强夯法在实际工程中的应用.pdf

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编号:20181111080811117222    类型:共享资源    大小:2.12MB    格式:PDF    上传时间:2019-02-16
  
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SUBJECT ON TURKMENISTAN GAS FIELD ENGINEERING CONSTRUCTION TECHNOLOGY32 1 I土库一斯坦与田毫题l 33 第 卷第期l 强夯法在实际工程中的应用 李洪印 王炜敏张川莎 中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,四川 成都 61 0041 摘 要:在地基处理的方法中,强夯法是加固土层地基中使用最广泛的技术,工作原理主要 是通过对地基产生强烈的冲击波,破坏土层内部天然结构,实现固结土层、提高地基承载力、降 低其压缩性、改善地基性能的目的。强夯法具有适用范围广、加固效果显著、有效加固深度深、 施工机具简单、节省材料、降低造价等特点。以实际工程为例,介绍强夯法地基处理技术在工程 中的应用,为类似工程提供借鉴。 关键词:大面积填土;承载力;沉降;地基处理;强夯法 D01:10.39690.issn.1006—5539.2014.01.009 0前言 土库曼斯坦某天然气处理厂以固定垄岗沙地地形为 主,局部地形为丘状沙地地形。场地位于沙漠腹地,沙 丘起伏较大(约15—30 m)。预计平整场地后,回填土 深度小于5 m的区域占厂区面积的35%左右,回填土 深度5—7 m的区域占厂区面积的15%左右,约10%的 局部地区回填土深度7—12 m,在456变电所和空氮站 附近,回填土最大深度约15 m。由于场地内大面积填 土厚度大,分布不均匀,新近回填土极为松散,其承 载力和沉降均不满足设计要求,因此建筑物的地基需 要处理。 1地基处理方案的确定 根据上述情况,对于大面积填土的处理,仅以压路 机作表面碾压,影响深度太浅,不能满足工程要求,应 对不同深度的填土进行处理。由于整个厂区面积大,回 填土所占区域较大,而厂区的基础分散,如果采取桩基 处理,存在一些难以解决的问题,主要有: a)打桩数量巨大,大量打桩机械在土库曼斯坦难 以获取,工期和费用难以控制。 b)若采用振冲碎石桩或水泥搅拌桩复合地基处理 方案,因填土松散,尚未完成自重固结,需要的置换率 和费用较高,施工所需碎石等原材料在土库曼斯坦当地 很难获得。 经过分析比较,采用强夯法…进行处理,基础采 用浅基础地基,具有较好的适应性和显著的技术经济效 益,是本工程最优的地基处理方案。 2强夯法的加固原理和优越性 2.1强夯法的加固原理 强夯法在国际上称动力压实法(Dynamic Compaction Method)或称动力固结法(DmmfIic Consolidation Method),这种方法的加固原理是利用夯锤自由落下产生 的冲击波,给地基以冲击和振动能量,将地基土夯实,从 而提高地基的承载力,降低其压缩性,改善地基性能乜]。 强夯法适用于处理碎石、砂土、低饱和度的粉土与粘性 土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。 2.2强夯法的优越性 强夯法地基处理技术是20世纪60年代末由法国梅 那(Menard)技术公司首先创用的。我国于1978年开 收稿日期:2013—12—20 基金项目:中国石油天然气集团公司重点工程资助项目(S2010—14E) 作者简介:李洪印(1984一),男,I四JII遂宁人,工程师,学士,主要从事土木工程结构、水工保护等设计工作。 万方数据 始先后在天津新港、河北廊坊、山西白羊墅、河北秦皇 岛等地进行强夯法的试验研究和工程实践,取得了较好 的加固效果。20世纪80年代中国建筑科学研究院和中 国石化北京设计院等采用强夯法处理填海地基建造重要 工业建筑获得成功,并在沿海地区推广应用,为我国广 大沿海地区进行大规模“填海造地”工程提供了经济有 效的地基处理方法和经验,并解决了建设与农业争地的 问题。工程实践证明,将质地坚硬、性能稳定和无侵蚀 性的工业废渣作为地基回填料,采用强夯法处理,能取 得较好的效果,解决长期存在的废渣占地和环境污染问 题,为废渣利用开辟了新途径。因此,强夯法在工程中 的应用具有重大的经济和社会效益。 强夯法由于具有加固效果显著、适用土类广、设 备简单、施工方便、节省劳力、节约材料、工期短和 费用低等优点,在世界各地迅速传播。强夯法引入我 国30多年来已被应用于大量工程,工程数量之多,居 世界第一。强夯法在某种程度上比其他处理方法应用 更广泛,更有效和更经济,已成为我国最常用的地基 处理方法之一¨o。 3强夯法地基处理方案的设计 3.1目标、区域划分及夯击能的确定 强夯地基的加固深度常用有效加固深度来表示,对 强夯法地基处理设计来说,主要是根据工程要求的加固 深度和主要技术指标来确定有效加固深度,所以有效加 固深度是选择强夯施工采用的夯击能的主要依据,地基 表1强夯地基处理各区域面积及地基检测试验点统计表 强夯处理时的有关参数在JGJ 79—2012《建筑地基处理 技术规范》…中已有明确规定,但是强夯处理后地基 能达到的承载力和变形性能如何确定,尚缺乏成熟的理 论和方法,目前主要依靠经验和夯后的检测、静载试验 等手段来解决夯后地基的承载力问题,本0:i,St计时参照 规范中对砂土的要求,根据土层厚度、松软程度、夯沉 量大小不同而作适当调控,部分区域采用分层回填分层 强夯方案H],分为一次强夯区、二次强夯区和三次强 夯区三个处理类型,以取得较为均匀的地基刚度。在设 计文件中,对承载力、压缩模量、分层压实等作如下要求 a)强夯处理后地基承载力特征值不低于180 kPa, 压缩模量不低于13 MPa,强夯有效加固深度达到中密 细砂层顶面。 b)当主装置区和建筑单体地基部分为挖方区,部 分为回填土区时,需对整个区域进行强夯¨1。 c)回填土深度小于7 m,一次回填土至设计场地 标高。回填土深度小于5 m的区域采用2 000 kN·m能 级强夯,回填土深度5。6 m的区域采用4 000 kN·m能 级强夯,回填土深度6。7 m的区域将标高降低1 m后采 用4000 kN·m能级点夯,再回填至设计场地标高遍夯。 d)回填土深度7。12 111区域,分两次回填两次强夯。 一次回填土深度不大于5 m,采用3 000kN·m能级强夯, 再回填至设计的场地标高后采用3 000 kN·m能级强夯。 e)回填土深度大于12 m区域,分三次回填三次 强夯。每次回填土深度不大于5 m,强夯能级3 000 kN·m。 l Ⅳ~l空气氮气站、456变电所 3 000 3 55 788 6 56 2 Ⅳ一2脱烃装置⑥、脱水装置⑥ 3 000 3 2l 946 6 18 3 HI~1 451变电所、中控楼 3 000 2 26 398 6 38 4 Ⅲ~2脱烃装置①②③、脱水装置①②③ 3 000 2 35 773 2 30 5 Ⅲ一3中央控制室、机柜问、脱水装置⑤⑥、脱烃装置⑤⑥ 3 000 2 86413 2 33 6 Ⅲ~4火炬区 3 000 2 3l 528 1 40 7 m~5硫黄装卸场地 3 000 2 l 8 554 1 30 8 II一1凝析油稳定装置、凝析油灌区4000 l 32060 10 97 9 II一2脱水装置①②③、脱烃装置①②③、脱硫脱碳装置①②③4000 1 19 88l 5 54 10 II~3火炬区管架4 000 1 5 092 l 16 l l 1/~4火炬区4 000 l 10 097 l 40 12 Ⅱ一5硫黄装卸场地4 000 l 1l 090 l 30 凝析油罐区、给水处理及消防装置区 13 I~l自备电站、454和455变电所、中央控制室 气防?肖防站、分析化验室、脱硫脱碳装置①②③④⑤⑥ 14 I一2硫黄回收装置③ 15 I~3集气装置 16 I~4火炬区 17 I~5火炬区 I 8 I~6硫黄成型设备、液硫储罐 19 I一7硫黄仓库、硫黄装卸场地 20 合计 2 000 l 198 294 69 696 2 000 2 000 2 000 2 000 2 000 2 000 3 32 3 ll 2 40 2 40 7 116 3 60 1 3l l 477 4 5 5 0 6 8 8 7 6 3 3 0 3 5 4 4 4 6 0} O 3 2 l 5 7玉 l 4;l 6 万方数据 表2夯击次数、遍数及夯击点布置参数表 第32卷第1期 f)强夯地基处理前需要进行试夯,并进行静载荷 实验和标准贯入度实验,强夯施工参数应根据试夯结果 进行调整。 根据以上原则,对厂区内各区域处理面积、检测试 验点进行详细设计,具体内容详见表1。 3.2夯击次数、遍数及夯点的布置 夯点的夯击次数可通过现场试夯得到的夯击次数与 夯沉量的关系曲线确定,以夯坑的压缩模量最大、周围 隆起量最小为原则,同时满足下列要求: a)最后两击的平均夯沉量不大于50 InlTl。 b)夯坑周围地面不应发生过大隆起。 c1不因夯坑过深而发生起锤困难的情况。 d)按照设计要求,每点夯击6—9次。 根据场地地基处理的目标及地基土的性质,场地处 理区域被分为一次强夯区、二次强夯区和三次强夯区三 个处理类型,不同的夯击区域采用不同的夯击遍数,每 层的具体夯击遍数见表2,两遍夯击之间,应有一定时 间间隔,间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时 间。根据勘察报告,砂土的渗透性很好,因此采取连续 夯击。 本次强夯的夯点采用正方形或梅花形布置,每遍点 夯间距为3.25 m×3.25 m,后一遍主夯点位于前一遍主 要夯点围成的正方形或梅花形的中心,夯印搭接为锤印 的1/5。1/3。夯击次数、遍数及夯点布置参数见表2。 3.3试验与检测 根据工程需要,主要进行两方面检测:静载荷试验 的检验点数量为131个;标准贯入度试验。 根据工程需要,在夯前、夯后进行标准贯人度实验, 针对不同地基处理区域,按每300 m2不少于1个实验点, 每钻进1 m作1次标准贯入度实验,钻探深度不浅于强 夯处理深度。标贯实验点为1 477个。 3.4强夯法设计过程注意事项 a)必须根据工程实际情况采用强夯法与其他地基 处理方法相结合的综合处理方案,有更多选择性和较好 经济性。 b)现场试夯是一个重要环节,应加以重视。 c)合理布置夯点,如夯点布置欠妥,不仅会影响 夯实效果,甚至会发生工程事故。 d)重视表层土的压实。当进行夯后质量检验时, 常发现表层土的密实程度比下层土的差,其原因主要是 选用的满夯方法与夯击遍数不当。 4结论 强夯法作为一种成熟的地基处理方法在本工程得到 合理利用,缩短了工期,节约了大量资金,地基处理效 果显著,为后续工程提供了宝贵的工程经验。 参考文献: [1]JCJ:79-2002,建筑地基处理技术规范[s]. JCJ:79—2002,Technical Code for Ground Treatment of Buildings l S J. [2]王伏鹏,王军.简析强夯法加固机理和设计方法[J]. 建筑知识(学术刊),2013,(1307):40—41. Wang Fupeng,Wang Jun.Analyses the Reinforcement Mechamsm and Design Method of the Dynamic Compaction Method[J].Architectural Knowledge(Academic Pubhcafion),2013,(1307):40—41. [3]龚晓南.地基处理手册(第三版)[M].北京:中国建 筑工业出版社,2008.312—364. (下转第46页) 35 万方数据 46 l徽撼|2014年2月 月1日进行了清管作业。张掖出站压力6.07 MPa、温度 12.8 oC;永昌站进站压力5.66 MPa、温度4.9 oC。清管 器运行至里程桩KP 1 939km处,出现长时间停球、憋 压现象,清管器前后最大压差1.25 MPa。及时准确地确 定清管器位置,挖开停球点。发现管道无变形,地表温 度11℃,开挖后管道表面温度8℃。用蒸汽车对停球 点加热,而后反推清管器至KP 1 938 km处,上游阀室 憋压至1.25 MPa,开启上游阀室阀门,清管器通过停球 点。分析清管器停滞原因为冰堵停球。 永昌站收球筒盲板打开后,水合物充满收球筒,清 出的水合物十分坚硬,体积为3.38 m3的冰柱。 5结论 由于进入管道天然气水露点较高或者新建管道内工 程遗留积水较多,达到了生成天然气水合物的条件,致 使天然气管道站场发生冰堵问题,严重影响管道的安全 运行。冰堵的预防措施有:保证管输天然气的气质符合 标准要求;加水合物抑制剂;提高输送天然气温度;减 少易发生冰堵的调压阀前后压差;清管排出管道内积水 等。根据天然气水合物生成的条件,给出冰堵的解堵过 程:判断站场发生冰堵的位置;截断发生冰堵管段并放 空;加热冰堵管段,加快水合物分解;高温气反吹冰堵 管段;反向充填易发生冰堵管段,恢复时避免再次通过 调压阀节流。通过案例分析,进一步说明了冰堵的发生 过程和解堵措施的应用。 参考文献: [1]GB 50251-2003,输气管道工程设计规范[s]. GB 50251—2003,Code for Design of Gas Transmission Pipeline Engineering l S j. [2]皮艳慧,廖柯熹,孙欧阳.天然气水合物生成条件预测模 型及适用性评价[J].天然气与石油,2012,30(6):16—18. Pi Yanhui,Liao Kexi,Sun Ouyang.Prediction Model for Natural Gas Hydrate Formation Conditions and Applicability Evaluation l J j.Natural Gas and Oil,2012,30(6):16—18. [3]王海霞,陈保东,陈树军.输气管线中水合物的形成及 预防[J].天然气与石油,2006,24(1):29—32. Wang Haixia,Chen Baodong,Chen Shujun.Formation and Prevention of Hydrate in Gas Pipeline【J J.Natural Gas and Oil,2006,24(1):29—32. [4]马永明,韩海彬,王伟,等.陕京输气管道水合物的处 理与防范措施[J].油气储运,2010,29(1):46-48. Ma Yongming,Han Haibin,Wang Wei,et a1.Treatment and Precaution Measures for Natural Gas Hydrate of Shannxi—Beijing Gas Transmission Pipeline【J J.od&Gas Storage and Transportation,2010,29(1):46—48. [5]赵小川,管志伟,南宇峰.西气东输二线干线西段清管作 业研究与实践[J].天然气与石油,2012,30(2):17-22. Zhao Xiaochuan,Guan Zhiwei,Nan Yufeng.Research and Practice of Pigging Operation in Western Section of West——East Gas Pipeline 2【J j.Natural Gas and Oil,2012,30(2):17—22. (上接第35页) Gong Xiaonan.Foundation Treatment Manual(3rd Edition) 【M】.Beijing:China&Architecture Building Press,2008. 312-364. [4]陈华平.强夯法在厚人工填土层加固中的应用[J].城 市建筑,2013,(B14):141—142. Chen Huaping.Dynamic Consolidation in the Appbcation of Thick Artificial Filling Soil Reinforcement[J].Urbanism and Architecture,2013,∞1 4):141—142. [5]魏莹.强夯法地基处理在某化工项目中的应用[J].工 程建设与设计,2013,(B8):75—77. Wei Ying.The Application of Dynamic Consolidation in a Petrochemical Project[J].Construction&Design for Project,2013,∞8):75—77. 万方数据
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