强夯地基处理教学教材.docx

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强夯地基处理教学教材

强夯地基处理

1.1强夯地基处理

1.1.1基本规定

1、强夯地基处理可根据加固原理、适用条件和施工工艺划分为强夯法和强夯置换法两种类型。

2、确定强夯地基处理方案应具备下列条件：

（1）详细的岩土工程勘察资料，上部结构及基础设计资料；

（2）对于人工填土地基，应详细了解填土场地原地表的地形地貌、地表植被、地表水分布及填土前的地表处理、排水、清淤等情况；了解填土的岩土成分、土石比及颗粒级配等；

（3）根据工程的要求和地基存在的主要问题，确定强夯地基处理的目的，处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标；

（4）结合工程情况，了解当地强夯地基处理施工经验和施工情况，对于有特殊要求的工程，尚应了解其它地区相似场地上同类工程的处理经验和使用情况等；

（5）搜集临近建筑、地下工程和有关管线等情况；

（6）掌握工程场地周围的环境情况。

3、在选择强夯地基处理方案时，应考虑上部结构、基础和地基的相互作用，并经过技术经济比较，选用强夯地基处理地基或加强上部结构和强夯地基处理地基相结合的方案。

4、对已确定的强夯地基处理方案，宜按工程地基基础设计等级和场地复杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果，如达不到设计要求时，应查明原因，修改设计参数或调整地基处理方案。

5、强夯地基处理可与其它地基处理方法组合形成联合地基处理方案。

6、经强夯地基处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深，而需对本规程确定的地基承载力特征值进行修正时，应符合下列规定：

（1）基础宽度的地基承载力修正系数应取零；

（2）基础埋深的地基承载力修正系数应取1.0。

经处理后的地基，当受力层范围内仍存在软弱下卧层时，尚应验算下卧层的地基承载力。

7、按地基变形设计或应作变形验算且需进行地基处理的工程，应对处理后的地基进行变形验算。

8、受较大水平荷载或位于斜坡上的工程，当建造在处理后的地基上时，应进行地基稳定性验算。

9、施工过程中应有专人或专门机构负责工程监理，施工结束后必须按本规程规定或国家有关规定进行施工质量检验和验收。

10、复合地基载荷试验应符合国家现行标准的有关规定。

11、对需进行地基变形计算的工程，经强夯地基处理后应进行地基沉降观测，并符合国家现行标准的有关规定。

1.1.2设计

1.1.2.1一般规定

1、采用强夯法处理的地基，应进行强夯试验；采用强夯置换法处理的地基，必须通过现场试验，确定其适用性和处理效果，确定合适的强夯设计参数和施工参数。

2、强夯试验应达到以下要求：

（1）确定地基有效加固深度，确定处理后地基土的强度、承载力和变形指标；

（2）确定合适的夯击能、夯锤尺寸和落距等施工参数；

（3）校核强夯后场地的沉降量或抬升量，为确定起夯面标高提供依据；

（4）确定夯点间距、夯击次数、夯击遍数、最后两击夯沉量和间隔时间等设计参数；

（5）确定强夯施工停夯标准等施工质量控制指标；

（6）了解强夯施工振动、侧向挤压等对周边环境和工程的影响，确定与周边工程的安全施工最小距离。

3、试验区数量应根据场地复杂程度、工程规模、工程类型及施工工艺等确定，强夯试验面积不应小于20m×20m。

根据初步确定的强夯参数，提出强夯试验方案，进行现场试夯。

应根据不同土质，待强夯结束一至数周后，对试夯场地进行检测，并与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，确定工程采用的各项强夯参数。

4、强夯的能级可按以下标准划分：

（1）低能级：

500kN•m～4000kN•m；

（2）中等能级：

4000kN•m～6000kN•m；

（3）高能级：

6000kN•m～8000kN•m；

（4）超高能级：

大于8000kN•m。

5、强夯地基处理过程中应做到动态化设计和信息化施工。

1.1.2.2强夯法

1、强夯法适用于处理碎石土、砂土、非饱和细粒土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基的处理，对含有良好透水性夹层的饱和细粒土地基应通过试验后采用。

2、强夯夯点布置形式可根据基础形式、地基土类型和工程特点选用，宜为正方形、矩形、正三角形、等腰三角形等形式。

3、夯点间距宜为锤径的1.2~2.5倍，低能级时取小值，高能级及考虑能级组合时取大值。

4、强夯法施工工艺设计应根据处理要求、地基土类型、经济技术比较，可采用以下两种形式组合：

（1）按点夯、复夯、满夯的工艺组合。

1）点夯可一遍完成，也可以隔行或隔行隔点分遍完成。

2）当点夯夯坑深度过大时，应增加一遍复夯，复夯能级可取主夯能级的一半，或按夯坑深度确定。

（2）按不同能级组合时，采用高能级处理深层，中等能级处理中间层，低能级处理浅层，满夯处理表层的组合。

5、夯点的夯击次数应按现场试夯确定的夯击次数和夯沉量关系确定，并应同时满足下列条件：

（1）最后两击平均夯沉量不宜大于设计值；

（2）夯坑周围地面不应发生过大的隆起；

（3）不因夯坑过深发生提锤困难。

6、最后两击夯沉量平均值不宜大于下列数值：

当单击夯击能小于4000kN.m时为50mm；当单击夯击能为4000kN.m～6000kN.m时为100mm；当单击夯击能大于6000kN.m时为200mm。

（放入条文说明）

7、两遍夯击之间应有一定的时间间隔，间隔时间根据地基土的渗透性决定，对于渗透性好的地基可连续夯击。

8、满夯能级应根据点夯后地表扰动层的厚度确定，满夯可一遍或隔行分两遍完成，夯击时点与点之间宜搭接1/4锤径。

满夯的击数可根据地基承载力特征值的设计要求确定，当地基承载力特征值在150kPa～250kPa时，满夯击数不宜低于3击～5击。

9、满夯后的地表应加一遍机械碾压，以满足地基土的压实度要求。

10、强夯地基处理范围应大于工程基础范围，每边超出外缘的宽度宜为基础下设计处理深度的1/2至2/3，并不宜小于3m。

11、强夯法应预估地面的沉降量，并在试夯时予以校正。

根据场地夯后的沉降值和夯后地面的整平设计标高确定场地起夯面标高。

夯后的地面整平标高应根据场地的使用要求、基坑开挖时的土方平衡确定，宜高于基底设计标高0.5m以上，低于室外地坪设计标高0m～0.8m。

（增加条文说明，叙述预估沉降量的方法及量）

12、强夯法地基承载力特征值应通过现场载荷试验确定，初步设计时可根据试夯后原位测试和土工试验指标按现行国家标准有关规定确定。

13、强夯地基变形计算应符合现行国家标准的有关规定，夯后有效加固深度内土层的压缩模量应通过原位测试或土工试验确定。

1.1.2.3强夯置换法

1、强夯置换法适用于处理高饱和度的粉土与软塑状的淤泥、淤泥质土、粘性土等地基，用于对变形控制要求不严的工程中。

2、强夯置换墩的深度由土层条件决定，除饱和粉土外，应穿透软土层到达硬质土层上，置换墩体深度不宜超过7m。

3、强夯置换法的单击夯击能和置换深度应通过试验确定。

4、强夯置换法的夯锤直径宜为1.0m~1.5m，锤底接地静压力可取100kPa～200kPa。

5、墩体材料可用级配良好的块石、碎石、矿渣、建筑垃圾等坚硬粗颗粒材料，粒径大于300mm的颗粒含量不宜超过全重的30%。

6、夯点的夯击次数应通过现场试夯确定，并应同时满足下列条件：

（1）墩体穿透软弱土层，且达到设计墩长；

（2）累计夯沉量为设计墩长的1.5～2.0倍；

7、墩位布置宜采用等边三角形或正方形。

对独立基础或条形基础可根据基础形状与宽度相应布置。

8、墩间距应根据荷载大小和原土的承载力选定，当满堂布置时可取夯锤直径的2~3倍，对独立基础或条形基础可取夯锤直径的1.5~2.0倍。

墩的计算直径可取夯锤直径的1.1~1.2倍。

9、当墩间净距较大时，应适当提高上部结构和基础的刚度。

10、强夯置换处理范围应按本规程第4.2.11条的规定。

11、墩顶应铺一层厚度不小于500mm的压实垫层，垫层材料可与墩体相同，粒径不大于100mm。

12、确定饱和软土强夯置换处理后的地基承载力特征值时，可只考虑墩体，不考虑墩间土的作用，其承载力应通过现场单墩载荷试验确定；对饱和粉土地基可按复合地基考虑，其承载力可通过现场单墩复合地基载荷试验确定。

1.1.2.4强夯半置换法

1、强夯半置换法适用于处理厚度较大、饱和度较高的湿陷性黄土、红粘土和一般粘性土地基。

2、强夯半置换的单击夯击能和置换后的处理深度应通过现场试验确定。

3、强夯半置换宜采用普通夯锤，锤底直径2.0~2.5m，锤底接地静压力宜为40kPa～100kPa。

4、强夯半置换墩体深度应达到饱和土层处理深度的1/2~2/3。

5、墩体材料可采用级配良好的块石、碎石、矿渣和建筑垃圾等坚硬粗颗粒材料，填料中粒径大于300mm的颗粒含量不宜超过全重的30%。

6、夯点的夯击次数应通过现场试夯确定，同时应满足下列条件：

累计夯沉量应为设计墩长的1.5~2.0倍。

7、墩位布置宜采用等边三角形或正方形。

对独立基础或条形基础可根据基础形状与宽度相应布置。

8、墩间距应根据荷载大小和原土的承载力选定，当满堂布置时可取夯锤直径的2~2.5倍，对独立基础或条形基础可取夯锤直径的1.5~2.0倍。

9、当墩间净距较大时，应适当提高上部结构和基础的刚度。

10、墩顶应铺一层厚度不小于500mm的压实垫层，垫层材料可与墩体相同，粒径不大于100mm。

1.1.2.5人工填土地基强夯处理

1、人工填土强夯地基的填料选择应满足以下要求：

（1）级配良好的粗粒料；

（2）性能稳定的工业废料、建筑垃圾；

（3）以粉质粘土、粉土作为填料时，其最优含水量可采用重型击实试验确定；

（4）潮湿多雨地区的填土地基不宜采用成份单一的粉质粘土、粉土作填料，应掺入不少于30%的粗骨料，即土石比不宜大于7：

3；

（5）不得使用淤泥、耕土、冻土、强膨胀岩土及有机质含量大于5%的土；

（6）大块石填土材料最大粒径不应大于800mm。

1）泥岩、页岩、板岩等易软化、泥化岩石可作为地下水以上部位填土地基的材料。

在气候湿润、雨量丰富的地区，适用于排水条件良好的高填土地带。

2）砂岩、泥岩等易风化岩作为填土材料，应考虑地基发生渗透变形和渗透破坏的可能性，并制定相应的控制标准和措施。

2、人工填土地基原地基处理应符合下列规定：

（1）人工填土地基填筑前应先清除或处理场地填土层底面以下的耕植和软弱土层。

（2）回填场地原地基软弱土层的处理可采用抛石挤淤、强夯置换、挖除换填。

可根据现场工程地质条件、水文地质条件，进行经济技术比较，择优选用。

（3）当原地基需要加固时，其天然坡度在1：

5～1：

2.5之间的，应将天然地面开挖成倒坡台阶形状，台阶宽度不应小于2m；其天然坡度陡于1：

2.5的，应验算地基整体稳定性。

3、块石、碎石填土地基除抛石填海和抛石挤淤地基外，碎石、块石填土地基均采用分层堆填，禁止抛填。

分层堆填的厚度可取0.8m~1.2m。

4、当填土区有地下迳流、泉水、裂隙水出露时，应在填筑体中构筑排水盲沟网，排水盲沟网应设在两个强夯地基处理分层的中间，排水盲沟网可根据填土区的高度设一层或数层。

5、回填地基地表应设置截水、排水设施。

6、填土地基的填土厚度可按强夯有效加固深度确定，当填土厚度过大时，应将填土分层回填分层强夯。

7、人工填土地基分层强夯应符合下列规定：

（1）易软化、泥化岩石填土地基宜采用强夯法。

当填土地基遭受雨水、洪水较长时间浸泡，地基土高度饱和，岩块软化、泥化严重时可采用强夯置换处理；

（2）在气候湿润雨水丰富的地区，易软化、泥化岩块填土地基，应及时回填，及时强夯，不宜久置和长期受雨水浸泡，受水浸泡后的泥岩填土地基表层软化层在强夯时应予以去除。

1.1.3施工

1.1.3.1一般规定

1、施工前应取得下列资料：

（1）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；

（3）强夯