1、南 水 北 调 中 线 荥 阳 2 标强夯试验方案编制：审核：批准：中国水利水电第十一工程局有限公司荥阳 2 标 2011 年 3 月 16 日 目 录一、 工程地质概况二、 试验目的三、 编制依据四、 试验工艺流程五、 试验区域以及试验参数确定六、 强夯试验时间安排七、 强夯试验数据统计分析八、 强夯试验设备选择九、 强夯试验组织机构以及过程控制十、 强夯试验质量控制措施十一、强夯试验施工中安全、文明施工措施强夯试验方案一、 工程地质概况本南水北调中线一期总干渠沙河南至黄河南段工程荥阳 2 标段，起点设计桩号XYD10+000，终点设计桩号 XYD23+973，荥阳-2 标长度为 13.97
2、3km。荥阳-2 标段共布置各类建筑物 19 座，包括：1 座河渠交叉建筑物，1 座渠渠交叉建筑物，1 座分水口门，10 座公路桥，6 座生产桥，见表 1-1。渠道过水断面为梯形断面。沿线以挖方为主，局部为半挖半填。渠道底宽 17.43m，底板纵坡 i1/23000，底板高程111.682111.02m，开挖深度 7.818.8m。本标段强夯基础处理桩号范围为 XYD15+90020+700m（不含枯河倒虹吸范围） ，自S232 省道西侧起，连霍高速公路南侧止，分区长度 4.5Km，该标段处理主要是半挖半填区段， 处理地层为湿陷性黄土，处理深度为 8m，要求消除地基混凝土全部湿陷量，设计荷载为
3、 200kpa。本标段沿线地表至渠底下 5m 范围内地层主要由黄土状粉质壤土及重粉质壤土构成。结构类型有黄土状土均一结构、粘性土均一结构和上粘性土为主、下软弱岩结构三种，并以黄土状土均一结构为主。黄土状土沿渠线分布广泛而连续。沿线黄土状土湿陷性在空间分布上的随机性较大，无论水平方向还是垂直方向都具有不均匀性。本渠段黄土状土多属非自重湿陷性黄土，个别地点具自重湿陷性，场地湿陷类型为非自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级多为 I 级（轻微） 。全新统冲积成因（alQ 4）的黄土状土多为中等湿陷性，湿陷深度一般 24m；上更新统冲洪积成因（alplQ 3）的黄土状土多为轻微中等湿陷性，局部具强湿陷性，湿
4、陷深度一般 38m，局部可达 10m。湿陷起始压力一般 10200kPa。二、 试验目的通过强夯试验确定最佳强夯试验参数，为下一步进行基础处理做好准备工作。三、 编制依据31 南 水 北 调 中 线 一 期 荥 阳 2 标 段工程施工招标文件（合同编号：ZXJ/SG/XYD-002） ；3.2 南 水 北 调 中 线 一 期 荥 阳 2 标 段工程施工图纸（合同编号：ZXJ/SG/XYD-002） ；3.3建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2002）及建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB50202-2002） ；3.4湿陷性黄土地区建筑规范 （GB 50025-2004） 。四、 试验程
5、序及工艺流程4.1 强夯实验步骤如下：4.1.1、施工准备（1）场地平整，清除表层腐殖土，报请监理验收。（2）测量放线，定出控制轴线、强夯场地边线，标出第一遍位置，并在不受强夯影响地点，设置若干个水准基点。（3）选定试验点，对于原状土按照设计要求取样试验进行室内分析。4.1.2、强夯试验操作步骤（1）清理并平整施工场地；（2）标出第一遍夯击范围，并测量场地高程；（3）起重机就位，夯锤置于夯点位置；（4）测量夯前锤顶高程；（5）将夯锤起吊到预定高度，自由下落至地面，测量锤顶高程，及时做好现场记录。若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，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
6、标准，完成一个点的夯击；（7）换夯点，重复步骤（3）至（6） ，完成第一遍全部夯点的夯击；（8）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；（9）在第一遍夯击间隔时间（南侧试验一区 1 周）后，按上述步骤完成第二遍夯击；（北侧试验二区）连续进行行第二遍夯击；（10）二序夯击结束用推土机将夯坑填平，并测量场地高程，进行满夯夯击，夯击 2-3 遍，夯击点互相搭接 1/3；（10）按照设计要求取样试验与原装土试验结果对比出具实验报告。4.2 强夯试验工艺流程强夯试验工艺流程如下：试验施工流程图夯击夯击面整平，测量质量检验总结设计施工记录确定施工参数施工准备不合格合格五、 试验区域以及试验参数确定5.1 试验
7、区域确定结合招标文件地质资料，荥阳二标总体地质条件变化不大，沿线地表至渠底下 5m 范围内地层主要由黄土状粉质壤土及重粉质壤土构成，根据现场情况，确定在渠道桩号为XYD17+13817+190 设置强夯试验区，分布在渠道两侧两个试验区，试验区面积为21*52m*2，渠道南侧为试验区一区，渠道北侧为试验区二区。强夯位置及试验区平面布置与试验区夯点布置见后附图。5.2 试验参数5.2.1 设计要求按照设计图纸要求：强夯处理深度 8m，强夯处理地层为湿陷性黄土，要求消除地基混凝土全部湿陷性，设计荷载 200kpa；强夯采用跳夯，一遍二序夯击方式，单击夯击能3000KN.m，夯击点为正方形布置，序夯击
8、点间距为 7m，序夯击点位于序夯击点位之间，点夯应整平夯坑，再以低能量满夯两遍。52.2、参数选择（1）前两序采用夯锤锤重 20t，夯锤落距 15m，锤底直径 2.5m。（2）满夯采用 20t 锤，落距 6m，夯击 2 遍，满夯夯击点一夯挨一夯布置，夯点与夯夯点搭接 1/3。（3）夯击击数确定按土体竖向压缩最大，两侧向移动最小的原则，通过单点试夯，观测夯击坑周围土体变形来确定夯击击数和夯击遍数，按规范规定，最后两击的平均夯沉降量不大于 50mm，并且夯坑周围地面不应发生过大的隆起。当夯击到每一击所产生的瞬时沉降量达到规范标准时，即认为基础已经夯实。此时的夯击数，即为最佳夯击次数。本次强夯试验每
9、夯击点的夯击数初定为 10 击。（4）两遍之间的间歇时间确定两遍之间的间歇时间取决于强夯产生的孔隙水压力的消散情况。一般土质颗粒细、含水量高、透水弱、粘土层厚的，间歇时间宜加长，间歇时间一般为 13 周；对于粘土或冲积土为 3 周左右；前一遍夯击完成后，间歇时间达到要求后将工作面推平，进行下一遍夯击。本工程属于地下水位较低、含水量较小粉质壤土，所以试验区间歇时间拟采用 1周时间。试验区不设间歇时间。六、 试验时间安排在强夯试验方案得到监理批复后立即组织现场强夯安排现场试验，我们初拟时间安排为：强夯试验时间列表 1区域序试验区 试验区一序 2011 年 -3-172011 年-3 月-20 20
10、11 年-3-172011 年-3 月-20二序 2011 年 -3-212011 年-3 月-22 2011 年-3-272011 年-3 月-30满夯 2011 年 -3-222011 年-3 月-23 2011 年-3-302011 年-3 月-31七、 强夯试验数据统计分析7.1 原状土试验强夯试验前在试验区内挖一组探坑，取样，得出夯前的技术数据，如：各层原状土的含水量、干容重、湿陷性、压缩性、剪切性试验指标，同时也可以绘制出土层深度与含水量、干密度的曲线图。原状土取样设在试验区内，取样深度距地面 12m。72 强夯后土工试验强夯试验后在试验区内挖一组探坑，取样，得出和试验前对应数据，
11、会出相应曲线，然后与夯前地质数据进行比较，得出最佳强夯试验参数，出具正是实验报告，上报监理工程师批准后作为强夯施工的控制参数。7.3 强夯数据记录分析表如下：7.3.1 黄土状重粉质壤土的物理力学参数值表 黄土状重粉质壤土的物理力学参数值表 2 序号、段名、类号 路固段（18）桩 号 IV108+000IV115+900土层名称、成因时代代号黄土状重粉质壤土（alplQ 23）试验项目 参数值天 然 含 水 量 w %天 然 干 密 度 d g/cm3比 重 Gs塑性指数 IP液性指数 IL粘聚力 C kPa自然快剪 内摩擦角 （）粘聚力 C kPa饱和快剪 内摩擦角 （）粘聚力 C kPa饱
12、和固结快剪内摩擦角 （）压缩系数 a1-2 MPa-1压缩模量 Es MPa小值渗透系数 K cm/s大值承载力标准值 fk kPa7.3.2 强夯试验现场记录标：单点试夯时瞬时沉降量记录表 3（水准仪测量） 桩号： 日期：夯击次数 夯击前原地面高程单位 m夯击后地面高程单位 m高差（mm）1-N 次（最佳夯击数）监理： 施工单位记录：八、 试验设备选择根据规范规定：圆形锤印易于重合，本工程选择圆形锤，夯锤直径 2.5 米,夯锤重 20吨。拟投入 50t 吨履带式起重机 2 台，采用自动脱钩装置，起重能力大于 1.5 倍锤重，最大落距为 25 米。九、 试验组织机构及配置根据试验要求成立试验小
13、组，由工程部统一负责，试验室、测量队、强夯施工队、调度配合。人员、设备配备如下：拟投入的主要人员表 4序号 工种 数量1 管理人员 12 技术人员 23 机械工 44 技术工人 65 普工 6投入的主要机械设备表 5序号 设备名称 规格 单位 数量1 履 带 起 重 机 50t 台 22 夯锤 20t 个 23 推土机 220 台 14 洒水汽车 5-10t 台 15 水准仪 台 2十、质量控制（1）所有参加试验人员要认真负责，严格按照有关规范及设计文件执行；（2）开夯前应检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求；（3）强夯点位偏差应小于 15cm,夯锤应保持垂直，其倾斜度应不大于 3
14、0；（4）在每遍夯击前，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。（5）施工过程中记录每个夯点的夯沉量作为原始记录。（6）在每遍重夯完成，推土机整平后，测量人员及时进行场地高程测量；（7）在重夯施工过程中，由于下雨造成夯坑积水，及时组织人员排除积水。（8）强夯试验必须以各个夯击点的夯击数作为施工控制数值，也可采用夯后确定的最后两击的相对沉降量小于 50mm 控制。夯击深度应用水准仪测量控制。（9）强夯试验应尽量避免雨雪天进行，以防止强夯场地积水，否则土质含水量增加，土质变软，会产生挤出现象，降低强夯效果。十一、强夯试验施工中的安全、文明施工措施（1）履带式起重机、夯锤
15、、自动脱钩装置要保持性能良好，操作机械工要持证上岗。（2）在试夯时或大面积夯击时要有专人指挥，闲散人员及与强夯施工无关的人员不得进入夯击现场 40 米范围内。（3）夯施工中的指挥人员、测量人员、推土机及其操作人员在夯锤下落的瞬间，要在夯击范围 40 米外的地方躲避。（4）强夯施工的夯锤系自动脱钩，现场施工必须高度集中，统一指挥，不得有任何混乱现象，整个现场应由起重指挥员全面负责。（5）吊车司机、推土机司机都要集中精力听从起重指挥员的号令，不得盲动，夯锤起吊后，禁止任何人从吊杆下方通过。（6）吊车司机应严格遵守安全操作规程。（7）夯击场地应视情况适当洒水，以防石、水四溅，尘土飞扬，在吊车操作室挡风玻璃前，应增设一面铅丝防护网。
