,监理工程师应进行全程旁站检查,重点是要对设计参数进行验证,发现偏差应及时反馈给设计。
监理工程师在监控中应注重做好以下几点:
3.1掌握设计意图:对夯实范围、布点范围、处理深度、单击夯击能、夯击遍数及间隔时间、处理后应达到的地基承载力特征值等要了解透彻。
3.2审核施工单位资质:要求施工单位必须具备相应地基与基础工程专业施工资质;要求项目经理、技术负责人,主要岗位技术工人必须持有效岗位证书上岗。
3.3认真审核施工方案:了解设备的技术性能,施工工艺,质量及安全保证措施,工程的重点、难点及应对措施,特殊情况下的应急措施等。
3.4旁站检查与记录
旁站的重点是检查施工设备的完整性及安全性,严禁设备带病作业;检查夯锤重量及量测夯锤落距,并作出明确标记;检查夯点的夯击次数和每击的夯沉量;完成每遍夯击后量测夯坑深度及地面标高;掌握对夯击过程中出现的异常情况进行处理的措施等。同时,应认真做好旁站记录,特别应对有关技术参数精确记录,并与设计参数及时进行认真对比,发现异常要立即进行技术处理。
3.5安全控制:一是施工安全控制;二是对周围环境的影响控制。
4.强夯地基质量的检验及验收
强夯地基的质量验收标准在规范(GB50202-2002)的4.6.4条中有明确规定,但笔者认为,监理工程师还应该注重以下几点:
4.1注重过程检验:在每遍夯击之前,要进行复线,确保不发生漏夯现象;要重点检查锤重和落距,确保单击夯击能符合设计要求。
4.2注重收锤标准必须同时满足三项条件:一是最后两击的平均夯沉量不应大于设计值;二是夯坑周围地面不应发生过大的隆起;三是不应发生异常现象,如相邻两点击夯后夯坑过深提锤困难。
4.3注重夯击间隔时间:两遍之间的夯击间隔时间与土的含水率、水位高程、季节气候有关。据笔者经验,认为间隔30天左右较为合理。当条件较好时可以适当缩短,但最好不要少于20天,反之,则要适当延长。
4.4注重施工质量的检验:一是检测值必须同时满足设计对地基的承载力要求和变形要求;二是地基载承力检测要在施工完成后间隔一定的时候再进行。间隔时间的长短主要由现场的土质情况决定,通常砂、碎石土应隔20天左右,粘性土等应隔30天左右;三是要挑选场地及施工过程中较为异常的地方作检测,如回填土埋深较大处,夯坑较深处,建筑物转角处,高差变化及受力最大的重要部位处等。
5.结束语
5.1强夯地基施工应注重理论与实践经验相结合,某地的成功经验不等于用在其它地区也能成功,一定要结合基地情况认真进行理论分析,提出科学的设计方案。
5.2强夯地基施工强调过程控制,强调用经验来指导施工,切忌忽视过程技术数据,只看最终检测结果的情况发生。
5.3加强强夯施工完成后的监测,对上盖工程施工全过程一定要定期沉降监测,做好监测记录。
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