南水北調(diào)某標(biāo)段地基強夯試驗方案

南水北調(diào)中線一期工程總干渠xx段第七施工標(biāo)段基礎(chǔ)強夯處理試驗方案中國xx水電開發(fā)總公司南水北調(diào)xx段第七標(biāo)段項目經(jīng)理部200x年5月16日南水北調(diào)中線一期工程總干渠xx段第七施工標(biāo)段基礎(chǔ)強夯處理試驗方案1、工程概況南水北調(diào)中線一期工程總干渠xx段，位于xx鐵路西側(cè)，從xx北岸、xx市所轄xx縣與xx縣界開始，經(jīng)過xx縣及xx市區(qū)，最終與xx涵洞式渡槽進口相連接，全渠段總長度40322.1m，其中渠道長度39358.7m。本標(biāo)段總長5275.3m，包括2座左岸排水建筑物，4座公路交叉建筑物及渠道工程的施工。本標(biāo)段樁號AY26+892.9～27+172.3長279.4m為易液化的飽和砂土，設(shè)計采用強夯處理。單擊夯能3000KN.m，錘擊20t，底面直徑2.5m，夯點間距6.5m，落距樁號AY27+172.3～27+415.6和AY32+000.0～AY32+168.2長度411.5m范圍為濕陷性黃土,本段黃土濕陷性設(shè)計采用強夯處理，單擊夯能2000KN.m，錘擊20t，底面直徑2.5m，夯點間距6.5m，落距2、試驗前的準(zhǔn)備工作2.1試夯目的通過試夯檢驗對地基土強夯所能達到處理效果。通過兩個試夯區(qū)之間及試夯前后測試數(shù)據(jù)的對比，檢驗強夯效果，為施工提供技術(shù)數(shù)據(jù),確定合理的工藝參數(shù)、夯擊順序。2.2確定現(xiàn)場強夯試驗區(qū)在樁號AY26+892.9~26+942.9液化的飽和砂處理范圍內(nèi)選定一塊平坦的區(qū)塊，作為本次試驗的Ⅰ號試驗區(qū)位，試驗區(qū)面積20×20m；樁號AY27+215.6~27+265.6段濕陷性黃土處理范圍，選擇本次試驗的Ⅱ號試驗區(qū)，試驗區(qū)面積20×20m。強夯位置及試驗區(qū)平面布置與Ⅰ、2.3強夯人員配置表強夯試驗單機人員配置表表1工種數(shù)量職責(zé)范圍機長1指揮本班全部工作技術(shù)員2進行施工記錄，控制高程，測量吊車司機2操作吊機。吊裝工2掛鉤，卸鉤。推土機司機1推平普工3整平、輔助測量及其他雜工合計112.4強夯機械試驗投入的主要機械投入的主要機械設(shè)備表表2序號設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)量1履帶起重機50t臺22夯錘20t個23推土機74kw臺14灑水汽車5-10t臺15自卸汽車10t輛12.5試驗區(qū)整平、放樣用推土機對試驗段內(nèi)場地進行清基30cm并整平，自卸汽車配合挖掘機對試驗區(qū)清基土方及大的石塊或垃圾揀出試驗區(qū)，以免影響試驗效果。測量放線，定出控制軸線、強夯場地邊線，標(biāo)出夯點位置，并在不受強夯影響地點，設(shè)置若干個水準(zhǔn)基點。施工排水：根據(jù)目前的實際情況，強夯要在雨季施工，孔隙水對強夯施工影響又特別大，故施工排水比較重要，在夯擊區(qū)外側(cè)設(shè)置截水溝和集水坑，用水泵進行抽排，在前后兩遍間歇時，如果遇到降雨，在雨前用彩條布將夯擊區(qū)進行覆蓋。2.6原狀土試驗在II號試驗區(qū)位，施工圖紙顯示有一個地質(zhì)探坑，探坑位置在樁號27+218處。通過該處探坑資料，可以知道地面下各層原狀土的含水量、干容重、濕陷性、壓縮性、剪切性試驗指標(biāo)，同時可以繪制出土層深度與含水量、干密度的曲線圖。同時在II號試夯區(qū)27+200附近做原狀土標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，貫入深度6mI號濕陷性黃土試驗段內(nèi)原狀土取樣設(shè)在26+930附近，取樣深度距地面7m，同時在在處理范圍內(nèi)做原狀土標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，貫入深度7m。3、強夯試驗組數(shù)本工程在樁號26+930和27+218處的兩個地質(zhì)勘探孔地質(zhì)報告數(shù)據(jù)可以作為本次試驗前的地質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。試夯后分別在Ⅰ號、Ⅱ號試驗區(qū)內(nèi)各挖一組探坑，對夯擊終止時的夯面以下5～8m深度范圍內(nèi)每隔1.0m分別取樣進行室內(nèi)試驗，得出夯后的技術(shù)數(shù)據(jù)如：各層原狀土的含水量、干容重、濕陷性、壓縮性、剪切性試驗指標(biāo)，同時也可以繪制出土層深度與含水量、干密度的曲線圖。然后與夯前地質(zhì)數(shù)據(jù)進行比較，得出最佳強夯試驗參數(shù)，上報監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后作為強夯施工的控制參數(shù)。4、強夯試驗步驟4.1強夯機具的選擇4.1.1根據(jù)規(guī)范規(guī)定：圓形錘印易于重合，本工程選擇圓形錘；本工程夯錘直徑2.5米,選擇夯錘重20噸，為鑄鋼材料，吊環(huán)為φ50，4φ300排氣孔。4.1.2本工程擬投入50t噸履帶式起重機兩臺，采用自動脫鉤裝置，起重能力大于1.5倍錘重，50t＞20t×1.5=30t，最大落距為15米4.1.350噸履帶式起重機采用自動脫鉤裝置。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)夯錘起吊到預(yù)定高度時，開鉤繩隨即拉緊，而脫鉤裝置開啟，夯錘脫鉤下落。同時可保證每次夯擊落距相同。4.2強夯施工的技術(shù)參數(shù)強夯法加固地基要根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)情況、工程的具體要求和施工條件，根據(jù)試驗選擇確定有關(guān)技術(shù)參數(shù)，包括錘重、落距、夯擊點布置及間距、夯擊擊數(shù)、夯擊遍數(shù)、兩遍之間的間歇時間、平均夯擊能、加固范圍及深度等（通過室內(nèi)試驗測定土的干密度、空隙比和濕陷系數(shù)。I號試夯區(qū)強夯設(shè)計采用3000KN.m，夯位于飽和液砂性土上，擊能的處理深度為7m，測定相對密度大于0.75，濕陷系數(shù)小于0.015。II號試夯區(qū)強夯設(shè)計采用2000KN.m，位于輕粉質(zhì)壤土上，夯擊能的處理深度為6m，測定其干密度不小于1.65g/cm34.2.1錘重（G）和落距（h），它直接決定每一擊的夯擊能，影響加固效果的重要因素。本工程選定錘重20噸、落距5~154.2.2本工程屬大面積強夯,試驗擬采用正三角形和正方形兩種布置，因本工程土質(zhì)為粉質(zhì)壤土，強夯機夯錘直徑為2.5米，從規(guī)范JSJ79-2002查得：（1）、正三角形布置：強夯地基第一遍采用間距為夯錘直徑的2.5~3.5倍，應(yīng)為6.5m，落距10m，以后間距逐漸縮小，落距根據(jù)沉降情況亦可逐漸減少；（2）、正方形布置（脫離規(guī)范，根據(jù)強夯施工經(jīng)驗和本標(biāo)段地質(zhì)情況）：強夯地基第一遍擬采用夯點間距5m4.2.3按土體豎向壓縮最大，兩側(cè)向移動最小的原則，通過單點試夯，觀測夯擊坑周圍土體變形來確定夯擊擊數(shù)和夯擊遍數(shù)，按規(guī)范規(guī)定，當(dāng)單擊夯擊能小于4000KN.m時,最后兩擊的平均夯沉降量不大于50mm，并且夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起。當(dāng)夯擊到每一擊所產(chǎn)生的瞬時沉降量達到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)時，即認(rèn)為基礎(chǔ)已經(jīng)夯實。此時的夯擊數(shù)，即為最佳夯擊次數(shù)。每夯擊點的夯擊數(shù)一般為3~10擊。按規(guī)范規(guī)定，根據(jù)地質(zhì)情況一般為2

單點試夯時瞬時沉降量記錄表（水準(zhǔn)儀測量）表3夯擊次數(shù)夯擊前記錄數(shù)夯擊后記錄數(shù)高差（mm）1---------N次（最佳夯擊數(shù)）504.2.4兩遍之間的間歇時間，取決于強夯產(chǎn)生的孔隙水壓力的消散情況。一般土質(zhì)顆粒細、含水量高、透水弱、粘土層厚的，間歇時間宜加長，間歇時間一般為2~3周；對于粘土或沖積土為3周左右；前一遍夯擊完成后，間歇時間達到要求后將工作面推平，進行下一遍夯擊。本工程屬于地下水位較低、含水量較小輕粉質(zhì)壤土間歇時間擬采用2~3周時間。4.2.5夯擊能及其遍根據(jù)設(shè)計要求和現(xiàn)場設(shè)備情況，以及工期要求，盡量減少夯擊遍數(shù)。第一遍采用現(xiàn)場設(shè)備最大夯擊能20t×15m=3000KN·m，以后逐漸減少。最后一遍選擇最小的夯擊能20t×5m=1000KN·m夯擊能的改變：夯擊能的改變擬采用改變落距的辦法來改變各級夯擊能的大小。強夯加固公式估算：一般按法梅那拉氏公式估算：h=（H／K）2／GK——系數(shù)，一般取0.4~0.7，取值由試驗確定。G——夯錘重（t）h——落距（m）H——加固影響深度h=｛7／(0.4~0.7)｝2／20=14.7m~3.9我們?nèi)∑渲虚g值h=15~4，夯擊能3000KN·m~800KN·m。4.2.6按設(shè)計要求范圍。處理范圍超出基礎(chǔ)外邊緣線3m。4.3強夯試驗參數(shù)的確定根據(jù)以上試驗結(jié)果，夯錘重、落距、夯擊點距離、夯擊擊數(shù)及夯擊遍數(shù)、兩遍之間的間歇時間、夯擊能、強夯影響范圍、強夯加固深度等都符合設(shè)計要求及施工規(guī)范時，并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，作為控制渠堤基礎(chǔ)強夯施工的技術(shù)參數(shù)。4.4夯擊過程的監(jiān)測強夯施工除了嚴(yán)格遵照施工步驟進行外，還應(yīng)有專人負(fù)責(zé)施工過程中的監(jiān)測工作：（1）開夯前應(yīng)檢查夯錘重和落距，以確保單擊夯擊能量符合設(shè)計要求。若夯錘使用過久，往往因底面磨損而使重量減輕；落距未達設(shè)計要求的情況，在施工中也常發(fā)生。這些都將影響單擊夯擊能。

（2）強夯點位偏差應(yīng)小于

15cm,夯錘應(yīng)保持垂直，其傾斜度應(yīng)不大于30°（3）強夯施工中夯點放線錯誤情況常有發(fā)生。因此，在每遍夯擊前，應(yīng)對夯點放線進行復(fù)核，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯應(yīng)及時糾正。（4）施工過程中應(yīng)按設(shè)計要求檢查每個夯點的夯擊次數(shù)和每擊的夯沉量。4.5夯擊后土的干密度的現(xiàn)場試驗和室內(nèi)分析：夯擊過程結(jié)束后,現(xiàn)場鉆孔試驗取樣并進行室內(nèi)分析,包括干密度、含水量、濕陷系數(shù)、壓宿曲線、孔隙比和標(biāo)貫（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗：其設(shè)備是在鉆機的鉆桿下端連接標(biāo)準(zhǔn)貫入器，將質(zhì)量為63.5kg的穿心錘套在鉆桿上端組成的。試驗時，穿心錘以76cm的落距自由下落，將貫入器垂直打入土層中15cm〈此時不計錘擊數(shù)〉，隨后按規(guī)范操作步驟將貫入器打入土層30cm的錘擊數(shù)即為實測的錘擊數(shù)N），以達到設(shè)計和規(guī)范要求。5、強夯施工、質(zhì)量檢查和驗收強夯施工開始前，應(yīng)會同監(jiān)理人復(fù)核強夯點位的現(xiàn)場放樣成果，經(jīng)監(jiān)理人簽認(rèn)后，方可開始強夯。強夯施工步驟（1）清理并平整場地；（2）標(biāo)出第一遍夯點位置，并測量場地高程；（3）起重機就位，夯錘置于夯點位置；（4）測量夯前錘頂高程；（5）將夯錘起吊到預(yù)定高度，開啟脫鉤裝置，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應(yīng)及時將坑底整平；（6）重復(fù)步驟5，按設(shè)計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個夯點的夯擊；（7）換夯點，重復(fù)步驟3至6，完成第一遍全部夯點的夯擊；（8）用推土機將夯坑填平，并測量場地高程；（9）在規(guī)定的間隔時間后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場地表層松土夯實，并測量夯后場地高程。強夯施工過程中，定時進行強夯點位偏移值、夯擊次數(shù)、夯錘落距、每個夯點的最后兩擊夯沉量、夯錘傾斜度。各區(qū)強夯施工結(jié)束后7～14天，應(yīng)按施工圖所示或監(jiān)理人的指示進行標(biāo)貫和探坑檢查。部點位置綜合考慮隨機性和代表性，監(jiān)理人根據(jù)施工情況確定。強夯基礎(chǔ)工程全部完工后，應(yīng)會同監(jiān)理人按規(guī)定進行檢驗和驗收。6強夯施工中應(yīng)注意的幾個問題（1）強夯前對起重機、滑輪組及脫鉤器等全面檢查，檢驗夯錘是否處于中心，若有偏心，應(yīng)采取錘邊焊鋼板或增減混凝土等辦法使其平衡，以免夯坑傾斜。并進行試吊、試夯，一切正常方可開始施工。（2）夯擊時落錘應(yīng)保持平穩(wěn)，夯位正確。如錯位或坑底傾斜過大，應(yīng)及時用壤土將坑底整平。（3）強夯施工必須以各個夯擊點的夯擊數(shù)作為施工控制數(shù)值，也可采用試夯后確定的最后兩擊的平均沉降量小于50mm控制。夯擊深度應(yīng)用水準(zhǔn)儀測量控制。（4）干燥天氣進行強夯時宜灑水降塵。強夯施工應(yīng)盡量避免雨雪天進行，以防止強夯場地積水，否則土質(zhì)含水量增加，土質(zhì)變軟，會產(chǎn)生擠出現(xiàn)象，降低強夯效果。（5）強夯施工在冬季施工，應(yīng)將凍土擊碎，要清除大的凍土塊。夯擊能和次數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加。（6）強夯后的土體強度隨夯擊后間歇時間的增加而增加，一般檢驗強夯效果，宜在強夯之后的2～4周進行，不易在強夯結(jié)束后立即進行檢驗，否則，測得的強度偏低，不能反映實際效果。（7）本工程強夯處理深度為6～7m，且其影響范圍一般為10～15m，為防止因強夯施工造成損壞，公路橋橋臺附近先進行堤基范圍的強（重）夯，再施工橋臺；倒虹吸附近在洞身外側(cè)回填前進行強（重）夯處理，利用倒虹吸外側(cè)的基坑起減震作用。7、強夯施工中的安全防護措施（1）履帶式起重機、夯錘、自動脫鉤裝置要保持性能良好，操作機械工要持證上崗。（2）夯擊前對起重設(shè)備、所用索具卡環(huán)等進行全面檢查，并進行試吊、試夯，檢查各部位受力情況，一切正常方可進行施工。每天開機前，應(yīng)檢查吊錘機械各部位是否正常及鋼絲繩有無磨損等情況。發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。（3）對桅桿等機具應(yīng)經(jīng)常檢查是否平穩(wěn)和地面有無沉陷，桅桿底部應(yīng)墊80～100mm木板。（4）吊錘機械停穩(wěn)并先對好坑位后，方可進行重夯作業(yè)。起吊夯錘，吊索要保持垂直；起吊夯錘或掛鉤不得碰沖吊臂，應(yīng)在適當(dāng)位置掛汽車輪胎加以保護。（5）夯錘起吊后，臂桿和夯錘下15m內(nèi)嚴(yán)禁站人，且不得在起重臂旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)通過。非工作人員應(yīng)遠離夯點30m以外，現(xiàn)場操作人員應(yīng)戴安全帽。（6）起吊夯錘速度不應(yīng)太快，不能在高空停留過久，嚴(yán)禁猛升猛降，以防夯錘脫落；停止作業(yè)時，不得將夯錘掛在高空。（7）夯擊過程中應(yīng)隨時檢查坑壁有無坍塌可能，必要時采取防護措施。（8）為減少吊臂在夯錘下落時的晃動和反彈，應(yīng)在起重機的前方用推土機拉纜風(fēng)繩作地錨。（9）作業(yè)時應(yīng)有專人統(tǒng)一指揮，起重機司機應(yīng)熟悉信號。吊車司機、推土機司機都要集中精力聽從起重指揮員的號令，不得