1、学习情境四学习情境四任务任务2 2 Guangdong Technical College of Water Resources and Electric Engineering 广东水利电力职业技术学院广东水利电力职业技术学院 土木工程系土木工程系版权所有版权所有 违者必究违者必究工工作作任任务务强强夯夯地地基基施施工工|强夯法及其应用强夯法及其应用|施工准备施工准备|施工工艺施工工艺|施工质量控制与检验施工质量控制与检验|安全环保措施安全环保措施|应注意的质量问题应注意的质量问题*强夯法是用起重机械将强夯法是用起重机械将8-40t的夯锤，从的夯锤，从6-30m的高处自由落下，对土体进行强力
2、夯实的地基加的高处自由落下，对土体进行强力夯实的地基加固方法。固方法。*强夯法利用巨大的冲击能（可达到强夯法利用巨大的冲击能（可达到1200t/m),使使土中出现冲击波和很大的应力，迫使土层孔隙压土中出现冲击波和很大的应力，迫使土层孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂缝，形缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂缝，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，土粒重成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基的新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基的强度，降低其压缩性。强度，降低其压缩性。&加固机理加固机理1.提高地基承载力提高地基承载力 强夯地基处理后，地
3、基承载力强夯地基处理后，地基承载力标准值通常可提高标准值通常可提高15倍，达到倍，达到180250kPa2.深层地基加固深层地基加固 加固深度可超过加固深度可超过10m3.消除液化消除液化 饱和疏松粉细砂为液化土，强夯后可饱和疏松粉细砂为液化土，强夯后可消除液化消除液化4.消除湿陷性消除湿陷性5.减少地基沉降量减少地基沉降量 强夯加固地基，使土的容重增强夯加固地基，使土的容重增大，孔隙比减小，压缩系数降低。大，孔隙比减小，压缩系数降低。&强夯法的加固作用效果强夯法的加固作用效果1.强夯法适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土强夯法适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填
4、土等地与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基；基；2.对高饱和度的粉土与粘性土地基，当采用在夯对高饱和度的粉土与粘性土地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其它粗颗粒材料进行置坑内回填块石、碎石或其它粗颗粒材料进行置换时，应通过现场试验确定其适用性；换时，应通过现场试验确定其适用性；3.直接采用强夯法加固高饱和度的粘性土，处理直接采用强夯法加固高饱和度的粘性土，处理效果不显著，尤其是淤泥和淤泥质土地基，处效果不显著，尤其是淤泥和淤泥质土地基，处理效果更差，应慎用。理效果更差，应慎用。&强夯法的适用范围强夯法的适用范围&技术准备技术准备|施工前做好强夯地基地质勘察，对不均匀土层施工前做好强夯地
5、基地质勘察，对不均匀土层适当增加钻孔和原位测试工作，掌握土质情况，适当增加钻孔和原位测试工作，掌握土质情况，作为制定强夯方案和对比夯前、夯后加固效果之作为制定强夯方案和对比夯前、夯后加固效果之用。查明强夯影响范围内的地下构筑物和各种地用。查明强夯影响范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高，采取必要的防护措施，避下管线的位置及标高，采取必要的防护措施，避免因强夯施工而造成破坏。免因强夯施工而造成破坏。|施工前应检查夯锤重量，尺寸、落锤控制手段施工前应检查夯锤重量，尺寸、落锤控制手段及落距，夯击遍数，夯点布置，夯击范围，进行及落距，夯击遍数，夯点布置，夯击范围，进行现场试夯，用以确定施工参数
6、。现场试夯，用以确定施工参数。&机具准备机具准备|夯锤：夯锤：1.夯锤质量：应根据加固土层的厚度、土质条件夯锤质量：应根据加固土层的厚度、土质条件及落距等因素确定。及落距等因素确定。2.夯锤材料：铸钢（铁）或在钢板壳内填筑砼。夯锤材料：铸钢（铁）或在钢板壳内填筑砼。3.夯锤形状：圆形（锥底圆柱形、平底圆柱形、夯锤形状：圆形（锥底圆柱形、平底圆柱形、球底圆台形等）和方形（平底方形）球底圆台形等）和方形（平底方形）|起重设备：起重设备：|脱钩装置：脱钩装置：&施工参数选择施工参数选择|锤重机落距锤重机落距1.由设计单位提供加固深度（由设计单位提供加固深度（H米）米）2.由设计单位要求地基承载力由设
7、计单位要求地基承载力3.施工单位依据上述要求和土质状况、施工经施工单位依据上述要求和土质状况、施工经验计算夯击能。验计算夯击能。10QhHKH-夯击加固深度；夯击加固深度；Q-锤重（锤重（t）；）；h-锤落距锤落距;K-有效加固系数有效加固系数,一般粘性土、砂土一般粘性土、砂土0.450.6，高填土高填土0.60.8；湿限性黄土；湿限性黄土0.350.50 工程实例工程实例：深圳龙华创业花园地基填土深度：深圳龙华创业花园地基填土深度达达11m,采用强夯加固处理采用强夯加固处理,要求加固后地基承载要求加固后地基承载力力 15MPa(近似近似15t/m2).试求施工技术参数？试求施工技术参数？解解
8、:确定经验系数确定经验系数K取取0.7，已知加固深度，已知加固深度 H=11m 根据加固深度，根据加固深度，Q取取15MPa(已有）已有）利用法梅那氏公式计算参数利用法梅那氏公式计算参数 令：令：H=KE.E=11/K=15.714 确定落距确定落距 h=E2/Q h=(15.714)2 15=16.46m 选用夯击能选用夯击能 15t 16.46m=246.9t-m 实际使用实际使用 250 t-m 调整落距（取整调整落距（取整10cm的整数值的整数值)250t-m15t=16.67m 实际取用落距实际取用落距16.7m|夯点布置夯点布置1.按等边三角形、等腰三角形、正方形布置按等边三角形、
9、等腰三角形、正方形布置2.夯击大面积地基，一般采用梅花形或正方形夯击大面积地基，一般采用梅花形或正方形网格排列；网格排列；3.对条形基础夯点可成行布置；对条形基础夯点可成行布置；4.对独立柱基础，可按柱网设置单夯点。对独立柱基础，可按柱网设置单夯点。图图2.1 夯点布置夯点布置（a）梅花形布置）梅花形布置;（b）方形布置）方形布置|夯点间距夯点间距1.根据地质条件根据地质条件土质差土质差,原透水性差原透水性差,含水量高：夯距大含水量高：夯距大715m；反之反之,夯距略小夯距略小 510m2.根据基础形式和加固要求根据基础形式和加固要求|夯击顺序夯击顺序1.强夯法强夯法平整场地平整场地标出夯点位
10、置标出夯点位置起重机就位起重机就位测量测量高程高程夯击夯击测量高程测量高程重复以上工序重复以上工序2.强夯置换法强夯置换法平整场地平整场地标出夯点位置标出夯点位置起重机就位起重机就位测量高测量高程程夯击夯击测量高程测量高程填料填料重复以上工序重复以上工序铺铺设垫层设垫层1.清理并平整施工场地，周围作好排水沟，按夯清理并平整施工场地，周围作好排水沟，按夯点布置测量放线确定夯位；点布置测量放线确定夯位；2.标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；3.起重机就位，夯锤置于夯点位置；起重机就位，夯锤置于夯点位置；4.测量夯前锤顶高程；测量夯前锤顶高程；5.将夯锤起吊到预
11、定高度，开启脱钩装置，待夯将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下钓钩，测量锤顶高程，锤脱钩自由下落后，放下钓钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；坑底整平；6.重复步骤重复步骤5，按设计规定的夯击次数及控制标，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；准，完成一个夯点的夯击；&强夯法施工步骤强夯法施工步骤7.换夯点，重复步骤换夯点，重复步骤3至至6，完成第一遍全部夯点，完成第一遍全部夯点的夯击；的夯击；8.用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；9.在规定
12、的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全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，将场地表层部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。松土夯实，并测量夯后场地高程。|夯坑标高测量夯坑标高测量第一锤后，塔尺放在锤面上读取下沉量第一锤后，塔尺放在锤面上读取下沉量 X1=h1沉量沉量 X2=h2-h1,最后最后 Xn=hi-hjXn 5cm动画效果图|推平夯坑推平夯坑|夯击遍数和每点夯击数的确定及要求夯击遍数和每点夯击数的确定及要求1.根据土固结时效原理，每点夯击数根据土固结时效原理，每点夯击数310击不等击不等 土质差土质差取少击数；多遍数取少击数
13、；多遍数 土质好土质好取多击数；少遍数取多击数；少遍数2.夯击遍数夯击遍数 土质差土质差大夯距，少击数，多遍数大夯距，少击数，多遍数35遍遍 土质好土质好小夯距，多击数，少遍数小夯距，多击数，少遍数23遍遍3.遍数间隔时间遍数间隔时间 土质差土质差4周以上周以上 土质好土质好13周周土质好采用小夯距时土质好采用小夯距时,第一遍夯击达到平锤即可停锤第一遍夯击达到平锤即可停锤4.夯点夯击次数的要求夯点夯击次数的要求1)最后两击的平均沉重最后两击的平均沉重 5cm，当单击夯击能，当单击夯击能量较大时（量较大时（40t锤）锤）10cm 2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起夯坑周围地面不应发生过大的隆起3
14、)不因夯坑过深而发生起锤困难不因夯坑过深而发生起锤困难1 清理并平整施工场地清理并平整施工场地;2 标出夯点位置，并测量场地高程；标出夯点位置，并测量场地高程；3 起重机就位，夯锤置于夯点位置；起重机就位，夯锤置于夯点位置；4 测量夯前锤顶高程测量夯前锤顶高程;5 夯击并逐击记录夯坑深度夯击并逐击记录夯坑深度;6 由内而外，隔行跳打原则完成全部夯点由内而外，隔行跳打原则完成全部夯点;7 推平场地，用低能量满夯推平场地，用低能量满夯;8 铺设垫层，并分层碾压密实铺设垫层，并分层碾压密实;9 坑中加粒径坑中加粒径500mm的坚硬毛石块进行夯击的坚硬毛石块进行夯击&强夯置换法施工步骤强夯置换法施工步
15、骤-(适用土中含水量大、淤泥质土的处理适用土中含水量大、淤泥质土的处理)1.1.施工前应做好强夯地基地质勘察，对不均匀土施工前应做好强夯地基地质勘察，对不均匀土层适当增加钻孔和原位测试工作。层适当增加钻孔和原位测试工作。2.2.施工前应检查夯锤质量，尺寸、落锤控制手段施工前应检查夯锤质量，尺寸、落锤控制手段及落距，夯击遍数，夯点布置，夯击范围，进行及落距，夯击遍数，夯点布置，夯击范围，进行现场试夯，用以进行确定施工参数。现场试夯，用以进行确定施工参数。3.3.夯击时，落锤应保持平稳，夯位应准确，夯击夯击时，落锤应保持平稳，夯位应准确，夯击坑内积水应及时排除。坑底含水量过大时，可铺坑内积水应及时
16、排除。坑底含水量过大时，可铺砂石后再进行夯击。砂石后再进行夯击。4.4.强夯应分段进行，顺序从边缘夯向中央。强夯应分段进行，顺序从边缘夯向中央。&质量控制质量控制5.5.对于高饱和度的粉土、粘性土和新饱和填土，对于高饱和度的粉土、粘性土和新饱和填土，进行强夯时，很难以控制最后两击的平均夯沉进行强夯时，很难以控制最后两击的平均夯沉量在规定的范围内，可采取以下措施：量在规定的范围内，可采取以下措施：1 1）适当将夯击能量降低；）适当将夯击能量降低；2 2）将夯沉量差适当加大；）将夯沉量差适当加大；3 3）填土采取将原土上的淤泥清除，挖纵横盲沟，）填土采取将原土上的淤泥清除，挖纵横盲沟，以排除土内的
17、水分，同时在原土上铺以排除土内的水分，同时在原土上铺50cm50cm的砂的砂石混合料，以保证强夯时土内的水分排除，在石混合料，以保证强夯时土内的水分排除，在夯坑内回填块石、碎石或矿渣等粗颗粒材料，夯坑内回填块石、碎石或矿渣等粗颗粒材料，进行强夯置换等措施。进行强夯置换等措施。6.雨期强夯施工，场内或周边挖排水沟，沟中设雨期强夯施工，场内或周边挖排水沟，沟中设集水坑用水泵将水抽出场外，也可利用夯坑排水。集水坑用水泵将水抽出场外，也可利用夯坑排水。无防震沟无防震沟7.强夯现场周边较近处有精密仪器车间或怕震动强夯现场周边较近处有精密仪器车间或怕震动的建筑物，应在该侧设防震沟。的建筑物，应在该侧设防震
18、沟。有防震沟有防震沟8.强夯施工过程中应有专人负责监测工作，并做强夯施工过程中应有专人负责监测工作，并做好详细现场记录，如夯击次数、每击夯沉量、夯好详细现场记录，如夯击次数、每击夯沉量、夯坑深度、开口大小、填料量、地面隆起与下沉、坑深度、开口大小、填料量、地面隆起与下沉、孔隙水压力增长与消散、附近建筑物的变形等，孔隙水压力增长与消散、附近建筑物的变形等，并注意吊车、夯锤附近人员的安全并注意吊车、夯锤附近人员的安全.&成品保护成品保护1.施工过程中，做好现场夯击位置布点的保护工施工过程中，做好现场夯击位置布点的保护工作。作。2.做好现场测量控制桩、控制网的保护工作。做好现场测量控制桩、控制网的保
19、护工作。3.做好现场排水设施的保护工作。做好现场排水设施的保护工作。4.遍夯完成后应用推土机推平场地，不能产生较遍夯完成后应用推土机推平场地，不能产生较大的起伏，以防止积水使地基土变软。冬期应采大的起伏，以防止积水使地基土变软。冬期应采取防冻措施。取防冻措施。1.施工前应检查夯锤重量、尺寸，落距控制手段，施工前应检查夯锤重量、尺寸，落距控制手段，排水设施及被夯地基的土质；排水设施及被夯地基的土质；2.施工中应检查落距、夯击遍数、夯点布置、夯施工中应检查落距、夯击遍数、夯点布置、夯击范围；击范围；3.施工结束后，检查被夯地基的强度并进行承载施工结束后，检查被夯地基的强度并进行承载力检验。力检验。
20、&质量验收标准质量验收标准|基本规定基本规定|质量验收标准质量验收标准项项序序检查项目检查项目允许偏差或允许值允许偏差或允许值检查方法检查方法单位单位数值数值主主控控项项目目1地基强度地基强度设计要求设计要求按规定方法按规定方法2地基承载力地基承载力设计要求设计要求按规定方法按规定方法一一般般项项目目1夯锤落距夯锤落距mm 300钢索设标志钢索设标志2锤重锤重kg 100称量称量3夯击遍数及顺序夯击遍数及顺序设计要求设计要求计数法计数法4夯点间距夯点间距mm 500用钢尺量用钢尺量5夯击范围夯击范围(超出基础范围距超出基础范围距离离)设计要求设计要求用钢尺量用钢尺量6前后两遍间歇时间前后两遍间
21、歇时间设计要求设计要求1.地基强度地基强度 按设计指定方法检测，强度达到设按设计指定方法检测，强度达到设计要求。计要求。2.地基承载力地基承载力 经强夯或重锤夯实地基的承载力经强夯或重锤夯实地基的承载力必须达到设计要求的标准。必须达到设计要求的标准。检查方法检查方法：设计规定的方法或：设计规定的方法或建筑地基处理技术规范建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002JGJ79-2002）中选择测试方法。）中选择测试方法。检查数量检查数量：每单位工程不应少于：每单位工程不应少于3 3点，点，1000m1000m2 2以上工程，以上工程，每每100m100m2 2至少应有至少应有1 1点；每点；每30
22、00m3000m2 2以上工程，每以上工程，每300m300m2 2至少至少应有应有1 1点点.每一独立基础下至少应有每一独立基础下至少应有1 1点，基槽每点，基槽每2020延米延米应有应有1 1点。点。&验收要求验收要求|主控项目主控项目承载力检验方法：（完成后承载力检验方法：（完成后4周左右进行质量周左右进行质量验收）验收）采用轻便触探、动探或堆载静压采用轻便触探、动探或堆载静压轻便触探轻便触探堆载静压堆载静压1.夯锤落距夯锤落距 正负偏差不超过300mm为合格。2.锤重锤重 施工前用称重法称出锤重与试夯锤重比正负误差100kg内为合格。3.夯击遍数及顺序夯击遍数及顺序4.夯点问题夯点问题
23、 按试夯规定的夯点间距排列标识实施和记录，误差在500mm为合格。5.夯击范围（超出基础范围距离）夯击范围（超出基础范围距离）按设计要求在放线挖土时放宽放长，用经纬仪和钢卷尺放线测量。6.前后两遍间歇时间前后两遍间歇时间 按设计要求间歇时间在前后两遍夯击中止夯击。|一般项目一般项目*建立健全安全生产责任制和安全保证体系；建立健全安全生产责任制和安全保证体系；*施工中经常对夯锤、脱钩装置、吊车臂杆及锁具等进施工中经常对夯锤、脱钩装置、吊车臂杆及锁具等进行检查，发现问题应及时处理后方可继续施工；行检查，发现问题应及时处理后方可继续施工；*强夯场地应平整，软土应压实，防止机械倾覆；强夯场地应平整，软
24、土应压实，防止机械倾覆；*非施工人员不得入夯点非施工人员不得入夯点30m30m范围内范围内,测量仪器应设在距测量仪器应设在距夯机夯机30m30m以外处以外处,夯锤下落位置与施工人员安全距离夯锤下落位置与施工人员安全距离20m20m；*进入现场必须带安全帽，特殊工种应持证上岗；进入现场必须带安全帽，特殊工种应持证上岗；*吊车司机应按信号操作；吊车司机应按信号操作；*吊车不得超负荷工作，施工中应定期进行保养；吊车不得超负荷工作，施工中应定期进行保养；*吊机起重臂活动范围内严禁站人；吊机起重臂活动范围内严禁站人；*汽车吊行走时应铺放汽车吊行走时应铺放1m1m 2m2m 0.02m0.02m钢板；钢板
25、；*施工时应随时观察机械工作状态施工时应随时观察机械工作状态,发现问题及时解决；发现问题及时解决；*定期不定期地组织安全检查，发现隐患应及时整改；定期不定期地组织安全检查，发现隐患应及时整改；*六级以上大风、雨、雪天或视线不清时六级以上大风、雨、雪天或视线不清时,不准进行强夯不准进行强夯施工。施工。&安全操作要求安全操作要求*强夯施工前强夯施工前,应对强夯施工范围外应对强夯施工范围外300m300m以内的已有建筑以内的已有建筑物进行调查，对有裂缝的建筑物进行照相、录像和状况物进行调查，对有裂缝的建筑物进行照相、录像和状况描述，并与该建筑物所有人核对情况；描述，并与该建筑物所有人核对情况；*对强
26、夯振动的主要影响范围应采取隔振措施，如设置对强夯振动的主要影响范围应采取隔振措施，如设置隔振沟，以确保周围建筑物的安全；隔振沟，以确保周围建筑物的安全；*强夯施工时，应对强夯场地周围做噪声测试；强夯施工时，应对强夯场地周围做噪声测试；*施工应按计划有序进行，保持现场安全文明施工；施工应按计划有序进行，保持现场安全文明施工；*施工垃圾、生活垃圾应定期清理，以免污染环境；施工垃圾、生活垃圾应定期清理，以免污染环境；*冬、春季节风大，强夯施工场地应有洒水措施，防止冬、春季节风大，强夯施工场地应有洒水措施，防止大面积扬尘大面积扬尘.&环保措施环保措施&橡皮土橡皮土打夯时体积不能压缩，受击区下陷而四周鼓
27、起，打夯时体积不能压缩，受击区下陷而四周鼓起，形成软塑状态。在含水量过大的腐殖土、泥炭形成软塑状态。在含水量过大的腐殖土、泥炭土、黏土、粉质黏土等原状土上进行垂锤夯实土、黏土、粉质黏土等原状土上进行垂锤夯实时，由于原状土被扰动，颗粒之间的毛细孔遭时，由于原状土被扰动，颗粒之间的毛细孔遭到破坏，水分不易渗透和散发。当气温较高时，到破坏，水分不易渗透和散发。当气温较高时，进行夯击和碾压，特别是用光面锤夯打，表面进行夯击和碾压，特别是用光面锤夯打，表面形成硬壳，更加阻止水分的渗透和散发，形成形成硬壳，更加阻止水分的渗透和散发，形成软塑状的橡皮土。软塑状的橡皮土。&夯击不密实夯击不密实夯实过程中无法达到试夯时确定的最少夯击遍夯实过程中无法达到试夯时确定的最少夯击遍数和总下沉重，夯击不密实。导致夯击不密实数和总下沉重，夯击不密实。导致夯击不密实的原因：的原因：1.土的含水量过大或过小；土的含水量过大或过小；2.重锤的落距不按规定执行，忽高忽低，落锤重锤的落距不按规定执行，忽高忽低，落锤不平衡，坑壁坍塌；不平衡，坑壁坍塌；3.分层夯实时，土的虚铺厚度过大或夯击能量分层夯实时，土的虚铺厚度过大或夯击能量不足，不能达到有效影响深度；不足，不能达到有效影响深度；4.不按规定施工顺序进行。不按规定施工顺序进行。
