樟木头镇帝雍园地基强夯工程.docx

1、樟木头镇帝雍园地基强夯工程【实录二】 东莞市樟木头镇帝雍园（一期）一. 工程地质概况（1）工程概况樟木头镇帝雍园拟建场地位于樟木头镇柏地管理区内石马河北侧，拟建物为3层别墅和多层洋房，占地面积约190亩，一期需强夯处理面积67774m2。（2）场地工程地质条件概况根据韶关地质工程勘察院东莞勘察处于2001年7月提交的东莞市樟木头镇帝雍园拟建场地岩土工程勘察报告，厂区内地层自上而下分为：第四系人工填土层（Qml）、第四系冲积层（Qal）、第四系残积层（Qel）及白垩系（K）基岩局部为燕山期花岗岩层（r）。具体描述如下：A、人工填土层(Qml)为素填土，浅黄、褐黄色、湿、松散，主要由粘性土和少量强

2、风化砂岩碎块堆填而成，局部夹有215cm大小不等卵砾石块，部分地段主要由卵砾石堆填而成，表面为近期堆填土，其中夹有大量建筑垃圾，含有混凝土碎块石，底部0.200.90m为软塑状耕土呈灰黑、灰黄色。分布广泛，层厚介于0.706.00m，平均3.37m。B、第四系冲积层（Qal）为场地主要土层，具有分布广泛，厚度大及层序多等特征，主要由粉质粘土、细砂、粗砂、砾砂和卵石等组成，根据各自不同特征及沉积顺序划分为以下几个土层，分述如下：a、粉质粘土：浅黄、黄褐色、很湿，可塑为主，主要由粘粒和粉细粒组成，含少量砂砾。层厚介于0.508.50m，平均3.51m，该层分布较广，但厚度比较大。属中压缩性土体，局

3、部夹高压缩性土薄层。b、粉细砂：局部为细砂，浅黄、灰黑色、饱和，松散为主，局部稍密。分布局限，呈透镜体状分布，层厚介于0.602.70m，平均2.20m。c、卵石：褐黄色，饱和，稍密一中密为主，局部稍密，卵石主要为中风化砂岩和强风化砂岩，卵石粒径呈313cm大小不等，局部卵石粒径较大，亚圆形，该层厚度大于6m地带夹有软塑状粘土薄层或多层细砂、粗砾、砂薄层。分布广泛，层厚l.7013.90 m，平均5.7lmd、粉质粘土：浅黄褐黄色，呈灰黑色，很湿，可塑为主，分布较局限，呈透镜状分布，层厚0.706.00m，平均2.06m，属中偏高压缩性土。e、粗砂：局部为中粗砂，浅黄色，灰白色，饱和，稍密一中

4、密，分布局限，呈透镜状分布，层厚介于1.009.60m，平均3.59m。f、砾砂：土黄、褐黄色，饱和，稍一一中密，分布局限，呈透镜状分布，层厚介于0.90l0.00m，平均4.08m。g、卵石：褐黄色，饱和，稍一中密为主，局部中密状，卵石主要为中风化和强风化砂岩，粒径呈312cm大小不等，亚圆形。分布局限，层厚介于1.005.90m，平均3.49m。h、粗砂：深黄、灰白色，饱和，稍密，呈透镜状分布，层厚介于0.604.40m，平均2.67m。i、淤泥质土：灰一灰黑色，饱和，流软塑状，以粘粒为主，夹软塑状粘土薄层。分布局限，呈透镜状分布，仅于ZK67、ZK104孔有揭露，层厚介于1 .002.l

5、0m，属高压缩性土。C、第四系残积层(Qel)主要由粉砂岩风化而成的粉土和花岗岩风化物砂质粘性土组成，分述如下：a、粉土：浅黄、灰色，湿，中密，主要由粉细粒和粘粒组成，分布局限，仅于ZK24、ZK51、ZK100、ZK101孔有分布，层厚介于1.808.20m，属中压缩性土。b、砂质粘性土：麻黄色，很湿，硬塑，主国由高岭土粘粒组成，含少量石英颗粒。仅于ZK1、ZK32孔有揭露，层厚介于1.003.00m，属中压缩性土。(C)基岩：主国为白垩系(K)粉砂岩和燕山期侵入体(r)花岗岩，据岩石风化程度差异性分为全风化带，强风化带，中风化带，微风化带。场地地下水主要赋存于第四系冲积层中，为场地主要孔隙

6、水含水层，含水量丰富，透水性良好，基岩裂隙为场地裂隙水含水层，花岗岩地段含水量较丰富，粉砂岩地段水量较贫乏，透水性较差，钻探期间适缝雨天，施工完后，统一测得各孔水位埋深介于0.203.70m。地下水主要靠大气降雨和附近地下水补给，与附近河流水力联系密切，水位变化随季节变化而异，地下水径流方向大致为由北向南。据勘察和现场踏勘，场地内除有较厚松散的素填土外，尚有暗塘（沟），人工水井，排污水沟。据建筑抗震设计规范(GBJ1l-89)划分，场地土为中软场地土，建筑场地类别为II类。二、强夯设计要求和执行标准强夯法适宜大面积地基处理，具有施工速度快，对砂土和夹有卵砾石块填土处理质量易保证，处理效果好等特

7、征，同时经过强夯法处理后，对区内市政工程建筑及附属构筑物地基起到改良作用，今后其它构筑物可不必考虑进行地基处理，从而大量节省工程投资费用。地基经强夯处理后，可以明显提高地基土的承载力、压缩模量，增加干容重，减少孔隙比，降低压缩系数，增加场地均匀性。2.1 强夯设计要求：要求强夯加固后，地基土承载力达到150kPa。2.2 强夯执行标准(1 )国标建筑地基处理技术规范(JGJ79-91)。(2) （工程地质手册）（第三版）北京：中国建筑工业出版社l992。(3) 广东省标准（建筑地基基础设计规范）DBJ15-3-91。(4) （地基与基础施工及验收规范）(GBJ202-83)。三、强夯施工方案3

8、.1 强夯法加固地基的试验与检测强夯法加固地基的试验包括两类，一类是工艺性试验，确定强夯的夯击能量，夯击次数，有效夯实系数等，主要由单点夯试验确定；另一类是方案可行性试验，在整个强夯处理场区选择若干具有代表性地层的区域进行群夯试验，确定夯击能量、夯击方式（遍数）、夯击间距、间隔周期、地面下沉量及强夯地基承载力、压缩模量、有效处理深度，一般群夯区域面积20m20m，经强夯处理后在上面进行2-3组载荷试验、标准贯入试验或其它原位、土工试验，并与未进行强夯处理的原状地基试验结果进行对照比较，从而确定评估强夯加固效果。单点夯试验是为了确定夯击后夯坑及夯坑周围地面变形，计算有效夯实系数（a值），以选择最

9、佳夯击能量，夯击锤击数（N 击）及夯坑间距（L）。强夯试验参照建筑地基处理技术规范JGJ79-9l设计与执行。单点夯测试仪器为：水平仪及测试木桩若干。当夯坑压缩体积为Vl，夯坑周围地面隆起体积为V2，则有效夯实系数按下式计算：a=(Vl-V2) /Vl。试验前围绕单点夯试验点对称埋设12个沉降观测点，此几个点布置分别为：距夯点中心2.0m的4个，距夯点中心2.5m的4个，距夯点中心3.0m的4个。其观测点的布置如图3-1，通过试夯建立夯击击数与夯沉量关系曲线。夯击击数与观测点沉降量的关系曲线通过关系曲线确定夯击击数和夯点间距。（1） 单机夯击能根据本场地工程地质情况和设计要求，宜选取用2000

10、kNm3000kNm能级处理。（2） 夯击遍数本工程宜选取用的夯击遍数为三遍，其中点夯为两遍，满夯一遍。（3） 夯击击数和夯点的布置按现场试夯的夯击击数和夯沉量关系曲线确定，且同时满足下列条件：a、最后两击的平均夯沉量不大于50mm；b、夯坑周围地面不发生过大隆起；c、不因夯坑过深而发生起锤困难；根据图3-3的夯击击数与观测点的关系曲线可确定夯点间距，由于加固形式为大面积的地基，因此每遍夯点的布置为正方形，其中第二遍夯点位置是第一遍夯点正方形的中心，具体布点形式如图3-4。第三遍满夯能级1000kNm，锤重120kN，落距8.34m，每点一击，彼此锤印间搭接。四、强夯施工4.1 强夯施工工序流

11、程4.2 施工工艺：1、清理并平整施工场地；2、标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程；3、强夯机就位，使夯锤对准夯点位置；4、测量夯前锤顶标高；5、将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后放下吊钩，测量锤顶高程，若发现坑底倾斜造成夯锤斜歪时，应及时将坑底整平。6、按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯击点的夯击。7、重复步骤(3-6)，完成第一遍全部夯点的夯击。8、夯坑用碎石土回填，并用推土机推平场地后，再测量场地高程。9、在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层土夯实，并测量夯后场地高程。4.3 施工概况：1、单击夯击能：2500Knm（锤重1

12、65Kn落距15.15m或锤重180kN、落距13.89m）2、夯击遍数：三遍，其中点夯为两遍，满夯一遍；3、夯击击数：不少于6击，且同时满足下列条件；a、最后两击的平均夯沉量不大于50mm；b、夯坑周围地面不发生过大隆起；c、不因夯坑过深而发生起锤困难。4、夯点的布置：正方形布点，其中点第二遍夯点位置是第一遍夯点正方形的中心，夯点间距为4.5m。5、每遍夯击的间隔时间为不少于7天，以利于土中超静孔隙水压力的消散。4.4 强夯施工机械安排施工机械一览表4.5施工技术措施 夯位控制线经甲方复测后方可施工，夯点就位偏差小于15cm，否则重新就位，最后两击平均夯沉量为不大于Scm，强夯施工中保持夯锤

13、排气孔通畅，以免产生气垫效应。4.6质量控制措施 成立项目经理部，建立由经理、施工主任、技术负责、质量负责、施工组长组成的质量领导机构，实行全员质量责任制和质量否决权，奖罚分明。施工前对所有施工人员进行技术交底，施工过程中，将测量放线、夯锤提升高度、夯位准确性，最后两击平均夯沉量的控制，做为工程质量控制点，设立质检员管理控制施工过程质量，做好施工过程中的自检抽检工作，并作好施工记录。施工记录要清晰、真实，不得随意更改。记录上除记录员签名外，还要有值班负责人及监理人员签名。五、强夯地基加固效果检测1 载荷试验确定强夯后地基承载力标准值，并与原状地基载荷试验结果对照，判断强夯法对提高地基承载力标准

14、值的影响，载荷试验可按建筑地基基础规范(GBJT89)进行。2 标准贯入试验辅助荷载试验判断强夯加固工艺提高地基承载力并确定有效加固深度。3 瑞雷波法深圳地质建设工程公司，于2001年9月27日对该工程地基强夯工程试夯区进行了瑞雷波法检测。其目的是：通过检测了解试夯区后复合地基承载力fk及强夯加固深度h。为下一步工作和试夯施工参数合理性的评定提供技术依据。该工程位于东莞市樟木头镇，场地占地面积约为67800m2。试夯区位于场地的东南角，试夯面积为20m20m=400m2。本次完成瑞雷波检测点3个，全部分布在试夯区内。(1)基本原理瑞雷波是一种面波，它在介质的自由界面附近传播，其形成与传播直接与

15、介质的物理特性有关。在二维空间中，瑞雷波传播时，其介质的质点振动图像是逆时针的椭圆形，椭圆的长轴垂直于自由界面，短轴与波的传播方向平行，长轴约为短轴的1.5倍，在三维空间有同样的情形。瑞雷波就是靠这种形式的质点振动及质点与质点间的相互影响传播的。由理论公式推导可知，瑞雷波传播的速度约为同介质内横波速度的0.92倍。由此可知，瑞雷波的传播速度可以反映介质的物理特性和存在状态。研究证明：瑞雷波能力主要集中在地表下一个波长的范围内，而传播速度代表着半个波长范围内介质震动的平均传播速度。因此，一般认为瑞雷波法的测试深度为半个波长。而波长与速度及频率有如下关系：设瑞雷波的传播速度为VR，频率为fR，则瑞

16、雷波的波长R为：R=VR/fR当速度不变时，频率越低，测试深度就越大。瑞雷波法是利用瑞雷波的上述运动学特征和动力性特征来进行工程地质检测的物探方法。瑞雷波有三个与被测地层有关的主要特征：A、在分层介质中，瑞雷波具有频散特性；B、瑞雷波的波长不同，穿透深度也不同；C、瑞雷波的传播速度与介质的物理力学性质，密切相关。2 测试方法瑞雷波检测方法一般分为瞬态法和稳态法两种。这两种方法的区别在于震源不同。瞬态法是在激震时产生一定频率范围的瑞雷波，并以复波的形式传播；而稳态法是在激震时产生相对单一频率的瑞雷波，并以单一频率波的形式传播。对东莞市樟木头镇帝雍园一期地基强夯工程试夯区采用瞬态瑞雷波法其工作原理

17、见图 2.1图2.1 瑞雷波测试原理图3 数据采集3.1 测线布置为达到检测目的，根据委托方的要求及现场指导，在试夯区指定的测试点布设瑞雷波检测测线6条。以满足三个测试点的平面分布要求图3.2测试点（线）分布示意图3.2 仪器工作参数仪器采用SWS-1A多功能面波仪（水电部生产），拾振器为SWS-R4（10HZ）面波拾振器（国产），激振器采用特制瑞雷波锤，以自由落体方式激震。本次施工中仪器的主要工作参数列于下表仪器主要工作参数表仪器型号工作道数采样间隔采样点数通频带宽SWS-1A6200S2048全通3.3 现场测试通过现场试验，本场地的瑞雷波法检测施工参数选择见下表测线走向排列长度检波道数道

18、间距偏移距激震器能量南北14m62m4m600Nm3.4 记录评价本次检测共获瑞雷波原始记录18个，其代表性记录见附图1-3由原始记录可见，施工现场参数选择恰当，记录完整清晰，干扰小，中低频成分丰富，客观地反映了试夯体介质的情况，经数据处理，可以有效地揭示试夯体介质密实度的分布，完成本次检测任务。六、检测结果与综合分析（1）资料处理与解释瑞雷波测试采集到得原始资料是瑞雷波沿地面传播的振动波形（如附图1-3），对这种资料进行计算处理和解释后，才能得到所需的测测试成果。瞬态瑞雷波资料的主要处理解释内容为：A、对道间波形进行互相关；B、利用互相关函数求出两个检波点间隔频率波形的相位差；C、利用计算出

19、各种不同频率的瑞雷波速D、利用瑞雷波频散曲线（见附图46）；E、对频散曲线进行解释，计算出承载力fK、地基强夯加固深度h值；（2）测试成果本次检测完成布设测线6条，获得瑞雷波原始记录18个，其代表性记录见附图13，相应参与综合解释评定的频散曲线100余条，选择参与计算承载力fK、强夯加固深度h值的频散曲线20余条。其代表性曲线见附图46.根据以上检测所得成果及原始瑞雷波波形曲线分析，得到如下结论和建议：6.2.1 3.5米以上土体的承载力普遍低于150kPa。根据现场观察了解及对地面波原始记录的分析，承载力偏低的主要原因是：a.地基土体中含水量大；b.试夯完成后地基土体恢复期不足（仅710天左右）。根据地基土体的物理性和夯后土体强度的增长规律，随着孔隙水的消散，地基土体恢复期满25天后，该地基土体应该可以达到和超过150kPa的指标。6.2.2 3.5米以下的土体的承载力普遍高于150kPa。6.2.3 加固深度均在8.0米以上。6.2.4 建议在强夯过程中，根据地基土含水量和场地浅水面深度调整强夯施工工艺，改变填料性质，以保证地基处理效果。附图6.1瑞雷波代表性原始记录图附图6.2瑞雷波代表性原始记录图附图6.3瑞雷波代表性原始记录图附图6.4瑞雷波代表性频散曲线图附图6.5瑞雷波代表性频散曲线图附图6.6瑞雷波代表性频散曲线图七、结束语