機(jī)關(guān)：高水位地基強(qiáng)夯施

高水位地基強(qiáng)夯施工工法

關(guān)鍵技術(shù)鑒定資料山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司二零一四年十一月目錄一、問題提出的背景二、工藝原理三、關(guān)鍵技術(shù)四、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益五、實(shí)施效果附件：照片一、問題提出的背景

高水位地基，指地下水位高于地表下4m的地基。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,建設(shè)用地日益緊張。填海地基、河漫灘地基或者平原、盆地中心及洼地、沼澤等高水位區(qū)的地基也越來越多地出現(xiàn)在一些重大工程建設(shè)項(xiàng)目中，如機(jī)場、港口、碼頭、油氣開發(fā)等，在這類地基上修建構(gòu)筑物目前呈量大、面廣的趨勢。

大面積的地基處理，強(qiáng)夯法無疑是是一種選擇。強(qiáng)夯時(shí)如果夯錘和水面直接撞擊，就耗損掉大部分夯擊能，對(duì)水位以上地基形成很大的破壞，而直接用于加固地基的有效夯擊能大大減少。

同時(shí)在施工過程中，還會(huì)出現(xiàn)夯坑及周圍積水，夯坑周圍一定范圍內(nèi)的地面開始下沉，造成起錘困難、設(shè)備下陷等；當(dāng)?shù)鼗翞樯靶酝習(xí)r，可能發(fā)生液化而導(dǎo)致涌砂灌滿夯坑，致使施工無法繼續(xù)，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的夯擊標(biāo)準(zhǔn)；高水位場地松軟，還會(huì)使強(qiáng)夯設(shè)備無法正常施工。近年來，我公司將高水位地基強(qiáng)夯施工工法成功應(yīng)用于工程實(shí)體，取得了良好效果。既節(jié)約了大量投資、保證了工期、節(jié)約了材料，又確保了工程質(zhì)量、保護(hù)了環(huán)境。二、工藝原理根據(jù)不同的地質(zhì)條件確定地下水位調(diào)整幅度，采用不同方法（墊層法、輕型井點(diǎn)法，管井法）降低地下水位，然后應(yīng)用“由輕到重、少擊多遍”的工藝原理進(jìn)行強(qiáng)夯施工，保證強(qiáng)夯過程中夯錘不與地下水位面撞擊，從而提高強(qiáng)夯加固地基的有效夯擊能，同時(shí)改善了高水位地區(qū)強(qiáng)夯施工時(shí)的作業(yè)條件，從而保證施工質(zhì)量。三、關(guān)鍵技術(shù)

1確定地下水位的控制高度

2確定地下水位控制方法

3控制地下水位施工

4強(qiáng)夯施工

5試夯

6強(qiáng)夯效果檢測三、關(guān)鍵技術(shù)1確定地下水位的控制高度根據(jù)強(qiáng)夯能級(jí)、土層的工程性質(zhì)評(píng)估夯坑的最大深度，確定地下水位的控制深度。1確定地下水位的控制高度1.1確定夯坑深度夯坑深度按表1.1確定強(qiáng)夯能級(jí)（KN.m）夯坑深度（m）2000-30001-24000-60002-3.56000-80003.5-4.5注：當(dāng)?shù)鼗翞樯巴?、礫石、碎石土?xí)r，取小值；當(dāng)?shù)鼗翞榧?xì)顆粒土?xí)r，取大值。1確定地下水位的控制高度1.2確定地下水位控制深度對(duì)于雜填土、碎石土、中粗砂地基，地下水控制深度要大于預(yù)估的最大夯坑深度0.5m；對(duì)于粉細(xì)砂一類的地基，地下水控制深度=夯坑深度+毛細(xì)水上升高度；當(dāng)?shù)鼗翞橥杆圆畹恼承酝恋鼗?，地下水位控制深度?yīng)接近于強(qiáng)夯處理深度。2確定地下水位控制方法2.1地下水位控制方法，有墊層法和降水法。2.2當(dāng)?shù)叵滤豢刂粕疃日{(diào)整幅度小于1.5米，不會(huì)因增加墊層的厚度而影響到地基處理深度，也不會(huì)影響到場地標(biāo)高的控制，選用墊層法。2.3當(dāng)?shù)叵滤豢刂粕疃日{(diào)整幅度大于1.5米，或場標(biāo)高限制時(shí)，采用降水法。3控制地下水位施工3.1鋪設(shè)墊層法（1）墊層厚度的確定：鋪設(shè)墊層的厚度等于地下水位深度調(diào)整幅度。（2）回填材料：根據(jù)場地土方資源條件，確定墊層材料的成份、粒徑、級(jí)配等控制標(biāo)準(zhǔn)。墊層材料可采用級(jí)配良好的塊石、碎石、砂粒礫石、礦渣、建筑垃圾等硬粗粒材料，最大粒徑不宜大于300㎜。（3）墊層鋪設(shè)：采用堆填法，根據(jù)墊層的厚度分一至二層回填壓實(shí)，壓實(shí)度不小于0.90。3控制地下水位施工3.2降水法3.2.1當(dāng)?shù)鼗翞檐浲恋鼗鶗r(shí)，宜采用真空井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)等輕型井點(diǎn)降水。3.2.2當(dāng)?shù)鼗翞樯暗[石層，滲透性較好時(shí)，可采用管井井點(diǎn)降水。3.2.3將場地按10000㎡-20000㎡劃分施工單元，每個(gè)施工單元應(yīng)分設(shè)場地降水、封堵降水兩套井點(diǎn)系統(tǒng)，在場地降水井點(diǎn)系統(tǒng)停止降水后，封堵降水井點(diǎn)系統(tǒng)仍保持降水。3控制地下水位施工3.3輕型井點(diǎn)降水井位布置→成孔→下井管→填濾砂→設(shè)備安裝→抽水→水位觀測

3.3輕型井點(diǎn)降水3.3.1井位布置井點(diǎn)的平面布置及深度根據(jù)場地地質(zhì)條件確定，降水井點(diǎn)系統(tǒng)，井點(diǎn)間距宜為1-3m，排間距為2-4m；降水管長度根據(jù)場地條件和降水深度確定，可以一樣長或長短相間。封堵井點(diǎn)系統(tǒng)，井點(diǎn)間距可適當(dāng)加密，布置1-2排，沿施工單位邊界布置。每次強(qiáng)夯前，降水系統(tǒng)需拔除，強(qiáng)夯完畢后再進(jìn)行安裝。3控制地下水位施工

3.3輕型井點(diǎn)降水3.3.2沖孔埋管先將水槍對(duì)準(zhǔn)井點(diǎn)位置，垂直插入土中，啟動(dòng)高壓水泵進(jìn)行沖孔，水壓控制在0.4~0.8MPa，邊沖邊作上下左右擺動(dòng)，以加劇土的松動(dòng)，待水槍下沉到要求的深度時(shí)，拔出水槍，迅速插入井點(diǎn)管，用透水性強(qiáng)的填料如粗砂或碎石等在井點(diǎn)周圍分層填灌，至孔口1米處改用粘土固定井點(diǎn)管，以防止漏氣。井點(diǎn)管的上端用木塞臨時(shí)封堵，以防砂石或其它雜物進(jìn)入，打開臨時(shí)封堵注入清水，若水位迅速下降，證明該井點(diǎn)埋設(shè)成功，填濾料時(shí)，若管中有泥水上升，則說明濾管管網(wǎng)良好。3控制地下水位施工

3.3輕型井點(diǎn)降水3.3.3管路安裝首先沿井點(diǎn)管線外側(cè)，鋪設(shè)集水總管，并用膠墊螺栓把總管連接起來，總管連接水箱水泵，然后拔掉井點(diǎn)管上端木塞，用膠管與總管連接，再用10#鐵絲扎緊，在正式進(jìn)行抽水之前必須進(jìn)行試抽，以檢查抽水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，檢查各個(gè)接頭在試抽時(shí)是否有漏氣現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)漏氣應(yīng)重新連接，直至不漏氣為止。3控制地下水位施工

3.3輕型井點(diǎn)降水3.3.4抽水管路安裝完畢后，先開啟真空泵，抽出管路中的空氣，使之成為真空，當(dāng)集水箱中存有相當(dāng)多的水，個(gè)管路系統(tǒng)的真空度達(dá)到0.5MPa時(shí)，開動(dòng)離心泵抽水。3.3.5水位觀測進(jìn)行24小時(shí)水位跟蹤觀測，水位下降達(dá)和抽水時(shí)間達(dá)到要求時(shí)，方可拆除井點(diǎn)管，進(jìn)行強(qiáng)夯施工。3控制地下水位施工3控制地下水位施工3.4管井井點(diǎn)降水井點(diǎn)布置→成孔→下井管→填濾料→洗井→抽水→水位觀測3控制地下水位施工3.4管井井點(diǎn)降水3.4.1井點(diǎn)布置降水管井井點(diǎn)間距根據(jù)地基土的滲透系數(shù)大小，取15-25m，正方形布置，封堵井點(diǎn)可適當(dāng)加密。管井布置在強(qiáng)夯夯點(diǎn)空隙，位置沖突時(shí)管井移位避開強(qiáng)夯夯點(diǎn)位置。3控制地下水位施工3.4管井井點(diǎn)降水3.4.2成孔采用沖擊、回旋、旋挖成孔都可以。成孔時(shí)盡量快速鉆進(jìn)，避免鉆進(jìn)時(shí)間過長。成孔時(shí)，還應(yīng)根據(jù)地層構(gòu)造，合理選擇技術(shù)參數(shù)，調(diào)整泥漿的粘度和密度，在不影響孔壁穩(wěn)定的前提下，盡量采用較低粘度和密度的泥漿，因泥漿過濃和失水量過大會(huì)影響滲透能力；鉆進(jìn)接近設(shè)計(jì)井底2m左右，根據(jù)需要逐漸更換孔內(nèi)泥漿，終孔后用大泵沖孔20min。3控制地下水位施工3.4管井井點(diǎn)降水3.4.3下井管：下井管時(shí)，嚴(yán)禁擺動(dòng)，以免造成井壁的損壞和坍垮。井管下到設(shè)計(jì)孔深位置后，稍微向上拉伸提直，并使井管位于孔口中心，井孔與孔壁之間填砂空隙均勻，便于出水。3控制地下水位施工3.4管井井點(diǎn)降水3.4.4填砂砂料選擇時(shí)應(yīng)考慮場區(qū)內(nèi)主含水層的砂粒直徑，一般選擇1mm~8mm的混合礫料，不小于場區(qū)內(nèi)主含水層的砂粒直徑。礫料填至井口地表2m時(shí)，結(jié)束填砂，再用粘土分層填實(shí)至地表。4強(qiáng)夯施工施工程序：降水→第一遍夯→降水→第二遍夯→降水→第三遍夯。按施工區(qū)的劃分，流水施工。每個(gè)施工單元的地下水深度達(dá)到事先確定的高度后，再經(jīng)過一定時(shí)間穩(wěn)定，進(jìn)行第一遍強(qiáng)夯。場地推平后，進(jìn)行降水，然后進(jìn)行第二遍點(diǎn)夯施工，依次進(jìn)行所有點(diǎn)夯施工，點(diǎn)夯結(jié)束后，進(jìn)行滿夯施工。4強(qiáng)夯施工4.1強(qiáng)夯參數(shù)設(shè)定在施工中采用“由輕到重、少擊多遍”的施工工藝。以小能量將淺層率先加固，在表層形成“硬殼層”后逐漸加大能級(jí)，加固深層土體。夯擊遍數(shù)比常規(guī)多1-2遍，夯擊能由800KN.m到2000KN.m逐漸增加，使對(duì)軟土的加固由淺入深，固結(jié)程度由低到高。使地基土逐步提高承載力，同時(shí)減小工后沉降。4強(qiáng)夯施工4.2收錘標(biāo)準(zhǔn)高飽和填土及軟粘土對(duì)夯擊產(chǎn)生的沖擊效應(yīng)十分敏感。施工中應(yīng)該控制夯擊次數(shù)，避免破壞土體結(jié)構(gòu)。因此收錘標(biāo)準(zhǔn)建議如下：4.2.1夯擊時(shí)夯坑周圍出現(xiàn)明顯隆起，則要適當(dāng)降低夯擊能量或適當(dāng)調(diào)整夯擊擊數(shù)。4.2.2夯擊時(shí)相鄰夯坑內(nèi)出現(xiàn)土體隆起現(xiàn)象，則要停止強(qiáng)夯或適當(dāng)降低夯擊能量。4.2.3后一擊夯沉量明顯大于前一擊夯沉量，或有側(cè)向隆起時(shí)，停止夯擊。4.2.4最后兩擊平均夯沉量符合設(shè)計(jì)要求。5試夯正式施工前，強(qiáng)夯試驗(yàn)方案，進(jìn)行現(xiàn)場試夯，以確定墊層材料或降水工藝的可行性。試驗(yàn)區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)場地復(fù)雜程度、工程規(guī)模、工程類型及施工工藝等確定，強(qiáng)夯試驗(yàn)面積不應(yīng)小于20m×20m。待強(qiáng)夯結(jié)束數(shù)周后，檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果，確定工程采用的各項(xiàng)施工參數(shù)，指導(dǎo)大面積施工。6強(qiáng)夯效果檢測采用地基靜載荷試驗(yàn)、靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)檢測。四、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益在高水位地基上采取降低地下水位再強(qiáng)夯的方法，與其他高水位地基處理方法，如水泥攪拌樁法、碎石樁、灌注樁法等相比較，具有施工簡便、施工速度快、材料用量少、對(duì)環(huán)境的破壞小、工程造價(jià)低等優(yōu)勢。具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。五、實(shí)施效果5.1中委合資廣東石化2000萬噸/年重油加工工程，位于廣東省揭陽市惠來縣，場地地下水位埋深0.4~1.8m，平均0.8m左右。本工程于2012年9月30日開工，2013年1月20日完工，處理面積約560萬m2，主要采用管井降水加2000-3000kN.m強(qiáng)夯進(jìn)行地基處理。完工后經(jīng)第三方檢測，①層細(xì)砂層的承載力明顯提高，由松散提到中密；②夾層泥炭狀土層，地基承載力由60kPa提高到100kPa；②2層細(xì)砂層的地基承載力也提高到了120kPa，滿足了工程使用要求。五、實(shí)施效果5.2明達(dá)工業(yè)（太倉）有限公司新建廠區(qū)一期工程位于江蘇省太倉浮橋鎮(zhèn)。擬建場地位于長江三角洲前緣，地貌屬于沖擊平原，