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[關鍵詞]人工填土 工程地質條件 強夯置換 處理效果
[中圖分類號] TU47 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-4-323-2
1工程概況
某工業設備制造基地位于某縣城工業園區,場地地形較開闊,稍有起伏,方圓3km為耕地,地貌條件簡單。4#、6#車間,工程面積約為1.21萬平方米,設計地上一層,長寬126米×48米,高約14m,上部結構為輕鋼結構廠房,下部基礎擬采用獨立基礎,基底平均壓力要求不小于120kpa。
2地層情況
場地地面較平坦,為填方場地(棄土堆積),最大填土厚度為6.6m。①層人工素填土,松散;土質不均勻,以黏性土為主,局部含少量碎石和卵石,4#、6#車間場地局部平面分布以人工堆積全風化砂巖為主,松散。堆積時間約為1~2年,尚未完成自重固結,易產生地面裂縫。層厚0.90~6.70m,②圓礫:雜色,稍密~中密;圓礫含量45%左右,粒徑2~7cm,風化砂巖質為主,紅褐色粉質黏土填充,局部見高嶺土填充。局部夾粉質黏土薄層。層厚0.30~2.00m。②1粉質黏土:紅褐色,硬塑為主;土質不均,含卵礫石20%~30%。稍有光澤,干強度、韌性中等。場區以透鏡狀分布于②層圓礫層頂部。層厚0.40~3.30m。③層卵石:雜色,中密~密實,中密為主;卵石含量50%~55%左右,粒徑2~9cm,砂巖質為主,紅褐色粉質黏土及砂巖質圓礫填充,局部見灰綠色高嶺土填充。局部見粉質黏土薄層。
勘察場地未見地下水。經土工試驗,①層人工素填土自由膨脹率在13%~39%,液限28.1%~32.7%。平均含水量20.6%,孔隙比平均值0.747,液限平均值30.6%,塑性指數平均值12.9,液性指數平均值0.21,壓縮系數α0.1-0.2平均值0.355(MPa-1),壓縮模量Es0.1-0.2平均值5.31(MPa)。
3工程地質條件評價
填土成分復雜,不均勻,孔隙大,壓縮性高,且平面分布隨意、無規律,堆填時間1-2年,自重固結未完成,在自重和水的作用下,具有較強的濕陷性,導致填土地面出現開裂和沉陷。
根據勘察取得土樣自由膨脹率試驗結果,①層素填土中粉質黏土自由膨脹率在13%~39%,液限28.1%~32.7%,不具膨脹性。
場地東側、北側為人工邊坡臨時支護,先局部遭破壞,存在滑坡隱患,屬對建筑抗震不利地段。填方場地,下覆土層坡度較大,分布不均勻。綜合以上判定為不均勻地基。擬建4#、6#車間基底所在①層人工素填土不能直接做為持力層使用,應當采用地基處理進行加固。
4強夯法地基處理方案及施工
根據地形、地貌、地質條件、工期、造價等因素綜合分析(表1),分別對夯實水泥土樁、素混凝土樁、樁基礎等方案進行比較。最終確定采用強夯法進行地基處理。
設計參數如下:
夯點布置采用正三角形布置,夯點間距為3.5米,單點擊數6-8擊,單擊夯擊能量1800~2500KN.m;滿夯能量1200 KN.m,一遍兩擊1/4錘徑搭接;夯點最后二擊平均夯沉量控制在80-100mm;填土較厚區域適當加大夯擊能量;
點夯停錘標準:最后兩擊平均沉降量不超過8cm,夯坑深度不超過1.2m。如夯坑深度較大,采用填筑場地開挖卵礫石,補夯措施。試夯工作分別根據填土厚度0.9-2.5m區域、2.5-4.5m區域、4.5-6.6m區域進行試夯。
根據試夯結果,對場區填土厚度大于5.0m,夯擊能大于2000KN.m、夯擊次數大于6擊,且施工出現夯坑大于2.0m,周圍無隆起區域,為防止今后地基沉降,對夯實參數進行調整。對厚度大于3.5m的區域,頭一遍夯擊能增大到2400~2500KN.m,以坑深度不大于2.0m和拔錘不困難為停夯標準。第二遍夯擊能以設計指導施工,為1800~2000KN.m,以最后兩擊夯沉量6~8cm作為停夯
標準,達到1-3.5m填土加固效果,同時提高滿夯能量至1500KN.m。
5夯后地基檢測
夯后對4#、6#車間所在場地進行了載荷試驗,共選用A、B、C三區。載荷板采用面積為1.0m×1.0m,極限加載按240kN考慮,共分8級加載,第一級加載30kN,然后按每級30kN遞增直至加載240kN為止。試驗參數與試驗結果情況A沉降量:0、0.98、1.01、1.68、2.62、4.21、5.72、7.57、9.89;B沉降量:0、0.46、1.11、2.52、4.05、6.65、9.98、15.56、23.87;C沉降量:0、0.51、1.11、2.45、5.02、8.95、12.43、16.31。
根據以上ABC三組載荷試驗結果,繪制p-s曲線圖形,均無明顯的比例極限,未出現突變陡降段。可知,所測試三點極限承載力大于240Kpa,強夯處理后地基承載力特征值不低于120kpa,滿足設計要求,符合工程需要。
6總結
強夯法加固人工新近填土能夠有效減小孔隙比,濕陷性,加快了地基的前期沉降,減小了工后沉降,提高了地基承載能力。
強夯前應考慮對東、北側邊坡的影響,并采取有效措施進行加固后再強夯,應加強邊角填土的密實性。
那么,在如此困難的條件下,承擔大樓工程項目管理的施工單位是如何取得這樣的成績的?為此筆者進行了深入的調查。其中調查了施工單位負責人、建設單位瀏陽中醫院院長、基建科負責人,監理單位駐現場代表,以及參加項目管理的管理人員及施工班組。其中主要是在如下幾個方面采取措施:
第一、組織強有力的項目管理班子(即有一個高效合作的項目管理團隊)。工程進場開工前就成立了以項目經理為組長、專職質量安全員為副組長、10名兼職質量安全員為組員的質量安全檢查組。并責任落實到人。做到哪里在施工哪里就有質量安全檢查組的監督。在工程施工過程中質量安全檢查員佩帶紅袖章、手提電喇叭,隨時隨地提醒和糾正施工人員違章行為。做到防微杜漸,將質量安全事故消除在萌芽狀態。
第二、建立健全各項規章制度和防護措施。在安全文明施工方面,根據 “安全第一,質量第一”“安全第一,預防為主”的生產方針,結合本工程的實際條件,制定了《文明施工安全生產違章處罰條例》《班組安全責任制度》《工地安全教育制度》等規章制度。同時制定了系列的質量安全防范措施,加大違章作業的打擊力度。比如:職工違反規定在上班的時候未正確戴好安全帽,安全員就用隨身攜帶的照相機給他照相,并責令其改正,曝光的違章者將根據情節輕重處以20元左右的罰款,同時交納5元相片根本費。這樣一來,既掌握了違章者的違章情況,又避免了亂罰款的現象,確保執法公平公正公開。在質量方面:針對本項目特點依據各項施工規范和設計文件制定本項目質量強制性條文。并由項目技術負責人對班組進行交底。分項施工員負責檢查落實,質量檢查員做驗收。建立質量責任制:建立以項目經理、技術負責人、總施工、質安檢監員、工程技術人員、現場施工人員等有關人員組成的質量創優小組。將iso9002質量體系要素分配到各職能部門,具體落實到每一個部門、每一個崗位。然后根據工程的特點與難度,組成相應的質量攻關活動小組。從工程質量的事前、事中、事后三個階段,針對工程施工中可能產生的隱患和通病采取預控措施。使工程質量事事有人管、人人有職責、措施有落實、檢質有標準的質量保證體系有效運行。為達到部署目標,總的工作方法是:每個工序開工前要交底,施工時要監督,施工完要檢查。達不到要求的要追究施工人員責任,并按工地質量違章條例罰款,對于技術水平低劣,工作責任心不強的技術人員,無條件更換。
a) 精心編制關鍵工序、特殊工序的施工作業設計。根據工序的性質、規模、特點、結構形式,事前由項目總工程師編制好作業指導書,由總施工進行技術交底,由質安檢監人員跟蹤檢查和監督。做好施工過程中對質量要求、規程操作、質量巡視檢查與隱蔽工程檢查工作。例如對保證混凝土質量提出對策,要求混凝土質量處于受控和穩定狀態,制定監控措施。在混凝土澆筑前應由專人檢查。前段工序進行質量檢驗評定,應派專職施工員、質檢員在施工現場監督。首先嚴格把關混凝土坍落度的檢測和混凝土的質量,不允許不合格混凝土及超過初凝時間的混凝土澆筑構件;堅持澆筑時按每60cm厚度振動一次,并保證振動密實均勻;混凝土終凝后,應及時做好養護工作。
b) 嚴格把好材質關。工程上使用原材料、半成品和各種加工預制品要堅持檢驗制度。一是要有建筑產品認可證;二是要有質量證明書和試驗報告;三是成品或產品要進行標識。從而杜絕不合格材料產品用在工程上。必要時對已有合格材質證明的材料進行復檢,根據使用部位及時轉抄材質證明資料,便于追查。這是一項重要工作,必須常抓不懈,貫穿工程施工的全過程。
c) 堅持自檢、互檢和預檢制度的落實。各工種操作者應該自覺進行自檢,班組內部成員之間應進行互檢;上道工序轉下道工序之前各工種班長應進行交接檢查。這樣能及時發現問題,及時糾正,將分項工程施工中產生的不合格品清除在萌芽狀態之中,保證分項工程質量達到優良,從而以分項工程優良來保證總體工程質量優良。
d) 狠抓質量通病的防治和成品保護工作。
第三、設立專項資金用于文明施工安全生產工作。目前許多工程存在著資金短缺的現象,甚至于連保證生產的資金都不夠,部分施工單位不得不將資金全部用于生產而在安全生產方面投入的資金極少,或者采購一些價格便宜質量低劣的安全防護用品。使工程施工存在安全隱患。住院大樓工程項目同樣也是資金短缺的工程項目。但施工單位為了貫徹“安全第一,預防為主”的方針,設立專用賬戶、調劑專用資金用于安全生產,??顚S?。根據預算該項目用于安全文明施工的經費約為140萬元項目啟動后按工程形象進度把資金按時按量撥付到指定帳戶上,在基礎階段投入10萬元作為樁基礎施工的安全資金;在主體施工階段投入80萬元作為安全資金;在裝飾階段投入50萬元作為安全資金。保證工程進度需要的安全設施能及時采購進場,比如每一層所需要的外防護腳手架、安全網等,既保證了施工進度又消除了安全隱患。
第四、加大安全生產措施的投入,完善硬件設施。由于該工程項目的特定施工環境,為了保證醫院的正常生產,保障沒有高空掉物傷及行人車輛,保障施工人員的自身安全,該工程項目加大了安全生產工具的投入:比如在工程四邊行人通道設置雙層防護棚、沿建筑物四周每5層設置一道斜挑式安全笆、并沿建筑物四周外腳手架外側滿掛合格的密目安全網和安全竹笆。構成三道防線,免去了高空掉物的危險。
第五、在文明施工方面:高起點布置施工現場。根據國家有關行業標準,將工地建成為一個安全整潔文明環保的工地。該項目在這方面的主要措施有:
1、按標準建立圍墻門樓并請專業美工進行美化、布置各種標牌、標語。
2、施工場地入口及場地內采用混凝土硬化,避免一般工地“天晴一身灰、落雨一身泥”的現象。
3、各辦公室、職工住房、廚房、廁所等臨時設施本著“以人為本”的管理理念,全部按正規房屋進行裝飾吊頂、鋪地面磚、墻面做涂料。做到寬敞明亮,給職工一個安全舒適的工作和生活的環境。
4、設立專門的文明衛生小組,負責場地內及職工生活區的衛生工作。
5、在工地入口處設置自動控制語音燈箱,提醒每一個進入施工現成的人員戴好安全帽、注意安全。