1、水運工程工法申報表（2012年度）工法名稱 強夯結合準碎石樁排水加固軟弱地基施工工法 申報單位 山東港灣建設集團有限公司 (公章) 申報時間 二一二年七月 工法名稱強夯結合準碎石樁排水加固軟弱地基施工工法主要完成單位1、山東港灣建設集團有限公司2、中海工程建設總局3、通訊地址山東省日照市連云港路98號郵編276826聯系人花健電要完成人員姓名職務職稱工作單位覃靜誼分公司經理工程師山東港灣建設集團有限公司于景林分公司副經理工程師山東港灣建設集團有限公司黃剛分公司副經理經濟師山東港灣建設集團有限公司花健技術主管助工山東港灣建設集團有限公司霍明明工程部經理工程師中海工程建設

2、總局王厚臻技術主辦助工山東港灣建設集團有限公司唐明工程部副經理助工中海工程建設總局工法應用的工程名稱及時間1、日照港西港區焦炭堆場地基處理工程2、日照港西港區鐵路袋貨裝卸線及周圍場地硬化工程3、工法關鍵技術名稱、組織鑒定的單位和時間關鍵技術名稱：強夯結合準碎石樁排水加固軟弱地基施工關鍵技術組織鑒定單位：中國水運建設行業協會鑒定時間：2012年6月15日工法關鍵技術獲成果獎勵的情況工法內容簡述：該工法工藝流程如下：施工準備布設檢測檢驗設備準碎石樁施工排水明溝施工 強夯施工場地整平驗收。由于所處理區域地層為含水量非常高的淤泥層，如想達到地基處理的效果，必須采取有效的排水手段。因此，在強夯施工前對場

3、地進行準碎石樁施工，利用利用準碎石樁的排水作用加強淤泥層水分的排出，同時利用準碎石樁的擠密作用、振密作用、抗液化作用等強化強夯加固的效果。準碎石樁施工完成后在場地內開挖排水明溝，必要時在場地外圍設置集水坑，統一將場地內的水排除。強夯施工時注意及時回填開山料，以確保施工質量和安全。本工法采用了區別于傳統碎石樁的準碎石樁。為了使碎石樁更能突顯除置換密實外的排水作用，改良了碎石樁的施工工藝和施工材料，即施工時采用近乎均等的3cm粒徑碎石，沉管至設計底標高后少量反插（以樁體充滿碎石為宜），以保證其便于排水的空隙。為使地層快速固結，采用強夯工藝加大地層壓縮沉降。強夯和準碎石樁兩種工藝互補，利用了兩種施工

4、工藝的優點以及相互適應性。樁體的排水作用使強夯的遍夯間歇時間縮短，加快了孔隙水的消散，可有效縮短工期。關鍵技術及保密點（有專利權的，請注明專利號）：1、強夯的設計參數，間距根據遍數由大減小；2、準碎石樁區別于傳統碎石樁的施工；3、準碎石樁長度根據淤泥層的深度確定。技術水平和技術難度（包括與國內、外同類技術水平比較）：根據山東省科學技術情報研究所查新報告表明，強夯結合準碎石樁排水加固軟弱地基技術目前在國內未發現與本項目技術特點相同的文獻報道。與傳統的強夯置換及其它處理方式比較，該工藝有以下特點：1、因其兩種工藝的相互適應性，聯合兩種工藝的優點使其變為一種新的工藝，極大地降低了工程成本，提高了工程

5、質量。2、優化了施工工藝，減少了施工工序3、采用碎石樁工藝配合，極大縮短了強夯置換的間歇周期；4、土體中加入碎石，提高了強夯加固的效果；5、準碎石樁、施工排水和強夯可交叉施工，可有效縮短工期；6、由于土體中的水能較充分的排除，強夯加固過程中無需開挖換填，最大限度的利用了原有的軟弱土層。工法成熟、可靠性說明（工程應用少于2項時）：該項技術通過對傳統碎石樁工藝進行改造，使其充分發揮樁體間隙的排水作用，并進一步通過強夯產生的動荷載增加排水效果；強夯加固時通過回填開山料并結合原已形成的準碎石樁體形成復合地基，通過排水及復合地基二者結合，大大提高了地基處理的效果，通過有效的排水也大大縮短了工期。準碎石樁

6、的施工對土體起到了擠密作用，減少開挖換填的浪費，充分利用了原有的軟弱土體，減少了材料的使用量。碎石樁的樁體填充物在滿足施工排水需要的同時，也提高了原有場地的承載力，為后續的強夯施工提供了工作面的保證。兩者結合，使強夯加固的效果得到了非常好的提升。經濟效益和社會效益（包括節能和環保效益）：以10000為例，單純強夯置換1臺強夯機每天可完成約240，中間兩次間歇及排水共需1520天，合計需5762天完成；單純碎石樁按照10000根樁計，每天一臺樁機可完成約30根，施工完成后排水需1520天時間，合計共需4853天；強夯結合準碎石樁施工，由于準碎石樁工藝上的差別，加上準碎石樁樁長短，每天一臺樁機可完

7、成約40根，準碎石樁、開挖排水明溝、強夯可交叉施工，強夯每天可完成約375，交叉工期為6天，間歇期為7天，合計共需約40天。由此可以看出，由于排水功能的加強，很大程度上提高了工期。經濟效益方面，由于采用準碎石樁配合排水，降低了原土體中的含水量，所以強夯加固的夯擊能隨之降低，達到的地基處理效果同高夯擊能的強夯置換和碎石樁置換地基相同，相對節約成本，具體經濟效益分析如下表：施工工藝施工費（元/）材料費（元/）合計（元/）備注5000KN.m強夯置換504595工期最長，成本較低碎石樁8179.4160.4工期較長，成本最高強夯結合準碎石樁354782工期最短，成本最低工法完成單位意見主要完成單位（

8、公章）年月日參與完成單位（公章）年月日參與完成單位（公章）年月日建設單位應用工法應用意見（第一個應用實例）由山東港灣建設集團有限公司提出的強夯結合準碎石樁排水加固軟弱地基施工技術，在我單位日照港西港區焦炭堆場地基處理工程中進行了應用。該技術通過施工振動擠密碎石樁對土產生橫向擠密作用，土粒彼此移動，顆料之間互相靠緊，空隙減小，土的骨架作用隨之減少。另通過振動也能使土層密實，改善土的動力特性，防止液化。沉管擠出的空間利用石子充填能夠起到置換作用，使土層排水固結，使土層壓縮性減小，抗剪強度提高與樁體形成復合地基。從而達到加固軟弱粘土地基的目標。該項技術在日照港西港區焦炭堆場地基處理工程的應用實踐證明

9、，該工藝能夠大幅度的加快施工進度和提高施工質量，施工成本相對較低。無論工程質量和工程成本方面均有非常好的效果。建設單位（公章） 年 月 日建設單位應用工法應用意見（第二個應用實例）由山東港灣建設集團有限公司提出的強夯結合準碎石樁排水加固軟弱地基施工技術，在我單位日照港西港區鐵路袋貨裝卸線及周圍場地硬化工程中進行了應用。該技術通過施工振動擠密碎石樁對土產生橫向擠密作用，土粒彼此移動，顆料之間互相靠緊，空隙減小，土的骨架作用隨之減少。另通過振動也能使土層密實，改善土的動力特性，防止液化。沉管擠出的空間利用石子充填能夠起到置換作用，使土層排水固結，使土層壓縮性減小，抗剪強度提高與樁體形成復合地基。從

10、而達到加固軟弱粘土地基的目標。該項技術在日照港西港區焦炭堆場地基處理工程的應用實踐證明，該工藝能夠大幅度的加快施工進度和提高施工質量。建設單位（公章） 年 月 日專家評審意見評審專家組主任委員：年月日交通運輸部審定意見（公章）年月日強夯結合準碎石樁排水加固軟弱地基施工工法主要完成單位：山東港灣建設集團有限公司中海工程建設總局主要完成人員：覃靜誼 于景林 黃剛 花健 霍明明 王厚臻 唐明1.前言日照港西港區焦炭堆場，位于日照港石臼港區西區內，施工場地上層為一層硬殼層，底部為淤泥層，含水量非常大，地基處理時采取有效的措施排水時非常關鍵的問題。由于本工程工程量大，工期非常緊(處理面積203289，工

11、期105天)，我公司聯合日照港工程設計院設計基礎施工方案時為保證工期，提高地基處理效果，提出了使用強夯結合準碎石樁排水加固軟弱地基的處理方案，利用準碎石樁的輔助作用使強夯達到高效施工、快速密實，快速排水的效果。形成了強夯結合準碎石樁排水加固軟弱地基施工工法，此工法經試驗后效果良好，完全符合規范及設計要求，為以后施工類似地層的項目積累了經驗。該工法的關鍵技術已于2012年6月通過了中國水運建設行業協會的科學技術成果鑒定，達到國內領先水平。2.工法特點2.1采用了區別于傳統碎石樁的準碎石樁。為了使碎石樁更能突顯除置換密實外的排水作用，改良了碎石樁的施工工藝和施工材料，即施工時采用近乎均等的3cm粒

12、徑碎石，沉管至設計底標高后少量反插（以樁體充滿碎石為宜），以保證其便于排水的空隙，稱之為準碎石樁。如圖2.1.1,2.1.2.。 圖2.1.1碎石 圖2.1.2準碎石樁2.2 充分利用了準碎石樁排水作用，將地層中的水通過樁體迅速排出。2.3 采用強夯加大地層壓縮沉降。2.4兩種工藝互補，利用了兩種施工工藝的優點以及相互適應性。樁體的排水作用使強夯的遍夯間歇時間縮短，加快了孔隙水的消散，可有效縮短工期。2.5施工過程中可以埋設觀測設備，將數據處理和信息反饋技術應用于施工，利用監控測量指導施工，動態修正施工方法和施工參數，確保施工安全、快速。2.6兩種工藝屬地基處理工藝中較經濟型，工藝簡單實用。3

13、.適用范圍3.1以吹填土為主，上部回填碎石土，特別是表層形成一硬殼層，厚度0.53米，下部淤泥層或淤泥質砂土層。3.2人工回填土，土質較差，含水量大，回填深度較大。3.3底部含軟弱下臥層，含水量大，壓縮性高，厚度不均。3.4地基承載力要求較高，一般200KPa。4.工藝原理4.1充分利用準碎石樁的各種作用：a排水作用：在有效壓力作用下使原地層的水迅速排出；b擠密作用：產生橫向擠壓力，增加了深部的密實性；c振密作用：以波的形式在地基土中傳播，引起地基土振動；d抗液化作用：樁間可液化土層受到擠密和振密作用；樁體抗震，樁間土預振，樁形成排水通道；e能夠使原土層由飽和土轉為非飽和土。4.2利用強夯產生

14、豎向擠壓力，傳遞壓縮波。4.3控制場地的不均勻變形，從而消除造成建筑物開裂損壞的主要因素。5.施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程施工準備布設檢測檢驗設備準碎石樁施工排水明溝施工 強夯施工場地整平驗收。5.2操作要點5.2.1準碎石樁施工1、施工工藝原理：準碎石樁的施工原理基本與碎石樁相同，就是利用振動錘錘擊沉管進入地基，從而對土產生橫向擠密作用，土粒彼此移動，顆料之間互相靠緊，空隙減小，土的骨架作用隨之減少。另通過振動也能使土層密實，改善土的動力特性，防止液化作用。沉管擠出的空間利用石子充填能夠起到置換作用，使土層排水固結，使土層壓縮性減小，抗剪強度提高與樁體形成復合地基。2、施工區地質

15、情況施工區域全風化巖以上至地表約9m深度，自上而下由素填土、淤泥、粉質粘土、中粗砂等構成，地下水位埋深0.7m左右，地面標高6.2m，水位標高5.5m左右。3、準碎石樁施工工藝流程樁機對位沉管到底上料（碎石）提升沉管（補料）反插補料提升至孔口移位至下一孔。4、準碎石樁施工參數按設計圖紙樁長約48米，以穿透淤泥層為準；樁間距1.77米，布置在兩遍夯點對角線上，其中夯點處的樁位不需施工，僅施工夯點間隙處。準碎石樁樁徑500mm，正方形布置；碎石灌注量約0.2方/m；處理后的地基承載力150KPa。5、施工技術要點1）保證導管的垂直度，保證樁的垂直度不超過1.5%，樁位偏差不得大于100mm，樁徑允

16、許偏差小于50mm。2）確保樁長，嚴格控制樁頂標高。3）嚴格控制提升速度，以保證碎石的注入量，達到樁體的強度，按照施工工藝流程及技術措施進行施工。4）做好記錄，控制碎石的注入量。5）根據土層含水量，密實度，狀態確定樁間距及樁長。6）為增強樁體的排水功能，施工時不需振密。圖5.2.1-1碎石樁施工5.2.2排水明溝施工準碎石樁施工開始后，現場開挖排水明溝，排水明溝的布置方式及做法如圖5.2.2-1、5.2.2-2所示。圖5.2.2-1排水明溝布置示意圖圖5.2.2-2排水明溝剖面圖如現場排水條件不好，可在場區中設置集水坑進行排水，排水溝和集水坑開挖時注意避開夯點，排水溝布置在準碎石樁上，集水坑盡

17、量在施工場地外側布置。具體操作要求如下：1）依據測量控制樁,確定排水溝和集水坑的平面位置；2）提前做好標高控制，導流排水明溝流向低位，排出施工場外；3）排水條件不好的，可以在場內挖少量集水坑，集中向場外排放；4）集水坑的位置根據現場施工情況需要確定其位置，一般以場地低洼處、不妨礙強夯施工為原則；5）排水溝的尺寸根據實際地層的的含水量的大小確定，以寬60cm深30cm為宜，見圖5.2.2-2。6）施工分區段施工，排水盡量向一個方向。圖5.2.2-3開挖排水明溝5.2.3 強夯施工待碎石樁施工完成部分區域、排水明溝挖好之后，可進行強夯施工。場地整平1、施工工藝 測量原地面標高進行第一遍夯擊（觀測坑

18、沉降及周圍沉降） 平整場地測量第一遍夯后標高 進行第二遍夯擊（觀測坑沉降及周圍沉降） 平整場地 測量第二遍夯后標高滿夯 平整場地測量夯后場地標高2、強夯施工參數強夯點夯兩遍，夯擊能3000KN.m，間距5m，第一遍點10擊，第二遍點68擊，以地面隆起較小，淤泥不被擠出為標準。點夯后進行一遍普夯，夯擊能1200KN.m，每點一至兩擊，搭接四分之一。強夯施工后地基承載力特征值達到240Kpa。3、技術要點1）首先根據確定的施工區域平整測量原地面標高，測量夯前標高。2）根據施工布點圖，經緯儀定向，鋼卷尺丈量布點，夯點中心位置偏差50mm。3）強夯采用W1001履帶吊車，并帶強夯龍門架作業，為保證夯面

19、穩定不移或突然脫鉤后傾，在履帶下兩側墊石塊。4）夯前檢查夯點是否偏移，夯機是否平整，夯錘是否處于夯點中心，夯錘通風孔是否暢通，測量儀器是否準確，如有差錯及時調整。5）夯擊過程中，應保證落錘平穩，夯位正確，發現夯錘傾斜超過30度時，應整平夯坑，穩錘后再進行下次夯擊。6）如果夯坑太深或有吸錘現象，及時填入碎石和花崗片麻巖巖塊，必須注意發生拔錘困難或埋錘現象，防止硬拉硬吊。7）停夯標準以最后兩擊沉降量之和10cm，最后兩擊沉降量之差介于3-5cm之間為準。8）強夯后將場地整平，測量夯后標高，保證夯區標高高差在±10cm范圍。圖5.2.2-2強夯施工5.2.4兩種施工工藝的搭配應注意的操作要

20、點1、施工碎石樁時應在軟弱下層適當反插以保證淤泥中填充滿碎石，上部保持松散；2、準碎石樁設計參數應依據地層特點調整，同時應考慮強夯參數的施工；3、強夯施工時應做好表面的排水工作，以保證從地下排出的水排出場外；4、強夯夯點施工應盡量在樁間；5、施工分區段施工，排水盡量向一個方向。5.2.5監測技術與分析確保工程建設質量的關鍵是全過程監測的變化情況，及時測量各主要工序施工階段引起的動態沉降數值，孔隙水壓力變化，并與分析計算值比較，及時反饋指導設計和施工。主要的監測內容參見表5.2.5。表5.2.5 監測項目匯總表序號監測項目監測儀器監測頻率監測目的1地表沉降WILD-N3精密水準儀，銦鋼尺初期：1

21、次/天，后期：1次/3天掌握地表及周邊環境的影響程度和范圍2沉降與隆起3深層沉降沉降觀測管，分層沉降測定儀1次/3天深層沉降情況4孔隙水壓力孔隙水壓力計夯擊實時觀測了解施工過程中孔隙水壓力情況及規律5標貫試驗標貫器初期：3次，樁后3次后期：3次了解施工前后地層密實情況6弱震測點弱震儀夯擊實時觀測確定影響距離參數7地下水位鋼卷尺1次/天掌握地下水位情況注：可根據施工條件和沉降情況增加或減少觀測次數，隨時將監測信息報告給現場技術人。5.3勞動力組織表5.3.1人力資源組織表序號單項工程所需人數備注1管理人員42技術人員53碎石樁施工16按萬計4強夯施工4按萬計5排水106合計396.材料與設備主要

22、材料為：3-4cm碎石。表6.1 機具設備序號設備名稱設備型號單位數量用途1大功率雙體振動樁機75型臺/萬2碎石樁施工2正鏟裝載機ZL50臺/萬1碎石3履帶吊機50t臺/萬1強夯4推土機220臺1整平5汽車臺2現場運輸6氧氣乙炔套17電焊機臺17. 質量控制7.1質量控制標準：質量控制應嚴格按照國家頒布的建筑地基基礎施工質量驗收規范（GB50202-2002）、建筑地基處理技術規范（JGJ79-91）、強夯地基技術規程（YBJ25-92）、建筑工程施工質量驗收統一標準（GB50300-2001）標準執行。7.2開工前工地負責人，技術人員進行技術交底，明確任務，確定各項負責人，進行合理分工，嚴格

23、把關。施工技術人員應掌握本工程的地基處理目的、加固原理、技術要求和質量標準等。7.3施工過程中，要嚴格執行有關規程、規范，按照設計組織施工。7.4嚴格材料的檢查，由專人驗收，確保質量、數量。7.5現場施工中，應有專人負責質量控制和監測，并做好施工記錄。原始資料要做到記錄準確，無誤。由班長簽字。7.6嚴格控制碎石的注入量，每道工序進行嚴格檢查，精心操作。8. 安全措施8.1施工前，由技術負責人及安全負責人向施工機組人員進行安全技術交底，并做好記錄，參加施工人員必須嚴格按工種的安全操作規程操作。8.2建立安全保證體系，設專職安全員1名，負責現場安全事宜，落實安全計劃，班前召開安全例會，并做好安全會

24、議記錄。8.3機組作業人員進入施工現場要戴好安全帽，穿好防滑鞋，上桿架高空作業人員要系好安全帶。8.4施工前要對設備進行徹底安全檢查，確定整機安全無隱患時方可施工。8.5施工時，夯錘提升到規定高度，機下人員要加強觀察防脫鉤器失靈不脫鉤造成的事故，夯錘落下后在吊鉤末落到夯錘附近前，掛鉤人員不得提前下坑掛鉤，從坑中提錘時嚴禁掛鉤人員站在錘上隨錘提升，嚴禁有人站在錘下或鉆入清理通氣孔和附著土。8.6夯錘落下時，機下人員要離開夯坑15米外，儀器架設要遠離坑位，防止因落錘飛濺工傷人或損壞儀器，嚴禁人員在吊車正前方或臂下站立。8.7在大風或雨、霧天不得施工。8.8夯坑產生錘吸力增大時，及時填料。8.9作業

25、后應將夯錘落在地面上，嚴禁將錘懸掛空中。8.10強夯施工現場要設安全范圍標志，不準非施工人員進入。8.11碎石樁機嚴格按照操作規程操作，注意用電安全。9.環保措施9.1 遵守環保法規及規章制度。成立項目施工環保管理機構，嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護法律、法規和規章，加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、廢棄物的控制和治理，遵守消防及廢棄物處理的規章制度，隨時接受相關單位的檢查監督。9.2碎石和強夯回填料運輸時要采用篷布遮蓋，防止沿途撒漏，運輸的沿途道路要灑水防止揚塵。9.3強夯機和碎石樁機維修保養和加油等要防止油料外漏，一旦外漏及時用沙土覆蓋；使用過的帶油的抹布等垃圾

26、嚴禁隨意丟棄，集中收集后統一處理。9.4合理安排施工時間，防止大型機械的噪聲影響周圍群眾的正常工作和生活。10.節能降耗10.1使用材料僅為碎石和開山料，種類少，且無需開挖換填，合理利用了原區域內的軟弱土層，減少了材料的使用數量。工期相對較短，節約人力物力。10.2因其兩種工藝的相互適應性，聯合兩種工藝的優點使其變為一種新的工藝，優化了施工工藝，減少了施工工序，極大地降低了工程成本，提高了工程質量。準碎石樁、施工排水和強夯又可交叉施工，可有效縮短工期。11.效益分析11.1通過我單位施工的同樣地質條件但不同工藝的工程與使用本工藝相比較、測算，使用此工藝進行地基處理施工，能較快達到地基處理的效果，施工成本相對較低，有非常好的經