DB37/T 5136-2019 强夯地基处理技术规程.pdf
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垫层置换不应使墩间主击穿垫层出露地面,宜保持墩间垫层厚度 不小于500mm。
4.4.1坑内深层强夯的单击夯击能和加固深度应根据试夯确定。 加固深度不宜大于16m。初步估算加固深度时,可按表4.2.1推 荐的加固深度加上夯坑底起夯面以上的夯坑深度计算。宜取中、 高级夯击能。
4.4.2夯锤参数可参照本规程4.3.3条的要求
4.4.4单个夯点的总夯击次数由预夯成坑、坑底夯击和填坑夯 击的次数组成,一般不低于15击,最后两击平均券沉量应由试 夯确定或参照表4.2.1的规定。 4.4.5坑内填料可采用现场的干土或灰土、水泥土、水泥粉煤 灰土等,亦可采用本规程第4.3.7条规定的粗颗粒填料。采用现 肠土时,应按普通强夯地基的规定检测;采用有胶结强度的材料 或粗颗粒材料时,应按置换强夯地基检测。 4.4.6应满夯2遍。第1遍夯击能宜为主夯点的1/2,夯击次 数宜为3~4击;第2遍夯击能宜为主夯点的1/3,夯击次数宜 为2~3击
4.5.1场地地下水位高,影响施工或夯实效果时汽车标准,应采取降水 措施。降水深度和强夯施工工艺参数应根据现场试夯确定。 4.5.2降水设计应符合相关规范的规定。应根据处理面积、深 度和降水设计划分为若干独立的降水系统。降水系统可采用轻型 井点或管井降水形式,对于渗透系数较大的砂土、粉土亦可采取 明排降水。
4.5.3采用轻型井点降水时,并点管的布置应兼顾夯点的布置
距离,保证夯击时不对井点造成破坏,并不妨碍强夯机的运行。 4.5.4降水强夯宜采用低能级、少击数、多遍夯的工艺,按照 先轻后重、逐渐加大能量的原则进行施工。
5.1.1 施工前应取得下列资料: 强夯地基处理设计文件及图纸会审记录。 2 主要施工机具及其配套设备的技术性能资料。 强夯试验资料,当地有关强夯施工的经验资料。 施工前应向施工人员进行技术、质量交底。 5.1.2施工前应完成下列工作: 1 强夯地基处理的施工组织设计。 2对黏性土地基、湿陷性黄土地基,必要时测定地基处理 深度内土的含水量。 3详细了解填土的成分、构成、级配和土石比等;开展颗 粒分析、固体体积率、击实等必要的试验,确定填土粗颗粒料的 控制粒径和级配,以及细颗粒料的最大于密度和最佳含水量,为 强夯质量控制提供依据 4对山区地基,应了解地下径流、泉水和裂隙水的出露情 况,并做好记录,标出坐标位置。 5设置测量控制网,建立现场坐标平面控制点和高程控 制点。 6 检查夯锤质量和落距。 5.1.3当强夯区域周边有建(构)筑物时,强夯施工前应评估 其影响程度并确定安全距离。强夯振动安全距离可参照国家标准 《建筑工程容许振动标准》(GB50868)确定。必要时应采取设 隔振沟等措施减振,隔振沟的深度一般为2~3m,长度应大于被 保护建筑物。必要时进行强夯振动监测。
5.1.4当强夯施工对人工边坡、海堤、挡墙等建(构)筑物可
能产生侧向挤压影响时,应通过现场深层水平位移测试确定安全 距离。 5.1.5施工中必须监控每个夯点的最后两击平均夯沉量,控制 标准应符合表4.2.1的规定。 5.1.6强夯施工应遵循双控原则,既要控制夯击次数达到设计 要求,又要控制最后两击平均沉降量满足表4.2.1的规定。当夯 击次数达到设计要求而夯点的最后两击平均沉降量不满足表 4.2.1的规定时,应适当增加2~3击的夯击次数。采用柱型夯 锤施工时,最后两击平均沉降量标准可通过试夯适当放宽要求。 5.1.7饱和度较高的黏性土地基,强夯后严禁轮式车辆碾压 以防止产生“橡皮土”;雨期施工时,夯后地基不得发生“泡槽” 情况;冬期夯后地基暂时不施工时,宜铺填一定厚度的虚土防冻 或覆盖。施工基础垫层时应先清除夯后地基的保护层
5.2.1必须对强场地和周边环境进行调(探)查,查明场地 内及周边地上、地下建(构)筑物和各种地下管线的位置及埋深 等,并予以清除或采取必要的保护措施。 5.2.2宜根据经验预估或通过试夯确定场地平均夯沉量(或 升量),按设计基底高程和预留平均夯沉量进行土方平整作 业。施工场地平整前应清除地表的耕植土、污染土、有机物质 等。平整后的场地应具有足够的承载能力,能满足机械作业的 要求。 5.2.3当地表土较松散不能承受强夯机械的重量时,宜铺设 定厚度的粗骨料垫层,或采取预压、低能量预夯等处理措施。 5.2.4应用20mX20m方格网测量夯前场地标高。 5.2.5施工现场可根据需要设置临时排水系统
要求。 5.2.3当地表土较松散不能承受强夯机械的重量时,宜铺设 定厚度的粗骨料垫层,或采取预压、低能量预夯等处理措施。 5.2.4应用20mX20m方格网测量夯前场地标高。 5.2.5施工现场可根据需要设置临时排水系统
5.3.1强夯锤应采用铸钢制造,一般底面为圆形,重10~60t。
5.3.1强夯锤应采用铸钢制造,一般底面为圆形,重10~60t。
普通强夯锤一般对称设置4个贯通的排气孔,孔径300~ 400mm;夯锤普通夯锤直径为2~3m;夯锤底的静压力值一般 为25~40kPa,地基土颗粒越粗,锤底静压力越大。置换强或 孔内深层强夯的锤直径一般为1~2m,不设排气孔,其锤底静 压力值可取100~200kPa。 5.3.2强夯施工应采用履带式起重机或其他专用设备。应根据 所需击能量选用合适的起重机,其有效起吊高度和回转半径应 满足施工要求。当施工高能级强夯时,起重机应配置龙门架。 5.3.3采用的脱钩装置必须可靠、灵活,有足够的强度和耐用 性。脱钩时不得发生锤与钩不脱离现象。 5.3.4应根据工程规模,配备相应型号与数量的推土机。置换 强夯或孔内深层强夯应配备装载机填料
1清理并平整施工场地至起夯面高程,标出第一遍点 位置。 2 强夯机就位,锤置于点位置,测量夯前锤顶高程。 3将夯锤起吊到预定高度,开启脱钩装置,待夯锤脱钩自 由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程。若发生夯锤歪斜情况时, 应及时将夯坑底面整平。 4按设计规定的夯击次数及最后两击沉降量标准完成单个 夯点的夯击。当券坑较深提锤困难,但无明显隆起,且尚未达到 控制标准时,可将夯坑推平后继续夯击。 5换夯点,重复前述步骤,完成第一遍全部夯点的夯击。 6用推土机将夯坑推平,并测量场地高程。 7在满足遍间隔时间后,按上述步骤逐次完成全部夯击 遍数。 8用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地 高程
5.4.2点式置换强夯按下列步骤施工: 1清理并平整施工场地至夯前高程,标出夯点位置。 2强夯机就位,夯锤置于夯点位置,测量夯前锤顶高程。 3劵击并逐击记录劵坑深度。当劵坑达到一定深度或发生 起锤困难时停夯,向夯坑内填料后再夯,重复夯填直至满足设计 的夯击次数、填料量及停锤标准,完成一个墩体的夯击。当夯点 周边软土隆起挤出影响施工时,应随时进行清理并在夯点周围换 填骨料后继续施工。 4换夯点,重复前述步骤,按由内而外的原则完成全部夯 点的施工。 5推平场地,铺设500mm厚垫层,换用普通夯锤进行低 能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
5.4.3垫层置换强夯按下列步骤施工
1根据置换深度和面积置换率及地基土的有效压实率估 算垫层厚度,并预留平均夯沉量。根据确定的垫层厚度,将设 计基底高程以下部分的土层挖填后,铺填粗骨料垫层至夯前 高程。 2测放夯点位置,强劵机就位并在垫层上实施夯击,记录 劵击次数,直至满足夯点的设计夯击次数及停锤标准。 3将夯坑周围的垫层粗骨料推入夯坑,整平场地。 4测放第二遍夯点位置,重复前述步骤,实施第二遍点夯 直至满足夯点的设计夯击次数及停锤标准。当夯点周边挤出软土 影响施工时,应随时清理,并换填骨料后继续施工。 5推平场地,换用普通夯锤进行低能量满夯,将场地表层 松土夯实,并测量夯后场地高程。 5.4.4坑内深层强夯按下列步骤施工: 1清理并平整施工场地至起夯面高程,标出夯点位置。 2强夯机就位,测量夯前锤顶高程并实施夯击。记录夯击 次数,使夯坑达到预定深度 3向夯坑内填料,填料高度不超过1.5倍的锤径。然后在
夯坑内继续夯击,将填料夯击至原夯坑深度。 4重复前述步骤,反复夯填至停锤标准,完成单个夯点的 坑内夯击。 5分层夯填至地表起夯面,完成单个夯点的全部夯击次数 6转移夯机至下一个夯点,重复前述步骤,完成全部点夯 7推平场地,换用普通夯锤进行低能量满夯,并测量夯后 场地高程。
分坑内继续分击,将填料分击至原分坑深度。 4重复前述步骤,反复劵填至停锤标准,完成单个夯点的 抗内夯击。 5分层夯填至地表起劵面,完成单个点的全部劵击次数。 6转移夯机至下一个夯点,重复前述步骤,完成全部点券。 7推平场地,换用普通夯锤进行低能量满夯,并测量夯后 场地高程。 5.4.5降水强夯按下列步骤施工: 1平整施工场地至起夯面高程,按降水设计施工降水井点。 2实施降水、测量水位达到设计要求后强夯机就位。 3按强夯施工设计的工艺参数实施点夯及满夯。 4 拔除降水井管,满足规定的间隔时间后进行夯后检测。 5.4.6冬、雨期施工应符合下列要求: 1冬期施工地表有较厚冻层时,应适当增加夯击次数击穿 东土层。降雪后应及时清理作业面和夯坑中的积雪,避免将冰雪 芬人地基土中。 2冬期施工推填夯坑时应将较大的冻土块推出强夯区域, 填入券坑中冻土块的粒径和含量应符合《建筑工程冬期施工规 程》(JGJ104)的有关规定要求。 3冬期施工平整劵坑后应及时满劵,且满劵能量和击数应 适当提高;当气温较低不能及时满时,宜采取防冻措施;地表 冻结层较厚时,不宜进行满夯施工。 4雨期强夯施工,应在基坑或强夯区域四周设置挡水土坝 成土,以防场外雨水倒灌。整个强夯施工面应做成一定的排水 坡度,边缘应挖排水沟,当排水沟的水无法直接排入周边排水系 充时,应在强夯施工面边缘设置集水并,集水并应低于排水沟并 设潜水泵,降雨时及时抽排水。 5雨期强夯施工面积不大时,可采取防雨覆盖措施。防雨 布之间应搭接严密,防止雨水渗漏。 6雨李强夯施工应及时满夯;下雨前未填平的夯坑,雨后
5.4.5降水强夯按下列步骤施工
应及时将坑内积水排净,待充分晾晒后再施工;下雨前已填平夯 坑而未及时满夯时,雨后必须将夯坑内湿土挖除换填后方可 满夯。
6施工监测、质量检测和验收
6.1.1施工过程中应对夯点定位进行复核,夯后检查夯坑位置, 发现偏差或漏夯应及时纠正。 6.1.2应检查、记录如下各项施工参数:各夯点每击夯沉量、夯 击次数、累计夯坑沉降量、夯击遍数、最后两击平均夯沉量、夯坑 周边地面隆起值、夯坑置换料填量、夯击范围、场区平均夯沉量等 6.1.3强夯地基施工质量检查标准应符合表6.1.3的规定。
6.1.1施工过程中应对劵点定位进行复核,劵后检查劵坑位置, 发现偏差或漏夯应及时纠正。 6.1.2应检查、记录如下各项施工参数:各夯点每击夯沉量、夯 击次数、累计夯坑沉降量、夯击遍数、最后两击平均夯沉量、夯坑 周边地面隆起值、夯坑置换料填量、夯击范围、场区平均夯沉量等 6.1.3强夯地基施工质量检查标准应符合表6.1.3的规定。
表6.1.3强夯地基施工质量检查标准
5.2.1强夯处理后地基承载力的检测应待满足休正期后方可进行, 率石土、建筑渣土和砂土等粗颗粒土地基的休止期宜为7d;非饱和 的一般黏性土、湿陷性土、粉土地基的休止期宜为14d;饱和软黏十 也基的休止期不宜少于28d。置换强夯地基的休止期宜为21~28d。 5.2.2强夯处理后地基的竣工验收,承载力检验应根据静载荷 试验、其他原位测试和室内土工试验等方法综合确定,检测方法 不应少于两种。劵后地基承载力和加固深度必须满足设计要求, 当不满足要求时应采取补夯或其他方法进一步处理。置换强夯后 的地基峻工验收,除应采用单墩静载荷试验进行承载力检验外, 尚应采用超重型或重型圆锥动力触探等有效手段查明置换墩的着 底情况,以及密度随深度的变化情况
6.2.3夯后地基承载力、加固深度和加固均匀性检验应符合下
1普通强夯地基静载荷试验检测点的数量,每单位工程不 应少于3点,且每300m不应少于1点,超过3000m部分每 500m不应少于1点。置换强夯地基单墩的静载荷试验数量不应 少于墩点数的1%,且不应少于3点。 2强劵地基加固深度和均匀性检验,可采用动力触探、标 准贯人试验、静力触探试验等原位检测,以及室内土工试验检 验。对于简单场地上的一般建筑物地基,每400m不少于1个检 验点,且总数不少于3点;对于复杂场地或重要建筑地基,每 300m不少于1个检验点,且总数不少于3点;置换墩的检测点 数量不应少于总墩点数的3%,且总数不应少于3点。检测深度 应大于强有效加固深度。 6.2.4检测点位置应结合建筑物轮廓和轴线均匀、对称布置。 非建筑物强夯地基的检测数量应按相关规范执行。 6.2.5降水强夯地基的检测应在施工结束、停止降水且水位回 升后进行
1对执行规程条文严格程度的用词采用以下写法: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的 用词: 正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词: 采用“可”。 2条文中应按指定的其他有关标准、规范的规定执行,其 写法为“应按..执行”或“应符合的要求(或规定)”。 如非必须按指定的其他有关标准、规范的规定执行,其写法 为“可参照”
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引 用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用 文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 1《建筑地基基础设计规范》GB50007 2《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025 3《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202 4《建筑抗震设计规范》GB50011 5《建筑工程容许振动标准》GB50868 6《建筑地基基础工程施工规范》GB51004 7 《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》 GB18599 8《建筑施工组织设计规范》GB/T50502 《复合地基技术规范》GB/T50783 10 《建筑地基处理技术规范》JGJ79 11 《建筑地基检测技术规范》JGJ34C 12 《建筑工程冬期施工规程》JGJ104 13 《强夯地基处理技术规程》CECS279
强夯地基处理技术规程 DB37/T5136—2019 条文说明
强夯地基处理技术规程 DB37/T5136—2019 条文说明
目次3基本规定:254274. 1一般规定274. 2普通强夯304. 3置换强夯344. 4坑内深层强夯4.5降水强夯5施工...405. 1一般规定405. 3施工机具415. 4施工作业41施工监测、质量检测和验收436. 2质量检测和验收·4324
3.0.1根据强夯动力密实加固原理,非饱和黏土或粗颗粒土在 券锤冲击力作用下结构破坏,颗粒重新排列,孔隙体积减小,土 体得到密实,其夯实过程就是土中气相被挤出的过程。对这类 土,基本不存在孔隙水压力消散等问题,工艺简便、强夯效果 好。细颗粒饱和黏性土中存在微小气泡和孔隙水,在强夯冲击力 作用下,孔隙水压力升高、地基土发生液化,使部分细颗粒土的 薄膜水变为自由水,土的透水性增大。经过时效孔隙水压力消 散,土的触变性恢复,强度提高。但在长期工程实践中发现,即 使在饱和软黏土地基中设置竖向排水体,其加固效果也不理想 为改善饱和软黏土地基的强夯效果,国内曾有人提出了“填料 券”的施工方法。1990年,山东省机械施工有限公司结合山东 禹城水泥厂新建水泥生产线强夯工程,在国内首先提出了“置换 强夯复合地基”概念,采用1.5m直径夯锤、3000kN·m夯击 能量和建筑渣土,成功开发了置换强夯施工工艺,有效解决了饱 和软黏土地基强夯加固的技术难题,极大地扩展了强夯应用 范围。 随着深厚填土地基开发利用需求的不断增加,又提出坑内深 强夯加固方法,主要是在单击夯击能提高受限情况下,解决增 大强夯加固深度的问题。 3.0.2强夯加固地基主要技术要求应由设计单位提出。施工单 位据此和工程地质勘察报告,提出强夯施工方案,确定各项施工 工艺参数。设计单位亦可直接提出强夯施工各项工艺参数。 3.0.3强夯振动会对周边环境产生一定的影响,因此施工前应 详细了解强夯周边的环境情况,包括周边建(构)筑物距离、结 构、层高,场地高程及地层情况,建(构)筑物或仪器设备的允
许安全振动速度等。 强劵引起的振动是一种瞬时型的点源振动,振动频率约6~ 40Hz。振动速度峰值的持续时间较短,地面振动波衰减迅速,其 波形不存在叠加问题。同时这种地表振动的强度随着与夯点距离 的增加衰减明显。在确定安全距离时应考虑振动速度、振动持续 时间以及建筑物动力特性三个因素,同时也不能忽视劵击波的传 播介质一一施工现场的土质情况,以及所实施单击劵击能的大 小。工程中应依据《建筑工程容许振动标准》(GB50868),根 据保护对象类别在不同振动频率条件下的安全允许振动速度,确 定地面安全振动距离。根据工程实践,在夯点与被保护建(构) 筑物之间设置隔振沟,可起到明显的降振效果 3.0.4软弱地表土承载力不足,不仅影响强夯机的正常运行, 而且影响强效果。铺填一定厚度的粗颗粒垫层材料,可改善强 夯机的运行条件并相对降低地下水位。有时采用低能量预夯除了 改善强夯机的运行条件外,还可提高第一遍点夯的锤击次数。 3.0.5杂填土等粗颗粒土的强夯地基,由于其孔隙率较大、渗 透性好,当地基或周边有长期的渗流水源时,会对地基产生一定 的潜蚀作用,影响地基强度与稳定性,对评估渗水的潜蚀作用进 行评估是必要的。 3.0.6对湿陷性黄土、欠固结填土地基、可液化土地基,采用 强夯先期处理的目的是减轻或消除湿陷、振陷、液化等对桩基产 生的有害负摩擦力向题,同时可解决填土地基中施工钻孔灌注桩 的塌孔等问题
4.1.1夯后地基承载力特征值和加固深度是强夯施工设计的两 个主要指标。夯后地基承载力大小主要取决于被夯地基土的性 质。碎石土、中粗砂或建筑渣土等粗颗粒土,夯后地基承载力特 征值可达300kPa左右,其中级配较好的碎石土地基承载力可达 400kPa以上,压缩模量可达40MPa。非饱和黏性土地基承载力 夯后亦可达到200kPa左右。但对于细颗粒饱和黏性土,夯后地 基强度提高有限且强度增长缓慢。因此,单击夯击能高低与夯后 地基的承载力不成正比例关系。 加固深度主要取决于单击夯击能,要求的加固深度越大所需 单击券击能越高。当单击夯击能和夯击次数一定时,粗颗粒土地 基的加固深度比细颗粒土地基大;填土地基比正常固结土地基的 加固深度大;对于可液化土,消除液化的深度大于加固深度。 4.1.2由于地基条件的复杂性,为优化地基强夯加固方案,合 理确定相关工艺及其参数,评价强劵加固效果,施工前的试劵是 十分必要的。在有经验的地区,当地质条件和设计要求类同时, 可不进行专门试夯,直接采用类似条件下成熟的施工工艺和 参数。 1 试夯区的数量应考虑工程规模、地基复杂程度、建筑类 型等因素确定。工程实践表明,单点夯和群夯的效果有差异,考 虑相邻夯点间的“边界效应”,要求试夯区的面积不宜小于 400m,且夯点不宜少于4×4排。 2对于地质条件基本相同的场地,应采取不同的夯击工艺 和参数组合方案,通过试夯后地基加固效果的对比,提出最优 方案,
3因各类地基土在水平和垂直方向上厚度不同,同时地基 土的组成和性质也有差异,通过试夯提出停锤控制标准,能最大 程度地调整夯后地基的均匀性。 4劵后场地的平均夯沉量或隆起量反映了地基土的有效压 实程度,通过试劵可修正劵前场地高程和有关参数。 5应通过强夯振动观测,绘制单点夯击数与地面振动加速 度关系曲线、振动速度曲线,分析振动衰减规律,评价减振效 果,提出工程的最小安全振动距离和减振措施。目前常用的降振 措施主要是在强夯作业区与保护区之间开挖隔振沟(为保持边坡 稳定常回填碎石),以减小地面振动波的强度,起到降振效果。 隔振沟越深,降振效果就越明显,但同时也增加了隔振沟开挖的 难度和工程量。近年来,山东大学开发了一种隔振新技术,其方 法是根据振动控制标准,在强券作业区与保护区之间地基土中插 人一定深度的新型隔振板,施工效率高,隔振效果明显,可以实 现强劵的深部隔振,经济高效。隔振沟的长度、深度对于降振效 果也具有重要影响,适宜的隔振长度、深度与要求的振动控制标 准、隔振材料、瑞利波波长、隔振沟结构等有关。依据经验,当 隔振沟深度达到基础底部3~4倍瑞利波波长时能得到较好的隔 振效果;隔振沟长度一般超出被保护结构两侧10m左右为宜。 4.1.4由于强地基属于浅层加固,当加固深度以下存在软弱 下卧层时,应按有关规定验算下卧层的地基承载力和变形。置换 强夯地基的主要变形发生在置换深度以内,当墩的长度较小或少 于墩径2倍时,应验算下卧土层的变形。 4.1.6目前工程中采用的置换夯锤直径一般为1.0~2.0m,如 果采用单墩复合地基,试验难度较大且造价高。多年的工程实践 表明,对置换墩进行静载荷试验,然后利用复合地基的经验公式 来估算承载力,可以满足设计使用要求。 4.1.9填土地基的厚度不同,所需要的夯击总能量也不相同。 当单体工程基础下的填土厚度差异小于1.0m时,对较厚区域采 三异沉降满定与
求。当填土厚度差异超过1.0m时,应对较厚区域采取较天的单 击劵击能量处理,且宜从厚度大的区域向厚度小的区域顺序 施工。 4.1.10单击能量与加固深度不成正比例关系。4000kN·m能 量以内,击能每提高1000kN·m,加固深度可增加1m;超过 4000kN·m能量以后,夯击能每提高1000kN·m,加固深度仅 增加0.5m。从其加固机理可知,强夯是竖向加固的,越到下部 加固效果越差。因此对于高填方地基应采用分层强夯。采用 3000kN·m、4000kN·m、6000kN·m夯击能量时,分层的厚 度可分别按5m、6m和7~8m控制
4.2.1天量试验研究和工程实测资料表明,在主质和单击夯击 能一定的条件下,地基强劵加固深度是有限的。要增大地基加固 深度,就必须提高单击夯击能。我国在引进强夯施工技术的初 期,采用梅那公式(1)估算加固深度或单击夯击能。
式中:h一 强夯的有效加固深度(m); W 锤的质量(t); H 夯锤落距(m); 强夯的有效加固深度修正系数。可液化土地基可取 0.4~0.5;I级非自重湿陷性黄土以及非饱和黏性 七地基取0.35~0.4:填十地基取0.4~0.5。 应用梅那公式估算加固深度时,需先由试验确定α值,在试 基础上梅那公式具有实用价值。影响加固深度的因素除单击夯 击能外,夯击次数(夯遍数)、夯间距、锤底静压力、地基土性 质、不同土层的厚度和埋藏顺序,以及地下水位埋深等都与加固 深度有着密切的关系。鉴于单击夯击能与有效加固深度之间关系 的复杂性,同时又无理想的计算方法,单击夯击能应当根据当地 施工经验或现场试情况确定
式上分主夯点、次夯点及捕插夯点。在工艺流程上先夯主夯点、后 夯次夯点和插夯点。 主夯点的间距较大、单击能量较高、夯击次数较多。后遍夯 点布置在前遍劵点之间,其间距、单击劵击能和劵击次数逐步 或小。一般工程多采用两遍点券,由粗颗粒土组成的渗透性强的 也基,强遍数可少些;当加固深度要求不是很天时,为提高施 工效率,对粗颗粒土或非饱和黏性土亦可采取一遍成夯工艺。 对于由细颗粒土组成的弱渗透性地基(包括较松散软弱地 基),考虑孔隙水压力消散问题,夯击遍数要求多些。分遍夯有 利于地基土孔隙水压力的消散,降低液化程度,可提高夯实效 果。另外,因夯击过程中夯坑过深发生起锤困难,为便于施工也 应采取分遍复夯工艺,即在原夯点重复夯击2~4遍,直至达到 停锤要求。例如,某典型工程,第一遍夯2~3击,第二遍复夯 ~6击,第三遍复夯5~7击,第四遍复夯7~9击,累计夯击 数达18~25击。 地基表层是基础的主要持力层,如处理不好将会增加建筑物 的总沉降量和不均匀沉降。满夯的目的主要是处理点夯之间未夯 到的土和填入夯坑内的虚土。如果夯坑较深、虚土较厚,可在夯 点上复夯24击(俗称“加固夯”),然后再满夯一遍(相当于 两遍满劵)。中高能量强劵应两遍满劵;中低能量强劵的夯坑深 变不大时,亦可一遍满夯。应当指出,不是满夯能量越大、击数 多越好。对于表层含水量偏低或偏高的细颗粒土,过度满劵会 导致扰动层过厚或形成“橡皮土”。 4.2.4布点间距过大,将会降低单位面积平均夯击能并影响到 加固效果;间距太小,除了会发生夯点间应力交叉的群夯效应 外,夯击时上部土体易向侧面的夯坑挤出,造成坑壁塌、夯 歪斜或倾倒,亦会影响强夯效果。对于“一遍成夯”的施工方 去,布点间距就是夯间距。对于饱和细颗粒土,为便于超静孔防 水压力的消散,夯间距宜加大。对于深厚的填土地基,为提高加 固深度,也多采取隔点或隔行强夯方法
速率则与土质类别、劵点间距等因素有关。一般超静孔隙水压力 消散率达到75%时,可进行下一遍强券。宜通过在地基土中理 设孔隙水压力传感器监测其消散时间,确定两遍夯击之间的间隔 寸间。当缺少实测资料时,可根据地基土的渗透性参照本条规定 确定遍间隔时间。非饱和的黏性土和湿陷性黄土,由于夯击后孔 水压力增量不大,遍间隔时间可适当缩短。渗透性较好的粗粒 土可连续击。 近年来,山东大学在山东德滨高速公路、济乐高速公路 等多条高速公路开展了高速公路地基强夯加固试验。孔隙水压力 消散过程监测结果表明,黄河冲(淤)积成因的粉土地基强夯后 ~2d内孔隙水压力消散率就可以达到要求,因此,建议黄河冲 (淤)积成因的粉土地基强夯加固的遍间隔时间为2d。如果强夯 加固深度范围内有含有厚度较大的中高液限黏土层,遍间隔时间 应该通过现场试验确定。 4.2.6由于基础的应力扩散作用和抗震设防需要,强夯处理范 围应大于建筑物基础范围,具体扩大范围可根据建筑物结构类 型、重要性等因素确定。对于一般正常固结的地基土,每边超出 基础外缘宽度不宜小于3m:对可液化地基,根据现行国家标准 建筑抗震设计规范》(GB50011)的规定,扩大范围应超出基 出底面以下处理深度的1/2,并不宜小于5m;对于湿陷性黄土 也基,尚应符合现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB 50025)的有关规定;对于回填厚度较大的填土,强夯处理范围 宜为基底下设计处理深度的1/2~2/3。 在基坑内或外扩受限情况下,对于正常固结的老土,强夯处 理范围可按基础外缘外扩不小于1.0m处理,但应适当加强建筑 物基础设计并相应调整上部结构设计,或采取其他措施对基础外 缘地基进行适当处理。 4.2.7场地平均夯沉量的大小与土质类别、夯击能量大小、夯 击次数多少,以及夯点布置密度密切相关。夯沉量可通过试夯或
.2.7场地平均夯沉量的天小与土质类别、
根据施工经验确定,一般为30~120cm。含水量较低的表层土或 粗颗粒土满夯时,接触锤底一定厚度的土层因扰动形成松散状态 的扰动层。扰动层作为后地基的保护层,在基础垫层施工时予 以清理,因此,劵前高程的确定除了应预留劵沉量外,还应留出 扰动层的厚度。一般黏性土扰动层的厚度为20cm左右。碎石 土、杂填主因粒径较天,留有扰动层后人工清理难度较天,用机 械清理又会对下部造成新的扰动,因此建议碎石填土地基强夯不 留扰动层,使满夯后的高程稍低于设计基底高程,然后用砂石找 平碾压处理
4.3.1置换强夯对地基土 原理是:通过对分点的反复分 填,劵点上的原状软土被强度较高的填料置换;在置换过程中对 夯点周围的土有挤密加固作用;置换墩的排水作用加速地基土中 孔隙水压力的消散。置换强夯施工方法分“点式置换”和“垫层 置换” 点式置换法是直接在地表夯出一定深度的夯坑,用装载机向 券坑内填料,反复填,直至完成全部夯击次数或填料量,并使 最后两击沉降量达到停锤标准,完成一个墩体的夯击。一般置换 填料分三至四次夯填完成。点式置换的优点是可连续夯击、置换 深度较大;缺点是夯间土隆起很大,在清运隆起土方时,易将部 分填料一同挖掉形成浪费。夯间土的隆起量与面积置换率、置换 深度及地基土的有效压实率有关。 垫层置换法是根据地基土性质和置换深度、面积置换率的大 小,考虑地基土有效压实率和预留夯沉量,把所需置换填料量折 算为平面厚度,然后根据基底高程开挖土方,预先在基槽中铺设 填料垫层,按一般强夯工艺施工后,用推土机填料平夯坑。垫层 享度的确定应防止墩间土隆起击穿垫层出露地面,使强夯结束后 上浮的墩间土保持在设计基底以下0.5m。垫层厚度亦可通过试 夯确定。“垫层置换法”施工方便、效率高、节省填料,避免了
施工过程中的土方清运,当地表土较软时还可为夯机运行提供施 工条件。 4.3.3置换强夯法加固饱和软土,尽管因触变或液化土体的抗 剪强度较低,但强行排挤的阻抗力还是非常大的。实践证明,较 低夯击能达到一定的墩深后,其夯击的沉降量迅速减小,不利于 敦体形成更大的深度。因此,置换强夯夯击能量不宜低于 000kN·m。在夯击能和夯击次数相同条件下,锤底静压力的 大小对置换深度有明显差别。为增大锤底静压力,置换强夯施工 多采用1.2m、1.5m小直径柱型锤。过小的锤径会发生柱型锤 底部磨损后,夯锤摆放于地面时易歪倒的情况,因此,夯锤直径 也不宜过小。
1置换深度通常指形成置换墩的深度,要求置换墩穿透地 基上部软土进入或接触下层相对硬土层,否则会形成“悬浮墩”, 增大工后沉降量。置换深度的大小取决于地基土性质、土层结构 和夯击能量、夯击次数及夯锤直径。一般置换强券工艺所用劵击 能量和夯击次数要高于普通强夯。由于置换墩底部向下的挤压效 应,使得墩下土体也得到有效加固,因此置换强夯地基的加固深 度大于置换深度。对于浅墩地基在评价后地基强度时,应考虑 敦下土层的加固效果。对深厚饱和粉土、粉砂,因墩下土密度提 高显著,故允许不穿透。上海宝钢的马迹山港码头曾采用1.2m 直径夯锤、6000kN·m夯击能量夯35击,在海相沉积的淤泥层 中形成了约10m深的置换墩。超过10m施工难度增大,一般常 用的置换深度为4~6m。 2单击能量和柱锤直径一定时,置换深度就取决于夯击次 数。累计夯坑深度是夯点在完成全部夯击次数后的累加深度,与 墩的置换深度不同。考虑到填入夯坑内的松散材料被压缩及向周 围挤胀的因素,要求累计夯坑深度达到设计墩长的1.5~2.0倍。 3因为柱锤的静压力较大,在软土中夯击很难达到普通强 夯最终两击贯入度的标准,如果最终两击贯入度要求过小,墩体
4.4.1坑内深层强夯是在坑内实施的夯击,相对地降低了起 芬面,因此加固深度由两部分组成。首先是坑内起夯面以下由单 击夯击能和夯击次数等条件决定的加固深度的部分;其次是起夯 面以上的夯坑深度部分。 坑内深层强夯加固过程分三个步骤完成。第一步先夯击成 抗:在夯击能量作用下,锤下土体被压缩时将产生以锤底直径为 缘的应力扩散角并形成“应力泡”,在夯锤周围侧面产生很大 的被动压力,土体同时受到向下和四周的挤压,连续夯击时“应 力泡”随沉降下移,形成较深的夯坑(一般能达到5~10m),使 夯坑周围的土得到挤密加固。当坑壁有塌时,可采取填料夯击
壁措施。第二步是加固夯坑内下部土体:向夯坑内填人不超过 .5倍锤径高度的填料,然后继续夯击,在重锤作用下,填料向 下和四周挤压形成扩散的高压强区,如此反复劵填,控制最后两 击深降量达到设计要求值,在地基土的深部形成扩大头,同时在 其周围形成超压密加固区和影响区,完成对深层地基土的有效加 固。第三步是对夯坑分层夯填,每层填厚不宜超过2倍锤径,夯 击次数不宜小于2击。坑内深层强夯需要预先夯击成坑后多次夯 填,单击夯击能不宜小于4000kN·m。受目前施工能力的限制, 加固深度以不超过12m为宜。 坑内深层强夯工艺要比普通强夯的加固深度大得多,当普通 强夯要求的加固深度较大,但受到施工设备或施工环境的限制不 能采用较高的夯击能量强夯加固时,可采用相对较低的单击夯击 能量进行坑内深层强夯,以达到降低强夯振动对周围环境的影 向、提高处理深度的目的。 4.4.3在夯击成坑过程中,夯坑周边土体受挤压的效应明显, 通过对券坑底部的多次券填,形成的扩大头直径大于券锤直径 因此布点的间距可比置换强夯大一些。 4.4.4坑底填料次数和夯击次数,取决于坑底以下的加固深度, 因坑内夯击多采用柱型锤,其最后两击平均夯沉量可参照置换强 券标准执行, 4.4.5坑内深层强夯的主要目的是增大加固深度,故可采用原 犬土或干土作为填料。如果采用粗颗粒或有胶结性质的填料时, 会形成置换墩,其墩土应力比较大,可以参照置换强夯地基的方 法检测加固效果。当夯坑采用土料回填时,夯点与夯点周围的土 无大的差别,应该按普通强地基来检测。 4.4.6因为坑内深层强夯的夯坑较深,加固深度亦大,为保证 持力层的夯击效果,宜取偏高的满夯能量和夯击次数。
4.5.1地下水位较高会影响夯实效果,特别是渗透系数在i
4.5.1地下水位较高会影响夯实效果,特别是渗透系数在iX
5.1.3强夯施工会对周边环境产生一定的振动影响,目前国内 还没有专门的强夯振动安全标准,安全距离的确定历来是强夯施 工的难题。安全距离的确定涉及地基土的特性、所保护建(构) 筑物的结构类别、强夯能级和夯锤面积的大小等诸多因素,如果 不进行现场振动测试,很难给出确切的数据。但现场振动测试有 时受工程限制无法做到,特别是在地基处理方案确定初期进行现 场振动测试一般不现实。 根据自前所积累的施工经验和掌握的资料,强劵振动有一些 普遍规律,可供设计和施工参考。了解强劵振动的这些特点和规 律,在确定强劵施工方案时,就可以根据地基土的特点,对强夯 振动影响做一些初步评估。 1强振动主频率一般在50Hz以下,且随着距离的增大 而减小。 2强劵振动的振波在短距离内主要以面波的形式向周围折 敦。振动强度随着距振源点距离的增大而衰减。振动强度的衰减 速率和地基土的特性有关:当地基土层软弱、松散、密实度低、 享度大时,振动强度衰减迅速;当地基土层坚硬密实或软弱土层 厚度薄、下卧土层坚硬时,振动强度衰减较慢 3强振源点位于低处时,在较高处的振动效应是放大; 强振源点位于较高处时,在较低处的振动效应是衰减。 4强夯振动强度随着能级的增大而增大,随着夯锤面积的 威小而减小。 5工程中一般采用国家标准《建筑工程容许振动标准 (GB50868)的相关规定来确定安全距离,见表1
表1强夯施工对建筑结构影响在时域范围内的容许振动值
明确振动控制标准后,应确定相应的隔振技术方案,包括隔 振沟开挖部位、隔振沟深度和长度,以及所采用的隔振材料等。 传统隔振沟考虑到工程量及其沟坡的稳定性,一般开挖深度在 3m左右。已有的研究表明,在同样的单击击能下,夯锤直径 越小,强夯振动影响也越小;轻锤高落较重锤低落的振动影响要 小,但由于缩小锤径和降低锤重会同时影响地基的加固效率,相 关参数尚待进一步优化。 5.1.4强夯施工侧向挤压水平位移的安全施工距离远小于强夯 振动安全施工距离。其一般规律是普通强夯侧向水平位移小于置 换强法。根据大连填海地基强夯试验和武钢四烧置换强夯试验 检测结果,3000kN·m能级强夯密实法侧向水平位移在10m处 为1.0cm:3000kN:m能级的置换强夯法在16m处的水平位移 为14cm。 5.1.6强夯施工应首先达到设计夯击次数的要求,并控制最后 两击平均沉量达到标准。由于土层厚度差异和组成的不均匀 性,当劵点的最后两击平均沉降量不满足要求时,应适当增加 2~3击的夯击次数,这样做能够有效地消除夯后地基的不均匀沉 降。柱型夯锤的锤底静压力值比较大,按表4.2.1的标准控制最
两击平均夯沉量达到标准。由于土层厚度差异和组成的不均匀 性,当夯点的最后两击平均沉降量不满足要求时,应适当增加 2~3击的夯击次数,这样做能够有效地消除夯后地基的不均匀沉 降。柱型夯锤的锤底静压力值比较大,按表4.2.1的标准控制最 后两击平均沉降量比较困难,亦不合理,因此允许通过试夯或根 据地区经验适当放宽,
5.3.1早期的夯锤为了降低成本,采用钢板焊接壳体内部浇筑 昆凝土制成,由于体积质量小、锤的厚度大,排气孔易被堵塞, 青理困难,自前已被淘汰并替换为铸钢劵锤。置换强劵用的柱锤 垂高H与锤径d比为1.0~3.0,这种锤具有较高的贯人力:有 利于达到置换深度。由于柱锤的直径小、高度大,因此不设排 气孔。 5.3.2为防止落锤时吊臂后倾,必须在吊臂底节上部设置弹性 支撑。当单击夯击能超过所选用设备的起重能力时,可在吊杆端 部设置辅助门架,以提高起重能力,增加稳定性。辅助门架可采 用格构式或其他结构。其两支腿及横梁的强度与稳定性必须满足 使用安全要求
5.4.2点式置换法夯点周围隆起较大,有时软土挤出影响施工, 可随时挖除清理并在夯点周围铺垫碎石继续施工。对单个夯点无 论采取几次填均应连续施工。应根据置换深度、面积置换率和 地质条件预先估计隆起值,以便合理确定起夯面高程和控制夯后 场地高程
5.4.2点式置换法夯点周围隆起较大,有时软土挤出影响施工,
地同 5.4.3垫层置换法由于事先在基槽内设置了一定厚度的粗粒料 垫层,可以按普通强夯的工艺方法施工。当夯点上的垫层材料被 夯人深部地基土中形成置换墩时,墩间土向上挤压使垫层隆起, 将隆起的垫层材料填入夯坑内继续夯击,最终使置换墩深度达到 设计要求完成施工。为使墩间软土不击穿垫层挤出地表面,应适 当加大置换垫层的厚度。垫层置换法工效高、效果好。 5.4.4当施工环境或设备能力受到限制,而加固深度要求较大 时,可采用坑内深层强夯方法。当坑内深层强夯采用场外填料 时,应考虑场地的隆起量不预留场地平均券沉量;当采用场内土
垫层,可以按普通强夯的工艺方法施工。当夯点上的垫层材料被 夯人深部地基土中形成置换墩时,墩间土向上挤压使垫层隆起, 将隆起的垫层材料填入夯坑内继续夯击,最终使置换墩深度达到 设计要求完成施工。为使墩间软土不击穿垫层挤出地表面,应适 当加大置换垫层的厚度。垫层置换法工效高、效果好
5.4.4当施工环境或设备能力受到限制,而加固深度要求较大
时,可采用坑内深层强夯方法。当坑内深层强夯采用场外填料 时,应考虑场地的隆起量不预留场地平均夯沉量;当采用场内土 料时,应预留场地平均夯沉量。在夯击成坑过程中遇有塌孔现象
时可提前进行填料处理
5.4.6《建筑工程冬期施工规程》(JGJ104)允许冬期强夯施 工,但《建筑地基处理技术规范》(JGJ79)对强夯的冬雨季施 工问题未作具体规定。当气温低于冰点,由于土中富含水分,地 表层将发生冻结,冻层的厚度与气温和冻结时间等有关。冻层的 存在会消耗击能,影响加固深度。如施工时地表有冻土层,最 常采取的工程措施是视冻土层厚度增加2~3击的夯击次数将冻 土层击穿。击穿冻土层的劵击次数不计入设计总劵击次数。工程 实践表明,冬期施工的强夯地基,夯后取土样检测,均未发现冻 土块未被夯实的现象,加固质量都能满足要求。这是因为在反复 夯击作用下,夯点下的冻土块都能被夯到冻结深度以下,大块冻 土分解成小块,并吸收击能降低了冻结程度,加上地温作用, 东土块一般在满劵前也会融解。因此当券坑中的冻结土块粒径与 含量符合《建筑工程冬期施工规程》(JGI104)的要求时,满 责量是有保证的。应当指出,冬期施工推填夯坑时,应将大块冻 土推出场地外,不应将其填人劵坑内,土中不得含有冰雪及其他 杂物。推平夯坑后应及时满夯,否则因表层土再冻结、满能量 小,满夯质量将得不到保证。 雨期强夯施工的主要问题是防排水。首先是排水,强夯场地 应做出排水坡度和排水沟并,使降水迅速地汇集并排走;其次是 覆盖,防止雨水渗透到土层中。因雨期满夯时推人夯坑内的虚土 会因“海绵效应”大量吸水,增加地基土的含水量,满夯时极易 运生“橡皮土”现象,雨期强夯施工应及时满夯。当天气突变来 不及正规满夯时,可先在夯点上夯12击,将填人夯坑内的虚土 劵实,或对场地进行临时碾压处理混凝土标准规范范本,以提高其抗渗透能力。雨期 强夯宜采取分区块施工方法,即在某一个时间段内,尽量将单位 区块内的点夯和满夯全部处理完毕。避免因“全面开花”来不及 满夯形成“泡槽”现象。在起夯面以下换填一定厚度的粗骨料垫 层,能大大改善雨期施工强夯效果,其厚度可根据经验或试夯确 粒材料再满分节具有理想的效果
6施工监测、质量检测和验收
6.2.1对于细颗粒饱和黏性土,其孔隙水压力消散时间比较长, 强度增长缓慢,因此,夯后峻工验收的质量检测应满足休止期要 求,其时间长短主要取决于土的性质及其含水量、饱和度;碎石 类粗颗粒土不存在孔隙水压力消散问题,夯后地基的强度提高较 快,其休止期较短。因置换强夯对土的扰动较大,故休止期 较长
6.2.2夯后地基承载力的检测应以静载荷板试验
动力触探、标准贯入试验、静力触探试验以及室内土工试验等方 法综合确定。一般检测方法不少于两种。加固深度和均匀性的检 则,碎石土、建筑渣土、杂填土、砂砾土等粗颗粒地基应采用重 型或超重型动力触探方法;对于砂土、粉土等可液化地基和一般 黏性土、素填土等地基,应采用标准贯人试验、静力触探试验方 法:对于湿陷性黄土的湿陷性指标,应采用探并取原状土做室内 土工试验方法进行检测。置换墩的密实度与其强度有直接的关 系。墩长是否穿透软土进入好的土层,关系到工后沉降的大小, 敦下土的物理力学指标对置换墩的承载能力也有一定的影响,特 别是在墩较短的情况下影响更大,因此对置换墩体的密实度检测 提出了要求。实践证明,当按复合地基来评价置换强夯地基的承 载力时,除饱和粉士外,采用前天然地基土承载力特征值,其 安全是有保障的。
检验检疫标准6.2.3本条依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79)和《建筑
6.2.3本条依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79)和《建筑
确了夯后地基承载力、 加固深度和加固 性的检验点数量
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