機關：高水位地基強夯施

高水位地基強夯施工工法

關鍵技術鑒定資料山西機械化建設集團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、關鍵技術四、經(jīng)濟效益和社會效益五、實施效果附件：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)濟的快速發(fā)展,建設用地日益緊張。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項目中，如機場、港口、碼頭、油氣開發(fā)等，在這類地基上修建構筑物目前呈量大、面廣的趨勢。

大面積的地基處理，強夯法無疑是是一種選擇。強夯時如果夯錘和水面直接撞擊，就耗損掉大部分夯擊能，對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。

同時在施工過程中，還會出現(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、設備下陷等；當?shù)鼗翞樯靶酝習r，可能發(fā)生液化而導致涌砂灌滿夯坑，致使施工無法繼續(xù)，達不到設計要求的夯擊標準；高水位場地松軟，還會使強夯設備無法正常施工。近年來，我公司將高水位地基強夯施工工法成功應用于工程實體，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、輕型井點法，管井法）降低地下水位，然后應用“由輕到重、少擊多遍”的工藝原理進行強夯施工，保證強夯過程中夯錘不與地下水位面撞擊，從而提高強夯加固地基的有效夯擊能，同時改善了高水位地區(qū)強夯施工時的作業(yè)條件，從而保證施工質(zhì)量。三、關鍵技術

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強夯施工

5試夯

6強夯效果檢測三、關鍵技術1確定地下水位的控制高度根據(jù)強夯能級、土層的工程性質(zhì)評估夯坑的最大深度，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確定強夯能級（KN.m）夯坑深度（m）2000-30001-24000-60002-3.56000-80003.5-4.5注：當?shù)鼗翞樯巴?、礫石、碎石土時，取小值；當?shù)鼗翞榧氼w粒土時，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于雜填土、碎石土、中粗砂地基，地下水控制深度要大于預估的最大夯坑深度0.5m；對于粉細砂一類的地基，地下水控制深度=夯坑深度+毛細水上升高度；當?shù)鼗翞橥杆圆畹恼承酝恋鼗?，地下水位控制深度應接近于強夯處理深度?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?shù)叵滤豢刂粕疃日{(diào)整幅度小于1.5米，不會因增加墊層的厚度而影響到地基處理深度，也不會影響到場地標高的控制，選用墊層法。2.3當?shù)叵滤豢刂粕疃日{(diào)整幅度大于1.5米，或場標高限制時，采用降水法。3控制地下水位施工3.1鋪設墊層法（1）墊層厚度的確定：鋪設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、級配等控制標準。墊層材料可采用級配良好的塊石、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：采用堆填法，根據(jù)墊層的厚度分一至二層回填壓實，壓實度不小于0.90。3控制地下水位施工3.2降水法3.2.1當?shù)鼗翞檐浲恋鼗鶗r，宜采用真空井點、噴射井點、電滲井點等輕型井點降水。3.2.2當?shù)鼗翞樯暗[石層，滲透性較好時，可采用管井井點降水。3.2.3將場地按10000㎡-20000㎡劃分施工單元，每個施工單元應分設場地降水、封堵降水兩套井點系統(tǒng)，在場地降水井點系統(tǒng)停止降水后，封堵降水井點系統(tǒng)仍保持降水。3控制地下水位施工3.3輕型井點降水井位布置→成孔→下井管→填濾砂→設備安裝→抽水→水位觀測

3.3輕型井點降水3.3.1井位布置井點的平面布置及深度根據(jù)場地地質(zhì)條件確定，降水井點系統(tǒng)，井點間距宜為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。封堵井點系統(tǒng)，井點間距可適當加密，布置1-2排，沿施工單位邊界布置。每次強夯前，降水系統(tǒng)需拔除，強夯完畢后再進行安裝。3控制地下水位施工

3.3輕型井點降水3.3.2沖孔埋管先將水槍對準井點位置，垂直插入土中，啟動高壓水泵進行沖孔，水壓控制在0.4~0.8MPa，邊沖邊作上下左右擺動，以加劇土的松動，待水槍下沉到要求的深度時，拔出水槍，迅速插入井點管，用透水性強的填料如粗砂或碎石等在井點周圍分層填灌，至孔口1米處改用粘土固定井點管，以防止漏氣。井點管的上端用木塞臨時封堵，以防砂石或其它雜物進入，打開臨時封堵注入清水，若水位迅速下降，證明該井點埋設成功，填濾料時，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輕型井點降水3.3.3管路安裝首先沿井點管線外側(cè)，鋪設集水總管，并用膠墊螺栓把總管連接起來，總管連接水箱水泵，然后拔掉井點管上端木塞，用膠管與總管連接，再用10#鐵絲扎緊，在正式進行抽水之前必須進行試抽，以檢查抽水設備運轉(zhuǎn)是否正常，檢查各個接頭在試抽時是否有漏氣現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)漏氣應重新連接，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，當集水箱中存有相當多的水，個管路系統(tǒng)的真空度達到0.5MPa時，開動離心泵抽水。3.3.5水位觀測進行24小時水位跟蹤觀測，水位下降達和抽水時間達到要求時，方可拆除井點管，進行強夯施工。3控制地下水位施工3控制地下水位施工3.4管井井點降水井點布置→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管井井點降水3.4.1井點布置降水管井井點間距根據(jù)地基土的滲透系數(shù)大小，取15-25m，正方形布置，封堵井點可適當加密。管井布置在強夯夯點空隙，位置沖突時管井移位避開強夯夯點位置。3控制地下水位施工3.4管井井點降水3.4.2成孔采用沖擊、回旋、旋挖成孔都可以。成孔時盡量快速鉆進，避免鉆進時間過長。成孔時，還應根據(jù)地層構造，合理選擇技術參數(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影響滲透能力；鉆進接近設計井底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管井井點降水3.4.3下井管：下井管時，嚴禁擺動，以免造成井壁的損壞和坍垮。井管下到設計孔深位置后，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管井井點降水3.4.4填砂砂料選擇時應考慮場區(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，結束填砂，再用粘土分層填實至地表。4強夯施工施工程序：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。每個施工單元的地下水深度達到事先確定的高度后，再經(jīng)過一定時間穩(wěn)定，進行第一遍強夯。場地推平后，進行降水，然后進行第二遍點夯施工，依次進行所有點夯施工，點夯結束后，進行滿夯施工。4強夯施工4.1強夯參數(shù)設定在施工中采用“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，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，使對軟土的加固由淺入深，固結程度由低到高。使地基土逐步提高承載力，同時減小工后沉降。4強夯施工4.2收錘標準高飽和填土及軟粘土對夯擊產(chǎn)生的沖擊效應十分敏感。施工中應該控制夯擊次數(shù)，避免破壞土體結構。因此收錘標準建議如下：4.2.1夯擊時夯坑周圍出現(xiàn)明顯隆起，則要適當降低夯擊能量或適當調(diào)整夯擊擊數(shù)。4.2.2夯擊時相鄰夯坑內(nèi)出現(xiàn)土體隆起現(xiàn)象，則要停止強夯或適當降低夯擊能量。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，停止夯擊。4.2.4最后兩擊平均夯沉量符合設計要求。5試夯正式施工前，強夯試驗方案，進行現(xiàn)場試夯，以確定墊層材料或降水工藝的可行性。試驗區(qū)數(shù)量應根據(jù)場地復雜程度、工程規(guī)模、工程類型及施工工藝等確定，強夯試驗面積不應小于20m×20m。待強夯結束數(shù)周后，檢驗強夯效果，確定工程采用的各項施工參數(shù)，指導大面積施工。6強夯效果檢測采用地基靜載荷試驗、靜力觸探、標準貫入試驗檢測。四、經(jīng)濟效益和社會效益在高水位地基上采取降低地下水位再強夯的方法，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、對環(huán)境的破壞小、工程造價低等優(yōu)勢。具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。五、實施效果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強夯進行地基處理。完工后經(jīng)第三方檢測，①層細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、實施效果5.2明達工業(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，