地基强夯工程专项施工方案.docx
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地基强夯工程专项施工方案
地基强夯工程专项施工方案
编制：
审核：
审定：
批准：
岩土工程公司
年月日
1.施工编制依据
1.1本施工组织设计根据以下文件编制：
1.1.1《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012；
1.1.2《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002；
1.1.3《建筑工程施工质量验收标准》GB50300—2013；
1.1.4《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025－2004；
1.1.5《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；
1.1.6《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2012；
1.1.7《建筑施工现场环境与卫生标准》（JGJ146-2004）；
1.1.8《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；
1.1.9《岩土工程勘察报告》
某建筑设计院有限公司（2015年6月）
1.1.10《基础平面图等设计图纸》·某规划设计研究院（2015年10月）
1.1.12《地基基础方案专家论证意见》2016年1月10日
1.2工程概况
拟建场地地处开发区，位于某路以北，某路以东，地理位置优越，交通十分便利。
该工程总规划用地10.561hm2，根据场区地形及地质情况，规划划分为3个区（A区、B区及C区）。
现场场地高低不平，操场部位有一深沟。
操场、篮球场及实验楼部分区域因回填深度较深，超过7m。
本工程±0.000所对应的绝对标高为2102.15m。
中学部室外坪-0.450m，承台梁顶面标高-0.700m，架空板顶面标高-0.700m，板厚100mm，板底标高-0.800m（相当于绝对标高2101.35m），预计强夯夯沉量400-500mm，夯后要留置200-300mm厚扰动层人工挖除，故起夯面标高为2102.05m。
强夯施工前用挖土机将场地分区整平，整平标高允许误差为±100mm，多余土方可向北侧需要回填区域挖运。
本强夯工程专项施工方案主要针对中学部场区回填土区域地基处理进行编制，其余部位根据建设单位及总包单位要求，如需要地基处理，可参考本方案执行，或另行编制施工方案。
依据《中学部场区回填土地基处理意见》，至2016年1月5日，中学部场区回填工程已基本完毕，原场地标高在2097.67-2099.17米之间，现回填至2102.15-2103.87米，经现场实地测量回填厚度在3.0-6.0米之间（施工单位实测）。
经勘察、设计部门协商一致同意采用强夯法对中学部场区回填土地段进行地基加固处理，具体要求如下：
1、有效加固深度的确定:
根据现场实测回填厚度在3.0-6.0米之间，经查阅地质报告，原地基存在杂填土，故有效加固深度确定为5.0-7.0米。
2、根据现行规范及当地地区经验确定单击夯击能2000kN.m-3000kN.m左右。
3、强夯后的地基土最小承载力特征值要求不小于120kPa，压缩模量不小于Es=4MPa，强夯后地基承载力特征值应通过现场足尺载荷试验确定，强夯后地基均匀性应采用动力触探或其他原位测试手段进行测定并出具场地地基处理检验评价报告（应由有相应资质的部门出具检测报告）。
1.3场地工程地质条件及水文地质条件
1.3.1场地工程地质条件
1.自然气候条件
勘察场地地处某开发区，该地气候属于北温带半大陆季风区，四季分明,春季干旱多风、夏季炎热多雨、秋季凉爽容易旱涝、冬季寒冷干燥少雪。
常年风向以西南风为主，夏季偏南风，冬季偏北风，1-3月风力最大，平均4-5级左右。
年平均气温13℃，6-8月平均气温26℃，12、1、2月平均气温-5℃左右，历年绝对最高温度42.1℃，绝对最低温度-23.0℃,年平均降雨量553毫升左右，年最大降水量789毫升左右，全年降水有50%集中在7、8月份。
气温变化冬、夏两季较小，春秋两季较大，最大冻土深度Zo=0.5m。
自然地理条件对建筑物没有不利影响，但夏、冬季节对建筑施工有一定的影响，须采取一定的防范措施。
2.区域构造及地形地貌
向斜盆地位于某省马蹄形旋卷构造体系的外环东部边缘。
全市构造特征是，褶皱平缓舒展而不甚发育，除较高一级的某向斜外，其它系与某向斜相伴生的次级小型褶皱；该处位于某向斜东翼，区内断层构造较为发育，受某向斜构造的影响，构造以张性正断层为主，经调查及查阅有关资料，该构造已基本稳定，对该工程不存在影响，在勘察场区附近无全新构造活动迹象。
由于场区构造处于相对稳定时期，故可以不考虑地质构造对场地的稳定影响。
场区地形起伏较大，钻孔地面标高最大值2101.22m,最小值2097.67m,地表相对高差3.55m。
场地所处地貌类型属山前冲洪积微地貌单元。
1.3.2水文地质条件
1.地下水类型及埋深
本次勘察在钻探控制深度范围内，揭露到一层地下水，初见水位及稳定水位见表1：
数据
个数
初见水位埋深（米）
初见水位标高（米）
最小值
最大值
平均值
最小值
最大值
平均值
34
1.55
6.85
4.41
92.76
96.60
95.13
稳定水位埋深（米）
稳定水位标高（米）
最小值
最大值
平均值
最小值
最大值
平均值
1.25
6.48
4.09
93.04
96.98
95.45
该地下水主要赋存在①层杂填土、②层淤泥及⑤层粉质粘土层中，为第四系孔隙潜水，水位变化趋势随季节变化而变化，最高水位一般在7-10月份。
水源主要由场区附近招村水库及大气降水、地表水渗漏补给。
根据临近资料和区域地质资料，近年（3-5年）来最高水位埋深标高在2097.00米左右。
现中学部回填至2102.15-2103.87米，地下水位对强夯工程影响不大。
该工程在采用换填处理时应考虑其地下水对该工程的影响，做好必备的排降水措施，降水方法可采用集水明排。
1.3.3地层条件
在本场区勘察控制深度范围内，揭露地层自上而下依次为杂填土、淤泥、淤泥质粉质粘土、细砂夹层、粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土、强风化闪长岩、中风化闪长岩、强风化粉砂岩、中风化粉砂岩共十层。
中学部原场地标高在2097.67-2099.17米之间，现回填至2102.15-2103.87米，经现场实地测量回填厚度在3.0-6.0米之间（金城公司实测）。
以下勘察报告所提厚度及层底埋深参数皆为回填以前参数，现将上层土层分述如下：
①层杂填土（Q4ml）:
褐色,松散,湿,粘性土含少量砖渣、灰屑、植物根系等。
场区普遍分布，厚度:
0.40-4.10m,平均1.68m;层底标高:
2095.43-2099.82m,平均2097.87m;层底埋深:
0.40-4.10m,平均1.68m。
②层淤泥（Q4al+pl）:
黄褐色-黑褐色,流塑,土质较均匀,无腥臭味,含有机质,有机质含量在5%-10%之间，土体摇震反应中等,无光泽反应,干强度及韧性很低，该层为附近村水库在二十世纪五十年代建的拦水坝所形成，该层主要分布在A区（中学部）及小学部的西南角32#孔附近，厚度:
1.50-3.80m,平均2.31m;层底标高:
2092.89-2096.37m,平均2094.21m;层底埋深:
2.80-5.60m,平均4.29m。
层淤泥质粉质粘土（Q4al+pl）:
灰褐色,流塑,土质较均匀，内含少量有机质，有机质含量小于5%，土体摇震轻微，稍有光泽反应，干强度及韧性较低。
该层为附近村水库在二十世纪五十年代建的拦水坝所形成，该层主要分布在A区（中学部）及小学部的西南角32#孔附近，厚度:
0.70-2.60m,平均1.40m;层底标高:
2090.75-2095.66m,平均2092.96m;层底埋深:
3.10-8.20m,平均5.47m。
-1层细砂（Q4al+pl）:
黄褐色,稍密,湿,砂的成分为长石、石英,颗粒较均匀、纯净,局部夹薄层粉土。
场区局部揭露，厚度:
0.60-1.40m,平均0.98m;层底标高:
2091.69-2093.31m,平均2092.77m;层底埋深:
5.20-6.70m,平均5.75m。
层粉质粘土（Q4al+pl）:
褐色,可塑,土质较均匀,孔隙较发育,局部含粉粒,稍有光泽,干强度及韧性中等。
场区的局部有揭露，厚度:
0.70-2.10m,平均1.46m;层底标高:
2090.17-2092.53m,平均2091.19m;层底埋深:
6.50-7.60m,平均7.18m。
2.施工准备
2.1设计及现行规范要求
2.1.1.设计要求
1、强夯处理后的地基土最小承载力特征值要求不小于120kPa，压缩模量不小于Es=4MPa。
2、强夯有效加固深度5.0-7.0m。
3、强夯处理范围应大于基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2至2/3,并不宜小于3.0m。
考虑到地面沉降均匀，整个中学部及小学部西南角回填区域需全部进行强夯处理。
中学部及小学部西南角强夯处理面积约10674㎡。
2.1.2强夯施工参数及工艺确定
强夯施工前应进行现场试夯，根据试夯结果确定合理的施工参数作为正式施工的依据。
试夯数据必须做到真实、细致。
1、强夯处理厚度的确定及分区
第5页已提到，起夯面标高确定为12.05m，再根据勘察报告各个勘探点的杂填土层层底标高，计算出各个点的填土厚度，如下图所示：
依据各个点的回填厚度，将整个中学部回填区域划分为两个强夯区域，中学部B区、C区、办公区填土厚度4.09-5.5m，采用强夯能量为2000kN.m，中学部A区及小学部西南角填土厚度5.37-6.63m，采用强夯能量3000kN.m，分区界限在中学部A区向北外扩4.0m处，具体强夯范围分区图详见下图所示：
2、强夯施工参数
根据类似工程施工经验、设计要求、参照施工规范，考虑到中学部及小学部西南角存在第②层淤泥及
层淤泥质粉质粘土，为降低强夯对软弱下卧层的影响，防止软弱下卧层地下水位上升，造成下部填土承载力下降，达不到预期效果，故点夯能量不宜过高，本工程中学部B区、C区、办公区填土厚度4.09-5.5m，采用强夯能量为2000kN.m，中学部A区及小学部西南角填土厚度5.37-6.63m，采用强夯能量3000kN.m，满夯1000kN.m。
其余回填较深部位如操场、篮球场、实验楼区域，可采用2000kN.m夯击能量分层强夯进行地基处理，尽量控制每层填土厚度不超过5.0m。
本工程中学部及小学部西南角部位强夯施工的夯点平面布置示意图如下：
本工程中学部及小学部西南角部位强夯施工的主要技术参数见表2。
强夯施工参数表表2
夯别
夯能量
（kN.m）
锤重/落距
（kN/m）
布点
方式
夯间距
（m）
总夯击数
工程量
中学部B区C区办公区
点夯
2000
165/12.2
正方形
5.0×5.0
8～10
416点
点夯
2000
165/12.2
正方形
5.0×5.0
8～10
满夯
1000
100/10
搭接形
搭接1/4锤印
1～2
5176㎡
中学A区及小学西南角
点夯
3000
165/18.2
正方形
5.0×5.0
8～10
441点
点夯
3000
165/18.2
正方形
5.0×5.0
8～10
满夯
1000
100/10
搭接形
搭接1/4锤印
1～2
5498㎡
注：
夯点的夯击次数根据以下原则确定：
①最后两击的平均夯沉量≤50mm。
②夯坑周围地面不发生过大隆起。
③不因夯坑过深发生起锤困难。
针对两种强夯能量，选取2块试夯区，2000kN.m试夯区位于回填场地西北角，面积约30m×30m，3000kN.m试夯区位于回填场地西南角，面积约30m×30m。
2块试夯区位置及中学部及小学部西南角强夯夯点平面布置图如下页所示：
2、施工方法及主要技术措施
（1）点夯施工
点夯采用夯击能为2000/3000kN.m，点夯两遍，主夯点正方形布置，夯点间距5.0m×5.0m，次夯点插于主夯点之间，每点8-10击左右，夯击数以最后2击的贯入度控制为主,最后两击的平均夯沉量≤50mm。
（2）最后进行满夯施工，满夯一至两遍，满夯采用1000kN.m夯击能，每点1-2击，锤印搭接。
2.2施工技术准备工作
1、组织有关人员熟悉施工图纸的内容。
2、审查工程的坐标、标高位置与实际情况是否相符，熟悉地质资料。
3、组织有关人员学习、熟悉有关本工程的技术规范与标准。
4、了解建设单位可以提供的各项施工条件。
5、向管理人员进行技术质量安全交底。
6、建立健全施工现场各项管理制度。
2.3物资准备
材料、构（配）件、制品、机具和设备是保证施工顺利进行的物资基础，这些物资的准备工作必须在工程开工之前完成。
本工程主要的物资为柴油及钢丝绳等，根据各种物资的需要量计划，分别落实货源，安排运输和储备，使其满足连续施工的要求。
2.4劳动组织准备
2.4.1管理人员配置
根据工程管理需要，本工程拟投入管理人员9名，根据施工准备和进展情况，全体人员将于施工前全部进驻现场。
主要施工管理人员表表3
职务
姓名
职称
上岗资格证明
已承担在建工程情况
证书名称
级别
证号
专业
项目数
项目名称
项目经理
高级
工程师
建造师
一
建筑工程
无
/
项目总工/
项目副经理
工程师
建造师
二
建筑工程
无
/
安全员
助理
工程师
安全员
建筑工程
无
/
施工员
助理
工程师
施工员
土建工程
无
/
施工员
助理
工程师
施工员
土建工程
无
/
质检员
助理
工程师
质检员
土建工程
无
/
材料员
工程师
材料员
建筑工程
无
/
机械员
/
机械员
建筑工程
无
/
资料员
助理
工程师
资料员
建筑工程
无
/
2.4.2主要劳动力计划表4
序号
人员名称
数量
1
强夯机司机
2名
2
施工班长
2名
3
测量工
2名
4
强夯操作工
2名
5
机械修理工
1名
6
推土机司机
1名
7
后勤服务人员
1名
2.4.3主要机械设备
对进场的设备机具及时进行安装和调试，开工之前应进行检查和试运转。
主要施工机械设备表表5
序号
机械设备名称
型号、规格
数量
（台）
国别产地
制造年月
备注
1
履带式强夯机
W50A
1
国产
2010
强夯施工
2
强夯锤
16.5T
1
自制
2010
点夯施工
3
强夯锤
10T
1
自制
2009
满夯施工
4
水准仪
DS2型
2
国产
2011
高程测量
5
全站仪
SET500
1
苏光
2012
定位放线
6
客货车
施工服务
2.5施工现场准备
2.5.1.施工场地的测量定位放线
1、整个施工场区的测量、定位及高程控制，应以业主提供的有关测量放线依据为准。
2、所用测量仪器，应定期检验确保精度。
对测量基准点需定期与建设单位提供的基准点进行核对，签认后方可使用。
3、预先设置场地施工用测量坐标点（控制桩）和水准点。
应对所有测量标志进行妥善保护，设明显标志和专人保管，直至竣工验收后。
4、桩位及夯点的测量定位按三级管理模式进行；由专业测量人员施放，复核无误后交项目经理部质量负责人核查，签字批准后交施工机组。
施工前再由施工机组进行复核。
2.5.2安装、调试施工机具于固定的机具要进行就位、搭棚、接电源、保养和调试等工作。
对所有施工机具都必须在开工之前进行检查和试运转。
3.施工部署
3.1工程施工目标
⑴质量目标：
严格按照设计文件及施工规范要求施工，施工质量确保合格。
⑵安全目标：
严格进行安全管理，确保伤亡零事故。
⑶工期目标：
在建设单位和总包单位要求工期内完成施工任务，考虑到遍间歇时间，强夯施工工期40个有效工作日。
强夯施工完毕2周开始做夯后测试。
3.2、工程施工进度安排和空间组织
⑴工程主要施工内容及施工进度安排
本工程主要强夯施工内容为中学部及小学部A区3-1～3-2*3-A～3-B区域，施工时应首先进行试夯区施工，然后自小学部A区3-1～3-2*3-A～3-B区域开始施工。
预计年月日强夯开始施工，因回填土30%位建筑垃圾，70%为粘性土，须考虑遍间歇时间不少于2～3周，年月日强夯施工完毕，年月日-日做强夯地基静载荷试验及动探试验或其他原位测试试验，年月底出检测报告，2016年月上旬报质监站验收。
⑵空间组织（整体施工顺序）
根据中学部回填区域图纸，包括小学部西南角强夯面积约10674平方米，拟投入1台50吨强夯机施工，施工时应首先在场区西部地下污水管线东侧挖设隔振沟，然后先施工试夯区，然后自小学部A区3-1～3-2*3-A～3-B区域开始施工3000kN.m区域。
强夯由东向西，到达西部污水管线后调头，之字形施工，整体由北向南施工。
施工完3000kN.m区域后，再施工北部2000kN.m区域，最后进行满夯。
以上皆采用先点夯施工两遍，再满夯施工一至两遍的工序。
4.主要施工工艺
4.1施工工艺流程
本工程强夯施工工艺流程见下图：
4.2主要的施工方案及施工措施
根据设计要求并结合本工程场地地质条件，我公司对场区的强夯施工的主要技术措施如下：
严格执行试夯方案确定的强夯施工参数，强夯点夯夯击能采用2000/3000kN·m，满夯夯击能量1000kN·m。
单击夯击能为2000/3000kN.m，施工工艺采用两遍点夯一至两遍普夯，夯击点布置采用正方形布置，第一遍夯点间距为5.0m，正方形布置；第二遍夯点在第一遍四个相邻夯点的中间插点，间距也为5.0m，正方形布置；两遍夯击点整体呈梅花型布置，每点8-10击，且满足最后2击平均贯入度不超过5cm。
普夯夯能1000kN.m，单点夯击次数1-2击，按1/4锤印搭接。
满夯应在解冻后进行，并考虑冻土层夯入地层深度的影响。
专家组建议满夯后地面整平标高以下采用一定厚度的灰土垫层作为隔水找平层，拟建场地周边做好截水、排水设计。
4.3施工方法及技术控制措施
4.3.1施工准备
①施工前应查明场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因施工而造成损坏。
②施工前用推土机将场地分区整平，整平标高允许误差为±100mm。
整平时进行初步压实，以便施工机械行走。
③强夯施工前应对原状土进行原位测试和室内土工试验，与强夯处理后的原位测试和室内土工试验结果进行比较，以确定处理效果。
④强夯施工现场设置配电箱，一个为维护用电，一个为照明用电。
⑤由于每遍点夯后根据地层条件及设计要求应有一定的间歇时间，为保证吊车连续施工，施工时以每台吊车一周可完成的工作量为基准划分施工区域，以便完成一个区域后直接进入下一区域进行施工，这样既能保证间歇时间，又能形成流水作业，提高工作效率。
4.3.2强夯施工的基本要求
①施工机械采用带有自动脱钩的履带式起重机。
履带式起重机配备无缝钢管或角钢门架，防止落锤时机架倾覆。
②强夯施工应严格按规定的强夯施工设计参数和工艺进行，并控制或做好以下工作：
1）起夯面整平标高允许误差为±100mm。
2）夯点位置允许偏差为200mm。
当夯锤落入坑内倾斜较大时，应将夯坑底填平后再夯。
3）夯点施工中质量控制的主要指标为：
每个夯点达到要求的夯击数；要求达到的夯坑深度；最后两击的夯沉量小于试夯试验确定的值。
4.3.3施工参数
4.3.3.1夯锤
夯锤选用重10～18t、直径2.0～2.5m、锤底静压力25～40kPa、锤底带有4个对称排列圆形气孔的钢锤，气孔直径宜为250mm～300mm。
4.3.3.2夯击遍数及夯击能
强夯工艺采用二遍点夯，完成后进行一至两遍满夯。
主夯、次夯的夯击能为2000/3000kN·m，满夯的夯击能为1000kN·m，施工前要通过钢尺检查提升高度，以保证夯击能。
4.3.3.3夯点间距
强夯夯点布置按梅花形布置，夯点间距第一遍夯击点间距5.0m，正方形布置；第二遍夯击点位于第一遍夯击点间。
满夯要求夯印搭接，搭接部分不应小于锤底直径的1/4。
4.3.3.4单点夯击次数及收锤标准
根据现场试夯得到的夯击次数与夯沉量关系曲线，确定每遍点夯的单点夯击次数8-10击，并应同时满足下列条件：
（1）夯坑的压缩量（夯沉量）最大、夯坑周围隆起最小为原则；
（2）最后两击的平均夯沉量：
2000/3000kN.m不宜大于5cm；
（3）夯坑周围地面不应发生过大隆起（隆起量不超过10cm）；
（4）不因夯坑过深而发生起锤困难。
4.3.3.5遍间间歇时间
为保证土中超孔隙水压力的充分消散，每遍点夯完成后，要进行一定时间的间歇再进行第二遍点夯的施工，对于渗透性较差的黏性土和饱和度较大的软土地基应不少于2周，对于渗透性较好且饱和度较小的地基，可以连续夯击施工。
本工程场地为回填土，30%为建筑垃圾，70%为粘性土，渗透性较差，宜考虑不少于2周的遍间歇时间。
4.3.4强夯施工
本次强夯采用多遍夯击，次序为:
主夯-次夯-满夯，能级依次减小.每遍夯完后应将地面推平。
4.3.4.1夯机拼装
强夯机采用履带吊车，夯锤脱钩采用自动脱钩器。
4.3.4.2夯击步骤
①清理并平整施工现场；
②标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；
③吊车就位，使夯锤对准夯点；
④测量夯前锤顶高程；
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，若发现因坑底段斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；
⑥重复步骤⑤，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击，并做好夯击记录；
⑦重复步骤③至⑥，完成第一工作区第一遍全部夯点的夯击，然后进入第二工作区施工第一遍点夯；
⑧用推土机平整场地，并测量场地高程；
⑨在间隔时间后，由第二工作区返回按上述步骤逐次完成第二遍夯击，最后进行低能量普夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
4.3.4.3施工监测
施工过程中设专人负责下列监测工作：
1）开夯前应检查夯锤质量和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求；
2）在每一遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正；
3）按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量。
4）施工过程中应对各项参数及情况进行详细记录。
4.3.5强夯施工质量与验收
①检查施工过程中设专人检查各项测试数据和施工记录，不符合设计要求时应补夯或采取其它有效措施；
②强夯处理后的地基竣工验收承载力试验，应在施工结束后14d方能进行。
③竣工验收承载力检验的数量，应由设计单位明确。
依据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012，强夯地基承载力检验的数量，应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定，对于简单场地上的一般建筑物，每个建筑地基载荷试验检验点不应少于3点；对于复杂场地或重要建筑地基应增加检验点数。
④夯后有效加固深度内土层的压缩模量通过载荷试验确定。
⑤强夯地基均匀性检验，可采用动力触探试验或标准贯入试验、静力触探试验等原位测试，以及室内土工试验。
检验点的数量，可根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定，对于
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