DB37∕T 5136-2019 强夯地基处理技术规程(山东省).pdf
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1、山东省工程建设标准强夯地基处理技术规程犇 犅 犜 出版:地址:北京市海淀三里河路号邮政编码: 印刷:北京雁林吉兆印刷有限公司开本: 印张: 字数: 千字 年月第版 年月第次印刷印数: 册定价: 元统一书号: 版权所有翻印必究山东省住房和城乡建设厅山东省市场监督管理局鲁建标字 号山东省住房和城乡建设厅山东省市场监督管理局关于发布山东省工程建设标准 强夯地基处理技术规程的通知各市住房城乡建设局、市场监管局,各有关单位:由山东大学和山东省机械施工有限公司主编的 强夯地基处理技术规程 ,业经审定通过,批准为山东省工程建设标准,编号为 ,现予以发布,自 年月日起施行。本标准由山东省住房和城乡建设厅负责管
2、理,由山东大学负责具体技术内容的解释。山东省住房和城乡建设厅山东省市场监督管理局 年月 日前言本规程是根据山东省住房和城乡建设厅、山东省质量技术监督局 关于印发 年第二批山东省工程建设标准制定、修订计划的通知要求,由山东大学和山东省机械施工有限公司等组织成立编制组,经过广泛调查研究,依据国家和行业相关标准、规范,结合我省实际,编制了本规程。本规程主要包括总则、术语和符号、基本规定、设计、施工、施工监测、质量检测和验收等内容,系统地对强夯施工技术做出了具体的技术要求和规定。本规程由山东省住房和城乡建设厅负责管理,由山东大学负责具体内容的解释。本规程在使用过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,及
3、时将修改意见寄送至山东省机械施工有限公司 ( 地址:济南市槐荫区绿地中央广场 地块座 楼,邮编: ,联系电话: ,邮箱: ) ,以便今后修订。主 编 单 位:山东大学山东省机械施工有限公司参 编 单 位:济南黄河路桥建设集团有限公司潍坊市市政工程股份有限公司青岛海德工程集团股份有限公司山东百士基础工程有限公司山东正元建设工程有限责任公司主要起草人:姚占勇周冲崔新壮周广泉任宗福高遵斌徐世立崔瑞文寇媛嫒姜正瞡陈明本陈正阳郑全明何东林韩民蒋红光李家磊卢途李宏伟顾学军高风顺孙永华丁德利袁培民王猛张文星王文明卢留英盛承宝张义强刘广庆秦晓玉郄钉堂孙梦林张占奎李玉福郭传海宗世晓李志刚薛永恒奉建许福强杨明忠主
4、要审查人:宋义仲刘俊岩李连祥樊祜传马连仲盛根来崔风仁孙杰辛公锋目次 总则 术语和符号 术语 符号 基本规定 设计 一般规定 普通强夯 置换强夯 坑内深层强夯 降水强夯 施工 一般规定 施工场地准备 施工机具 施工作业 施工监测、质量检测和验收 施工监测 施工质量检测和验收 本规程用词说明 引用标准名录 附:条文说明 , : 总则 为规范强夯地基处理的设计、施工和质量检测与验收,提高强夯地基处理技术应用水平,保证强夯地基处理的安全经济和工程质量,制定本规程。 本规程适用于山东省内强夯地基处理的设计、施工和质量检测与验收。 强夯地基处理应符合因地制宜、就地取材、节约资源、保护环境的原则。 强夯地基
5、处理工程除应符合本规程外,尚应符合现行国家和行业有关规范、标准的规定。 术语和符号 术语 强夯地基处理 为提高地基承载力,改变其变形性质或渗透性质而采取的用重型夯锤夯实和加固地基的方法。 强夯法 反复将夯锤提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。 置换强夯法 在形成的夯坑内填入砂石等硬粒料,并反复夯填,使其形成密实墩体的地基处理方法。分为点式置换法和垫层置换法。 点式置换法 直接在地表先夯出一定深度的夯坑,用装载机向夯坑内填料再夯,反复夯填,直至完成一个夯点的填料量和夯击次数的置换强夯法。 垫层置换法 考虑夯沉量及置换墩所需填料量,预先在基槽中换填一定厚度的粗
6、颗粒填料垫层,然后在垫层上强夯的置换强夯法。 坑内深层强夯 用柱型锤先在地面夯出较深的夯坑,然后向其下部填料,并反复夯填,对夯坑底部以下的土进行处理的方法。 降水强夯 对地基实施降水作业,将地下水位降至设计深度后再进行强夯施工的一种作业方法。 有效加固深度 夯后地基强度或物理力学指标达到设计要求的深度。 单击夯击能 锤重与落距的乘积称为单击夯击能。 夯击次数 对单个夯点连续或分遍施加的累计锤击数。 强夯遍数 采取隔行或隔点顺序分遍强夯的次数。 复夯遍数 对原夯点采取分遍强夯的次数。 单位面积平均夯击能 地基单位面积上接受的夯击能量总和。 饱和夯击能 单击夯击能一定的条件下,增加夯击次数而加固深
7、度不再增加或增加不明显时的夯击能。 布点间距 在处理范围之内所布置夯点的相邻距离。 满夯 点夯完成后,用低于点夯的能量对地基表层进行最终处理的措施。 平均夯沉量 强夯前、后场地平均高程之差。 锤底静压力 锤重与夯锤底面积之比。 置换深度 形成置换墩体的深度。 扰动层 满夯后地表层松散部分。 遍间隔时间 两遍夯击之间的时间间隔。 休止期 强夯施工结束后至开始检测的间隔时间。 主夯点及插夯点 采取隔行或隔点顺序分遍强夯时,第一遍夯间距较大的夯点称为主夯点,位于主夯点之间的夯点称为插夯点。 符号犪 加固深度修正系数;犈 复合土层压缩模量;犈 墩间土压缩模量;犳 置换强夯复合地基承载力特征值;犳 置换
8、墩承载力特征值;犳 墩间土承载力特征值;犎 夯锤落距;犿 面积置换率;狀 桩土应力比;犠 夯锤质量。 基 本 规 定 强夯法适用于处理碎石土、杂填土、素填土、砂土、粉土、低饱和度的黏性土、湿陷性黄土及黄河冲 ( 淤)积成因的饱和粉土与黏土互层等地基。置换强夯法适用于处理饱和软黏土、粉土、淤泥质土等地基。坑内深层强夯适用于处理深填土地基。 强夯地基处理方案应根据所加固地基土质类型、周边环境条件、建筑物荷载压力、基础形式等提出如下技术要求: 处理范围。 有效加固深度。 夯后地基承载力特征值。 夯后地基土变形参数。 夯后地基均匀性及加固效果检测方法、数量等。 当强夯施工振动对邻近建 ( 构)筑物、仪
9、器设备以及施工中的工程结构等产生有害影响时,应评估对周边环境的影响程度,明确施工安全距离和减、隔振措施。必要时应设置振动监测点。 地表土软弱时,宜铺填一定厚度的粗颗粒材料垫层或采用低能量预夯。 对于杂填土等粗颗粒土地基,当存在长期渗水条件时,应评估渗水的潜蚀作用对地基稳定性的影响。 采用桩基的湿陷性黄土、填土、可液化土地基,可先期采用强夯预处理。 设计 一 般 规 定 强夯加固地基的设计,应根据被加固地基土质条件和深度、基础形式和上部荷载对地基压力及变形的要求,确定夯后地基承载力特征值和加固深度。 应通过试夯确定强夯方案、工艺参数的适用性和处理效果,并根据试夯结果优化强夯设计方案和工艺参数等。
10、试夯应遵循如下原则: 试夯区数量应根据建筑场地的复杂程度、建筑规模及建筑类型等确定。试夯区应具有代表性,其面积不宜少于 和 排夯点。 宜采用不同的施工工艺参数方案进行试夯。 对于黄河冲 ( 淤)积平原区域的可液化粉土、粉砂土、砂土地基,当地下水位较高、饱和度较大时,宜进行孔隙水压力、土体变形等原位监测,评价强夯时的振动液化程度,明确地基液化的临界地下水位,并决定是否采取降水措施,以及适宜的夯击能、夯击次数等工艺参数。 检测应设置休止期。 夯前与夯后的检测方法及数量宜相对应。 试夯检测结束后应提交以下成果: 确定处理后地基土承载力特征值、有效加固深度和变形指标。 优化单击夯击能、夯遍数、夯击次数
11、、夯间距等施工工艺参数。 确定停夯标准及施工质量控制指标。 校核夯后场地的平均夯沉量或隆起量。 评价强夯施工振动、侧向挤压对周边建 ( 构)筑物和环境的影响。确定工程的最小安全振动距离和减、隔振措施。 强夯地基的变形计算,应符合 建筑地基基础设计规范( )的有关规定。夯后地基有效加固深度内土的压缩模量,应通过原位测试或土工试验确定。当受力层范围内存在软弱下卧层时,尚应验算下卧层的地基承载力和变形。可根据置换墩材料的压力扩散角计算传至墩下土层的附加应力,并计算置换强夯墩下土体的变形。 置换强夯地基承载力应按复合地基评价,墩与墩间土的承载力可分别通过现场静载荷试验确定。 置换强夯复合地基承载力可按
12、下式计算:犳 犿 犳 (犿)犳 ( )式中:犳 置换强夯复合地基承载力特征值 ( ) ;犳 置换墩承载力特征值 ( ) ;犳 墩间土承载力特征值 ( ) ;犿 面积置换率 () 。 置换强夯复合土层的压缩模量可按下式计算:犈 犿(狀) 犈( )式中:犈 复合土层压缩模量 ( ) ;犈 墩间土压缩模量 ( ) ,宜通过现场试验确定,亦可取夯前天然地基土压缩模量;犿 面积置换率 () ,置换墩计算直径可取夯锤直径的 倍;狀 墩土应力比,可由检测试验确定。当无实测数据时,对黏性土可取 ,对粉土可取 ,原状土强度低时取大值,原状土强度高时取小值。 强夯夯击能可分为个能级:低能级小于 ;中能级为 ;高能
13、级为 ;超高能级大于 。 单体工程基础下的填土地基厚度差异不大时,可通过调整夯击次数控制夯后地基的均匀性;当厚度差异较大时,应分区块采用不同的单击夯击能量。 对于厚度大于 的高填方地基,宜采用分层强夯法处理。可根据采用的单击夯击能,按每层厚度 控制。下层地基夯后检测合格后,方可进行上层的回填和强夯。 普 通 强 夯 单击夯击能宜根据试夯或试验性施工确定的参数选取,其他情况宜按表 推荐的参数选择;满夯能量宜为点夯能量的 。表 强夯法的有效加固深度 ()单击夯击能( )碎石土、砂土等粗颗粒土粉土、黏性土、湿陷性黄土等细颗粒土最后两击平均夯沉量 ( ) 点夯的夯击次数,应依据现场试夯得到的夯击次数与
14、夯沉量关系曲线,按照表 推荐的最后两击平均夯沉量确定,并控制夯坑周围的土体不发生过大的隆起。易液化的粉、砂土地基,以及埋深较浅、厚度较大、饱和度偏高的黏土地基,应通过现场试验确定夯击次数。 强夯遍数应根据地基土的物理、力学性质以及地基承载力要求确定。可按 遍的点夯方式施工,即按主夯点、次夯点及插夯点的方式分遍施工;对于饱和度较高、渗透性较差的细颗粒土,应采用原点复夯的分遍方式施工;对于厚度不大的粗颗粒土及非饱和黏性土等,可采用一遍点夯工艺施工。满夯遍数宜为 遍,单点夯 击,并使锤印互相叠压不少于。当点夯能量较高且夯坑较深时,应满夯遍,且后一遍满夯的能量和击数宜低于前遍。当点夯能量不大、夯坑较浅
15、时,可满夯遍。 夯点可根据基础底面形状布置。对于面积较大的片筏基础、路基等,可按正三角形或正方形布置夯点;办公楼、住宅建筑等,可根据承重墙位置布置夯点,并应保证承重墙以及纵、横墙交汇处布有夯点;工业厂房可按柱网设置夯击点。普通强夯布点间距宜为锤径的 倍,低能级或锤径小时宜取小值,高能级及锤径大时宜取大值。 两遍夯击之间,应有一定的遍间隔时间。遍间隔时间应根据强夯地基的超静孔隙水压力的消散情况确定。当缺少实测条件时,饱和度较高的黏性土遍间隔时间不宜少于 ;非饱和黏性土、湿陷性黄土不宜少于 ;黄河冲 ( 淤)积粉土不宜少于 ;渗透性较好的碎石土、砂土等,可连续夯击。 强夯处理范围应大于建筑物基础范
16、围。对于正常固结的地基土,每边超出基础外缘的宽度应不小于 ;可液化土地基不小于 ;回填厚度较大的填土,每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的 。 夯后应在设计基底标高以上留有一定厚度的扰动层 ( 保护层) 。黏性土地基的扰动层厚度一般为 左右。对于碎石土、杂填土等粗颗粒土的地基,宜不留扰动层。 场地平均夯沉量应通过试夯或根据施工经验确定。场地夯前高程应根据平均夯沉量以及夯后扰动层 ( 保护层)厚度确定。 置 换 强 夯 置换强夯地基可根据土层条件和基础形式选择采用点式置换法或垫层置换法。点式置换法适用于车间、地下车库的独立基础等。垫层置换法适用于大面积的片筏基础或路基工程。 置换墩的深
17、度设计应根据土质条件确定,除厚层饱和粉土外,应穿透软土层达到较硬土层上,深度不宜超过 。 单击夯击能应根据置换墩的设计深度并由现场试验确定,不宜低于 。宜采用柱型锤,直径为 ,锤底静压力值为 。 夯击次数应通过试夯确定,并应满足下列条件: 墩底应穿透软弱土层,且达到设计墩长。 累计夯坑深度应达到设计墩长的 倍。 置换强夯施工应以控制锤击次数为主、控制最后两击的平均夯沉量为辅,最后两击平均夯沉量宜试夯确定。 筏板基础以及路基工程,宜采用等边三角形或正方形布置墩位;对于独立基础或条形基础宜根据基础形状与宽度做相应布置。 置换墩间距应根据面积置换率确定。满堂布置时宜取夯锤直径的倍;独立基础或条形基础
18、宜取夯锤直径的 倍;置换墩的计算直径宜取夯锤直径的 倍。置换强夯地基的加固范围应符合本规程 条的规定。 墩体材料宜采用级配良好的块石、碎石、建筑渣土、矿渣等质地坚硬、性能稳定的粗颗粒材料,大于 粒径的颗粒含量不宜大于填料总重的 。填料中的含土量不宜大于填料总重 ;建筑渣土中有机物的含量不宜超过 。当采用工业矿废渣时,污染物含量应符合 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准( )的要求。 点式置换满夯前,应在场地上铺设一层与墩体材料相同、厚度不小于 的垫层,垫层材料的粒径不宜大于 ;垫层置换不应使墩间土击穿垫层出露地面,宜保持墩间垫层厚度不小于 。 坑内深层强夯 坑内深层强夯的单击夯击能和加固
19、深度应根据试夯确定。加固深度不宜大于 。初步估算加固深度时,可按表 推荐的加固深度加上夯坑底起夯面以上的夯坑深度计算。宜取中、高级夯击能。 夯锤参数可参照本规程 条的要求选用。 布点间距可按 倍左右的夯锤直径取值。夯点布置形式执行本规程第 条的规定。 单个夯点的总夯击次数由预夯成坑、坑底夯击和填坑夯击的次数组成,一般不低于 击,最后两击平均夯沉量应由试夯确定或参照表 的规定。 坑内填料可采用现场的干土或灰土、水泥土、水泥粉煤灰土等,亦可采用本规程第 条规定的粗颗粒填料。采用现场土时,应按普通强夯地基的规定检测;采用有胶结强度的材料或粗颗粒材料时,应按置换强夯地基检测。 应满夯遍。第遍夯击能宜为
20、主夯点的,夯击次数宜为 击;第遍夯击能宜为主夯点的,夯击次数宜为 击。 降 水 强 夯 场地地下水位高,影响施工或夯实效果时,应采取降水措施。降水深度和强夯施工工艺参数应根据现场试夯确定。 降水设计应符合相关规范的规定。应根据处理面积、深度和降水设计划分为若干独立的降水系统。降水系统可采用轻型井点或管井降水形式,对于渗透系数较大的砂土、粉土亦可采取明排降水。 采用轻型井点降水时,井点管的布置应兼顾夯点的布置距离,保证夯击时不对井点造成破坏,并不妨碍强夯机的运行。 降水强夯宜采用低能级、少击数、多遍夯的工艺,按照先轻后重、逐渐加大能量的原则进行施工。 施工 一 般 规 定 施工前应取得下列资料:
21、 强夯地基处理设计文件及图纸会审记录。 主要施工机具及其配套设备的技术性能资料。 强夯试验资料,当地有关强夯施工的经验资料。 施工前应向施工人员进行技术、质量交底。 施工前应完成下列工作: 强夯地基处理的施工组织设计。 对黏性土地基、湿陷性黄土地基,必要时测定地基处理深度内土的含水量。 详细了解填土的成分、构成、级配和土石比等;开展颗粒分析、固体体积率、击实等必要的试验,确定填土粗颗粒料的控制粒径和级配,以及细颗粒料的最大干密度和最佳含水量,为强夯质量控制提供依据。 对山区地基,应了解地下径流、泉水和裂隙水的出露情况,并做好记录,标出坐标位置。设置测量控制网,建立现场坐标平面控制点和高程控制点
22、。 检查夯锤质量和落距。 当强夯区域周边有建 ( 构)筑物时,强夯施工前应评估其影响程度并确定安全距离。强夯振动安全距离可参照国家标准 建筑工程容许振动标准 ( )确定。必要时应采取设隔振沟等措施减振,隔振沟的深度一般为 ,长度应大于被保护建筑物。必要时进行强夯振动监测。 当强夯施工对人工边坡、海堤、挡墙等建 ( 构)筑物可能产生侧向挤压影响时,应通过现场深层水平位移测试确定安全距离。 施工中必须监控每个夯点的最后两击平均夯沉量,控制标准应符合表 的规定。 强夯施工应遵循双控原则,既要控制夯击次数达到设计要求,又要控制最后两击平均沉降量满足表 的规定。当夯击次数达到设计要求而夯点的最后两击平均
23、沉降量不满足表 的规定时,应适当增加击的夯击次数。采用柱型夯锤施工时,最后两击平均沉降量标准可通过试夯适当放宽要求。 饱和度较高的黏性土地基,强夯后严禁轮式车辆碾压,以防止产生 “ 橡皮土” ;雨期施工时,夯后地基不得发生 “ 泡槽”情况;冬期夯后地基暂时不施工时,宜铺填一定厚度的虚土防冻或覆盖。施工基础垫层时应先清除夯后地基的保护层。 施工场地准备 必须对强夯场地和周边环境进行调 ( 探)查,查明场地内及周边地上、地下建 ( 构)筑物和各种地下管线的位置及埋深等,并予以清除或采取必要的保护措施。 宜根据经验预估或通过试夯确定场地平均夯沉量 ( 或抬升量) ,按设计基底高程和预留平均夯沉量进行
24、土方平整作业。施工场地平整前应清除地表的耕植土、污染土、有机物质等。平整后的场地应具有足够的承载能力,能满足机械作业的要求。 当地表土较松散不能承受强夯机械的重量时,宜铺设一定厚度的粗骨料垫层,或采取预压、低能量预夯等处理措施。 应用 方格网测量夯前场地标高。 施工现场可根据需要设置临时排水系统。 施 工 机 具 强夯锤应采用铸钢制造,一般底面为圆形,重 。普通强夯锤一般对称设置个贯通的排气孔,孔径 ;夯锤普通夯锤直径为 ;夯锤底的静压力值一般为 ,地基土颗粒越粗,锤底静压力越大。置换强夯或孔内深层强夯的夯锤直径一般为 ,不设排气孔,其锤底静压力值可取 。 强夯施工应采用履带式起重机或其他专用
25、设备。应根据所需夯击能量选用合适的起重机,其有效起吊高度和回转半径应满足施工要求。当施工高能级强夯时,起重机应配置龙门架。 采用的脱钩装置必须可靠、灵活,有足够的强度和耐用性。脱钩时不得发生锤与钩不脱离现象。 应根据工程规模,配备相应型号与数量的推土机。置换强夯或孔内深层强夯应配备装载机填料。 施 工 作 业 普通强夯按下列步骤施工:清理并平整施工场地至起夯面高程,标出第一遍夯点位置。 强夯机就位,夯锤置于夯点位置,测量夯前锤顶高程。 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,放下吊钩,测量锤顶高程。若发生夯锤歪斜情况时,应及时将夯坑底面整平。 按设计规定的夯击次数及最后两击沉
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