水撼砂基础整理.docx

水撼砂基础整理.docx

《水撼砂基础整理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水撼砂基础整理.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

水撼砂基础整理

防止扰民措施

干密度（drydensity）

符号：

（ρd）

土的孔隙中完全没有水时的密度，称干密度；是指土单位体积中土粒的重量，即：

固体颗粒的质量与土的总体积之比值。

干密度反映了土的孔隙比，因而可用以计算土的孔隙率，它往往通过土的密度及含水率计算得来，但也可以实测。

土的干密度一般常在1.4~1.7g/cm3。

在工程上常把干密度作为评定土体紧密程度的标准，以控制填土工程的施工质量。

在土方填筑时，常以土的（干密度）来控制土的夯实标准。

计算方式

先算出土的湿密度，然后除以（1+w）

其中w是含水率 比如通过计算土的含水率是8%，那么就用密度除以（1+0.08）

撼砂

撼砂是地基处理的一种方式，通常适用于地基持力层土质承载力较低，且土层较厚。

如果基础向下设计，坐落在承载力较高的土层上时，费用较高，经济不合理。

所以通过撼砂处理以满足上部楼层荷载的要求。

（通常为中低层结构，即六层以下，如超过这个条件，撼砂处理就不合适了，只能增加撼砂的深度来处理地基，会比采用其它形式的基础所发生的费用会更高，不合算）。

因此只有在上述的地质情况和上部荷载允许的情况下，且对比经济可行时才采用撼砂基础。

撼砂基础的作用是：

通过对基础设计允许的埋深下，对基础持力层下的一定深度进行换土（撼砂），以提高基础持力层的承载力（即等于设计多设计了一道刚性（撼砂）基础，以使荷载通过撼砂层分散向下传递，使天然土层的承载力满足设计要求）.并不是软弱地基就得用撼砂，它有很多条件限制.

什么是水撼砂基础？

1.地基换砂施工法通常分碾压式和水撼式两种。

换砂地基处理的原理

碾压式即采用碾压机械分层碾压或打夯机分层夯击，其优点施工工艺简单，干密度能达到1.55g/cm3以上；

水撼式即采用振捣棒分层注水振捣或人工用多齿钢叉分层注水摇撼，其优点施工成本低，干密度能达到1.75g/cm3以上。

由于水撼式干密度值高于碾压式，施工成本又低，故社会上采用水撼式施工法较为广泛。

2、盐河北闸工程应用水撼式换砂地基处理施工工艺

2.1基槽开挖

以设计基槽开挖线外扩1m为换砂开挖线。

为不破坏地基持力层，采用人工开挖基槽，开挖好的基槽底高程高出设计基槽底高程10cm，用蛙式打夯机夯实后再修整到设计高程。

然后沿基槽周边开挖排水沟，并按5m间距在基槽内开挖纵横排水沟，沟宽30cm、深40cm，在纵横排水沟交汇处开挖集水井，口径为60cm、深为80cm，并埋设直径为40cm的无砂透水砼管，待排水之用。

最后安装充、排水设备。

2.2水撼砂

设置回填砂层厚度标尺，每坯砂层厚度控制在30cm之内。

选用级配合理、含泥量极小的中粗砂，采用机械运输、人工回填、平整。

待第一坯层砂回填好后，立即注入适量清洁水，水位控制略高于回填砂面层。

待水注好后，采用插入式振捣器按对角线不超过30cm的间距依次进行插入振捣，振捣时间不少于40s。

待回填砂全部水撼后，及时开泵抽排水，排水时用平板式振捣器纵横交错振捣密实，直到水干为止。

2.3测试干密度

在撼砂层面上任意选设测试点（共3组12点），采用环刀法现场采取砂样，

将采集好的砂样放入烤箱内烘干称重，以算术平均法求出干密度。

当干密度等于或大于设计干密度（1.7g/cm3）时，

再回填下一坯层砂进行水撼，其施工程序同前。

实测干密度均达到了1.75g/cm3以上。

2.4封盖砼

当换砂基础达到设计高程时，立即排干砂中余水，排降地下水，拆除排水设备和透水砼管道，用砼填实集水井，然后用C15砼封盖撼砂面层，厚度为20cm，以防水撼砂反弹。

3、垂直位移观测成果分析

根据盐河北闸垂直位移观测成果表（基础换砂部分）可以看出，从2000年至2004年盐河北闸工程的沉陷量是均匀变化和同步的，每年的沉陷量不大；伸缩缝处相邻两点沉陷量变化也是同步的，相差值在允许的正常范围内。

以上说明盐河北闸工程采用换填水撼砂垫层的基础处理措施是正确的、成功的。

4、结语

地基基础处理是建筑物安全稳定之本。

当地基原状土层的自然干密度低于设计干密度时，就必须根据地质勘探资料，彻底清挖该土层，用干密度值较高且经济而又方便施工的填充料进行替换处理。

换填水撼砂的基础处理施工成本低，干密度值高，施工工艺不复杂，一般都能达到设计要求，对改善不良地基性能有较好的应用效果。

水撼沙就是沙质土回填的一种方法，即水沉法，回填沙时进行灌水同时用钢叉插入沙中震撼使其沉实。

3.3换土垫层法

3．1．2地基处理方法确定

　　碾压与夯实、换土垫层、排水固结、振密挤密、置换与拌入、土工聚合物、其它

3.3.1换土垫层法的原理

     换土垫层法是将基础下一定深度内的软弱土层挖去，回填强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实的一种地基处理方法。

     常用的垫层有：

砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。

     换土垫层法的作用：

       ①提高浅层地基承载力。

因地基中的剪切破坏从基础底面开始，随应力的增大而向纵深发展。

故以抗剪强度较高的砂或其它建筑材料置换基础下较弱的土层，可避免地基的破坏。

       ②减少沉降量。

一般浅层地基的沉降量占总沉降量比例较大。

加以密实砂或其它填筑材料代替上层软弱土层，就可以减少这部分的沉降量。

由于砂层或其它垫层对应力的扩散作用，使作用在下卧层土上的压力较小，这样也会相应减少下卧层土的沉降量。

     ③加速软弱土层的排水固结。

砂垫层和矽石垫层等垫层材料透水性强，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱上层的固结和提高其强度，避免地基发生塑性破标。

     ④防止冻胀。

因为粗颗粒的垫层材料fL隙大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区中结冰所造成的冻胀。

     ⑤消除膨胀土的胀缩作用。

上图为换填法人工处理地基

3．3．2垫层的设计要点

     垫层的设计不但要满足建筑物对地基变形及稳定的要求，而且应符合经济合理的原则。

其设计内容主要是确定断面的合理厚度和宽度。

对于垫层，既要求有足够的厚度来置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出。

3．3．2垫层的设计要点

     垫层的设计不但要满足建筑物对地基变形及稳定的要求，而且应符合经济合理的原则。

其设计内容主要是确定断面的合理厚度和宽度。

对于垫层，既要求有足够的厚度来置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出。

3．3．2．1垫层厚度的确定

fz—垫层底面处软弱土层承载力特征值kPa

pcz—垫层底面处上的自重应力，kPa

pz—垫层底面处土的附加应力，kPa。

条形基础

矩形基础

      计算时，一般先初步拟定一个垫层厚度，再用式（9．2）验算。

如不合要求，则改变厚度，重新验算，直至满足为止。

     垫层厚度一般不宜大于3m，太厚施工较困难，太薄（＜0.5m），作用不显著。

3．3．2．2垫层宽度的确定

     垫层的宽度除要满足应力扩散的要求外，还应防止垫层向两边挤动。

如果垫层宽度不足，四周侧面土质又较软弱时，垫层就有可能部分挤入侧面软弱土中，使基础沉降增大。

宽度计算通常可按扩散角法，如条形基础，垫层宽度bˊ应为:

3．3．3施工要点

（1）垫层施工必须保证达到设计要求的密实度。

密实方法常用的有振动法、水撼法、根压法等。

这些方法都要求控制一定的含水量，分层铺砂厚约200一300mm，逐层振密或压实，并应将下层的密实度检验合格后，方可进行上层施工。

（2）垫层的砂料必须具有良好的压实性。

砂料的不均匀系数不能小于5，以中粗砂为好，容许在砂中掺入一定数量的碎石，但要分布均匀。

     （3）开挖基坑铺设垫层时，必须避免对软弱土层的扰动和破坏境底土的结构。

基坑开挖后应及时回填，不应暴露过久或浸水，并防止践踏坑底。

当采用碎石垫层时，应在坑底先铺一层砂垫底，以免碎石挤入土中。

管沟回填施工方案

一、管沟回填

回填工程：

采用人工回填水撼砂的方法。

回填水撼砂工程：

对于场地狭小处，采用1t机动翻斗车辅以手推车运送砂石，人工铺填分层水撼。

管沟回填应具备的条件：

管道施工完毕并经检验合格后及时回填。

管沟回填材料选择：

管沟回填材料应符合设计要求。

回填材料用7：

3砂石，回填沟槽做水撼时应剔除大于60mm以上的顽石。

含土量不宜大于5%。

1.“水撼砂试验段”确定检验依据

选定“试验段”水撼试验时，应在全槽宽、长2-3米范围内进行。

按规定操作方法挂线虚铺、挂水撼砂。

规定的各项实测数据：

（1）虚铺砂石前下深度cm。

（2）虚铺后砂石层顶面的线下深度cm

（3）虚铺砂石料的厚度cm

（4）水撼后砂石料顶面的线下深度cm

（5）水撼后砂石料顶面的下降深度cm

（6）砂石料水撼密实后的厚度cm

（7）该砂石料水撼虚铺系数

2、平板振动器，撼叉以手握有力方便为准。

尖头叉齿40cm．用铁质直撼叉，安装木柄。

柄长1.3-1.5米，柄粗１８－２２钢筋下脚料制作。

叉宽４０ｃｍ分布五个叉齿.

3、水撼砂操作注意事项

采用水撼砂回填沟槽时，应分段进行。

砂石混合料要挂线虚铺。

掌握虚铺厚度不大于40cm，挑拣出大于６ｃｍ以上的顽石。

罐水撼实，使水分完全渗入砂石混合料中，水层漫过砂石表面，然后开始水中撼砂操作。

用平板振动器振动夯实。

平板振动器要振到边，边角部位一定要夯实。

为了保证撼砂密实质量，每个操作者负责水撼的沟槽不宜过长，以２－３ｍ为宜。

分层虚铺、罐足水分、分层撼实、分层检查是否保证水撼砂质量的四个关键。

４、水撼砂施工质量检查方法

检查虚铺厚度：

随时进行线下量测，以纠正超厚度虚铺问题。

检查水撼后砂石料顶面下降深度至线下量测。

可以掌握水撼后砂石的撼实厚度和虚铺系数是否合乎要求。

水撼程度的检查：

水撼操作一定时间后，手持撼叉，叉尖距粒料顶面３０－４０ｃｍ　,松手以自由落体方式任凭撼叉自由地插向砂石料。

以不能插入直立或仅能插入3-5cm时可认为达到撼实要求，在此基础上再作虚铺系数的检查。

叉检查合格后，立即进行虚铺系数的检查。

检查方法：

a挂线量测水撼后砂石顶面下降深度；

b根据虚铺厚度计算撼实厚度；

c计算虚铺系数。

大于“水撼试验段”时，所确定的虚铺系数即为合格。

检验频率，每20米（每桩号）检测一点，监理工程师旁站检查。

二、施工及环保措施

施工道路保持畅通，排水系统处于良好的使用状态，使施工场地不积水，污水排放要符合市政和环保要求；

设置夜间施工照明设施，必须符合施工安全要求，危险潮湿场所的照明和手持照明灯具，必须采用符合安全要求的电压；

严格遵守国家有关环境保护的法律规定，做到施工不扰民；

严禁将有毒害废弃物用作土方回填；

在临近居民区，对产生噪音、振动的施工机械，采取控制措施，努力减轻噪声。

防止扰民措施

处理好与周围居民及有关管理部门的关系，确保工程的顺利进展；对施工现场进行必要的封闭，以减少施工对周边的影响；做好各项协调工作，尽一切可能不影响邻近单位和居民的正常工作、生活秩序；对于临近居民区和办公区的施工段，施工期间原则上在晚22:

00时到凌晨6:

00时期间停止施工；为保持周围环境的清洁，施工期间派专人负责施工现场周围道路杂物的清理工作。

对烟尘污染的控制措施

根据《中华人民共和国大气污染防治法》和《中华人民共和国大气污染防治法实施细则》，在本工程施工中，积极防治烟尘污染，保护和改善大气环境，保障公民身体健康，烟尘污染防治必须完全达到市区有关规定，具体防治措施如下：

施工场地周围按规定设置隔离护栏，场内机具、材料按平面规划摆放整齐；挖掘机等履带车禁止在有结构的路面上行驶，从进入点到施工点用拖车拖运，必须在路面上卸车时需在路面上加垫板方可行驶；对工地运进的砂石做到严密苫盖、封闭，不得沿途飞扬、洒落载运物而污染环境，施工期间的废水（包括排出的地下水）要采用可行的排水设施就近排入下水道，绝对禁止流出场外，浸漫路面，堵塞管道。

三、安全施工保证措施

01）安全责任制度

“安全第一，预防为主”，制定保证安全生产的各项规章制度，规范安全业务内容；

施工现场设置明显安全标志和标语牌；

根据管生产必须管安全的原则，建立安全生产岗位责任制，项目经理对安全工作全面负责，是安全生产的第一责任者；

分部项目经理对安全生产负直接的领导责任，具体组织实施各种安全措施和安全制度；

项目总工程师负责组织安全技术措施的编制和审核、安全技术交底和安全技术教育；

施工员对分管范围内的安全生产全权负责，并贯彻落实各项安全技术措施；

工地设专职安全管理人员，负责安全管理和监督；

项目班子必须认真贯彻执行国家有关劳动保护和安全生产的各项政策法规。

02）安全教育及安全技术交底制度

加强安全教育，提高员工的安全意识和自我防范意识；

职工进入工地应进行入场教育，定期进行安全意识教育，新工人进行上岗教育；

各工种结合培训进行安全操作规程教育，特殊工种必须持证上岗；

具体的分部分项工程及新工艺新材料的使用，安全员要进行技术安全交底；

每一次下达任务时对班组、工人进行安全技术交底；

班组长每天上班时对班组进行上岗安全交底；

安全技术交底必须有书面材料和接受交底人签字。

03）安全设施验收及挂牌制度

以下部位必须悬挂安全标识牌：

◆脚手架

◆各种洞口临边围栏及防护设施；

◆深基坑操作平台；

◆通风空压机等机电设施；

◆防火需要，作业安全需要等专门配置的各种设施。

◆04）安全检查制度

安全检查分定期例行检查及不定期的专业检查。

（1）定期例行检查

◆工地每一次的全面安全检查，由工地各级负责人与有关业务人员实施，对整个工地从安全意识，安全制度，安全措施各个方面检查，将检查结果进行安全生产讲评；

◆工段每周（旬）进行一次的定期检查，由施工员实施，检查结果在班组长会议上讲评；

◆每个作业班组结合上岗安全交底每天开展安全上岗检查，保证操作机具及作业环境安全。

（2）不定期的专业检查

一般是按工程进度需要确定，由专业部门按安全制度规定的项目组织专业人员实施。

04）安全防护要求

◆在垂直运输落物半径内，应规划出人员行走路线，做好隔离区域；

◆无隔离措施不得在同一垂直面内上下交叉作业，拆卸脚手架等难以避免的交叉作业，要临时划出禁界，由专人监护。

05）消防保障措施

（1）防火管理制度

◆建立健全防火责任制，职责明确，防火安全制度齐全。

◆建立动用明火审批制度，按规定划分级别，审批手续完善，并有监护措施。

◆重点防范部位明确，消防器材管理记录齐全。

◆在现场内主要进出入口处、各主要办公区入口出，按规定设置规格统一/位置合理/字迹端正/线条清晰/标识明确的“五牌一图”。

◆现场主要施工部位、作业点和危险区域以及主要通道口都设有醒目的、有针对性的安全宣传标语或安全警告牌。

◆在租用场地处应遵守厂区防火管理规定。

（2）防火措施

◆施工平面布置、施工方法和施工技术必须符合消防安全要求。

◆宿舍、食堂等临建区域内，设常规消防器材，一般每100m2配备两只十公升灭火器。

◆消防器材设施完好有效，消防通道周围不堆放物品，有专人负责维护管理。

◆消防用水设专用管线，并保证足够的水压。

06）施工用电管理

◆施工现场临时用电工程必须采用TN-S系统，设置专用的保护零线，使用五芯电缆配电系统采用“三级配电两级保护”，同时开关箱必须装设漏电保护器，实行“一机一闸”。

◆总配电箱/分电箱/现场照明/线路敷设等必须符合国家标准规定。

◆临时发电机必须按国家标准安装，经动力设备部门验收合格后使用。

操作人员必须持证上岗，严格遵守操作规程进行工作。

◆各类施工机械、电动机具必须要有良好的接地保护装置，皮线无破损，操作应按规定进行。

◆集体宿舍严禁乱拉电线，乱用电炉和取暖设备。

07）其它安全规定

◆进入施工现场人员一律戴安全帽；

◆施工现场严禁吸烟，严禁随地大小便；

◆严禁穿背心、短裤、拖鞋、高跟鞋进入施工现场；

◆严禁酒后作业；

◆严禁打架斗殴现象的发生。

土层层面处的地基承载力设计值：

（2）地基变形的验算：

软弱土层被置换一部分之后，仍然剩余一部分厚度h．还会产生较大的变形，而撼砂屡的沉降变形，可以认为在施工中已完成，不再计入总沉降之内，软弱土层的总沉降量S为：

S=Sd+Sc≤[S]

式中Sd——瞬时沿降，对于软土在加荷的瞬时，水还来不及排出，由于侧向变形而产生沉降。

2．人工撼砂的施工

2l撼砂以中、粗砂为好，要有良好的压实性，也可掺入一定数量的碎石．但分布要均匀，含泥量不宜超过3％。

2．2撼砂施工的关键是压实，要分层压实一般每铺l5～20Cml为一层，用振动法、水撼法、碾压法等压实。

砂料处于干燥或浸水时均不易压实．一般接近饱和状态时．压密效果较好。

2．3施工时应避免扰动软土的表屡，如坑底土的结构遭受破坏，强度就会降低，将使建筑物产生较大的下沉；同时也不能久晒或浸水。

2．4在撼砂屡的顶面，要分层夯实回填表土。

3．人工撼砂的质量检验

3．1环刀取样法

用容积不小于200cm的环刀．在振妥后的撼砂层中压入取样，取样间距不大于3m，测其干密度，以不小于通过压密试验所确定的该砂料在中密状态的干重度数值为合格。

3．2贯人测定法

用贯入仪或钢筋贯入度大小检查撼砂的质量，检查时，应先将表面的砂刮去3cm左右，贯入值应小于通过试验所确定的值～

4．结论

采用人工撼砂处理软弱地基，施工方便，比较经济。

笔者将此方法应用于各个工程中，效果根明显，均取得了较好的技术经济效果，实践总结出当软弱下卧层的容许承载力为60～80kpa时，撼砂厚度为（0．5～1．0）b，撼砂层的f值可提高到100～200kpa，因此是一种行之有效的软弱地基处理方法。

灌水法检查干密度

SMW工法

1、是SMW工法？

是不是基坑壁、基坑边坡的施工方法？

哪为网友给解释解释，谢了。

2、SMW工法，我先提供本专业的特征，大家仔细推测吧

――――――

上海市建设工程标准定额管理总站

沪建标定（2004）第024号

关于发布建筑工程SMW工法搅拌桩补充定额（试行）的通知

现将《上海市建筑和装饰工程预算定额（2000）》SMW工法搅拌桩补充定额（试行）予以发布。

一、工程量计算规则：

1、一喷一搅定额按设计桩长（压梁底至桩底）乘以设计断面面积计算。

搅拌桩成孔中重复套钻部份工程量已在定额中考虑，不另行计算。

2、插拔型钢定额按图示尺寸以重量计算。

二、本定额沟槽土方开挖、大型机械安、拆及进出场费、型钢租赁费等均按《上海市建筑和装饰工程预算定额（2000）》相应规定另行计算。

三、本定额有关费用计算与《上海市建设工程施工费用计算规则（2000）》配套使用。

四、本通知自2004年5月1日起施行。

凡在本定额发布前已签订合同或协议中有明确规定的，仍以原合同或协议为准。

五、本定额由上海市建设工程标准定额管理总站负责解释。

上海市建设工程标准定额管理总站

二○○四年四月十六日

――――――――――――――――――――――

工作内容：

桩机就位、成孔、喷浆下沉、提升、刷剂、插拔型钢。

3、

4、上海市建设工程标准定额管理总站　沪建标定（2004）第071号

关于发布《建设工程工程量清单计价规范》上海市补充项目“SMW工法搅拌桩”的通知

　　根据《建设工程工程量清单计价规范》（GB50500―2003）（以下简称《计价规范》）、沪建建[2003]829号《关于贯彻执行国家标准<建设工程工程量清单计价规范>的通知》以及沪建标定[2003]第074号《关于印发<上海市贯彻国家标准<建设工程工程量清单计价规范>实施细则>的通知》的有关规定，现将上海市补充项目“SMW工法搅拌桩”的项目编号、项目名称、工程量计算规则、计量单位、项目特征、工程内容等内容予以发布，请遵照执行。

　　一、本项目为《计价规范》的补充项目，其相关规定应按《计价规范》执行。

二、本项目应为编制招标文件项目设置依据。

三、本通知自2004年12月1日起施行。

凡在本项目发布前已招标的项目，仍以原约定为准。

四、本项目由上海市建设工程标准定额管理总站负责解释。

　　　　上海市建设工程标准定额管理总站

　　　　　　二○○四年十一月十七日

5、

SMW工法：

SMW工法即劲性水泥土搅拌连续墙支护结构，它是在水泥土搅拌桩中插入新港或其它芯材形成的同时具有承力与防渗两种功能的支护形式。

该方式具有如下优点：

1.占用场地小。

一般钢筋混凝土地下连续墙，墙体加导墙宽度约1.0～1.2m；双头搅拌桩加灌注桩宽2m以上，而SMW工法一般单排为0.65～0.85m，国产设备双头搅拌桩为1.2m。

2.施工速度快。

一般情况下施工周期可缩短30％左右。

3.对环境污染小，无废弃泥浆。

施工噪音低，对环境影响小。

4.施工方法简单，施工过程中对周边建筑物及地下管线影响小。

5.耗用水泥钢材少，造价低。

特别是H型钢能够回收，成本大大降低。

6.止水效果好，墙身强度高。

缺点：

应用经验不足，H型钢不易回收。

SMW支护结构的施工以水泥土搅拌桩为基础，因此凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都适合使用，特别是以粘土和粉性土为主的软土地区。

开挖深度可较大，应用前景好。

SMW结构适用的基坑深度与施工机械有关，国内一般适用基坑开挖深度6～10m，国外已有开挖20m深度的例子。

经过不断的工程实践，它极有可能逐步代替钻孔灌注桩围护，在某些工程中也有可能代替地下连续墙。