饱和砂土液化处理试验方案.doc

南水北调中线一期工程总干渠温博段第三施工标 饱和砂土液化处理试验方案1.工程概况1.1概况本标段饱和砂土液化段采用强夯处理，单击夯击能为3000 KNm。渠道饱和砂土液化段强夯基础处理在标段内的分布情况是：24+30024+867.1段和27+798.228+100段。其中24+30024+867.1段在原地面进行强夯处理，处理面积38785.5m2；27+798.228+100段在换填开挖后进行强夯处理，处理面积16380.3m2。共计饱和砂土液化处理强夯面积为63955.6m2。1.2地质条件1.2渠基土岩体工程地质条件该标段位于幸福河段工程地质段内，为粘砂多层结构。本渠段以挖方为主，仅桩号 HZ24+100 以前为半挖半填段，挖方深度一般 712m。渠坡土岩性主要为黄土状重粉质壤土、粉质粘土和粉细砂，局部夹卵石透镜体，渠底板主要位于粉质粘土、黄土状重粉质壤土和重粉质壤土中。表层黄土状土一般具轻微中等湿陷性，多属非自重湿陷性黄土，场地地基湿陷等级一般为 I 级（轻微）。 黄土状土、粉细砂结构较松散，抗冲刷能力差，粉细砂渗透性较好，渠道存在冲刷、淤积、渗漏问题，建议采取防渗抗冲刷处理措施。该段地下水位一般高于渠底板 27m， 存在施工排水问题，应根据土体的渗透性采取相应的排水措施，排水时应防止产生流砂、 流 土现 象 。渠 道运行时在 桩号HZ24+300HZ25+100段 上分布 的细 砂、砂 壤 土和 HZ27+650HZ28+100渠底附近分布的细砂存在地震液化问题，场地液化等级一般属轻微，应采取相应的抗液化处理措施。2.试验目的(1)确定具体的施工参数和施工工艺，包括：夯点间排距、单击夯击能及夯击次数等,用以指导强夯正式施工。(2) 通过强夯试验确定地层的加固效果。3.强夯试验3.1技术要求（1）强夯设计采用3000KNm夯击能的处理深度为7m。（2）夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：强夯最后两击的平均夯沉量不大于50mm，最终要求消除黄土地层的湿陷。夯坑周围地面不应发生过大的隆起。不因夯坑过深发生起锤困难。（3）强夯施工前，应查明场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因强夯施工而造成破坏。（4）清理平整场地，平整的范围应大于施工图标定的范围，且大于堤脚轮廓线3m范围，并完全清除表层的腐质土层。（5）当第一遍夯完后，用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；在规定的时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。（6）强夯结束标准：最后两击相对夯沉量不大于5cm。当长期达不到结束标准时，应报请监理人采取措施。（7）强夯处理范围：大于基础外缘3m宽。3.2试夯区及试夯参数试夯区域计划布置在24+30024+400段渠道右侧设计强夯区域，在施工区现场进行3000KNm夯击能下的强夯试验，以确定各项强夯参数。初定强夯参数：单击夯击能3000KNm，锤重20t，底面直径2.5m，落距15m；夯击击数及遍数：设计采用10击4遍，夯点按正三角形布置，中距6.5m，如夯点布置图所示，第一遍夯点用空心圆表示，第二遍夯点用实心圆表示，第三遍夯点用十字圆表示，第四遍满堂布置，夯锤落距可降低至46m。各遍夯击间隔1周。各试夯区施工技术参数见表1。表1 强夯试验点施工主夯、满夯技术参数统计表 试验区位 置处理深度（m）试验区面 积（m2）夯点数（点）夯点间距（m）夯点排距（m）夯锤重量（KN）落距（m）单击夯击能（KN.M）夯击次数（击）设计实际A7.028.28*1002166.53.7520015300010B7.028.28*1004692.02.0100510002注：A为主夯参数；B为满夯参数。试夯区夯点布置见示意图：3000KNM试夯区夯点布置示意图3.3确定每个夯点的重复夯击次数（1）强夯最后两击的平均夯沉量不大于50mm，最终要求消除黄土地层的湿陷。（2）夯坑周围地面不应发生起锤困难。（3）不因夯坑过深发生起锤困难。4.施工工序（1）清理并平整施工场地，清基厚度为30cm。（2）标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；（3）强夯采用履带吊配20t强夯锤夯击，起重就位后，使夯锤对准夯点位置；（4）测量夯前锤顶高程，起吊至预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，及时整平坑底；（5）按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；（6）用推土机填平夯坑，并测量场地高程；（7）在规定的时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能最满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程；（8）施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录。5. 减振措施方案由于强夯施工产生较大振动，为避免对邻近建筑物或设备产生有害的影响，需要采取挖减振、防振措施。根据国内大量工程的实践，强、重夯所产生的振动采用减振沟减振是简捷、有效的减振措施，可用杜绝强、重夯对邻近建筑物或设备产生有害的影响。5.1减振沟布置及型式5.1.1减振沟布置依据及要求（1）强夯试验区左侧建筑物位置（2）温博段渠道湿陷性黄土强夯、重夯、土挤密桩地基处理技术要求（3）总干渠温博段（第3标）黄土状土湿陷性处理布置图（1/77/7） 【NZS（Wb3）-X001-3-0107】（4）湿陷性黄土地区建筑规范(GB 50025-2004)（5）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）5.2.2减振沟型式减振沟断面型式为梯形，深3m，底宽1m，边坡1:0.7，起始位置位于强夯外边缘线外4m。详见减振沟布置示意图（图2）和减振沟横断面图（图3）。现场试验时对减振沟的减振效果进行检测，若不能满足减振效果，将调整减振沟的位置及尺寸，或采取其它减振措施。图2 减振沟布置示意图图3 减振沟横断面图5.3减振沟施工5.3.1开挖施工利用TCR-402型全站仪测放减振沟开挖边线撒上白灰，采用1.2m3反铲一次开挖成型，25t自卸汽车拉运至临时堆料场堆存减振沟回填备用，人工配合修整边坡。5.3.2回填施工强、重夯试验完工后，采用3m3装载机装车、自卸汽车运至回填工作面，220HP推土机推料至工作面，人工配合整平，回填厚度控制在30cm，按照土石方回填工程施工要求进行施工。宽度小于2.0m以下采用蛙夯夯实，宽度大于2.0m以上采用18t压路机进行碾压。5.3.3工期安排5.3.3.1减振沟开挖减振沟开挖计划从2009年9月25日开工，2009年9月25日结束，施工工期1天。5.3.3.2减振沟回填计划从强、重夯试验结束之日起7日内结束。6.施工配置6.1机械配置按照计划工期，强夯试验拟投入1套点夯及一套满夯机械作为主导设备。整个工程施工所需配置的施工机械设备详见表2。表2 机械设备配置表序号机械设备名称型号规格数量生产能力备注1履带吊W2001130t点夯用2钢骨混凝土锤120t点夯用3龙门架24m1点夯用4履带吊W1001115t满夯用5推土机HP22016水准仪S317反铲1.2m31开挖用8自卸车20m339自行式振动碾18t110蛙夯26.2人员配置强夯施工劳动力需求计划见表3。表3 人员配置表工 种平 均高 峰施工管理11技术人员11测量员11质检员11吊车司机11推土机司机11机械操作人员66记录员11夯点指挥11维修工11普工23合计17187.强夯时间安排计划于2009年9月26日开始进行强夯试验。8.质量控制8.1质量控制要求（1）强夯点位偏差应小于5cm；（2）夯锤应保持垂直，其倾斜度不大于30；（3）在强夯区已有砼建筑物附近的强夯，监理人可根据承包人的试验结果，由强夯振动影响范围重新确定处理边线，以保证已有建筑物的安全；（4）在有砼施工区的强夯区，根据强夯试验所确定的振动影响范围，应提前完成强夯施工。施工质量控制标准及方法详见表4。 表4 施工质量控制标准及方法序 号项 目允许偏差检验方法1强夯点位50mm2夯锤落距300mm钢索设标志3锤重100kg称重4夯击遍数及顺序设计要求计数法5夯点间距500mm用钢尺量测6夯击范围设计要求用钢尺量测7最后2击的平均夯沉量不大于5cm用水准仪8夯锤倾斜度不大于308.2质量保证措施（1）建立质量保证体系，各级技术管理部门采用技术交底制度，对各部位的质量要求、操作要点、注意事项逐一落实，确保施工质量要求的正确实施。（2）测量施线严格按照甲方给定的坐标点执行，划出网格线（点）应妥善保护，技术人员应经常进行复查，发现问题及时更正。（3）放夯点轴线前，技术人员对控制点严格检查无误后，进行放线定位。为使夯点中心准确，其中心用10cm长铁钉定位，再撒上白灰，并以锤底为半径划上白圈，确保夯锤就位准确；（4）施工前技术人员认真察看图纸，对图纸上的夯点进行编号，检查夯锤、落距是否符合设计要求；（5）施工中要保证每点的夯击能量及夯击击数，设专职施工人员进行施工记录。记录员要特别监督检查夯锤的落距和夯击数。（6）强夯试验时，施工员必须复核夯点位置，对夯点位置不清或偏移时，应用钢尺用相邻点位重新定后再施工。对当日完成的夯点应标注在施工图上。施工记录内容齐全，字迹清晰，签署齐全，当日交工程技术负责人验收。施工交接时，必须交接清楚。（7）施工吊车保持平稳和垂直，夯位准确，施工过程中如发生偏锤应重新对点、出现歪锤时应分析原因及时调整，坑底垫平后才能继续施工。（8）技术负责人负责质量监测工作，定期和不定期对施工中的每一环节进行检查，如不符合技术要求，要及时纠正。另外，施工中发现特殊情况，应及时通知业主和监理单位，以保证施工质量。9.强夯试验段施工质量检测及评定9.1试夯施工过程中检测强夯施工过程中安排专人负责下列检测工作：（1）开夯前检查夯锤重和落距，以确保单击能量复合设计要求；（2）在每遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差和漏夯及时纠正；（3）按设计要求检查每个夯点的夯击次数和夯沉量；（4）施工过程中对各项参数及施工情况进行详细记录，以备以后对强夯效果进行评定。9.2试夯检测在试验区进行夯前、夯后的物理力学性质测试，检测的项目有：（1）夯沉量（包括每击夯沉量）及地面变形实测；（2）在夯击点以外一定范围布置振动检测点，以检验强夯对周围土体和建筑物的扰动影响；（3）挖探坑分层检测土的容重、含水量、孔隙比、颗分、相对密度和击实最大干密度等（夯前、夯后）；（4）夯击过程中的孔隙水压力观测；（5）动力触探（夯前、夯后）；（6）标准贯入（夯前、夯后）。检测工作在试夯区施工完成7日后进行，在每个试夯区各布置钻孔一个，进行取土及标准贯入试验，通过强夯前后地基土物理力学性质的对比来评价地基土层强夯效果。试夯结束后，对强夯应从夯击终止时的夯面起至其下58m深度内每隔1.0m取样进行试验，测定土层的相对密度，处理深度范围内土层的相对密度不低于0.75或标准贯入击数不低于临界标贯击数。9.3单元质量评定（1）试验区按一个单元进行评定；（2）单元质量评定应依据设计文件及相关规范、规程进行。10.安全施工措施（1）工程开前对施工人员进行进场安全交底教育，树立安全第一的思想。（2）进入现场的相关人员必须配戴安全帽。（3）施工及管理人员配戴必须的劳动保护用品。（4）对临时工须进行岗前培训及安全教育，签定安全协议书后方可上岗。（5）吊车操作人员必须做好设备运转记录，经常检查设备各部的运转情况，及时排除隐患，操作人员交接班应签字。设备如有故障应在本班处理，做到设备在操作人员接班时处于完好状态，特殊情况做好记录移交一下班处理。（6）夜间作业应解决作业面的照明，如用电应由专职电工负责。（7）现场工作人员如发现围观群众，应劝阻其离开现场。（8）施工人员应在开工，确定场区内是否有地下设施（各种管道及消防设施），避免造成不必要伤亡及经济损失。高空是否有高压线等影响作业人员及设备的安全。（9）强夯施工对周围建（构）筑物产生震害时应采取防震措施。附：1、强夯施工记录表2、施工放线控制网记录施工放线控制网记录工程名称建设单位总承包单位分包单位放线日期天气气温 分级全站仪型号等级及编号水准仪型号等级及编号引进水准点位置水准高程 m工程0.000引进坐标依据施工图编号工程位置及控制网图示施工单