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1、筑龍網 WWW.ZHULONG.COM地基強夯加固處理技術方案 1 地基強夯加固處理技術方案地基強夯加固處理技術方案 1強夯法簡介強夯法簡介（1）強夯法加固軟土地基是 70 年代盛行的軟基加固法。最早是法國梅那達公司（LOUIS MENARD TECHNIGUE）開始研制。它是我國古老淺層打夯法的發展，淺層打夯法和強夯法的主要區別在于前者夯擊能量小，僅適用于含水量較低的回填土表層加固，影響深度為 12m，而強夯法可以深層軟基加固，加固深度和能量遠遠超過打夯法。（2）目前多數學術觀點認為，土體在重級落錘的夯擊下，使相當大的功能瞬間形成土體的壓縮變形，同時由于土體的壓密變形產生相當高的孔隙水壓力和2、剪切裂縫變形，使夯點和未夯區域形成相當巨大的孔隙水壓力梯度，在土體變形影響下孔隙水壓力的穿擊作用形成很多很密的分子排水網系，增加了飽和土的滲透性，隨著夯擊能量的加大，孔隙水壓不斷提高，當孔隙水壓力達到飽和狀態時土體開始液化，孔隙水主沿著裂縫（或夾砂層）排出，反復夯擊，土體所復進行上述變化，顆粒間距變小，密度變大，土體的粘滯力和摩擦角增加，強度得到提高。（3）夯擊時土體強度提高過程示意：夯擊能量轉化（瞬間 t0）?夯擊能量 E（土體壓密，沉降S；土體變形瞬間轉化內擠壓力P=U）?土體液化（土體結構破壞，強度降低；強度 PO）?排水固結、土體密實?主固結（t幾星期）（時間 T上升孔隙水沿裂縫排水；3、孔隙水壓力U 下降）?顆粒間距縮小?土體強度提高?次固結（t幾個月）部分自由水又變成薄膜水；土體結構重筑龍網 WWW.ZHULONG.COM地基強夯加固處理技術方案 2 新組合）?強度再次提高 2強夯法設計強夯法設計（1）有效加固深度應根據現場試夯或當地經驗確定，也可按以下經驗公式估算：h=QH 式中：h有效加固深度（m）；Q錘重（t）;H有效落距（m）；修正系數，可取 0.60.8，若地基中設置排水通道時，可適當提高（2）強夯的單位夯擊能量，應根據土基類別、結構類型、荷載大小和要求處理的深度等因素綜合考慮；亦可通過現場試夯確定。在一般情況下，對砂性土可取 10005000kn m/m2；粘性4、土可取 15006000 kn m/m2。（3）強夯技術參數分別宜按下列不同情況確定：1）夯點布置：根據建筑物結構類型、地基土情況和要求的處理深度確定。A 對大面積基礎，宜采用正方形插擋法布置。B 對條形基礎，可采用點線插檔法布置。C 對樁基，可采用點夯法夯擊。D 對強夯擠淤，可采用排夯法加固（錘印彼此搭接 200300mm）。E 當要求加固深度較大時，可采用二次夯擊（即在較低標高上夯完筑龍網 WWW.ZHULONG.COM地基強夯加固處理技術方案 3 后，再將土填到設計標高，進行第二次夯擊）。2）夯點間距：宜根據建筑物結構類型、土層厚度和地質條件（或通過試夯）確定；對厚度大各土質差的軟弱土層5、第一遍夯點間距宜為 68m；對土層較薄的砂土或回填土，第一遍夯點間距宜為 47m。3）每個夯點夯擊數：應根據土層厚度、表層情況及使用要求確定。要求夯擊時土層垂直壓縮量最大，水平位移情況小，一般為 510 擊；軟弱土層厚度大，表層土較硬或使用荷載較大時，可用大值，一般應滿足下列情況：A用前后兩擊累計沉降差控制：S=Sn-Sn-150100mm 式中：S前后兩擊沉降差（mm）Sn、Sn-1分別為前后兩擊累計沉降量（mm）B對粘性土，錘底靜壓力應小于 30Kpa；對砂性土，錘底靜壓力可大于 30Kpa；C夯坑周圍地面不應發生過大的隆起；D不因夯坑而發生錘困難。4）前后兩遍夯擊間歇時間：取決于土中超孔6、隙水壓力的消散情況，當缺少實測資料時，可根據地基土的滲透性確定。對粘性和粉性土，含水量高、軟弱土層較厚、滲透性較差的，一般間歇 24 周；對砂性土，地下水位較低或含水量較小的回填土、以及其他滲透性較好的地基可不考慮間歇時間。5）夯擊遍數：應根據地基土的性質和使用要求確定，一般情況下夯筑龍網 WWW.ZHULONG.COM地基強夯加固處理技術方案 4 24 遍。對壓縮層厚度大、滲透系數小、含水量高，用大值，反之用小值。設計時也可用下列公式控制：Si=(0.60.8)S 式中 Si夯擊各遍沉降量之和（mm）S計算的最終沉降量值（mm）最后應以低能量普夯擊一遍，用以加固表層松土。6）夯擊范圍：夯擊范7、圍應大于建筑物基礎范圍，可按下列公式計算：A=（B+1/3-h）-(L+1/3-h)式中 A夯擊范圍（m2）B，L分別為加固區的寬度與長度（m）h設計有效加固深度（m）每邊超出基礎外緣的寬度不宜小于 2m。7)要求有效加固深度大于 8m 時或加固淤泥質粘性土時，可預先在地基中打入塑料水帶或袋裝砂井后再進行夯擊。3強夯法施工程序步驟強夯法施工程序步驟（1）清理蘆葦及雜草平整場區，平整后的場地標高高差應在20cm內。（1）引測控制基線、基準點，形成“+”字形測量控制網。（2）小螺鉆探摸取樣，分析土質情況，根據土質分布情況合理布置高真空排水井點管。（3）預埋水位觀測管和孔隙壓力計，埋深 4.0m，用8、以掌握強夯后土筑龍網 WWW.ZHULONG.COM地基強夯加固處理技術方案 5 層中孔隙水壓力的增長和消散情況，科學地確定二遍夯擊的間隙時間（暫定不少于 7 天）。（4）采用 10m10m 方格網測量地面沉降初始值，壓力測定孔隙水壓力計和地下水位的初讀數。（5）分二次布置高真空排水設備：1）降水前必須在試驗區處圍 5 米處挖設排水明溝，明溝深 1.5 米，底寬 1 米，邊坡 1:2，區域明溝相互貫通。2）在降水明溝內側布置小區處圍封閉管，外圍封閉管與明溝一樣要求相互貫通，外圍封閉管井點管間距為 2 米，距小區邊線距離為 4 米。3）第一次降水：分深淺兩種井點管（深管為 47m，淺客為 2.59、4.0m），井點管臥管間距為 5m，井點管間距為 4m，深管、淺管間隔布置。降水完成后拆除進行強夯。4）第二次降水：與第一次降水相同。（7）強夯施工按二遍進行，夯點間距 3.5m4m，呈梅花型布置，第一遍每夯點夯二擊，夯擊能量為：1 號試驗段 1000 knm，2 號試驗800kn m，第二遍每夯點夯二擊，夯擊能量為：1 號試驗段為 1350 kn m，2 號試驗段為 1200 knm。（8）第一次降水地下水位降至地面以下 2.5m，拆除小區內降水管，外圍封閉管繼續抽水，然后進行第一遍強夯。施工時宜從一側向另一側施工，確保強夯后的孔隙水壓力的釋放。第一次強夯結束后推平后，需立即進行第二次插管降10、水，加速強夯后孔隙水壓力的消散。第二次降水水位降至地面以下 33.5m 后，拆除施工區域內井點管，保留外圍封閉管，進行筑龍網 WWW.ZHULONG.COM地基強夯加固處理技術方案 6 第二遍強夯。（9）每遍強夯后，將場地用推土機推平后適當碾壓，進行地面沉降、孔隙水壓力、地下水位觀測，滿足設計規定的間隙期后再進行第二遍的夯擊。4強夯法施工工藝強夯法施工工藝（1）井位布置：桉井位設計平面圖安置抽水機組、總管。（2）成孔：水沖法成孔，外徑約 150mm。（3）下井管：孔深度達到設計要求才能下管，管頂外露約 200mm。（4）填濾砂：采取動水投砂，當成孔逐步澄清，即投砂（可采用現場的粉細砂）在管井周11、圍均勻回填，孔口 50cm 用淤泥封死。（5）設備安裝：井點管與總管、真空泵機組連接后，進行運行調試，檢查是否有漏氣及死管的情況，發現問題及時采取措施進行補救。（6）抽水運行：真空泵機組安裝真空表，注意真空度情況的變化，出水應先濁后清。（7）進行 24 小時水位跟蹤觀測，水位下降達到設計要求后，方可拆除，進行強夯。（8）如土層中有淤泥質黏土存在，該類土質滲透系數很可能導致井點降水難以達到預期效果，發生這種情況時應根據具體情況采取相應措施（如增設井點管，延長抽水時間等），如對強夯施工產生較大影響，則應與設計方、監理方協商采用其他方法降低地下水位。筑龍網 WWW.ZHULONG.COM地基強夯加固12、處理技術方案 7 5強夯法施工準備強夯法施工準備（1）強夯主要施工機具設備的選用：1）起重機：起重能力可按加固深度、錘重和落距三者確定。宜采用起重能力為 15T 以上的履帶式起重機或其他專用設備，起吊高度為1012m；起吊速度為 0.20.4m/s；吊鉤下落速度為 13m/s，夯擊時應防止臂桿后仰；接地壓力應小于地基承載力。2）夯錘：可采用圓柱形錘，質量為 820T，并應小于 1/21/3 的起重機起吊能力；錘應設置若干個上下貫通的氣孔，孔徑為 250300mm；底錘面積為 362。錘直/錘底面積為 2535Kpa，對粘性土或加固深度大于5m 時取小值；對砂性土、含水量小于 25%的土或加固深13、度小于 5m 時取大值。錘材料：若錘重為 812T 時，宜采用鋼板為外殼，殼內部焊接鋼筋骨架后澆筑混凝土制成；錘重大于 12t 時可采用鋼或鑄鐵錘。3）脫鉤：落錘時宜采用自動脫鉤，自動脫鉤要有足夠強度，且施工靈活。（2）當地下水位距地表 2m 以下且表層為非飽和土時，可直接進行夯擊；當地下水位較高下利于施工或表層為飽和土時宜采用人工降低地下水位或鋪填 0.50.2m 的松散材料，如中砂、粗砂、砂礫或山皮土、煤渣、建筑垃圾或性能穩定的工業廢渣等材料后進行夯擊。坑內或場地如遇積水應及時排除。（3）為避免振動對周圍設施的影響，施工前必須對附近建筑物進行調查，必要時采取相應的防振或隔振措施，施工時應由14、距鄰近建筑物處向筑龍網 WWW.ZHULONG.COM地基強夯加固處理技術方案 8 遠處夯擊。強夯振動的主要影響范圍一般為 1015m，在此范圍內應采取防振措施，如設置防振溝等，在此范圍外也應注意振動的不利影響。（4）加固區周圍應設置排水溝。若加固區邊長大于 30m 時，中間應設置網格形排水溝，最大排水距離為 15m。（5）強夯施工可按下列步驟進行：1）清理并平整施工場地；2）標出第一遍夯點位置，并測量場地高程；3）起重機就位，使夯錘對準夯點位置；4）測量夯前錘頂高程；5）將夯錘起吊到預定高度，等夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程；6）重復步驟五，按設計規定的夯擊擊數及控制標準，完成一15、個夯點的夯擊；7）重復步驟三至六，完成第一遍全部夯點的擊數；8）推土機將夯坑填平，并測量場地高程；9）在規定的間隔時間后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數，再用低能量普夯將場地表層松土夯實，并測量夯后場地高程。6強夯法施工強夯法施工（1）小螺鉆詳探 根據排水擊密施工工藝，首先進行小螺鉆詳探，目的是為了掌握施筑龍網 WWW.ZHULONG.COM地基強夯加固處理技術方案 9 工區域的局部地質變化情況。不同的地質結構，要調整不同的施工參數，以盡可能達到最佳施工效果。在該試驗區中，由于試驗面積較小，采用2020m 或 1518m 的方格網布孔進行小螺鉆控、記錄。（2）開挖排水溝 結合分區域高真空擊密地16、基處理，開挖明溝，明溝深 1.5m，底寬 1m，邊坡 1:2，區域明溝之間相互貫通，形成排水網絡，明溝交接處設置一定數量的給水井，明溝水采取自流、強排的方法排放到鄰近河道內。（3）第一遍高真空排水 施工打高真空排水擊密法第一遍高真空管和外圍封管，放置水位觀測孔和孔隙水壓力計。1）高真空排水擊密法施工重點是調整土體含水量，根據初步掌握的地質結構情況，各層土體的滲透系數、含水量，結合真空排水擊密法高真空的各項指標，第一遍真空管擬采用分層降水。2）高真空管：根據現場地質情況，采用分層布法，根據各小區鉆探資料，暫定淺管 23m，深管 56m，排距 3.57m，施工中并設置外圍封管。根據初步資料，平衡控17、制參數為：平衡系數0.75，高真空時間 710天。（4）第一遍強夯排密 1）根據高真空排水擊密法施工要求，及以往類似土質施工經驗，夯錘采用 1215T，夯錘直徑 2.5m。2）夯坑點距：4m4m 梅花形布置，夯能采用 2 種方案：試驗區的一半（稱為 A 區）采用 800100KN.m，夯點間距 3.5m4m 梅花形布置；筑龍網 WWW.ZHULONG.COM地基強夯加固處理技術方案 10 另一半（稱為 B 區）采用 12001500KN.m，夯點間距 4m4m 梅花形布置。擊數暫定：34 擊，具體根據試夯確定，現場控制標準為：A以現場第一擊，坑邊 0.5m 隆起量小于 20cm 確定最大夯能。18、B以夯坑深 0.8m，后一擊沉降量小于前一擊沉降量，最后二擊貫入量0.80 3）真空時間 57 天。（6）第二遍強夯擊實 1）高真空排水擊密法操作規程，結合以往經驗，針對試驗區的地質情況，結合設計提出各項試驗技術要求，第二遍強夯暫定控制指標為：2）A 區采用 10001350KN.m,夯點間距 3.5m4m 梅花形布置；B 區采用 15001800KN.m,夯點間距 4m4m 梅花形布置。第二遍夯點與第一遍呈梅花形錯位布置，擊數暫定：24 擊，具體根據試夯確定。A以現場第一擊，坑邊 0.5m 隆起量小于 20cm 確定最大夯能。B以夯坑深 0.8m，后一擊沉降量小于前一擊沉降量，最后二擊貫入量小于 10cm 調整點擊數。C第二遍強夯擊密，根據初步計算高真空排水擊密法作用下的二遍間歇暫定為 67 天。具體根據現場孔隙水壓力計檢測調整。（7）第三遍擊密 筑龍網 WWW.ZHULONG.COM地基強夯加固處理技術方案 11 由于強夯過程中，夯坑較深，表層土體也較為松散，在高真空排水擊密法施工中，第三遍表面擊密采用特制的大功率（690KN）的調頻調幅振動壓路機進行表層擊密。具體施工為：推平夯坑，調整振動機頻率，使振動頻率略小于表層土土體自身頻率，在先靜壓一遍的基礎上，進行第二遍、第三遍、第四遍、第五遍逐步加壓振動擊密，并且第二與第三遍為壓半輪，第四、第五遍為十字交叉半輪振動擊密。