樁技術(shù)地基處理在濕陷性黃土的工程處理方法

1、一、DDC樁介紹三、DDC樁在濕陷性黃土地基中的應(yīng)用山西陽煤集團(tuán)80萬噸氧化鋁廠鋁礦卸料及堆場(chǎng)等子項(xiàng)大厚度雜填土地基處理工程寶雞第二發(fā)電廠四座冷卻水塔及附屬工程級(jí)自重濕陷DDC地基處理工程一、工程概況及地質(zhì)條件：寶雞第二發(fā)電廠位于陜西省寶雞市鳳翔縣石頭坡，是國家重點(diǎn)建設(shè)工程，總投資60億元，由四臺(tái)30萬KW氣輪發(fā)電機(jī)組組成的國家大型發(fā)電廠。該電廠建于千河左岸屬級(jí)自重濕陷性黃土地基上，濕陷厚度約30m，屬大厚度濕陷性黃土。由于冷卻水塔地基要求較嚴(yán)，該自重濕陷性黃土遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計(jì)要求，需對(duì)冷卻水塔下約30m內(nèi)自重濕陷性黃土地基進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)院和建設(shè)單位經(jīng)過對(duì)多種地基處理方案在技術(shù)、質(zhì)量、工期和造價(jià)

2、等方面比較后，決定采用孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法（DDC）技術(shù)對(duì)該地基進(jìn)行處理。成樁數(shù)量：四座冷卻水塔及附屬建筑四萬多根。二、地基處理的目的和要求：1、級(jí)自重濕陷性全部消除；2、處理后地基承載力fk250kPa。三、地基處理方法：1、采用孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法（DDC）灰土樁；2、成孔直徑400mm，平均成樁直徑600mm，樁深約30m；3、樁體填料為灰土（白灰+施工現(xiàn)場(chǎng)廢棄土）。四、處理效果：經(jīng)建設(shè)單位委托第三方國家級(jí)檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)論為：級(jí)自重濕陷性全部消除，復(fù)合地基承載力fk700kPa，滿足設(shè)計(jì)要求。五、結(jié)論：專家們認(rèn)為；寶雞第二發(fā)電廠的級(jí)自重濕陷性地基，在我國西部大面積濕陷性黃土地基中極具有代表

3、性，如此厚（約30m）自重濕陷性黃土全部消除濕陷，在質(zhì)量、技術(shù)、工期及造價(jià)上是其它地基處理技術(shù)無法比擬的。西安第四軍醫(yī)大學(xué)住宅樓級(jí)自重濕陷性DDC地基處理工程一、工程概況及地質(zhì)條件：第四軍醫(yī)大學(xué)退休師團(tuán)級(jí)干部住宅樓，位于陜西省西安市東郊王家墳第四軍醫(yī)大學(xué)干休所院內(nèi)，所建住宅樓為地上18層，地下一層組成。該場(chǎng)地壓縮層范圍內(nèi)地基土主要由馬蘭黃土和離石黃土組成，濕陷等級(jí)自重級(jí)，濕陷性土層底面深度約為基坑底面下8.5m9.5m，該自重濕陷性黃土遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計(jì)要求，需對(duì)該地基進(jìn)行處理。經(jīng)設(shè)計(jì)和建設(shè)單位對(duì)幾種地基處理方案的比較，決定采用孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法（DDC）灰土樁對(duì)該地基進(jìn)行處理。成樁數(shù)量2503根。二

4、、地基處理的目的和要求：1、級(jí)自重濕陷全部消除；2、處理后復(fù)合地基承載力：fk400kPa。三、地基處理方法：1、采用孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法(DDC)灰土樁；2、成孔直徑400mm，平均成樁直徑600mm，樁深16m；3、樁體材料為灰土（白灰+施工現(xiàn)場(chǎng)廢棄土）。四、處理效果：經(jīng)建設(shè)單位委托第三方國家級(jí)檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)論為：1、級(jí)自重濕陷性已全部消除；2、復(fù)合地基承載力fk450kPa，滿足設(shè)計(jì)要求的400kPa。北京瑞力通地基基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司是以高新技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的綜合性的國家級(jí)資質(zhì)的股份制施工企業(yè)。本公司在傳統(tǒng)地基處理基礎(chǔ)上，還擁有由董事長(zhǎng)、高級(jí)工程師司炳文先生潛心研究的

5、近十多項(xiàng)專利技術(shù)，其中DDC樁（孔內(nèi)深層強(qiáng)夯技術(shù)）更是我公司的拳頭產(chǎn)品。公司自成立以來，先后完成了國內(nèi)外大型工業(yè)廠房、十萬立方米特大型儲(chǔ)油罐、大型發(fā)電廠主廠房、冷卻水塔、煙囪、高速公路、橋梁、國家直屬儲(chǔ)備糧庫、高層建筑、污水處理廠、國防工程和火箭衛(wèi)星發(fā)射架等數(shù)百項(xiàng)地基處理工程，工程質(zhì)量全部達(dá)到或超過設(shè)計(jì)要求，多次受到行業(yè)主管部門和建設(shè)單位的嘉獎(jiǎng)和好評(píng)，贏得了良好的社會(huì)信譽(yù)，是首都建筑市場(chǎng)上的一支骨干建筑施工企業(yè)。 目前公司在西安設(shè)有分公司，在山西、天津、河北、河南、甘肅、湖南、湖北、遼寧、貴州等省市設(shè)有工程項(xiàng)目部。多年來，我公司已在華北、華東、東北、華南、西北、中原等地區(qū)進(jìn)行了大型建設(shè)工程的地

6、基處理及技術(shù)開發(fā)業(yè)務(wù)。 公司一貫注重引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和對(duì)人才的培養(yǎng)，專業(yè)施工人員技術(shù)水平起點(diǎn)高，實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)豐富，組織紀(jì)律性強(qiáng)。公司擁有專業(yè)施工人員500多人，中、高級(jí)技術(shù)人員80多人，各種大中型及專用施工設(shè)備300多臺(tái)，具備處理大型、特大型疑難復(fù)雜地基的能力。 公司全面實(shí)行ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證，具有完整的質(zhì)量管理和質(zhì)量保證體系，并有靈活的機(jī)制和可靠的信譽(yù)，愿與各設(shè)計(jì)和建設(shè)單位誠信合作，攜手共建未來。以下為贈(zèng)送部分資料：CECS279-2010強(qiáng)夯地基處理技術(shù)規(guī)程建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB 50202-20024.1.5 對(duì)灰土地基、砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、

7、強(qiáng)夯地基、注 漿地基、預(yù)壓地基，其竣工后的結(jié)果(地基強(qiáng)度或承載力)必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)。 檢驗(yàn)數(shù)量， 每單位工程不應(yīng)少于3點(diǎn)， 1000m2以上工程， 每100m2至少應(yīng)有1點(diǎn)， 3000m2以上工程，每 300m2至少應(yīng)有 1 點(diǎn)。每一獨(dú)立基礎(chǔ)下至少應(yīng)有 1 點(diǎn)，基槽每 20 延米應(yīng)有 1 點(diǎn)。建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ 79-20026.4.4 竣工驗(yàn)收承載力檢驗(yàn)的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地復(fù)雜程度和建筑物的重要性確定，對(duì)于簡(jiǎn)單場(chǎng)地上的一般建筑物，每個(gè)建筑地基的載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于 3 點(diǎn)； 對(duì)于復(fù)雜場(chǎng)地或重要建筑地基應(yīng)增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。強(qiáng)夯置換地基載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)和置換 墩著底情況檢驗(yàn)數(shù)量均不應(yīng)少于墩

8、點(diǎn)數(shù)的 l%，且不應(yīng)少于 3 點(diǎn)。高能級(jí)強(qiáng)夯對(duì)地基施工技術(shù)的應(yīng)用摘 要：強(qiáng)夯法具有施工程序及裝備簡(jiǎn)單、適用面廣、節(jié)省材料（鋼、木材、水泥）等，易于掌握、快速、經(jīng)濟(jì)、效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。單從經(jīng)濟(jì)效果比較，強(qiáng)夯法處理地基費(fèi)用比樁基便宜24倍。本文以中油惠印石化倉儲(chǔ)基地一期工程成品油庫地基施工為例，對(duì)強(qiáng)夯法施工技術(shù)進(jìn)行了分析，供同行參考。 關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯 地基處理 標(biāo)高測(cè)量引 言強(qiáng)夯法是一種地基加固方法，其主要工作原理是將起重機(jī)械830t（最重可達(dá)200t）的夯錘起吊到630m（最高可達(dá)40m）高度后，自由落下，給地基以強(qiáng)大的沖擊能量的夯擊。經(jīng)過幾十年來的實(shí)踐，目前已廣泛用于強(qiáng)夯法已較廣泛地應(yīng)用于房屋、倉

9、庫、油罐、工業(yè)設(shè)備、公路、鐵路、橋梁、機(jī)場(chǎng)跑道、港口碼頭等工程的地基加固。適用于素填土、碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土地基的處理。軟土一般指在靜水或緩流水環(huán)境中以細(xì)顆粒為主的近代粘性沉積土，是一種呈軟塑到流塑狀態(tài)的飽和（或接近飽和）粘性土，常含有機(jī)質(zhì)，天然孔隙比常大于1。本文結(jié)合中油惠印石化倉儲(chǔ)基地一期工程成品油庫地基施工使用強(qiáng)夯法進(jìn)行路基處理的工藝，對(duì)強(qiáng)夯應(yīng)用于路基處理作一介紹。1工程概況中油惠印石化倉儲(chǔ)基地一期工程用地面積約63131.1。場(chǎng)地回填時(shí)間已有十多年。擬建場(chǎng)地原始地貌為海陸交互淤積海灣地貌，現(xiàn)經(jīng)人工堆填，場(chǎng)地表層堆有較多碎石塊石堆，不平整（現(xiàn)場(chǎng)鉆孔孔口高程為3

10、.11m6.29m（黃海高程）。填土由巖塊及砂土堆填而成，塊石粒徑一般為1060cm，局部粒徑大于100cm，巖芯呈短柱狀、碎石狀或砂土狀，骨架顆粒排列十分混亂，密實(shí)度不均勻，層厚5.0021.60m，平均厚度13.61m。擬建場(chǎng)地北端靠山，現(xiàn)已基本挖除，東南面向外海延伸，距現(xiàn)有大海在500m以上。由于場(chǎng)地填土結(jié)構(gòu)疏松且存在大空隙和孔隙，強(qiáng)度很低，夾雜大粒徑塊石較多，部分區(qū)域還有厚度不等的細(xì)砂、淤泥砂層等，地基土的抗剪強(qiáng)度和抗變形能力不能滿足設(shè)計(jì)要求，因此需要對(duì)地基進(jìn)行加固處理，以提高地基土的均勻性和承載力，減少沉降量，增加其抗剪強(qiáng)度和在底部滑移的穩(wěn)定性。針對(duì)本項(xiàng)目場(chǎng)地人工填石土，擬采用高能級(jí)

11、強(qiáng)夯（置換）法，在地基中形成密實(shí)的置換墩體，填石層密實(shí)，從而提高整體承載力，減小工后沉降。根據(jù)我司在國內(nèi)大量工程項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，處理后地基承載力特征值一般可達(dá)到300kPa以上。2施工流程（如圖1）圖1施工流程圖3定位測(cè)量（1）平面控制測(cè)量首先對(duì)業(yè)主提供的紅線樁及定位控制樁和施工區(qū)域平面控制成果進(jìn)行檢驗(yàn)核準(zhǔn)，再用全站儀向施工區(qū)附近施測(cè)控制點(diǎn)，控制點(diǎn)應(yīng)互相通視，并盡可能布設(shè)在土方、其他項(xiàng)目和強(qiáng)夯施工影響不到的地方，控制點(diǎn)的密度將根據(jù)工程測(cè)量規(guī)范（GB50026-93）和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定。施測(cè)后進(jìn)行復(fù)測(cè)，并按半永久性控制樁要求埋設(shè)。埋設(shè)后，請(qǐng)業(yè)主或監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)核，當(dāng)精度驗(yàn)核合格并出具驗(yàn)核成果后

12、，方可使用。（2）標(biāo)高控制測(cè)量標(biāo)高控制點(diǎn)的施測(cè)應(yīng)結(jié)合平面控制測(cè)量進(jìn)行。施測(cè)和驗(yàn)核程序與平面控制測(cè)量相同，精度應(yīng)達(dá)到測(cè)量規(guī)范要求。（3）施工測(cè)量施工測(cè)量，包括向施工區(qū)內(nèi)引測(cè)控制點(diǎn)，夯點(diǎn)和樁點(diǎn)布設(shè)，場(chǎng)地抄平和夯擊過程中的夯沉量觀測(cè)。由于強(qiáng)夯存在與土方的交叉作業(yè)和分遍施工，這個(gè)階段的測(cè)量工作需要反復(fù)進(jìn)行，每次測(cè)量前，都要對(duì)場(chǎng)外的控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)校驗(yàn)，確保測(cè)量精度滿足規(guī)范要求。 3總體部署本地基處理工程根據(jù)工程量大小、工期和機(jī)組的實(shí)際日產(chǎn)量，強(qiáng)夯工程擬投入4臺(tái)強(qiáng)夯施工機(jī)組，編號(hào)分別分14，其中2臺(tái)按18000kN.m能級(jí)裝配，2臺(tái)按8000kN.m能級(jí)裝配，分別可滿足8000kN.m、4000kN.m、

13、3000kN.m和1500kN.m能級(jí)強(qiáng)夯施工。根據(jù)我公司的施工經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合本工程的具體情況，按照18000kN.m機(jī)組施工產(chǎn)量約150擊/日；8000kN.m機(jī)組施工產(chǎn)量約300擊/日；4000kN.m機(jī)組施工產(chǎn)量約400擊/日；滿夯施工產(chǎn)量約500擊/日進(jìn)度進(jìn)行部署，上述機(jī)組的配置完全滿足本工程施工需要。3.1A區(qū)強(qiáng)夯施工方案（1）A區(qū)施工工藝流程圖218000kN.m能級(jí)強(qiáng)夯施工工藝流程圖（2）標(biāo)高測(cè)量按20m20m的方格網(wǎng)，測(cè)出強(qiáng)夯區(qū)域的標(biāo)高并計(jì)算出平均值。（3）第一、二遍18000kN.m夯點(diǎn)施工以場(chǎng)地控制樁為基準(zhǔn)點(diǎn)，按經(jīng)設(shè)計(jì)要求的夯點(diǎn)平面布置圖，用全站儀和50m的鋼卷尺施放出第一遍

14、夯點(diǎn)，點(diǎn)位誤差控制在15cm。夯點(diǎn)采用10m10m正方形布置，第二遍夯點(diǎn)布置是在第一遍夯點(diǎn)上內(nèi)插，位于四個(gè)夯點(diǎn)中間，間距為10m10m。放樣后，組織強(qiáng)夯機(jī)械和夯錘及施工人員就位：選用CGE-1800B型強(qiáng)夯機(jī)，配55T、65T夯錘各一個(gè)，按施工能級(jí)提升相應(yīng)起重高度，提升高度=能級(jí)（以Tm為單位）/錘重（以T為單位）。司機(jī)在指揮人員的指揮下將夯錘對(duì)準(zhǔn)第一個(gè)夯點(diǎn)的中心，對(duì)點(diǎn)誤差控制在15cm內(nèi)。 測(cè)量人員用水準(zhǔn)儀測(cè)出夯錘錘頂標(biāo)高（即標(biāo)尺讀數(shù)），將其數(shù)據(jù)記錄在強(qiáng)夯施工記錄表上。司機(jī)在指揮人員的指揮下提升夯錘至設(shè)計(jì)要求的高度后，脫鉤器自動(dòng)脫鉤，夯錘自由下落。夯錘落下后，測(cè)量人員用水準(zhǔn)儀測(cè)出錘頂標(biāo)高（在

15、強(qiáng)夯施工記錄上記下標(biāo)尺讀數(shù)），填入表內(nèi)。按照第1擊的施工方法進(jìn)行第2擊、第3擊的施工。當(dāng)最后兩擊平均夯沉量250mm且擊數(shù)15時(shí)，則完成了對(duì)該點(diǎn)的夯擊。夯坑填料選用材質(zhì)較好的填料，回填料為強(qiáng)風(fēng)化碎石，含泥量不得大于5%。測(cè)量員計(jì)算出該夯點(diǎn)的最后兩擊夯沉量平均值，填入記錄表內(nèi)。強(qiáng)夯機(jī)提錘移至下一夯點(diǎn)按第1點(diǎn)的施工方法依次進(jìn)行施工。在施工過程中，發(fā)現(xiàn)夯坑周圍土體隆起較大時(shí)，應(yīng)停止夯擊，間隔12天后，待孔隙水壓力消散后再繼續(xù)施工。對(duì)夯完的夯坑要用推土機(jī)及時(shí)推平，以防夯坑積水。（4）第三遍8000kN.m夯點(diǎn)布置及收錘標(biāo)準(zhǔn)收錘標(biāo)準(zhǔn)為最后兩擊的平均夯沉量為100mm且擊數(shù)10時(shí)。第三遍夯點(diǎn)布置是在第一遍

16、距離為10m相鄰夯點(diǎn)連線中點(diǎn)上內(nèi)插。（5）第四遍3000kN.m、第五遍1500kN.m滿夯采用W200A型(50T)履帶式強(qiáng)夯機(jī)，按施工能級(jí)提升鑄鋼錘（錘重采用18-25T）至相應(yīng)高度后，脫鉤器自動(dòng)脫鉤，夯錘自由下落。相鄰兩錘印相互搭接1/3錘印。圖318000kN.m能級(jí)強(qiáng)夯夯點(diǎn)平面布置圖（6）場(chǎng)地平整、夯后標(biāo)高測(cè)量在施工完滿夯后應(yīng)安排推土機(jī)整平場(chǎng)地，按20m20m的方格網(wǎng)，測(cè)出強(qiáng)夯區(qū)域的夯后標(biāo)高，并計(jì)算出平均值。3.2B區(qū)強(qiáng)夯施工方案（1）標(biāo)高測(cè)量按20m20m的方格網(wǎng)，測(cè)出強(qiáng)夯區(qū)域的標(biāo)高并計(jì)算出平均值。（2）第一、二遍8000kN.m夯點(diǎn)施工以場(chǎng)地控制樁為基準(zhǔn)點(diǎn)，按經(jīng)設(shè)計(jì)院批準(zhǔn)的夯點(diǎn)平

17、面布置圖，用經(jīng)緯儀和50m的鋼卷尺施放出第一遍夯點(diǎn)，點(diǎn)位誤差控制在15cm。夯點(diǎn)采用8m8m正方形布置，第二遍夯點(diǎn)布置是在第一遍夯點(diǎn)上內(nèi)插，間距為8m8m；。放樣后，組織強(qiáng)夯機(jī)械和夯錘及施工人員就位：選用W200A型(50T)履帶式強(qiáng)夯機(jī)，配40T夯錘一個(gè)，按施工能級(jí)提升相應(yīng)起重高度，提升高度=能級(jí)（以Tm為單位）/錘重（以T為單位）。司機(jī)在指揮人員的指揮下將夯錘對(duì)準(zhǔn)第一個(gè)夯點(diǎn)的中心，對(duì)點(diǎn)誤差控制在15cm內(nèi)。 測(cè)量人員用水準(zhǔn)儀測(cè)出夯錘錘頂標(biāo)高（即標(biāo)尺讀數(shù)），將其數(shù)據(jù)記錄在強(qiáng)夯施工記錄表上。司機(jī)在指揮人員的指揮下提升夯錘至設(shè)計(jì)要求的高度后，脫鉤器自動(dòng)脫鉤，夯錘自由下落。夯錘落下后，測(cè)量人員用水

18、準(zhǔn)儀測(cè)出錘頂標(biāo)高（在強(qiáng)夯施工記錄上記下標(biāo)尺讀數(shù)），填入表內(nèi)。按照第1擊的施工方法進(jìn)行第2擊、第3擊的施工。當(dāng)最后兩擊平均夯沉量200mm且擊數(shù)10時(shí)，則完成了對(duì)該點(diǎn)的夯擊。夯坑填料選用材質(zhì)較好的填料，回填料為強(qiáng)風(fēng)化碎石，含泥量不得大于5%。測(cè)量員計(jì)算出該夯點(diǎn)的最后兩擊夯沉量平均值，填入記錄表內(nèi)。強(qiáng)夯機(jī)提錘移至下一夯點(diǎn)按第1點(diǎn)的施工方法依次進(jìn)行施工。在施工過程中，發(fā)現(xiàn)夯坑周圍土體隆起較大時(shí)，應(yīng)停止夯擊，間隔35天后，待孔隙水壓力消散后再繼續(xù)施工。對(duì)夯完的夯坑要用推土機(jī)及時(shí)推平，以防夯坑積水。（3）第三遍4000kN.m夯點(diǎn)布置及收錘標(biāo)準(zhǔn)收錘標(biāo)準(zhǔn)為最后兩擊的平均夯沉量為50mm且擊數(shù)10時(shí)。第三遍夯點(diǎn)布置是在第一遍距離為8m相鄰夯點(diǎn)連線中點(diǎn)上內(nèi)插，施工方法同上；（4）第四遍1500kN.m滿夯采用W200A型(50T)履帶式強(qiáng)夯機(jī)，按施工能級(jí)提升鑄鋼錘至相應(yīng)高度后，脫鉤器自動(dòng)脫鉤，夯錘自由下落。相鄰兩錘印相互搭接1/3錘印。圖48000kN