強力夯實加固地基質(zhì)量通病防治

1、強力夯實加固地基質(zhì)量通病防治強夯法(強力夯實法)是一種軟弱地基深層加固方法，其有效加固深度隨夯擊能量增大而加深，它是利用不同重量的夯錘，從不同的高度自由落下，產(chǎn)生很大的沖擊力來處理地基的方法。它適用于砂質(zhì)土、粘性土及碎石、礫石、砂土、粘土等的回填土，以提高地基的強度，滿足上部荷載的要求。7.4.1地面隆起及翻漿1 .現(xiàn)象夯擊過程中地面出現(xiàn)隆起和翻漿現(xiàn)象。2 .原因分析(1) 夯點選擇不合適，使夯擊壓縮變形的擴散角重疊。(2) 夯擊有側(cè)向擠出現(xiàn)象。(3) 夯擊后間歇時間短，空隙水壓力未完全消散。(4) 有的土質(zhì)夯擊數(shù)過多易出現(xiàn)翻漿(橡皮土)。(5)雨期施工或土質(zhì)含水量超過一定量時(一般為20%內(nèi)

2、)，夯坑周圍出現(xiàn)隆起及夯點有翻漿的現(xiàn)象。3.防治措施(1)調(diào)整夯點間距、落距、夯擊數(shù)等，使之不出現(xiàn)地面隆起和翻漿為準(zhǔn)(視不同的土層、不同機具等確定)。(2)施工前要進行試夯確定：各夯點相互干擾的數(shù)據(jù)；各夯點壓縮變形的擴散角；各夯點達到要求效果的遍數(shù)；每夯一遍空隙水壓力消散完的間歇時間。(3)根據(jù)不同土層不同的設(shè)計要求，選擇合理的操作方法(連夯或間夯等)。(4)在易翻漿的飽和粘性土上，可在夯點下鋪填砂石墊層，以利空隙水壓的消散，可一次鋪成或分層鋪填。(5)盡量避免雨期施工，必須雨期施工時，要挖排水溝，設(shè)集水井，地面不得有積水，減少夯擊數(shù)，增加空隙水的消散時間。7.4.2夯擊效果1 .現(xiàn)象強夯后未

3、能滿足設(shè)計要求深度內(nèi)的密實度。2 .原因分析(1)冬期施工土層表面受凍，強夯時凍塊夯入土中，這樣消耗了夯擊能量又使未經(jīng)壓縮的土塊夯入土中。(2) 雨期施工地表積水或地下水位高，影響了夯實效果。(3) 夯擊時在土中產(chǎn)生了較大的沖擊波，破壞了原狀土，使之產(chǎn)生液化(可液化的土層)。(4) 遇有淤泥或淤泥質(zhì)土，強夯無效果，雖然有裂隙出現(xiàn)，但空隙水壓不易消散掉。3 .防治措施(1)雨期施工時，施工表面不能有積水，并增加排水通道，底面平整應(yīng)有泛水(0.5%1%),夯坑及時回填壓實，防止積水；在場地外圍設(shè)圍捻，防止外部地表水浸入，并在四周設(shè)排水溝，及時排水。(2)地下水位高時，可采用點井降水或明排水(抽水)

4、等辦法降低水位。(3)冬季應(yīng)盡可能避免施工，否則應(yīng)增大夯擊能量，使能擊碎凍塊，并清除大凍塊，避免未被擊碎的大凍塊埋在土中，或待來年天暖融化后作最后夯實。(4)若基礎(chǔ)埋置較深時，可采取先挖除表層土的辦法，使地表標(biāo)高接近基礎(chǔ)標(biāo)高，減小了夯擊厚度，提高加固效果。(5)夯擊點一般按三角形或正方形網(wǎng)格狀布置，對荷載較大的部位，可適當(dāng)增加夯擊點。(6)建筑物最外圍夯點的輪廓中心線，應(yīng)比建筑物最外邊軸線再擴大12排夯點(取決于加固深度)。(7) 土層發(fā)生液化應(yīng)停止夯擊，此時的擊數(shù)為該遍確定的夯擊數(shù)或視夯坑周圍隆起情況，確定最佳夯擊數(shù)。目前常用夯擊數(shù)在520擊范圍內(nèi)。(8) 間歇時間時保證夯擊效果的關(guān)鍵，主要

5、根據(jù)空隙水壓力消散完來確定。(9)當(dāng)夯擊效果不顯著時(與土層有關(guān))，應(yīng)鋪以袋裝砂井或石灰樁配合使用，以利排水，增加加固效果。(10)夯錘應(yīng)有排氣孔，以克服氣墊作用，減少沖擊能的損耗和起錘時夯坑底對夯錘的吸力，增加夯擊效果。(11) 在正式施工前，應(yīng)通過試夯和靜載試驗，確定有關(guān)參數(shù)。夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況確定。7.4.3土層中有軟弱土1 .現(xiàn)象土層中存在粘土夾層，不利加固深度與加固效果。2 .原因分析軟粘土弱夾層位于加固范圍之內(nèi)，則加固只能達到弱夾層表面，而在軟弱夾層下面的土層很難得到加固，這是由于該層吸收了夯擊能量難于向下傳遞所致。3 .防治措施(1) 盡量避免在軟弱夾導(dǎo)地區(qū)采用強夯法加固地基

6、。(2)加大夯擊能量。附錄強力夯實加固地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)強力夯實加固地基質(zhì)量檢驗標(biāo)淮同7.3附錄“重力夯實加固地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)”o7.5振沖地基振沖法加固地基最初僅用于松散砂土的擠密，現(xiàn)已在粘性土、軟粘土、雜填土以及飽和黃土地基上廣泛應(yīng)用。振沖法對砂土是擠密作用，對粘性土是置換作用，加固后樁體與原地基土共同組成復(fù)合地基。振沖施工前，應(yīng)在現(xiàn)場進行制樁試驗，確定有關(guān)的設(shè)計參數(shù)以及振沖水壓、水量、填料方法與用量等。7.5.1樁體縮頸或斷樁1 .現(xiàn)象碎石樁樁體個別區(qū)段由于樁孔回縮或遇硬土層擴孔不足，而使樁孔直徑偏小，導(dǎo)致填料困難，甚至產(chǎn)生樁體斷續(xù)出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。2 .原因分析(1) 在軟粘土地基中成孔后，

7、樁孔孔壁容易回縮或坍塌，堵塞孔道，使填料下落發(fā)生困難。(2) 振沖器穿過硬土層后，忽視必要的擴孔工序。(3) .防治措施(1)在軟粘土地基中施工時，應(yīng)經(jīng)常上下提升振沖器進行清孔，如土質(zhì)特別軟，可在振沖器下沉到第一層軟弱層時，就在孔中填料，進行初步擠振，使這些填料擠到該軟弱層的周圍，起到保護此段孔壁的作用。然后再繼續(xù)按常規(guī)向下進行振沖，直至達到設(shè)計深度為止。(2)如遇硬土層時，應(yīng)將振沖器在硬土層區(qū)段上下提升，并適當(dāng)加大水壓進行擴孔。7.5.2加固效果差1 .現(xiàn)象砂土地基經(jīng)振沖后，通過檢驗達不到要求的密實度；粘性土地基經(jīng)振沖后，通過荷載試驗檢驗，復(fù)合地基的承載力與剛度均未能達到設(shè)計要求。2 .原因

8、分析(1)振沖加密砂土?xí)r水量不足，未能使砂土達到飽和；在振沖時留振時間不夠，未能使砂土充分液化。(2) 粘性土地基振沖施工時，未能適當(dāng)控制水壓、電流、填料量不足或樁體密實度欠佳。3 .防治措施(1) (1)在砂土地基中施工時，應(yīng)嚴(yán)格控制水量，當(dāng)振沖器水管供水仍未能使地基達到飽和，可在孔口另外加水管灌水，也可在加固區(qū)預(yù)先浸水后再施工。但要注意水量不可過大，以免將地基中的部分砂礫沖走，影響地基密實度。(2) (2)振沖擠密砂土?xí)r，振沖器應(yīng)以12m/min速度提升，每提升3050cm,留振3060s,以保證砂土充分液化。與此同時，應(yīng)嚴(yán)格控制密實電流，一般應(yīng)超過振沖器空轉(zhuǎn)電流510A。(3)在粘性土地

9、基中進行振沖時，應(yīng)視地基土的軟硬情況調(diào)節(jié)水壓，一般造孔水壓應(yīng)適當(dāng)大些，填料的水壓應(yīng)適當(dāng)降低。(4)當(dāng)振沖器沉至加固深度以上約3050cm時，應(yīng)將振沖器以56m/min的速度提升至孔口，再以同樣速度下沉至原來深度。在孔底處應(yīng)稍降低水壓弁適當(dāng)停留，使孔中稠泥漿通過回水帶出地面，借以降低孔內(nèi)泥漿密度，以利填料時石料能較快地下落入孔。(5)填料時，可以分幾次或連續(xù)填料，視土質(zhì)情況而定，填料量不少于一根樁的體積容量，以確保達到設(shè)計要求置換率。(6)在粘土地基中，具密實電流量一般應(yīng)超過振沖器空轉(zhuǎn)電流1520A,每次振實時，均應(yīng)留振片刻，觀察電流的穩(wěn)定情況。(7)嚴(yán)格作好施工記錄，檢查有否漏樁等情況。附錄振

10、沖地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)振沖地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)附表7-6項目類別序號檢查項目允許偏差或允許值檢查方法主控項目1填料粒徑設(shè)計要求抽樣檢查2密實電流(粘性5055電流表讀土)(A)密實電流(砂性土或粉土)(A)(以上為功率30kW振沖器)密實電流(其他類型振沖器)(A0)40501.52.0數(shù)電流表讀數(shù)電流表讀數(shù)，A為空振電流3地基承載力設(shè)計要求按規(guī)定方法一般項目4填料含泥量(%)<5抽樣檢查5振沖器噴水中心與孔徑中心偏差(mm)<50鋼尺量檢查6成孔中心與設(shè)計孔位中心偏差(mm)<100鋼尺量檢查7樁體直徑(mm)<50鋼尺量檢查8孔深(mm)±200量鉆桿或重錘測量7

11、.6土和灰土擠密樁加固地基土和灰土擠密樁適用于地下水位以上的濕陷性黃土、人工填土、新近堆積土和地下水有上升趨勢地區(qū)的地基加固。擠密樁施工前，必須在建筑地段附近進行成樁試驗。通過試驗可檢驗擠密樁地基的質(zhì)量和效果，同時取得指導(dǎo)施工的各項技術(shù)參數(shù)：成孔工藝、樁徑大小、樁孔回填料速度和夯擊次數(shù)的關(guān)系、夯實后的密度和樁間土的擠密效果，以確定合適的樁間距等。成樁試驗結(jié)果應(yīng)達到設(shè)計要求。7.6.1樁縮孔或塌孔，擠密效果差1 .現(xiàn)象夯打時造成縮頸或堵塞，擠密成孔困難；樁孔內(nèi)受水浸濕，樁間距過大等使擠密效果差n2 o原因分析(1)地基土的含水量過大或過小。含水量過大，土層呈強度極低的流塑狀，擠密成孔時易發(fā)生縮孔

12、；含水量過小，土層呈堅硬狀，擠密成孔時易碎裂松動而塌孔。(2) 不按規(guī)定的施工順序進行。(3) 對已成的孔沒有及時回填夯實。(4) 樁間距過大，擠密效果不夠，均勻性差。3 .防治措施(1)地基土的含水量在達到或接近最佳含水量時，擠密效果最好。當(dāng)含水量過大時，必須采用套管成孔。成孔后如發(fā)現(xiàn)樁孔縮頸比較嚴(yán)重，可在孔內(nèi)填入干散砂土、生石灰塊或磚渣，稍停一段時間后再將樁管沉人土中，重新成孔。如含水量過小，應(yīng)預(yù)先浸濕加固范圍的土層，使之達到或接近最佳含水量。(2)必須遵守成子L擠密的順序，應(yīng)先外圈后里圈并間隔進行。對已成的孔，應(yīng)防止受水浸濕且必須當(dāng)天回填夯實。(3)施工時應(yīng)保持樁位正確，樁深應(yīng)符合設(shè)計要

13、求。為避免夯打造成縮頸堵塞，應(yīng)打一孔，填一孔，或隔幾個樁位跳打夯實。(4)控制樁的有效擠實范圍，一般以2.53倍樁徑為宜。7.6.2樁身回填夯擊不密實，疏松、斷裂1 .現(xiàn)象樁孔回填不均勻，夯擊不密實，時密時松，樁身疏松甚至斷裂。2 .原因分析(1) 不按施工規(guī)定進行操作，回填料速度太快，夯擊次數(shù)相應(yīng)減少。(2) 回填料拌合不均勻，含水量過大或過小。(3) 施工回填料的實際用量未達到成孔體積的計算容量。(4) 錘重、錘型和落距選擇不當(dāng)。(5) .預(yù)防措施(1)成孔深度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，樁子L填料前，應(yīng)先夯擊孔底34錘。根據(jù)成樁試驗測定的密實度要求，隨填隨夯，對待力層范圍內(nèi)(約510倍樁徑的深度范圍

14、)的夯實質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格控制。若錘擊數(shù)不夠，可適當(dāng)增加擊數(shù)。(2)回填料應(yīng)拌合均勻，且適當(dāng)控制其含水量，一般可按經(jīng)驗在現(xiàn)場直接判斷。(3)每個樁孔回填用料應(yīng)與計算用量基本相符。(4)夯錘重不宜小于100kg,采用的錘型應(yīng)有利于將邊緣土夯實(如梨形錘和棗核形錘等)，不宜采用平頭夯錘，落距一般應(yīng)大于2m(5)如地下水位很高時，可用人工降水后，再回填夯實。4.治理方法夯填過程中，若遇子L壁塌方，應(yīng)停止夯填，先將塌方土清除干凈，然后用C10混凝土灌入塌方處，再繼續(xù)回填夯實。附錄土和灰土擠密樁加固地基質(zhì)量檢驗標(biāo)土和灰土擠密樁加固地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)附表7-7檢查方法檢查項目允許偏差或項目類別號允許值主控現(xiàn)目1樁體

15、及樁間土干密度設(shè)計要求現(xiàn)場取樣試驗2樁長(mm)+500測樁管長度或垂球測孔深3地基承載力設(shè)計要求按規(guī)定方法試驗4樁徑(mm)-20鋼尺量檢查一M項目5土料有機質(zhì)含量(%)<5試驗室焙燒法試驗6石灰粒徑(mm)<5篩分法檢查7樁位偏差(mm)滿堂布樁w0.40D條基布樁w0.25D鋼尺量檢查8垂直度(%)<1,5用經(jīng)緯儀測樁管9樁徑(mm)-20鋼尺量檢查注：樁徑允許偏差負(fù)值是指個別斷面；D為樁徑7.7碎石樁擠密加固地基碎石樁是用振動沉樁機將鋼套管沉入土中再灌入碎石而成，適用于松砂、軟弱土、雜填土、粉質(zhì)粘土等土層的地基加固。此法所形成的碎石樁體，與原地基土共同組成復(fù)合地基，來

16、承受上部結(jié)構(gòu)的荷載，有時也用于克服土層液化(松砂或粉土層)。7.7.1樁身縮頸1 .現(xiàn)象成形后的樁身局部直徑小于設(shè)計要求，一般發(fā)生在地下水位以下或飽和的粘性土中。2 .原因分析(1)原狀土含飽和水再加上施工注水潤滑，經(jīng)振動產(chǎn)生流塑狀，瞬間形成高空隙水壓力，使局部樁體擠成縮頸。(2) 地下水位與其上土層結(jié)合處，易產(chǎn)生縮頸。(3) 流動狀態(tài)的淤泥質(zhì)土，因鋼套管受較強振動，也易產(chǎn)生縮頸。(4) 樁間距過小，互相擠壓形成縮頸。3.預(yù)防措施(1) 要詳細(xì)研究地質(zhì)報告，確定合理的施工方法。(2) 每根樁用浮漂觀測法，找出縮頸部位，計算出樁徑，便于采取補救措施。(3)套管中應(yīng)保持足夠的灌石量，至少有2m高的

17、石料(用敲擊樁管確定管中石料部位)。(4)采用跳打法克服樁相互擠壓現(xiàn)象。4.治理方法(1)控制拔管速度，一般為0.81.5m/min。要求每拔0.5(1) 0m停止拔管，原地振動1030s(根據(jù)不同地區(qū)、不同地質(zhì)選擇不同的拔管速度)，反復(fù)進行，直至拔出地面。(2) 用反插法來克服縮頸?？煞譃椋?)局部反插：在發(fā)生部位進行反插，并多往下插入1m；2)全部反插：開始從樁端至樁頂全部進行反插，即開始拔管1m,再反插到底，以后每拔出1m反插0.5m直至拔出地面。(3) 用復(fù)打法克服縮頸?？煞譃椋?)局部復(fù)打：在發(fā)生部位進行復(fù)打，同樣超深1m；2)全復(fù)打：即為二次單打法的重復(fù)，應(yīng)注意同軸沉入到原深度，灌

18、入同樣的石料。7.7.2灌量不足1 .現(xiàn)象碎石擠密樁施工中，碎石實際灌量小于設(shè)計要求灌量。2 .原因分析(1) 同7.7.1“樁身縮頸”的原因分析。(2)開始拔管有一段距離，活瓣被粘土抱著張不開；孔隙被流塑土或淤泥所填充；或活瓣開口不大，碎石不能順利流出。(3)碎石不規(guī)格，石料間摩阻較大，造成出料困難。3 .預(yù)防措施(1) 同7.7.1“樁身縮頸”的預(yù)防措施(1)、(3)。(2) 嚴(yán)格控制碎石規(guī)格，一般粒徑為0.53cm,含泥量小于5%。(3) 確定實際灌量的充盈系數(shù)，按規(guī)范為K=1.11.3(根據(jù)不同地質(zhì)選用。(4) 調(diào)節(jié)加大沉箱的振動頻率，減小碎石間摩擦，加速石料順利流出管外。4 .治理方

19、法(1) 同7.7.1“樁身縮頸”的治理方法(1)、(2)、(3)。(2) 用混凝土預(yù)制樁尖法，解決活瓣樁尖張不開的問題，加大灌石量。(3)灌料時注入壓力水(一般為0.20.4MPa)的泵壓，使石料表面潤滑，減小摩阻，易于流入孔中。7. 7.3密實度差1 .現(xiàn)象碎石擠密樁經(jīng)過測試，密實度達不到設(shè)計要求。2 .原因分析(1) 土層過軟或地下水位較高呈流塑狀，樁間土承載力增長達不到設(shè)計要求。(2) 碎石灌量小于設(shè)計灌量。(3) 產(chǎn)生局部縮頸或斷樁現(xiàn)象。(4) 表層加固效果差，主要是上部覆蓋壓力小，土體加固時產(chǎn)生縱向變形。3.防治措施(1) 認(rèn)真分析地質(zhì)報告，找出不密實的原因，以確定補救措施。(2)

20、用加密樁的辦法減小樁間距，一般為2.5d3d(d為樁徑或邊長)，米用梅花式布樁(等邊三角形布樁)，每平方米范圍內(nèi)應(yīng)有一根碎石樁。(3)控制拔管速度，同7.7.1“樁身縮頸”的治理方法(1)。控制樁管貫入速度以增加對土層預(yù)振動。(4)控制碎石的含泥量在5%以內(nèi)，不得有有機物質(zhì)摻人。(5)控制施工注水量(在灌料時注少量水，拔管時停止注水)，或采用不注水而加大沉樁機激振力的辦法。6 6)遵守成孔擠密程序，先外圍后里圈，并間隔進行(跳打法)O7 .7.4成樁偏斜，達不到設(shè)計深度1 .現(xiàn)象成樁未能達到設(shè)計標(biāo)高，樁體偏斜過大。2 .原因分析(1) 遇到地下物如大孤石、大塊混凝土、老房基及各種管道等。(2)

21、 遇到干硬粘土或硬夾層(如砂、卵石層)。(3) 遇有傾斜的軟硬地層交接處，造成樁尖向軟弱土方向滑移。(4) 樁工機械底座放置的地面不平、不實，沉陷不均勻，使樁機本身傾斜。(5) 鋼套管彎曲過大，穩(wěn)管時又未校正。(6) .防治措施(1)施工前地面應(yīng)平整壓實(一般要求地面承載力為100150kN/m2),或墊砂卵石、碎石、灰土及路基箱等，因地制宜選用。(2)施工前選用合格的鋼樁管，穩(wěn)樁管要雙向校正(成90°角,用錘球或經(jīng)緯儀)，控制垂直度不大于1%。(3)放樁位點時，先用釬探找出地下物的埋置深度，挖坑應(yīng)分層回填夯實(釬長11.5m),非樁位點可不作處理。(4)遇有硬粘土或硬夾層，可先成孔

22、注水，浸泡一段時間再沉管，或邊振沉邊注水，以滿足設(shè)計深度。(5)遇到地層軟硬交接處沉降不等或滑移時，應(yīng)與設(shè)計單位研究，采取縮短樁長、加密樁數(shù)的辦法。7.7.5碎石拒落1 .現(xiàn)象沉樁到個別區(qū)段，碎石拒落，出現(xiàn)斷樁。2 .原因分析(1) 同7.7.2“灌量不足”的原因分析(2)。(2) 灌石料的自重克服不了孔隙水壓力造成的活瓣不張，因而出現(xiàn)碎石拒落或斷樁。3 .防治措施(1) 控制拔管速度，同7.7.1“樁身縮頸”的治理方法(1)。(2) 用浮漂觀測確定拒落斷樁部位，采用7.7.1“樁身縮頸”的治理方法(2)、(3)。(3)詳細(xì)作好打樁記錄，把發(fā)生的問題和處理措施記載清楚，進行分析研究。附錄碎石樁

23、擠密加固地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)碎石樁擠密加固地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)同7.8附錄“砂樁加固地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)”。7.8砂樁加固地基砂樁是利用振動灌注施工機械，向地基土中沉人鋼管灌注砂料而成，能起到砂井排水及擠密加固地基的作用。砂樁在成樁過程中，樁管周圍土被擠密，密度增加，壓縮性降低，在振動的樁管中灌入的砂料成為較密實的柱體，從而有效地分擔(dān)了上部結(jié)構(gòu)的荷載，可用于軟弱土、淤泥質(zhì)土及新填土的加固。7.8.1樁身縮頸1 .現(xiàn)象成樁灌料拔管時，樁身局部出現(xiàn)縮頸。2 .原因分析同7.7.1“樁身縮頸”的原因分析。3 .防治措施(1) 施工前分析地質(zhì)報告，確定適宜的工法。(2) 控制拔管速度，同7.7.1“樁身縮頸”的治理方法(1)。(3) 控制貫入速度，以增加對土層預(yù)振動，提高密度。(4) 擴大樁徑的辦法同7.7.1“樁身縮頸”的治理方法、。(5) 選擇激振力，提高振動頻率。(6) 根據(jù)情況采用袋裝砂井配合使用。(7) .8.2灌砂量不足1 .現(xiàn)象樁體灌砂量小于設(shè)計灌量，影響密實效果。2 .原因分析(1) 同7.7.1“樁身縮頸”的原因分析(1)、(4)。(2) 同7.7.2“灌量不足”的原因分析(2)。(3) 砂子不規(guī)格，含泥量和有機雜質(zhì)多。(4) 活瓣樁尖縫隙大，沉管中進入泥水。