強(qiáng)夯處理方案

衡陽(yáng)至南岳高速公路路基強(qiáng)夯施工組織中鐵二十局衡岳高速公路第四合同段項(xiàng)目部二0一0年二月三日一、 工程概況南海油脂（赤灣）新小包裝廠房工程位于蛇口赤灣右炮臺(tái)路，擬建建筑物為框架現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，抗震等級(jí)三級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度近震，建筑物重要類別為丙類，場(chǎng)地類別II類。本工程主體為地上三層，總高24.6m，占地6822m2，總建筑面積為21315.35m2。根據(jù)深圳市勘察設(shè)計(jì)院2004年6月提供的《深圳市南海油脂（赤灣）有限公司南海油脂新小包裝工廠場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告》，擬建建筑物基礎(chǔ)在使用前應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)夯處理，處理后的地基承載力應(yīng)達(dá)到180Kpa，變形模量E0>15.0Mpa，才可進(jìn)行基礎(chǔ)工程的施工。二、 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件1、工程地質(zhì)條件擬建場(chǎng)地屬山前海漫灘堆積地貌單元，后經(jīng)人工回填，地形較平坦。根據(jù)地質(zhì)堪察報(bào)告，該場(chǎng)地地層從上至下為：碎石填土：為1985年人工堆填而成，褐黃色，以稍密為主，局部松散、中密，主要由碎、塊石混砂回填而成，其中碎、塊石含量約60%。分布不均，塊石大小不等，直徑一般5cm?30cm，層厚4.8?9.70米，層底埋深4.8?9.70米。承載力特征值fak為100?150kpa。含卵石粗砂：灰黃色，稍密?中密，主要成分為中粗粒石英質(zhì)砂，含少量卵石及粘土，卵石直徑達(dá)2?3cm，飽和，稍密?中密狀態(tài)。層厚1.00?3.00米，層頂埋深5.8?8.5米。層頂標(biāo)高-1.77?-5.26米。承載力特征值fk為200Kpa。含粗砂粘土：褐黃、灰黃夾灰白色，砂質(zhì)含量約20?30%，局部見少量卵石。濕，可塑?硬塑狀態(tài)，層厚1.40?2.00米，層頂埋深5.4?7.5米，層頂標(biāo)高-1.39?-4.41米。承載力特征值七為180Kpa。以下為砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。由于回填土層較厚，均勻性差，承載力較低，鑒于上部擬建建筑物荷載很大，所以對(duì)上部的填土層進(jìn)行強(qiáng)夯處理后采用筏板基礎(chǔ)。2、場(chǎng)地地下水條件場(chǎng)地地下水埋藏較淺，勘察期間測(cè)得各鉆孔內(nèi)混合穩(wěn)定地下水位埋深為1.50?2.80米，標(biāo)高為0.39?2.70米。由于碎石填土層透水性較強(qiáng)，對(duì)強(qiáng)夯施工較為有利。三、強(qiáng)夯法施工機(jī)具、設(shè)備的選擇項(xiàng)次項(xiàng)目構(gòu)造方法與技術(shù)要求1夯錘用鋼板制作成裝配式的，夯錘底面為圓形，圓形不易旋轉(zhuǎn)，定位方便，重合性好，采用較多；錘底尺寸取決于表層土質(zhì)，對(duì)于砂質(zhì)土和碎石類土為3?4m2錘重18t，夯錘中設(shè)4個(gè)上下貫通的排氣孔，以利空氣排出和減少坑底的壓力。2起重機(jī)械使用50t履帶式起重機(jī)(帶摩擦離合器)；直接用鋼絲繩懸吊夯錘時(shí)，應(yīng)大于夯錘的3?4倍；采用自動(dòng)脫鉤裝置，起重能力取大于1.5倍的錘重。3脫鉤裝置有足夠強(qiáng)度，使用靈活，脫鉤快速安全，用自動(dòng)脫鉤器，由吊環(huán)、耳板、鎖環(huán)、吊鉤等組成。拉繩一端固定在鎖柄上，另一端穿過轉(zhuǎn)向滑輪，固定在臂桿底部橫軸上，當(dāng)夯錘起吊到要求高度，開鉤繩隨即拉開鎖柄，脫鉤裝置開啟夯錘使脫鉤下落，同時(shí)可控制每次夯擊落距一致。4錨系設(shè)備用于防止起重機(jī)臂桿在夯錘突然卸重時(shí)，發(fā)生后傾和減小臂桿的振動(dòng)，用T1-100型推土機(jī)一臺(tái)，作地錨，設(shè)在起重機(jī)的前方，在起重機(jī)臂桿頂部與推土機(jī)之間用兩根鋼絲繩連系錨碇。四、強(qiáng)夯施工參數(shù)的選擇項(xiàng)次項(xiàng)目施工技術(shù)參數(shù)1錘重和洛距錘重G(t)與落距h是影響夯擊能和加固深度的重要因素，錘重一般不宜小于8t，常用的為8、11、13、15、17、18、25t，本工程選用18t；落距一般不宜小于6m，多采用8、10、11、13、15、17、18、20、25m等幾種，本工程選用20m。2夯擊能和錘重G與落距的乘積稱為夯擊能E，一般取600?1500KJ，本工

平均夯擊能程夯擊能見強(qiáng)夯參數(shù)表。夯擊能的總和除以施工面積稱為平均夯擊能，一般對(duì)砂質(zhì)土取500?1000KJ/m2；對(duì)粘性土取1500?3000KJ/m2。夯擊能過小、加固效果差，夯擊能過大，會(huì)破壞土體形成橡皮土，降低強(qiáng)度。3夯擊點(diǎn)布置與間距夯擊點(diǎn)布置對(duì)大面積地基一般采用梅花形或正方形網(wǎng)格排列；對(duì)條形基礎(chǔ)夯點(diǎn)可成行布置；對(duì)工業(yè)廠房獨(dú)立柱基礎(chǔ)，可按柱網(wǎng)設(shè)置單夯點(diǎn)。夯擊點(diǎn)間距取夯錘直徑的3倍，一般為5?15米，一般第一遍夯點(diǎn)的間距宜大，以便夯擊能向深部傳遞。4夯擊遍數(shù)與擊數(shù)一般為2?5遍，前2?3遍為“間夯”，最后一遍以低能量(為前幾遍的1/4?1/5)進(jìn)行滿夯(即錘印彼此搭接)，以加固前幾遍夯點(diǎn)之間的粘土和被振松的表土層，每夯擊點(diǎn)的夯擊數(shù)，以使土體豎向壓縮量最大面?zhèn)认蛞苿?dòng)最小或最后兩擊沉降量之差試夯確定的數(shù)值為準(zhǔn)，一般軟土控制瞬時(shí)沉降量為5?8cm。廢渣填石地基控制的最后兩擊下沉量之差為2?4cm。每夯擊點(diǎn)之夯擊數(shù)一般為3?10擊，開始兩遍夯擊數(shù)宜多些，隨后各遍擊數(shù)逐漸減小，最后一遍只夯1?2擊。5兩遍之間的間隔通常待土層內(nèi)超孔隙水壓力大部分消散，地基穩(wěn)定后再夯下一遍，一般時(shí)間間隔1?4周。對(duì)粘性土或沖擊土常為3周，若地下水或地下水位在5m以下，含水量較少的碎石類填土或透水性強(qiáng)的砂性土，可采取間隔1?2天或采取連續(xù)夯擊，而不需間隔。6強(qiáng)夯加固范圍對(duì)于重要工程應(yīng)比設(shè)計(jì)地基長(zhǎng)(L)、寬(B)各大出一個(gè)加固深度(H)，即(L+H)X(B+H)；對(duì)于建筑物，離地基軸線以外3m布置一圈夯擊點(diǎn)即可。7加固影響深度加固影響深度H(m)與強(qiáng)夯工藝有密切關(guān)系，一般按梅那氏(法)公式估算；［——H=KX^GXh式中G一夯錘重(t)h一落距?)K一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，飽和軟土為0.45?0.50；飽和砂土為0.5?0.6；填土為0.6?0.8；黃土為0.4?0.5五、強(qiáng)夯參數(shù)設(shè)計(jì)1、采用“三遍點(diǎn)夯+一遍滿令”進(jìn)行加固處理。2、 點(diǎn)夯單擊夯擊能為3500KN.M。3、 點(diǎn)夯夯點(diǎn)布置根據(jù)建筑特點(diǎn)，夯點(diǎn)間距為4.0X3.2m,局部位置根據(jù)基礎(chǔ)布置稍有變動(dòng)(間距為4.0X3.1?3.2m),各遍夯點(diǎn)布置見《夯點(diǎn)布置圖》。4、 根據(jù)勘察資料，處理的碎石土滲透性強(qiáng)，因此各遍點(diǎn)夯不用間隔時(shí)間。5、 點(diǎn)夯收錘標(biāo)準(zhǔn)：①、最后兩擊的平均夯沉量不大于8cm；②、夯坑周圍地面隆起量小于1/4夯坑體積；③、單擊夯擊次數(shù)7?8次。當(dāng)最后兩擊的平均夯沉量超過8cm，且地面隆起量小于1/4夯坑體積時(shí)，需增加夯擊次數(shù)以滿足①的要求。實(shí)際施工時(shí)，單點(diǎn)夯擊次數(shù)應(yīng)根據(jù)試夯結(jié)果最終確定。本工程實(shí)際施工時(shí)單點(diǎn)夯擊次數(shù)見強(qiáng)夯參數(shù)表。6、 滿夯單擊夯擊能為1500KN.m，單點(diǎn)夯擊次數(shù)為1次。滿夯夯點(diǎn)搭接長(zhǎng)度不少于35cm。7、 強(qiáng)夯加固范圍:超出基礎(chǔ)外邊緣4m，實(shí)際處理面積為9602平方米。六、施工方法1、試夯強(qiáng)夯施工前，邀請(qǐng)質(zhì)檢站、設(shè)計(jì)院、建設(shè)單位、監(jiān)理單位等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確定以上強(qiáng)夯參數(shù)，并在現(xiàn)場(chǎng)有代表性的進(jìn)行試夯，面積約400m2，通過試夯效果觀測(cè)，最后確定工程采用的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)，并發(fā)現(xiàn)在該工程(A)?(C)/(1)?(6)軸部位存在粗砂粘土，該土層容易液化，必須采取“置換強(qiáng)夯復(fù)合地基”的施工技術(shù)，即利用強(qiáng)夯工藝在地表夯成一定深度的夯坑，用粗骨料填滿，再在原點(diǎn)夯擊，反復(fù)進(jìn)行夯與填，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過試夯后確定以下結(jié)果：、強(qiáng)夯參數(shù)的確定強(qiáng)夯參數(shù)表項(xiàng)目名稱點(diǎn)夯滿夯實(shí)會(huì)面積（m2）55419602單擊夯擊能（kN.m）35001500單點(diǎn)夯擊次數(shù)7—8次1次夯擊遍數(shù)3遍1遍點(diǎn)夯夯擊能（kN.m）18,350,5006,261,000總夯擊能（kN.m）24,611,500單位面積夯擊能（kN.m2）2560夯點(diǎn)布置間距4.0mX3.2(3.1?3.3)m梅花形交接2）、強(qiáng)夯收錘標(biāo)準(zhǔn)：①、最后兩擊的平均夯沉量不大于8cm:②、單點(diǎn)夯擊次數(shù)不小于7擊；③、周邊地面隆起量不大于夯坑體積的1/4；④、當(dāng)達(dá)不到①②③標(biāo)準(zhǔn)但夯沉量大于2m時(shí)，可收錘；⑤、若相鄰兩點(diǎn)均出現(xiàn)④的情況時(shí)，需采取夯坑回填碎石再?gòu)?qiáng)夯的處理方法。3） 、回填碎石再?gòu)?qiáng)夯（即置換強(qiáng)夯）的處理方法先夯后填，填料至強(qiáng)夯達(dá)到以上收錘標(biāo)準(zhǔn)。4） 、強(qiáng)夯后的檢測(cè)方法采用荷載試驗(yàn)，具體數(shù)量及位置待與設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、檢測(cè)中心協(xié)商后決定。2、 環(huán)境影響由于強(qiáng)夯震動(dòng)強(qiáng)烈，對(duì)臨近建筑及管線有較大影響。根據(jù)周邊環(huán)境情況，場(chǎng)地周圍設(shè)防震溝，溝深超過管線埋置深度0.5m且不少于3.0m，溝寬一般1.0m。3、 地下水控制1）、由于場(chǎng)地地層滲透性強(qiáng)，可不設(shè)置排水井。降雨時(shí)的地表水可設(shè)置臨時(shí)排水溝排放。2） 、當(dāng)?shù)叵滤怀^夯坑底標(biāo)高時(shí)，需采取排水措施或等水位下降后再施工。3） 、防止地表被水浸泡，強(qiáng)夯后應(yīng)及時(shí)將夯坑填平，防止夯坑內(nèi)集水。4） 、當(dāng)?shù)乇碛蟹e水或潮濕，而影響強(qiáng)夯效果時(shí)，不能施工。4、 一般強(qiáng)夯的工藝流程1） 、由于該場(chǎng)地已平整，強(qiáng)夯前，按夯點(diǎn)布置測(cè)量放線定位。2） 、強(qiáng)夯分段進(jìn)行，順序從邊緣夯向施工場(chǎng)地中間。按照測(cè)量放線定好的獨(dú)立基礎(chǔ)點(diǎn)位，先進(jìn)行點(diǎn)夯，點(diǎn)夯時(shí)按照軸線從（A）軸到（J）軸，（A）軸夯完后再往（B）軸推進(jìn)，按此順序一直到（J）軸，每夯完一遍，用推土機(jī)整平場(chǎng)地，再放線定位，接著進(jìn)行下一遍點(diǎn)夯，點(diǎn)夯達(dá)到收錘標(biāo)準(zhǔn)后即可進(jìn)行滿夯。由于該工程是工業(yè)廠房，滿夯時(shí)可一排一排夯，吊車直線行駛，從一邊夯向另一邊進(jìn)行，每夯完一遍，用推土機(jī)整平場(chǎng)地，再接著進(jìn)行下一遍滿夯。3） 、夯擊時(shí)，落錘保持平穩(wěn)，夯位準(zhǔn)確，夯擊坑內(nèi)積水及時(shí)排除。5、 置換強(qiáng)夯的工藝流程1） 、先測(cè)量放線定出需要置換強(qiáng)夯的確切位置。2） 、然后在強(qiáng)夯過的夯坑里回填碎石，再進(jìn)行強(qiáng)夯，強(qiáng)夯順序按照吊車直線行駛的路線進(jìn)行強(qiáng)夯，反復(fù)回填碎石，反復(fù)強(qiáng)夯，直到達(dá)到收錘標(biāo)準(zhǔn)后即可。3） 、夯擊時(shí)，落錘保持平穩(wěn)，夯位準(zhǔn)確，夯擊坑內(nèi)積水及時(shí)排除。4） 、置換強(qiáng)夯從造價(jià)上考慮也比大開挖換土處理大大節(jié)約成本，經(jīng)過置換強(qiáng)夯后達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可進(jìn)行獨(dú)立基礎(chǔ)的施工（預(yù)算獨(dú)立基礎(chǔ)在大約需300萬，而筏板基礎(chǔ)需1000萬左右，無形中為建設(shè)單位節(jié)約700萬），獨(dú)立基礎(chǔ)比筏板基礎(chǔ)大大節(jié)約成本。6、施工質(zhì)量控制1） 、開夯前應(yīng)檢查夯錘的重量和落距，以保證單擊夯擊能符合設(shè)計(jì)要求。2） 、在每遍夯擊前，應(yīng)對(duì)夯點(diǎn)放線進(jìn)行復(fù)核，發(fā)現(xiàn)偏夯或漏夯應(yīng)及時(shí)糾正。3） 、按設(shè)計(jì)要求檢查每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)和每擊的夯沉量。4） 、在施工過程中，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)和施工情況進(jìn)行詳細(xì)記錄。七、質(zhì)量檢驗(yàn)強(qiáng)夯施工完2周后，方能對(duì)地基處理結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)。夯擊前后應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行原位測(cè)試，包括室內(nèi)土分析試驗(yàn)、野外標(biāo)準(zhǔn)貫入、靜力（輕便）觸探、旁壓儀（或野外荷載試驗(yàn)），測(cè)定有關(guān)數(shù)據(jù)，以確定地基的影響深度。檢查點(diǎn)數(shù)，每個(gè)建筑物的地基不少于3點(diǎn)，檢測(cè)深度和位置按設(shè)計(jì)要求確定，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定每遍夯擊點(diǎn)后的地基平均變形值，以檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果，檢測(cè)合格后即可進(jìn)行下道工序的施工。針對(duì)南海油脂新小包裝廠房場(chǎng)地填土層的特殊性質(zhì)，檢測(cè)方法可選擇荷載實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法，檢測(cè)點(diǎn)不應(yīng)少于3處。由設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位及質(zhì)檢站現(xiàn)場(chǎng)抽檢的強(qiáng)夯點(diǎn)位布置見強(qiáng)夯檢測(cè)報(bào)告。經(jīng)深圳市南山區(qū)檢測(cè)中心檢測(cè)后，抽檢的三個(gè)夯點(diǎn)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，具體內(nèi)容見強(qiáng)夯檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告。因此本次強(qiáng)夯是成功的！八、安全保證措施1、凡進(jìn)場(chǎng)工人都必須進(jìn)行三級(jí)安全教育，并建立三級(jí)安全教育卡。2、 凡進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)人員必須戴安全帽。3、 項(xiàng)目直接責(zé)任人向安全員或工長(zhǎng)等進(jìn)行安全交底，施工員向班組進(jìn)行安全技術(shù)交底，班組長(zhǎng)組織工人進(jìn)行安全學(xué)習(xí)。4、 嚴(yán)禁酒后作業(yè)，嚴(yán)禁在施工現(xiàn)場(chǎng)嬉戲打鬧。5、 上班操作前檢查夯機(jī)的電源、電器是否完好，防止突發(fā)事故發(fā)生。6、 基坑遞運(yùn)物品，不準(zhǔn)直接往基坑內(nèi)投擲任何物件，為防止物體滾落到坑內(nèi)，基坑頂邊做圍護(hù)欄桿高900mm。7、 由于地下水位較淺，置換強(qiáng)夯時(shí)石塊會(huì)隨著夯錐落下而四處飛濺，應(yīng)在其周圍防護(hù)，以免石塊從高空墜落傷人，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)隨時(shí)注意周圍行人及自身的安全，特別在夜間施工時(shí)更應(yīng)注意！九、關(guān)于置換強(qiáng)夯復(fù)合地基1、 名稱的由來該項(xiàng)地基技術(shù)處理，雖然采取強(qiáng)夯工藝，但其加固性質(zhì)已經(jīng)發(fā)生變化。首先以高強(qiáng)度低壓縮性的置換材料替換低強(qiáng)度高壓縮性的軟土，在地基中形成結(jié)構(gòu)密實(shí)、有較高承載力的置換體是提高地基承載力的主要手段，并通過置換體有效的傳遞夯擊能量，使加固深度大于置換體高度；其次，擠密夯間土并為孔隙水壓力的消散提供良好的排水通道，從而提高了夯間土的承載力。這既不同于普通強(qiáng)夯，又不同于振沖碎石樁。為便于說明這種新技術(shù)的特點(diǎn)，故將這種復(fù)合地基命名為“置換強(qiáng)夯復(fù)合地基”。2、 夯擊能量與置換深度置換深度是指主夯點(diǎn)的置換體高度，它取決于地基土的物理力學(xué)指標(biāo)和夯擊能量。置換強(qiáng)夯引起的土體變形很大，選擇的夯擊能量一般應(yīng)大于普通強(qiáng)夯的夯擊能量。置換體在地基土中形成時(shí)，其直徑一般大于夯錘直徑，深度小于夯坑累計(jì)深度，施工設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮一個(gè)側(cè)脹系數(shù)或深度折減系數(shù)。3、 夯錘直徑與置換深度置換深度的大小與夯錘直徑有關(guān)。在夯能、錘重與地質(zhì)條件相同的條件下，夯錘直徑越小，對(duì)地基土的貫入作用越好。為取得較大的置換深度，應(yīng)選直徑較小的夯錘，其接地能比壓應(yīng)不小于90kpa。置換強(qiáng)夯的小直徑夯錘雖與有關(guān)規(guī)定不一致，但對(duì)該工藝是非常