高能级强夯的地区适用性

高能级强夯的地区适用性探索申光明注册土木工程师（岩土）一级建造师九州工程设计有限公司（原开封市建筑设计院）九州工程设计有限公司1强夯相关概念强夯地基处理：反复将夯锤提升到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。强夯置换：采用长鼓形夯锤，对地基土反复夯击的同时间断地向夯坑内回填砂石、钢渣等硬质骨料，形成穿透整个软弱土层的密实墩体的地基处理方法。强夯能级划分：1.低能级：500KNm~4000KNm2.中等能级：4000KNm~6000KNm3.高能级：6000KNm~8000KNm4.超高能级：大于8000KNm参考文献：《复合地基技术规范》GB/T50783-2012《强夯地基处理技术规程》CECS279:2010《高能级强夯技术发展研究与工程应用》（2006-2015）九州工程设计有限公司强夯设备强夯设备高度30m九州工程设计有限公司平锤直径2.5高度1.8重量36t柱锤直径1.2高度3.7重量31.9t九州工程设计有限公司一、工程概况拟建场地位于郑州市某区科技园，交通便利。拟建建筑包括：拟建建筑物为10栋7F楼（由于层高不一致，暂定）及附属裙房等。本工程拟采用基坑内进行强夯及强夯置换地基处理，考虑到本工程的特点：强夯或强夯置换正式施工前，在施工现场选择有代表性的场地进行试验性施工，进一步验证强夯及强夯置换性能化地基处理方案在本场地的可行性及适宜性。试验施工结束后，对地基土的承载力进行了相关检测。现场检测分为静载试验和原位测试（标贯、静探、动探）两部分，静载试验由河南省基本建设科学实验研究院有限公司进行，原位测试由九州工程设计有限公司（岩土工程勘察甲级）进行。九州工程设计有限公司地质情况根据试验区钻探深度范围地质情况结合《企业园岩土工程勘察报告（详细勘察）》可知，工程地质特性将本场地土（强夯前）分为4个地质单元层，现自上而下分层描述如下：第④层粉质黏土（Q4al+pl）灰色，软塑-可塑，土质纯净，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，切面稍具光泽反应。局部粉粒含量高。该层在场地内普遍分布。层厚2.40～2.90m，平均厚度2.58m；层底埋深2.40～2.90m，平均层底埋深2.58m；层底标高76.29～76.70m，层底平均标高76.54m。第⑤层粉土（Q4al+pl）灰色，湿，稍密，土质纯净，干强度低等，韧性低等，无光泽反应，摇振反应迅速。局部夹薄层粉质黏土。该层在场地内局部缺失。层厚0.7～1.00m，平均厚度0.90m；层底埋深3.40～3.60m，平均层底埋深3.48m；层底标高75.51～75.80m，层底平均标高75.64m。第⑥层粉质黏土（Q4al+pl）灰色（灰黑色），软塑-可塑，土质纯净，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，切面稍具光泽反应；局部夹薄层粉土。该层在场地内普遍分布。层厚4.50～5.30m，平均厚度4.88m；层底埋深8.00～8.80m，平均层底埋深8.35m；层底标高70.21～71.09m，层底平均标高70.76m。第⑦层细砂（Q4al+pl）黄褐色，饱和，密实，主要成分为长石、石英，少量云母碎片，局部夹薄层粉土。该层在场地内普遍分布。该层未揭穿，最大揭露厚度10.50m。九州工程设计有限公司工程地质剖面图九州工程设计有限公司7拟建建筑物，基础形式为筏板基础，其中一栋建筑要求承载力达到265kpa，其他建筑要求承载力达到220kpa基底位于第④层粉质黏土，或第⑤层粉土层，或第⑥层粉质黏土层。该三层土均为中等压缩性土，地基承载力特征值分别为110kPa、120kPa、120kPa，压缩模量分别为4.24MPa、8.03MPa和4.87MPa。若不处理均无法满足承载力和变形要求。九州工程设计有限公司二、施工工艺在拟建场地内适当位置试验区域，在现场开挖80m×32m的试验坑，坑内地面标高78.9-79.2(试验一区17m×17m、试验二区15m×15m)。九州工程设计有限公司强夯置换区（1）强夯置换原试夯方案8000kNm，施工16击，第1个夯点施工26击填料11次约50m³，总夯沉量37.91m，最后1击夯沉量为77cm，四周累计隆起高度约70cm。（2）根据现场施工情况，强夯置换由8000kNm调整为6000kNm击数不变，施工完成9个夯点。前6击为3000kNm，再用4000kNm施工6击，最后采用6000kNm施工4击，每点回填料约40m³。用此方法施工可保证强夯置换能形成墩体，以提高承载力。用6000kNm能级比8000kNm施工要好，施工后场地整体隆起高度约80cm。强夯区强夯施工原方案为6000kNm，施工12击，前3个夯点施工完成后，回填料约用了155m³，场地隆起高度约90cm。为控制材料的用量,能级调整为3000kNm再进行施工，最后确定每点施工6击回填两次材料，施工了10个夯点，场地隆起约40cm。九州工程设计有限公司三、检测结果根据现场的静力触探、标贯试验、动力触探，联合测定地基土的fak、Es。利用动力触探、静载试验联合测定强夯置换墩的单墩承载力九州工程设计有限公司阶段层号④⑤⑥⑦土性粉质粘土粉土粉质粘土细砂强夯前承载力特征值fak(kPa)标贯100110130250静探110105120270建议100105120260压缩模量Es1-2（MPa）3.95.64.624.0压缩性高中高低强夯后1天强夯置换区fak(kPa)120130150180Es1-2（MPa）4.68.26.416.5压缩性高中中低强夯区fak(kPa)/（50）85110210Es1-2（MPa）/（0.5）3.64.218.5压缩性/高高低强夯后7天强夯置换区fak(kPa)140165190230Es1-2（MPa）5.711.87.620压缩性中中中低强夯区fak(kPa)60130200260Es1-2（MPa）2.38.18.024.0压缩性高中中低强夯后15天强夯置换区fak(kPa)155168195238Es1-2（MPa）6.212.47.822.0压缩性中低中低强夯区fak(kPa)90172210265Es1-2（MPa）3.512.68.424压缩性高中中低强夯后28天强夯置换区fak(kPa)190175200240Es1-2（MPa）7.612.8822压缩性中中中低强夯区fak(kPa)160165210270Es1-2（MPa）6.511.88.424.1压缩性中中中低九州工程设计有限公司阶段检测编号击数标准值fak(kPa)第一阶段强夯后1天1号孔（强夯置换墩）3.9293.7kpa2号孔（强夯点）1.7185kpa第二阶段强夯后7天1号孔（强夯置换墩）4.1310.5kpa2号孔（强夯点）3.8273.9kpa第三阶段强夯后15天1、2号孔（强夯置换墩）4.2325.6kpa3、4、5号孔（强夯点）3.0225.3kpa第四阶段强夯后28天1、2、3号孔（强夯置换墩）5.3415kpa4、5、6号孔（强夯点）63.5kg9.7286.5kpa九州工程设计有限公司动力触探结果统计（超重型120kg/63.5kg）根据以上汇总表得出以下发展变化趋势九州工程设计有限公司强夯置换区地基土fak（kpa）变化趋势九州工程设计有限公司强夯区地基土fak（kpa）变化趋势九州工程设计有限公司强夯置换区地基土Es1-2（Mpa）变化趋势九州工程设计有限公司强夯置换区地基土Es1-2（Mpa）变化趋势试验结果强夯置换墩承载力特征值：415kpa（按照静载试验结果），满足要求强夯点：286.5kpa（28天强度满足220kpa的承载力要求）墩间土及夯点间土：第6、7层土承载力基本满足要求九州工程设计有限公司试验结果分析通过以上数据检测结果，分析如下：A、强夯后第一天强夯区的fak、Es1-2检测结果均出现降低的情况：5月12日试验完成，5月13日即开始进行检测。所检测土层为粉土及粉质黏土，没有间歇期等待孔隙水压力消散，导致孔隙水压力较高局部土层液化，fak、Es1-2降低。B、夯点间及墩间土强度由于防尘管控原因未做满夯处理，造成表层4、5层土未达到220kpa，但根据第6、7层土的承载力提高及发展状况，经过满夯后表层土体承载力可以达到220kpa。C、强夯置换墩强度取静载试验所测数据：415kpa，试验区m=0.152。由于防尘管控原因，未做次夯点的施工，原试验方案的m=0.304：复合地基承载力fspk=（1-m）fsk+m﹒fspfspk=（1-0.304）×220+0.304×415=279.3kpa＞265kpa九州工程设计有限公司九州佩工程土设计至有限辽公司60甜00婶kN史﹒m强夯拌置换鸽墩体伤上部缠宽度造约2.胁2m强夯筋置换剑墩体禽长度勿约4.跃5米四、痛优点姻总结绿色投填料隔震内措施经济淘性评测价九州届工程毫设计竹有限王公司绿色豪填料随着打城镇钓化的钥发展昨，城泡市周晕边逐识步纳铸入城介市管无理，改规模兰化的虽城市彻建设死已经稻展开哭。城君市周绝边的孙村镇煎被拆杂迁改域造，杀提高扭城市删整体济建设晕程度桂。由炮此产石生了闸大量终的拆文迁建宣筑垃倦圾，徐堆放悉此种推建筑漫垃圾师对环齿境产谅生了停较大岗影响匹，并努浪费偿了大凉量的亡资源章（如迎运输排、堆德放地丑点的么占地腔及建感筑垃缓圾覆掉盖问榴题等畅）。强夯铁及强年夯置董换在挽此种蒙条件员下，斗充分阀利用织建筑嗓物周辣边地抬区的浩建筑失垃圾跳，能渣够大抬量的蹄减少翁占地停及浪盛费资盒源的目现象喇，并庭减少批建设背投资住（地味基处朝理上贱造价招与常盟规地河基处费理方怒式相刻比，繁能够烛减少湾将近50撑%）。九州肉工程遗设计铺有限子公司隔震挠措施通过慌试验孤探索决采用库新型裤隔震怪材料刊，能但够有铁效的秀减弱坚强夯毒产生堂的地贞震波救的传课播，使强夯在恩城市积中心度的使锄用不役再遥联不可释及。九州拿工程遭设计新有限暗公司九州捆工程睬设计酬有限硬公司在试宰验基教坑北匪侧约10墙m处开务挖隔刃振沟菠，隔彩振沟比深3m，宽2.吃5m，并复在隔示振沟较内外屠以及铸基坑涂内设歇置三淹向振宵动监娃测点侵，以阀评价于隔振翁沟的国效果围。同旧时在盟基坑扭东边贸等距珠离处龄喷涂番非水水反应弦类高端聚物愿隔振欣墙。宿高聚肉物隔历振沟邀分为窃单面劫喷涂雷与双芹面喷附涂。歼隔振疑沟布瘦置如鸭图所台示。非水逗反应缺高聚腥物注投浆材纷料是轻高分骆子聚克合物介的一抓种，大基本跟原理瞎是按树照一鉴定配蛛比，逐向土亦内注尖射多怪组分贼高聚乞物液圆体材隆料，绘材料转迅速泼发生冒反应真后体规积膨射胀并艳形成稻泡沫单状固宴体，醋达到吃快速储填充暗脱空幕、加淹固结妹构、塑防渗祖堵漏医等目识的。本次拜振动滋监测傲设备罚采用尾加拿猛大In芦st遵an殊te笨l的Bl镰as概tm饥at咳eI萝II型振尤动监腔测仪滤与一西个三浮向地少震检箩波器禽，监倡测所好得的吵结果狼如图宫所示何。于5月9日至5月11日强扇夯与萄强夯搁置换榨施工猎期间架在不疏同隔好振条肺件下援共采捆集92组结防果，骗包括悔距离替震源熄距离15边m、20改m、25阿m、30资m。九州奸工程迟设计楼有限令公司根据《爆破恭安全家规程》G六B终67挂22慈-2泳01寸1中的往规定迹，对记于一隙般民炉用建幼筑物搭，主禁振频摩率≤10缘瑞Hz时，营安全确允许家质点劣振动阻速度V为1.丽5～2.羞0c修m/档s。对于强夯夺置换妙施工靠，距堡震源浅距离10甚m内的抗三向克最大胜速度悔超过限值1.津5c由m/庭s，但派速度晴衰减跌较快级，距袍离20诵m以上宵三向婚最大扣速度紧远小院于规预范限猫值，华可不际采取礼隔振现措施挪。对于衫强夯弃施工遇，距坦离15愈m与20昏m的三边向最拔大速添度均抓超过截规范余限值雁，不旦采取沉隔振笨措施茎下的25奥m处最挠大速则度也逐接近杂限值嗓。因并此距厉离强阿夯施袍工场咐地25粒m内有买建筑我时，罗必须系采取男隔振说措施溜。由试喝验结激果可真知，歇在常江规隔硬振沟拣、单蝇道隔直振墙弃、双歉道隔追振墙塞中，候双道只隔振锹墙的包隔振示效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