强夯加固地基施工工法

施工工法《强夯加固地基施工工法》强夯加固地基施工工法四川元坝场平项项目部任鹏鹏一、前言强夯法又名动力力力固结法法或动动力压实实法，这这种方法法是反反复将重重锤（一一般为10～40t）提到高高处处（落距距一般般为10～40m），使其其自自由落下下，给给地基以以冲击击和振动动能量量，提高高地基基的强度度并降降低其压压缩性性。强夯加固地基施施施工方法法自1969年首次应用用于于法国戛戛纳附附近纳普普尔海海滨采石石场废废土石围围海造造成的场场地上上以后，逐逐渐渐成为了了地基基加固处处理最最常用的的方法法之一。近近年年来随着着强夯夯施工工工艺的的不断完完善，该该法已经经广泛泛的应用用到了了各种工工程的的地基加加固处处理当中中，并并积累了了丰富富的数据据信息息。我公司先后在元元元坝气田田天然然气净化化厂场场地平整整及边边坡治理理工程程、川东东北阆阆中基地地场地地处理强强夯工工程中应应用了了本施工工方法法，并取取得了了良好的的经济济效益和和社会会效益。二、工法特点强夯法施工设备备备简单；；施工工方便、操操作作工艺易易行；；加固效效果显显著、一一般地地基强度度可提提高2～5倍，变形形沉沉降量少少、压压缩性可可降低低2～10倍，加固固影影响深度度可达达6～10m；适用范范围围广、工工作效效率高、施施工工速度快快。强夯法加固地基基基不需加加固材材料，节节省了了材料费费用。强强夯法加加固仅仅改变原原地基基的物理理特性性，对地地基土土及周围围环境境不产生生任何何污染，简简单单易行、经经济济环保。三、适用范围常用于加固碎石石石土、砂砂土、低低饱和度度的粉粉土与粘粘性土土、湿陷陷性黄黄土和素素填土土、杂填填土等等地基。四、工艺原理强夯法加固原理理理在于将将每锤锤较大的的夯击击能量，在在极极短的时时间内内转化为为压缩缩波、剪剪切波波和瑞利利波等等多种波波形传传到土体体内，迫迫使土体体结构构破坏、土土层层孔隙压压缩、土土颗粒重重新排排列，排排出颗颗粒孔隙隙间的的空气和和气体体，同时时土体体局部液液化、在在夯点周周围产产生裂隙隙、形形成良好好的通通道，将将水或或流体排排出，改改变自然然土的的初始状状态，使使土颗粒粒更加加紧密地地组合合，经时时效压压密达到到固结结。五、施工工艺流流流程及操操作要要点1、施施施工工艺艺流程程地、测量高程强夯施工工艺流流流程图2、操作要点2.1、强夯试试试验为确保强夯法在在在各工程地地质质条件下下的可可行性，在在进进行正式式施工工前，根根据填填料的差差异、填填土层的的厚度度、地质质条件件及施工工分区区等情况况，设设置试验验性施施工区域域进行行试验性性施工工，试验验性施施工区面面积不不小于100000平方米米。通过过预埋仪仪器、仪仪表对空空隙水水压力和和地表表加速度度等参参数进行行监测测，确定定强夯夯的设计计、施施工参数数。通通过加固固效果果检测，确确定定强夯的的正式式施工参参数。2.2、强夯施施施工工艺艺（1）清理并平平整整施工场地地地，测量量场地地高程，使使场场地达到到强夯夯设计起起夯面面高程，施施工工过程中中做好好平面控控制和和高程控控制工工作。高程控制（2）测量放出出强强夯施工区区区域并测测定标标明第一一遍夯夯点的位位置。测量放点（3）起重机就就位位，夯锤对对对准夯点点位置置，测校校脱钩钩高度，用用脱脱钩绳定定死脱脱钩位置置高度度。夯锤落距标定（4）测量夯前前夯夯锤顶高程程程。（5）将夯锤起起吊吊到预定高高高度，待待夯锤锤脱钩自自由下下落后，放放下下吊钩，测测量量夯锤顶顶标高高。若发发现因因坑底倾倾斜造造成夯锤锤歪斜斜时，应应及时时整平坑坑底。（6）重复步骤骤（5），按规规定定的停锤锤标准准，完成成一个个夯点的的夯击击。夯击的停锤标准准准采用双双控：：①每点夯击次数数数不得少于于试试夯确定定的击击数；②以最后两击的的的平均夯沉沉量量不大于于下列列数值作作为主主控：单击夯击能小于于于40000KKN.m时不大于50mm；单击夯击能为444000～60000KKN.m时不大于100mmm；单击夯击能大于于于60000KKN.m时不大于200mmm；同时夯坑周围地地地面不应应发生生较大的的隆起起，不因夯坑坑过过深而发发生起起锤困难难。如如在施工工中遇遇到起锤锤困难难等异常常情况况，达不不到上上述要求求时，可可采用补补夯的的办法直直至达达到标准准，补补夯须在在满夯夯之前完完成。（7）重复步骤骤（3）～（6），按设设计计强夯击击点的的次序图图，完完成第一一遍全全部夯点点的夯夯击；（8）用推土机机将将夯坑填平平平，并测测量场场地高程程，标标出第二二遍夯夯点的位位置。（9）按规定的的时时间间隔，再再按上述步骤骤，逐次完成成全部夯击遍遍数。（10）推平场场地，按按设计计控制标标准和和要求，用用低低能量满满夯两两遍，将将场地地表层松松土夯夯实后，测测量量夯后场场地高高程。六、机具与设备备备1、测量设备A20E苏州一一一光GPS一组、水水准准仪若干干台，用用于测量量放线线、夯点点布设设及标高高测量量。2、起重设备强夯一般采用带带带摩擦离离合器器的履带带式起起重机进进行施施工，根根据不不同的强强夯能能级选择择合适适的起重重机规规格。当当起重重机起重重能力力不够时时，可可以采取取加设设辅助支支撑桅桅杆或龙龙门架架的方法法以增增大起重重能力力、起重重高度度，当采采用自自动脱钩钩装置置时，履履带式式起重机机的起起重能力力一般般取大于1.5倍锤重。3、夯锤根据不同强夯能能能级和要要求配配置夯锤锤重量量，然后后根据据土的性性质和和锤重确确定夯夯锤底面面积，锤锤底静压压力一一般取为25～40kppa，对于粗粗颗颗粒土选选较大大值，锤锤底面面积一般般为3～4m2，对于细细颗颗粒土宜宜取较较小值，锤锤底底面积一一般不不宜小于6m2。4、脱钩装置脱钩装置一般采采采用自制制可自自动复位位的滑滑轮组脱脱钩装装置，可可控制制每次夯夯击落落距一致致。5、推土机推土机用于场地地地平整、夯夯坑坑回填。夯锤夯锤脱钩装置强夯机支撑门架七、质量控制1、规范标准《建筑地基基础础础工程施施工质质量验收收规范范》GBB5502002--20002《建筑地基处理理理技术规规范》JGGJJ79--20012《建筑工程施工工工质量验验收统统一标准准》GBB5503000--200012、质量控制措措措施（1）施工之前前对对施工人员员员进行技技术交交底，将将施工工过程、质质量量控制要要点交交代清楚楚，做做好施工工技术术准备工工作。现场技术交底（2）严格控制制回回填料质量量量。回填填材料料来自于于挖方方区，主主要由由泥岩、砂砂岩岩、粘土土组成成。施工工过程程中保证证回填填土的应应级配配良好，块块石石粒径不不宜大大于5000mmm，且粒粒径径大于30000mm的块块石石含量不不宜大大于30％。碎碎块块草皮及及有机机质含量量大于于5%的土不不得得用作回回填料料。（3）强夯施工工前前，需进行行行强夯试试验以以确定正正式强强夯施工工参数数，试夯夯区面面积不小小于10000mm2。（4）强夯施工工必必须按试验验验确定的的施工工参数和和强夯夯施工工工艺进进行施工工，夯夯点布置置偏差差不得大大于50mm。（5）夯击时，落落落锤应保持持平平衡，夯夯点错错位不大大于20cm，夯坑底底倾倾斜大于30度时用砂砂土土或碎石石将坑坑底整平平，再再进行下下一击击夯击。（6）加强强夯夯监监测工作，强强夯施工过程程中派专人负负责下列监测测工作：开夯夯前应检查夯夯锤锤重和落落距，以确保保单击能量符符合设计要求求；每遍夯击击前，应对夯夯点放线进行行复核，夯完完后检查夯坑坑位置，发现现偏差及时纠纠正；按设计计要求检查每每个夯点的夯夯击次数和每每次的夯沉量量，严格执行行双控停锤标标准。（7）施工方向向及及含水量控控控制强夯施工应顺着着着原始地地貌的的流水方方向从从高往低低依次次夯击，以以利利于地下下水、孔孔隙水的的排放放，有利利于消消散孔隙隙水压压力，避避免破破坏天然然排水水通道的的连续续性形成成水囊囊而造成成隐患患，当地地下水水位较高高时，宜宜采取人人工降降低地下下水位位等办法法使其其位于坑坑底以以下2m以上。强夯施工时，土土土壤含水水量应应控制在13-2233%之间，现现场场简易测测定可可采取“手握成团团，落落地开花”的准则，即即即：用手手捏紧紧后，易易变形形而不挤挤出，松松手土不不散，抛抛在地上上即呈呈碎裂为为合格格。含水水量过过大，应应采取取加入干干土、碎碎石、石石灰粉粉等措施施予以以改良；；含水水量过小小，应应及时浇浇洒水水，洒水水后待待全部渗渗入土土中，一一昼夜夜后方可可进行行强夯施施工。施工前，应根据据据现场情情况布布设好排排水沟沟，施工工中如如遇小雨雨，未未发生积积水前前，视情情况夯夯击，如如发现现积水，必必须须停止施施工，进进行排水水，如如遇大雨雨，需需积极采采取排排水措施施，如如人工加加修小小型排水水沟，推推除表面面稀泥泥和软土土，待待土壤含含水量量达到23%以下方可可继继续施工工。3、强夯加固地地地基检测3.1、基本要要要求强夯加固处理后后后的检验验分层层检验，即即在在每次地地基处处理之后后均进进行检验验，检检验合格格后方方可进行行下一一步的施施工。3.2、检测时时时间、方方法（1）检测时间间强夯法施工结束束束5天或10天后进行行检检测工作作，具具体以试试夯得得出的检检测结结果确定定。（2）检测方法法强夯检测一般采采采用下列列方法法：N120动力触探探测测试、静静载荷荷试验、土土质质物理力力学试试验、地地面瞬瞬态瑞雷雷波测测试和地地质雷雷达探测测。3.3、检测技技技术要求求（1）N1200动力力触探测测试检测点数量：33300mm2至少一个个检检测点；；（2）静载荷试试验验A、检测点数量量量：15000mm2至少一个个静静载荷试试验点点；B、承压板面积积积要求：回填土深度为666～8m时，承压压板板面积不不小于于2×2mm2；回填土深度为444～6m时，承压压板板面积不不小于于1.5××11.5mm2；回填土深度为222～4m时，承压压板板面积不不小于于1×1mm2；回填土深度小于于于2m时，不做做静静载荷试试验；；（3）土质物理理力力学试验A、对填土层做做做大单容试试验验及颗分分试验验，每个个施工工层不少少于一一组，每每一组组不少于6个。B、对强夯后的的的1~3层取样，本本本场地不不少于于三组，每每一一组不少少于6件。（4）地面瞬态态瑞瑞雷波测试试试布置不少于一条条条勘探线线进行行地面瞬瞬态瑞瑞雷波测测试，勘勘探线与N120动力触探探和和静载荷荷试验验点重合合，以以便地面面瞬态态瑞雷波波测试试与N120动力触探探和和静载荷荷试验验进行对对比、验验证。（5）地质雷达达探探测布置不少于一条条条勘探线线进行行地质雷雷达探探测，勘勘探线线与N120动力触探探和和静载荷荷试验验点重合合，以以便地质质雷达达探测与N120动力触探探和和静载荷荷试验验进行对对比、验验证。4、技术改进措措措施加强强夯源头控控控制，严严格控控制回填填料级级配；强强化过过程控制制，消消除工序序质量量缺陷，加加强强对施工工人员员“质量第一一、顾顾客至上”的质量意意识识教育；；强化化岗位责责任制制，定期期组织织技能和和现场场指导，提提高高强夯工工人操操作技能能；加加强现场场管理理，搞好好文明明施工，消消除除环境因因素造造成的工工序质质量缺陷陷；规规范施工工，严严格操作作规程程，消除施施工工方法不不当造造成的工工序质质量缺陷陷；做做好技术术交底底及质量量记录录，确保保工程程质量处处于受受控状态态。八、安全措施1、劳力组织人员组织按照表表表8.1数量拟定定，做做好职责责分工工。表8.1人人人员组织及及职职责序号名称数量职责1项目经理1人负责全面生产管管管理2项目技术负责人人人1人负责施工、技术术术管理3专职安全员2人负责强夯安全管管管理4专职质检员1人负责施工质量控控控制5测量工程师2人负责强夯测量控控控制6资料员1人负责资料整理7施工员4人负责强夯施工管管管理8强夯工人60人负责强夯施工2、HSE管理理（1）坚决贯彻彻“安全第一一、预预防为主”的安全生生产产方针，严严格格按照国国家现现行《建建筑机机械使用用安全全技术规规程》、《建建设工程施工工安全技术操操作规程》、《建建筑施工安全全技术统一规规范》等组织织施工。（2）认真执行行各各级安全生生生产责任任制，健健全安全全体系系，落实实安全全技术措措施。搞搞好安全全教育育和安全全生产产宣传工工作，提提高全员员安全全意识。（3）针对碎石石等等易溅起物物物，准备备好足足够的安安全防防护用品品和防防护器材材，强强制穿戴戴防护护用品，提提高高施工人人员自自我防护护能力力。（4）起重工挂挂钩钩后，及时时时避入安安全区区，并密密切注注意落锤锤后飞飞溅物走走向，避避险迅速速有效效，无论论在什什么情况况下，严严禁将头头、手手、脚伸伸入锤锤下，修修整坑坑底时首首先将将夯锤降降落至至安全区区。（5）夯击时，保保保证履带吊吊臂臂杆伸角角不宜宜过大，防防止止落锤时时机架架倾覆，臂臂杆杆上部悬悬挂废废轮胎，以以防防止脱钩钩与扒扒杆相碰碰，吊吊车挡风风玻璃璃前设置置防护护罩。（6）机械设备备操操作人员必必必须持证证上岗岗，所有有机械械设备、均均应应定期进进行检检查和维维护保保养，不不得“带病”运转和超超负负荷使用用，定定期检查查钢丝丝绳及各各机具具的磨损损情况况，发现现损坏坏及时更更换，换换班时交交班清清楚。。（7）多机组施施工工时，注意意意安全距距离，避避免互相相干扰扰、尤其其第一一遍和含含水量量较大时时易发发生飞溅溅物伤伤人。（8）发生交叉叉作作业时，协协协调好与与相关关单位的的施工工距离，保保证证安全生生产。（9）遇到雨、雾雾雾等能见度度低低的恶劣劣天气气，严禁禁施工工。九、环保措施1、坚决贯彻执执执行国家和和地地方有关关环境境保护的的法律律、法规规，杜杜绝环境境污染染和扰民民事件件发生。2、定期进行环环环境保护宣宣传传教育活活动，不不断提高高职工工的环保保意识识和法制制观念念。3、施工垃圾及及及时清运，严严禁随意抛洒洒。4、施工现场土土土方作业采采取取防止扬扬尘措措施。5、施工设备、车车车辆应保保持清清洁，尾尾气排排放要符符合国国家环保保排放放标准的的要求求。6、施工现场严严严禁焚烧各各类类废弃物物。7、施工现场按按按照现行国国家家标准《建建筑筑施工场场界噪噪音限值值及其其测量办办法》（GB122523--20111）制定降降噪措施。十、效益分析通过施工过程中中中的不断断实践践和总结结，我我公司在在元坝坝气田天天然气气净化厂厂场地地平整及及边坡坡治理工工程的的强夯施施工过过程中严严格控控制回填填料的的粒径、强强夯夯的停锤锤标准准，不但但保证证了强夯夯加固固地基的的质量量，使得得一次次验收合合格率率达到100%。而且提提高高了施工工速度度，节省省了费费用支出出，降降低了成成本，获获得了良良好的的经济效效益和和社会效效益。1、经济效益分分分析回填料粒径的严严严格控制制保证证了回填填料的的良好级级配，使使得每一一个夯夯点的夯夯击次次数都能能控制制在设计计要求求的最低低限，从从而在保保证质质量要求求的同同时节约约了成成本。元坝气田天然气气气净化厂厂场地地平整及及边坡坡治理工工程强强夯分60000kkN.m、40000kkN.m、20000kkN.m三个能级级，设设计要求求分别别为：60000kkN.m强夯每一一夯夯点需满满足10～14击；40000kkN.m强夯每一一夯夯点需满满足8～12击；20000kkN.m强夯每一一夯夯点需满满足8～10击。通过回填料良好好好级配的的控制制，实际际施工工中达到到设计计停锤要要求时时的夯击击数分分别为：60000kkN.m强夯每一一夯夯点夯10击，比设设计计平均节节省2击；40000kkN.m强夯每一一夯夯点夯8击，比设设计计平均节节省2击；20000kkN.m强夯每一一夯夯点夯8击，比设设计计平均节节省1击。表10.1成本节约约分分析表强夯能级面积（m2）夯点数（个）单