軟土地基處理之——強夯地基加固施工方案

強夯地基加固施工方案

強夯設備

1、設計要求

1.1、初勘報告中位於廢棄窯廠範圍內3#孔、7#孔和8#孔即擬建1號倉庫和消防泵房部位①層填土較厚（大於6m），建議採用單點夯擊能3000~4000kN·m、夯點間距5m、正方形佈置、2遍點夯，滿夯2遍（單點夯擊能1000kN·m、搭接夯）的試夯參數。

1.2、場地內水塘（尤其是西側2號倉庫西南角水塘部位）需視塘底標高（回填土層厚）確定強夯參數，預計最大夯擊能3000kN·m。

1.3、倉庫柱下基礎部位佈置夯點，視夯沉量回填山皮石進行局部置換加強。

1.4、對場地內填土厚度小於2.0m（大於1m）部位（2號倉庫、5號倉庫）採用800 kN·m滿夯即可（或振動碾壓5遍）。

1.5、場地滿夯後用振動壓路機碾壓2遍。

2、 技術準備

2.1.熟悉與會審圖紙：根據建設單位提供的地基處理施工圖紙，組織有關人員熟悉圖紙，提出問題，並儘快進行圖紙會審，做好會審記錄。

2.2.原始資料調查分析：通過對施工現場周邊環境情況調查，為施工現場總平面佈置和施工組織設計提供依據。

2.3.編制施工圖預算和施工預算：根據施工圖紙、計算工程量、列出主要勞動力及主要施工機械臺班需用量表。為編制工程進度計劃提供依據，再根據勞動定額編制施工預算，進行兩算對比。

2.4.編制施工組織設計：按招標文件和設計要求，根據工程特點，結合現場環境及公司情況採取有效的施工方法，科學、合理的編制施工組織設計，做到質量優、工期短、無重大質量、安全事故。

2.5.對施工班組和作業人員進行書面的施工技術交底和施工安全交底工作，實行層層交底，最終將書面交底簽字、存檔。

2.6.複測建設單位提供的控制點，確認建設單位提供的控制點無誤後，在此基礎上利用現有測量儀器對其控制點進行加密，加密點應選在土質條件好、前後通視且不易被破壞的地方，加密點採用混凝土包裹。

2.7.根據施工平面佈置圖做好臨時設施搭設工作，清理現場。

3、 施工場地準備

3.1.施工場地平整，並能承受強夯機械的重力。

3.2.清除場地耕植土，汙染土及有機物質。

3.3.測定標出第一遍夯點位置，按夯錘接地輪廓線用石灰圈點標識。

3.4.起重機就位，使夯錘對準夯點位置，測校脫鉤高低，用脫鉤繩定死脫鉤位置高低。

3.5.測定夯前錘機標高。

3.6.將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由下落後，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時將坑底整平。

3.7.施工場地可根據需要設置排水系統。

4、機械和勞動力準備

4.1.根據工程規模和工期，組織兩個施工班組同時進行強夯加固施工。

4.2.做好工人進場三級安全教育工作，按照開工日期和勞動力需要量計劃，組織工人進場，安排好工人生活，並進行安全、防火、文明施工和遵紀守法教育，使工人嚴格遵守上級頒發的各項規章制度。

4.3.對特殊工種必須堅持持證上崗、無上崗證者嚴禁進入現場施工，如司機。

5、 工藝流程

施工準備工作→場地平整、測放強夯區域分界線→試夯、確定施工控制參數→測放夯點、進行點夯施工→場地平整、測量夯後場地標高→地基檢測→地基表層碾壓→複核夯後場地標高→進行滿夯施工→竣工驗收；

6、施工機具選擇

6.1.夯錘與落高：單擊夯能量應大於3000 KN.m，夯錘重可採用15T～25T，錘底面形式為圓形；

6.2.起重機具：選用自動脫鉤裝置的履帶式起重機或其它專門設備，滿足提升高度要求，起重能力應大於錘重1.5～2.0倍，起重機臂杆部宜設置防止落錘時機傾覆的鋪助裝置；

6.3.自動脫鉤裝置：要求有足夠強度，起吊時不產生滑溝，掛鉤方便，安全可靠；

6.4.監測設備：應具有原位測試的靜力觸探或標準轉入，動人觸探，靜力載荷試驗等儀器靜力載荷試驗的承壓板面積可採用0.25 m2～0.50m2；

點夯現場圖片

7 、施工方案

7.1.施工測量

在強夯前，根據周圍臨時控制點，利用全站儀放出夯坑的位置，並用小竹籤或者紅色塑料袋標出。各夯點位置（行距、列距）誤差不小於20cm，強夯施工中若點位不清，應重新放點；

控制點座標、夯坑位置經技術人員複測符合要求後方可進行強夯施工；

7.2.試驗段選取、強夯技術參數確定

在強夯地基加固正式施工前，按照規範和設計要求應進行強夯試驗，根據強夯試驗結果提出強夯施工工藝、強夯參數、控制標準等設計施工要求。需通過強夯試驗確定的強夯施工參數有：夯擊能量、夯擊數、夯點間距、夯擊遍數、夯點佈置形式、夯擊間歇時間。

強夯前應通過試夯確定施工技術參數，試夯區平面尺寸為50m×50m。在試夯區夯擊前，應選點進行原位測試，並取原狀土樣，測定有關土性數據，留待試夯後，仍在此處附近進行測試並取土樣進行對比分析，如符合設計要求，即可按試夯時的有關技術參數，確定正式強夯的技術參數。否則，應對有關技術參數適當調整或補夯確定。

在需要強夯加固的區域整平後，由業主、監理工程師在現場視具體施工情況確定強夯試驗區位置、數量和要求。

強夯試驗時，積極配合監測單位進行強夯試驗檢測、監測工作，並應安排專人配合監測單位作好各項記錄，以便分析監測及結果，確定強夯參數。

強夯試驗檢測結果應及時報送總業主、施工監理和設計單位審核，以便及時指導施工。

兩點強夯設備背向施工

強夯鬆土、軟土地基實測項目見下表：

一般強夯技術參數的選擇下表

7.3.施工要求

1.按設計圖紙清理平整夯擊場地，佈置夯點位置，並測量場地高程。

2.清除附近場地上空和地下障礙物，夯擊點距障礙物的水平距離應大於20m，距地下障礙物的水平距離應大於10m，距空中障礙物的距離應大於18m。

3.將起重機就位，使夯錘對準夯點位置測夯前錘頂高程，保證夯錘在預定高度。

4.進行夯擊，並放吊鉤，測量錘頂高程，夯擊點中心位移偏差應小於150mm，當夯坑底傾斜大於30°時，將坑底填平後再進行夯擊。

5.每夯打一遍後，將場地平整，同時測量整平後的標高，在規定的時間商隔後，重新佈置夯點進行下一遍夯擊，最後一遍滿夯，將場地表層鬆土夯實，並測量夯後場地標高。

夯點平面佈置圖

夯點大樣圖

7.4.場地排水

在施工場地內開挖多道排水溝，下雨天停止施工，並做好排水工作，待雨天停止後3～5天，場地表土幹後才能施工，嚴禁雨天及場地未乾硬時施工。

7.5.防震溝施工

強夯施工中應注意強夯的振動對周邊環境的影響，調查周邊民居等設施情況，分析強夯的振動及噪音對其影響，必要時設置一定的隔振措施。

強夯場地邊界同周邊建築物相距邊近時，應設置隔震溝，溝深2m，溝寬1.5m左右。

7.6.強夯施工

1.強夯施工的有關要求

a.在得到業主、監理工程師對試夯結果、施工工序和施工方法的正式書面認可後，即可正式進行強夯施工；

b.經認可的試夯結果，即作為後續施工質量控制、施工方法和施工工序的判定標準；

c.在強夯施工前，應進行典型試夯，以校核施工圖強夯參數，並驗證施工方法和施工工序的可靠性；

d.在強夯施工前，應對整個施工場地進行地形測量，並將測量成果報送業主和施工監理審批；

e.為防止強夯對周圍的建築物可能產生的有影響，在正式開始強夯施工前，應設置隔振溝，隔振溝寬2m，深度要超過公路底的管線；

2.強夯施工步驟

a.清理並整平施工現場；

b.標出第一遍夯點位置，並測量場地高程；

c.起重機就位，使夯錘對準夯點位置；

d.測量夯前錘頂高程；

e.將夯錘起吊至預定高度，待夯錘脫鉤自由下落後，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發現因夯坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時將夯坑底整平；

f.重複步驟e，按設計規定的夯擊次數及控制標準，完成一個夯點的夯擊；

g.重複步驟c～f，完成第一遍全部夯點的夯擊；

h.用推土機將夯坑填平，並測量場地高程，測量出第二遍夯點位置；

i.在規定的間隔時間後，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數，最後用低能量滿夯，將表層土夯實，並測量夯後場地高程；

3.強夯施工注意事項

a.強夯施工過程中，應有專人負責下列監測工作：

開夯前應檢查夯錘重和落距，以確保單擊夯擊能量符合設計要求；

在每遍夯擊前，應對夯點放線進行復核，夯完後檢查夯坑位置，發現偏差或漏夯應及時補夯；

b.按設計要求檢查每個夯點的夯擊次數和每擊夯擊的夯沉量。

c.在強夯施工中，應安排專人，按照設計要求和有關規範的規定作好各項施工記錄。

d.為保證強夯施工的正常進行，應作好施工場地的排水工作，將夯坑內的積水及時排除。

e.在施工中，夯沉補料和墊層施工應按照施工圖的要求進行。

f.下雨天不宜進行強夯施工。

g.為避免區域交界處出現漏夯，各施工區域強夯時應向邊界外擴大1～2排夯點，各強夯區域間形成一定的搭接寬度。

4.強夯施工質量檢驗

強夯施工質量檢驗項目的檢驗方法應嚴格按照招標文件、設計圖紙及有關規範規程的要求，由具備質檢資格的專職質檢員進行。

7.7.碾壓

點夯完工後，對基面的標高及各部分尺寸進行檢查，檢查測量完畢後用人工配合機械或小型機具，按規範要求的工藝標準進行整型，整型完成後的基地範圍內不許堆放雜物。

用推土機推平後再用平地機調平，橫縱方向保持平順均勻以保證壓實效果。攤鋪平整後的填料面應留有2%～4%的橫坡以利排水。

採用振動碾壓為主進行，對於壓路機壓不到的位置則用小型機械夯實。各種填料的壓實工藝參數，根據壓實試驗結果決定，並根據施工現場的實際情況加以調整。

壓實度可由壓實遍數控制（除非監理工程師另有指示），壓實時隨時用小石塊或石屑填滿縫隙，一直要進行到在重輪下不出現石塊轉動，表層平整均勻為止。

採用20t的振動壓路機施工，碾壓8遍左右，分區進行。

7.8.質量檢驗

1.試驗區檢驗項目包括：

a.鑽探取土進行室內試驗，通過加固前後物理力學指標變化，來判斷加固效果。室內試驗包括：抗剪強度指標、壓縮係數、密度、含水量、液限、塑限等物理力學指標；

b.標準貫入試驗：用於確定地基承載力；

c.載荷試驗：載荷板面積取1m2，確定地基承載力、變形模量及壓縮模量；

d.靜力觸探試驗：評價土的特性，檢驗填土的密實度及地基加固效果；

2.試驗區監測項目包括：

a.測斜儀觀測：主要觀測強夯引起的側斜擠出；

b.沉降標觀測：觀測強夯引起周圍土體隆起；

c.孔隙水壓力觀測：檢測夯擊能的影響範圍及土體內孔隙水壓力消散情況，確定夯擊的間歇時間；

d.每擊後的夯坑沉降和加固後的平均總沉降觀測：分別用於確定單點夯擊擊數和判斷整體加固效果；

3.加固效果檢測

a.按10000m2進行一組荷載板試驗（至少3組）荷載板試驗可採用1m*1m（或更大面積）的承載板，要求地基承載力不小於160Kpa；

b.夯沉量滿足80cm；

8、質量通病防治措施

強夯法是一種軟弱地基深層加固方法，其有效加固深度隨夯擊能量增大而加深，它是利用不同重量的夯錘，從不同的高度自由落下，產生很大的衝擊力來處理地基的方法。

8.1.地面隆起及翻漿

a.現象

夯擊過程中地面出現隆起和翻漿現象。

b.原因分析：

夯點選擇不合適，使夯擊壓縮變形的擴散角重疊；

夯擊有側向擠出現象；

夯擊後間歇時間短，空隙水壓力未完全消散；

有的土質夯擊數過多易出現翻漿(橡皮土)；

雨期施工或土質含水量超過一定量時(一般為20％內)，夯坑周圍出現隆起及夯點有翻漿的現象；

c.防治措施：

調整夯點間距、落距、夯擊數等，使之不出現地面隆起和翻漿為準(視不同的土層、不同機具等確定)；

施工前要進行試夯確定：各夯點相互干擾的數據；各夯點壓縮變形的擴散角；各夯點達到要求效果的遍數；每夯一遍空隙水壓力消散完的間歇時間；

根據不同土層不同的設計要求，選擇合理的操作方法(連夯或間夯等)；

在易翻漿的飽和粘性土上，可在夯點下鋪填砂石墊層，以利空隙水壓的消散，可一次鋪成或分層鋪填；

儘量避免雨期施工，必須雨期施工時，要挖排水溝，設集水井。，地面不得有積水，減少夯擊數，增加空隙水的消散時間；

8.2.夯擊效果差

地基加固處理理

a.現象

強夯後未能滿足設計要求深度內的密實度。

b.原因分析

冬期施工土層表面受凍，強夯時凍塊夯入土中，這樣消耗了夯擊能量又使未經壓縮的土塊夯人土中；

雨期施工地表積水或地下水位高，影響了夯實效果；

夯擊時在土中產生了較大的衝擊波，破壞了原狀土，使之產生液化(可液化的土層)；

遇有淤泥或淤泥質土，強夯無效果，雖然有裂隙出現，但空隙水壓不易消散掉；

c.防治措施

雨期施工時，施工表面不能有積水，並增加排水通道，底面平整應有泛水，夯坑及時回填壓實，防止積水；在場地外圍設圍埝，防止外部地表水浸入，並在四周設排水溝，及時排水；

地下水位高時，可採用點井降水或明排水(抽水)等辦法降低水位；

若基礎埋置較深時，可採取先挖除表層土的辦法，使地表標高接近基礎標高，減小了夯擊厚度，提高加固效果；

夯擊點按正方形網格狀佈置，對荷載較大的部位，可適當增加夯擊點；

建築物最外圍夯點的輪廓中心線，應比建築物最外邊軸線再擴大1～2排夯點(取決於加固深度)；

土層發生液化應停止夯擊，此時的擊數為該遍確定的夯擊數或視夯坑周圍隆起情況，確定最佳夯擊數；

間歇時間時保證夯擊效果的關鍵，主要根據空隙水壓力消散完來確定；

當夯擊效果不顯著時(與土層有關)，應鋪以袋裝砂井或石灰樁配合使用，以利排水，增加加固效果；

夯錘應有排氣孔，以克服氣墊作用，減少衝擊能的損耗和起錘時夯坑底對夯錘的吸力，增加夯擊效果；

在正式施工前，應通過試夯和靜載試驗，確定有關參數。夯擊遍數應根據地質情況確定；

8.3.土層中有軟弱土

a.現象

土層中存在粘土夾層，不利加固深度與加固效果；

b.原因分析

軟粘土弱夾層位於加固範圍之內，則加固只能達到弱夾層表面，而在軟弱夾層下面的土層很難得到加固，這是由於該層吸收了夯擊能量難於向下傳遞所致；

c.防治措施

儘量避免在軟弱夾層地區採用強夯法加固地基；換填重夯。

點夯坑內空氣壓縮產生的泥土飛揚