河南省某工程基礎(chǔ)強夯試驗方案

PAGEPAGE925＋347.3～26＋326.51段基礎(chǔ)強夯試驗方案2007年3月23日批準(zhǔn)：審核：編制：基礎(chǔ)強夯試驗方案一、強夯試驗1、試驗前的準(zhǔn)備工作1.1確定現(xiàn)場強夯試驗區(qū)在檢修閘、進口漸變段樁號26+326.51~26+391.51基礎(chǔ)范圍內(nèi)選定一塊較為平坦的區(qū)塊，作為本次試驗的Ⅰ號試驗區(qū)位，試驗區(qū)面積26×19.5m；渠堤樁號25+347.3~26+326.51段強夯試驗區(qū)位置設(shè)在樁號26+286.72處，作為本次試驗的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、Ⅱ號試驗區(qū)夯點布置見圖。1.2試驗區(qū)整平自卸汽車配合挖掘機對試驗區(qū)清基30cm，用推土機進行整平，將大的石塊或垃圾揀出試驗區(qū)，以免影響試驗效果。1.3原狀土試驗在I#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26+391.51處。通過上述探坑資料，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。檢修閘26+326.51~26+391.51處原狀土取樣區(qū)設(shè)在26+386.956位置處，取樣深度距地面7米，同時在I#試夯區(qū)26+386.956位置做原狀土標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，貫入深度8m；渠堤25+347.3~26+326.51段強夯范圍內(nèi)原狀土取樣設(shè)在26+277.739處，取樣深度距地面7m，同時在26+277.739處做原狀土標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，貫入深度7m。2、強夯試驗組數(shù)本工程在樁號26+277.739和26+386.956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，分別取樣，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)。3、強夯試驗步驟3.1強夯機具的選擇3.1.1夯錘的選擇根據(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。3.1.2起重機的選擇本工程擬投入40t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，40t＞20t×1.5=30t，最大落距為15米。3.1.3自動脫鉤裝置40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。3.2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#試夯區(qū)強夯設(shè)計采用2000KN.m，夯擊能的處理深度為6m，位于第⑥層黃土狀重粉質(zhì)壤土上，測定其干密度不小于1.65g/cm3、最大空隙比e不大于0.655，濕陷系數(shù)小于0.015；II#試夯區(qū)強夯設(shè)計采用3000KN.m，夯擊能的處理深度為7m，位于第⑦層重粉質(zhì)壤土上，測定其干密度不小于1.67g/cm3、最大空隙比e不大于0.630，濕陷系數(shù)小于0.015）。3.2.1錘重及落距錘重（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5~15米。3.2.2夯擊點布置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)出口段強夯施工經(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5m，落距15m，以后間距逐漸縮小，落距根據(jù)沉降情況亦可逐漸減少。3.2.3夯擊擊數(shù)和夯擊遍數(shù)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2~3遍。單點試夯時瞬時沉降量記錄表（水準(zhǔn)儀測量）夯擊次數(shù)夯擊前記錄數(shù)夯擊后記錄數(shù)高差（mm）1N次（最佳夯擊數(shù)數(shù)）503.2.4兩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。3.2.5夯擊能及其遍數(shù)的選擇根據(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，連續(xù)排夯。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~3.9m我們?nèi)∑渲虚g值h=15~4，夯擊能3000KN·m~800KN·m。3.2.6強夯加固面積按設(shè)計要求范圍。3.3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，作為控制檢修閘、進口漸變段基礎(chǔ)及渠堤基強夯施工的技術(shù)參數(shù)。3.4夯擊過程的監(jiān)測3.4.1強夯施工除了嚴格遵照施工步驟進行外，還應(yīng)有專人負責(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。3.5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。二、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)理人簽認后，方可開始強夯。1、強夯施工步驟1.1清理并平整場地；1.2標(biāo)出第一遍夯點位置，并測量場地高程；1.3起重機就位，夯錘置于夯點位置；1.4測量夯前錘頂高程；1.5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；1.6重復(fù)步驟4.1.5，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；1.7換夯點，重復(fù)步驟4.1.3至4.1.6，完成第一遍全部夯點的夯擊；1.8用推土機將夯坑填平，并測量場地高程；1.9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。2擬投入的主要人員和設(shè)備擬投入的主要人員表序號工種數(shù)量1管理人員12技術(shù)人員43機械工64技術(shù)工人125普工12投入的主要機械械設(shè)備表序號設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)量1履帶起重機40t臺22夯錘20t個23推土機74kw臺14灑水汽車5-10t臺13強夯施工中應(yīng)注注意的幾個個問題3.1強夯開始應(yīng)應(yīng)檢驗夯錘錘是否處于于中心，若若有偏心，應(yīng)應(yīng)采取錘邊邊焊鋼板或或增減混凝凝土等辦法法使其平衡衡，以免夯夯坑傾斜。3.1夯擊時落錘錘應(yīng)保持平平穩(wěn)，夯位位正確。如如錯位或坑坑底傾斜過過大，應(yīng)及及時用壤土土將坑底整整平。3.2強夯施工必必須以各個個夯擊點的的夯擊數(shù)作作為施工控控制數(shù)值，也也可采用試試夯后確定定的最后兩兩擊的平均均沉降量小小于50mmm控制。夯夯擊深度應(yīng)應(yīng)用水準(zhǔn)儀儀測量控制制。3.3強夯施工應(yīng)應(yīng)盡量避免免雨雪天進進行，以防防止強夯場場地積水，否否則土質(zhì)含含水量增加加，土質(zhì)變變軟，會產(chǎn)產(chǎn)生擠出現(xiàn)現(xiàn)象，降低低強夯效果果。3.4強夯施工在在冬季施工工，應(yīng)將凍凍土擊碎，要要清除大的的凍土塊。夯夯擊能和次次數(shù)應(yīng)適當(dāng)當(dāng)增加。3.5強夯后的土土體強度隨隨夯擊后間間歇時間的的增加而增增加，一般般檢驗強夯夯效果，宜宜在強夯之之后的2～4周進行，不不易在強夯夯結(jié)束后立立即進行檢檢驗，否則則，測得的的強度偏低低，不能反反映實際效效果。五、強夯施工中中的安全防防護措施1履帶式起重機、夯夯錘、自動動脫鉤裝置置要保持性性能良好，操操作機械工工要持證上上崗。2在試夯時或大面面積夯擊時時要有專人人指揮，閑閑散人員及及與強夯施施工無關(guān)的的人員不得得進入夯擊擊現(xiàn)場40米范圍內(nèi)。3夯施工中的指揮揮人員、測測量人員、推推土機及其其操作人員員在夯錘下下落的瞬間間，要在夯夯擊范圍440米外的地方方躲避。（1）強夯施工的夯夯錘系自動動脫鉤，現(xiàn)現(xiàn)場施工必必須高度集