分层分步回填强夯施工工法关键技术鉴定资料.doc

《分层分步回填强夯施工工法》 关键技术鉴定资料 山西机械化建设集团公司 二O一四年十一月 目 录 1、问题的提出 2、问题的解决 3、关键技术 3.1数据采集分析 3.2基层清理 3.3抄平标线、分步回填 3.4强夯作业 3.5检测分析 4、经济效益及社会效益 5、应用实例 6、附件 1、问题的提出 传统露天开采需要剥离上层岩土，排弃大量的土石，尤其较深的露天矿，往往占用大面积耕地与建筑用地，对原地形地貌破坏严重，治理难度大，成本高。是制约露天开采后土地治理技术的推广和发展的一大难题。 由于填土为露天开采时就地排弃的碎石土，压缩性大。一次性回填厚度较大时，土石分离现象明显，密实度小，欠固结。作业过程中发现，单点累计夯沉量达到4m以上,夯击数远超设计要求，起重工需借助爬梯挂钩，工作效率大幅降低。提锤过程中频繁出现偏锤、翻锤现象，存在较大安全隐患。而单击沉降量不能得到有效控制，且未发现吸锤、隆起，基岩未破坏。 2、问题的解决 针对上述问题，在山西机械化建设集团公司专家的技术指导下,结合现场多次试验数据的分析结果开展科技创新，取得了“分层分步回填强夯法”这一新成果，由于处理地基对上层建(构)筑物承载作用效果明显，工后沉降小，技术先进，可操作性强。通过对单点总夯沉量的控制，拓展了中高能级高填方强夯施工的应用前景，故有明显的社会效益和经济效益。 3、关键技术 3.1数据采集分析 首先选用有代表性的填土进行试验段施工，经对不同厚度回填压实效果数据分析，确定单步回填厚度,一般控制在1.5～2.5m。再分步回填至单层强夯厚度，进行试夯，对单击总夯沉量及加固效果进行分析。直至符合设计质量要求并具备安全施工作业条件为止。 3.2基层清理 施工作业前将基层滞留水清理干净，无巨石杂物，与周围边坡接茬处挖成台阶状，避免回填土滑移塌方。 3.3抄平标线，分步回填 在工作面周围边坡等相对较高位置撒线定桩标出回填高度，之后分步回填，回填过程中采用水准仪测量抄平。 保证土石混合均匀，防止出现碎石扎堆现象，每层最后一步填土1.5米以上厚度填土碎石粒径最大不宜超过50mm，避免强夯作业过程中整平困难。有建筑物区域严格控制最大碎石粒径，确保后续打桩顺利进行。 严格控制填土厚度。对工程车往返碾压效果通过试验确定，局部压实效果不佳的采用压路机碾压补强。 3.4强夯作业 针对起伏煤层底板以及顶层回填坡度的不同厚度回填要求，需设置至少俩种以上能级的强夯方案。 在保证质量的前提下，强夯单点总夯沉量控制在2.5m左右，杜绝了挂钩、提锤困难等问题，且最后俩击沉降量在设计要求范围内。 强夯作业面50m范围内，严禁任何非作业人员及车辆入内，以防碎石飞溅伤人，相邻俩步填土的夯点应错位布点。 3.5检测分析 检测技术与分析即通过施工阶段各项原位测试的数据收集，结合理论计算值的分析比较，得出经处理后地基的承载力及填土密实度等参数，并及时反馈指导设计和施工。 3.6施工注意事项 在施工管理过程中，要动态、合理调整机械设备配置，对取土区域、运土线路、填土及强夯工作面进行整体规划，尽可能促成流水施工格局。 4、经济效益及社会效益 4.1本工法与同类地基处理工程的工法相比，工序简单、工程进度快、加固效果好、有利于安全文明施工、有效促进露天煤矿废弃矿坑的土地循环再利用，恢复露天开采对原地貌形成的破坏，满足矿山不良地质治理过程中的节能环保要求，社会效益和环境效益明显。 4.2本工法与传统单一回填碾压或高填方强夯的施工作业方式相比，通过俩种不同加固机理的作业方式相互结合，各取所长，形成流水施工模式。同时巧妙地利用了工程车往返拉运土过程中的动荷载作用，节省了碾压的资金投入。循环周期更快，加固效果更好，产生了很好的经济效益。 5、应用实例 5.1工程概况 工程用地为开采后露天矿坑，采煤过程中现场土石就地排弃,堆积时间短,变形大,地基强度不能满足建设需要。根据设计要求,采用填土挖除再分层回填强夯处理。楼座区域内挖至基岩面，楼座外挖除后剩余厚度≤6m，后续厚度7m一层分层回填，每层采用5000kN*m能级强夯处理直至设计要求标高。其中楼座区域填土最大碎石粒径为100mm，夯后地基承载力特征值≥180kpa,变形模量≥10mpa,加固深度内填土压实系数≥0.95。现场拟建建筑物与原场地地理位置信息如图5.1-1所示。 图5.1 拟建建筑物与原场地地理位置信息示意图 该区