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1、 8000kN.m 能级强夯在 XX 净化厂西区120 万平方米山区非均匀回填地基处理工程中的应用单 位：XX 工程重型机械化公司姓 名： 日 期： 1 8000kN.m 能级强夯在 XX 净化厂西区120 万平方米山区非均匀回填地基处理工程中的应用一、工程概况XX 化工股份有限公司 XX 分公司 XX 净化厂是国家重点工程项目，川气东送工程的重要项目。厂址位于 XX 省 XX 县 XX 镇 XX 村（XX 坝） ，在 XX 镇西南约2.5 公里，正南距 XX 县约 20 公里，西距 210 国道约 20 公里，交通便利，介于北纬 310608314957、东经 10722291083247。
2、XX是目前国内继中石油罗家寨大型高含硫天然气之后的又一重大发现，预计 2008年探明天然气地质储量 2100108m3。动用地质储量 1500108m3，净化厂建成后生产能力为年产 150108m3天然气。XX 天然气净化厂原厂址（东区）2006 年已经按原设计方案平整场地并对填土层进行了强夯加固处理。西区是在原计划净化厂（东区）的基础上，将规模向西扩大一倍，西扩区域南北长约 800 米，东西长约 900 米。本工程要对东区有变化的区域和西区的填方区，在回填的过程中对填土层进行强夯加固处理，以提高其密实度。项目地基处理工程由中国建筑西南勘察设计研究院设计，西区填方区分 5层进行强夯施工：350
3、m 标高层、358m 标高层、366m 标高层、374m 标高层和380m 标高层，强夯能级 90%以上为 8000kN.m，填方厚度较小的区域采用 4000kN.m和 3000kN.m 能级，五层强夯地基处理施工总面积为.49 m2。经过招投标，强夯施工由六家施工单位共同完成，本文介绍 XX 工程重型机械化公司在本工程中的施工概况及其施工区的检测情况。二、工程地质条件1.地形地貌拟建场地位于 XX 盆地东部，大巴山南坡前山带，属盆地边缘低山丘陵区，构造剥蚀地形，地形起伏较大，地貌属低山峡谷区。场区内总体地势北高南低，2 北部是低矮山丘，南部小河从场地南侧流过。场地西、北、东三面属低山丘陵，山
4、顶海拔在 450500m 之间，山丘相对高差在 60150m 之间，自然坡度在2030 度之间。2.地层结构及岩性特征勘察过程中场区范围内出露地层主要为侏罗系中统上沙溪庙组泥岩、砂岩和砂质泥岩等，第四系松散层则以残坡积层、坡积层、冲洪积层和人工填土为主。从上至下分述如下：1 填土层（Q4ml）:杂色，主要由粘性土组成，含少量碎块石及有机质，层厚在 0.84m 之间，主要分布于村落附近。2 粉质粘土层（Q4pd）：褐色，流塑，饱和，主要由粘粒和粉粒组成，含植物根及有机质，断续分布于山谷之间的水田、水塘中，层厚在 0.31.9m之间。2-1 粉质粘土层（Q4el+dl）：褐色，软塑，湿，主要由粘粒
5、和粉粒组成，含少量碎石，植物根及有机质，主要分布于山间谷地中，层厚在 0.146.0m 之间。2-2 粉质粘土层（Q4al+pl）：为第四系冲洪积形成，褐色，可塑，稍湿，主要由粘粒和粉粒组成，含少量碎石，主要分布于山间谷地中，层厚在0.210.5m 之间。3 细砂（Q4al+pl）：灰色，松散稍密实，稍湿湿，主要由长石、石英组成，含少量粘粒，呈透镜状分布，主要分布于河谷阶地，层厚在0.910.2m 之间。4 角砾（Q4al+pl）：呈透镜状分布，层厚在 0.81.9m 之间。5 泥岩、砂质泥岩层（J2s）：为软质岩石。侏罗系中统上沙溪庙组，岩层产状为 15655 度，岩层节理裂隙不发育，棕红色
6、，薄至中厚层状，块状构造，泥质胶结。根据风化特征，将该层分为全风化层（r3） 、强风化层（r2） 、中等风化层（r1）和未风化层。6 砂岩层（J2s）：为硬质岩石。侏罗系中统上沙溪庙组，岩层产状为15655 度，岩层节理裂隙不发育，细粒结构，钙泥质胶结，薄中厚至巨厚3 层状构造，锤击声脆，难击碎，回弹大，风化物呈砂粒状。根据风化特征，将该层分为全风化层（r3） 、强风化层（r2） 、中等风化层（r1）和未风化层。三、强夯设计方案及施工参数的确定1.本工程地基处理方案因有净化厂东区强夯处理的成功经验，建设单位结合现场实际情况，经过在工期、建设投资、质量保障等各个方面的综合对比，决定西区地基处理方
7、案仍然采用强夯工艺。2.设计院初步设计的 8000kN.m 能级强夯施工参数：（1）350m 标高层后巴河区强夯：强夯能级 8000kN.m，主夯点 6 米正三角形布置，分两遍进行，每点 10-14 击，以最后两击平均夯沉量150mm 控制，若不满足适当增加击数；两遍点夯后用 2000kN.m 能级满夯一遍，3 击，夯印搭接 1/3，不得留有空白。（2）358m 标高层、366m 标高层、374m 标高层和 380m 标高层强夯：主夯能级 8000kN.m，主夯点 8m8m 正方形布置，分两遍进行，第二遍在第一遍四个主夯点中间插点，每点 10-14 击，以最后两击平均夯沉量150mm 控制，若
8、不满足适当增加击数；两遍主夯后在第一遍或第二遍相邻两个主夯点中间插点施工加固夯，能级 4000kN.m，以最后两击平均夯沉量100mm 控制，若不满足适当增加击数；加固夯后用 2000kN.m 能级满夯两遍，3-4 击，夯印搭接 1/3，不得留有空白。（3）地基处理后要求新填土层的压实系数应不小于 0.97，并且地基承载力特征值不小于 200kPa，压缩模量不小于 12Mpa。3.试夯及最终施工参数的确定建设单位安排了其他施工单位于 2008 年 1-2 月在后巴河区 350m 标高层进行试验性施工，并于施工结束 2 周后进行了科学严格的检测，根据检测结果，结合现场实际情况及东区的施工经验，最
9、终确定了大面积强夯施工 8000kN.m 能级强夯施工参数：350m-380m 标高层：强夯能级 8000kN.m，主夯点 6 米正三角形布置，分两遍进行，每点 10-14 击，以最后两击平均夯沉量150mm 控制，若不满足适当增加击数；两遍点夯后用 2000kN.m 能级满夯一遍，3 击，夯印搭接 1/3，不得4 留有空白。且点夯施工时，夯坑周围不应发生过大隆起，不因夯坑过深而发生提锤困难。夯点布置如图所示：四、工程实施概况1.施工组织根据工程规模大、工期短、地基处理难度大的特点，XX 工程重型机械化公司成立了项目经理部，对工程实施项目法管理。项目经理部由项目经理、项目副经理、HSE 经理、
10、项目技术负责人、安全组、质检组、施工组、技术组、设备管理组等组成，共投入施工人员 100 人左右。强夯合同施工面积 23 万平方米，计划工期 167 天。2.施工机械设备及材料投入本工程的主要施工机械设备包括 5 台 W200A 履带式起重机，2 台 W1101履带吊车，1 台 QU25 履带式起重机，1 台山推 SD16 推土机，1 台 KATO400E 汽车式起重机，17.8T-43.8T 夯锤，轻、重型龙门架，自动脱钩器，全站仪、经纬仪、水准仪及其它机械设备。强夯施工主要消耗油料、设备配件和钢丝绳。第一遍夯点 8000kN.m第二遍夯点 8000kN.m5 3.施工工艺本工程 8000k
11、N.m 能级强夯施工工艺流程为：场地平整测量放线第一遍8000kN.m 主夯夯坑回填，场地平整测量放线第二遍 8000kN.m 主夯夯坑回填，场地平整测量放线第三遍 2000kN.m 满夯场地平整，高程测量交付检测检测验收。4.质量控制标准强夯地基质量检验标准见下表：允许偏差或允许值项序检查项目单位数值检查方法1地基强度设计要求按规定方法主 控 项 目2地基承载力设计要求按规定方法1夯锤落距mm300钢索设标志2锤重kg100称 重3夯击遍数及顺序设计要求计数法4夯点间距mm500用钢尺量5夯击范围(超出基础范围距离)设计要求用钢尺量一般项目6前后两遍间歇时间设计要求五、强夯地基处理检测手段本
12、工程的检测综合采用了平板静载荷试验、超重型动力触探、钻探、大容重试验、室内土工试验、物探等多种手段对检测资料进行了对比验证，这里着重介绍以下三种检测手段：1静载荷试验先将试验点位置向下开挖约一定深度，并找平，在其上铺设 100150mm中粗砂，压实、再铺设正方形钢板（承压板）并堆载。主梁与承压板之间采用500T 油压千斤顶加、卸载，在承压板上对称安置六只自动位移计，记录承压板在要求荷载作用下的沉降量（现场试验装置示意图如下） 。6 2. 动力触探试验动力触探是利用一定落锤的能量，将与触探杆相连的圆锥形探头打入土层，根据打入的难易程度（贯入度）得到每打入一定深度所需的锤击数，以此判定地基土的工程
13、特性(密实度,均匀性及预估承载力)。本工程检测采用超重型动力触探试验（N120） ，试验时，依次记录每打入10cm 的锤击数。若 10cm 击数超过 50 击，可终止。记录格式为 N=50 击实际贯入深度（厘米） 。N120 动探击数与承载力特征值的关系可参考工程地质手册中碎石土 N120 与承载力特征值 fk 的关系表：N120击数3456810121416fk（kpa）250300400500640720800850900试验装置图如下：7 3物探（瑞雷波试验）瑞雷波法是一种利用瑞雷波的运动学特征和动力学特征来进行工程质量检测及工程地质勘察的地球物理检测方法，通过地面瞬态瑞雷波测试与 N1
14、20动力触探和静载荷试验进行对比、验证，掌握地基承载力分布情况、地基均匀性以及强夯加固深度、影响深度范围等。本工程选用的是瞬态瑞雷波法，该法是在激振时产生一定频率范围内的瑞雷波，并以复频形式传播。现场采用纵排列接收瑞雷波，通过现场试验，根据场地情况，选择合适的工作的偏移距、道间距、记录长度、采集间隔等参数。测试原理简图如下：8 六、检测结果1.静载荷试验本工程静载荷试验按不同施工层分别进行，并按要求在原状土区域不超过1500布置一个测点，重叠区域不超过 3000布置一个测点，试验分 8 级进行，每级加载量约为 50kPa。最大加载量为地基设计承载力特征值的 2 倍，即400kPa（4800KN
15、） ，其平板上堆载荷载大于 4800kN。静载荷试验共做 9压板试验点 23 个，12压板试验点 57 个。其中 9压板各试验点最大试验荷载均为 3600kN（400kPa） ，地基最大沉降为 18.92 mm-34.77mm，各试验点 p-s 曲线上未出现明显的拐点，按地基承载力特征值的确定方法，9压板试验区地基承载力特征值不小于 200kPa。12压板各测点最大试验荷载均为 4800kN(400kPa),地基最大沉降为 11.44mm-27.23mm，200kPa压力对应的压板沉降为 8.48mm-14.82mm。各测点 p-s 曲线上未出现明显的拐点，按地基承载力特征值的确定方法，12压
16、板试验区地基承载力特征值不小于200kPa，满足设计要求。根据实际情况和以往经验得出回填土压缩模量在 14Mpa-18Mpa，满足设计要求。2超重型动力触探本工程顶层和底层每 300m2布置一个触探检测点，重叠部分每 600m2布置一个触探检测点，共布置 453 个检测点。剔除异常值后依据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）对试验锤击数进行杆长修正，各层面修正后统计得到的（N120）锤击数平均值均大于 4 击，锤击数均匀且较高，可见天然原状土和回填土层经强夯处理后力学性质明显提高，承载力满足要求。3.物探本工程每层标高强夯完成后，标段内布置不少于一条测线进行地面瞬态瑞雷波及地质雷达测试，测线与 N120动力触探和静载荷试验点重合，以便地面瞬态瑞雷波测试与 N120动力触探和静载荷试验进行对比、验证。测线布置在重要的建（构）筑物区域。（1）
