南水北调中线一期工程总干渠 沙河南~黄河南新郑南第一施工标段
重、强夯试验总结报告 (合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001)
批准: 审核: 编制:
中国水利水电第五工程局有限公司 南水北调中线新郑I标工程项目经理部
二○一一年六月
中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 目 录
1试验概况 ............................................................. 1 2 编制依据 ............................................................. 1 3 试验目的 ............................................................. 1 4 试验区域及试验参数确定 ............................................... 1
4.1试验区确定 ..................................................... 1 4.2试验参数 ....................................................... 2 4.3 施工时间 ....................................................... 2 4.4 现场组织机构及人员 ............................................. 3 4.5 试验设备及器材 ................................................. 3 5 强、重夯现场施工 ..................................................... 4 6 施工质量控制与检验 ................................................... 5 7 试验结果及分析 ....................................................... 6
7.1 试验检测结果 ................................................... 6 7.2 夯沉量与夯击次数关系曲线 ....................................... 7 7.3 重、强夯前后地面高程数据对比分析 .............................. 11 8 试验结果 ............................................................ 13 9 附件 ................................................................ 13
中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 重、强夯试验总结报告
1试验概况
根据设计图纸要求,本标段SH(3)116+810~SH(3)117+400段渠堤左右岸、SH(3)117+400~SH(3)117+953.5段渠堤右岸、SH(3)117+953.5~SH(3)118+253.5段渠堤左右岸基础采用强夯处理黄土状土湿陷性,处理长度2333.5m,共计43965㎡,SH(3)118+520~SH(3)119+955.1段渠堤左岸基础采用重夯部处理黄土状土湿陷性,处理长度1435.1m,共计24873㎡。 2 编制依据
⑴《总干渠新郑南段(第1标段)黄土状土湿陷性处理布置图》; ⑵《新郑南段渠道湿陷性黄土强夯、重夯、土挤密桩地基处理技术要求(新郑南技术要求03号)》;
⑶《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002); ⑷《湿限性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004); ⑸《建筑地基处理技术规范》 ( JGJ79-2002);
⑹《强夯法处理湿陷性黄土地基规程》(DBJ61-9-2008); ⑺《建筑机械使用安全规范》 JGJ33-86; ⑻《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002;
⑼《南水北调中线一期工程总干渠沙河南~黄河南(委托建管项目)新郑南段第一施工标段》招标文件。
⑽ 《强、重夯试验方案》(中水五局[2011]技案006号) 3 试验目的
根据试验结果确定最佳的施工技术参数和施工工艺,指导本标段强、重夯进行大面积施工满足设计与规范要求。 4 试验区域及试验参数确定 4.1试验区确定
根据以下2个方面的条件确定试验区:
⑴ 根据设计提供的地质资料分析,本标段强施工区域地质情况基本相同,土
1 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 性基本相同;重夯施工区域地质情况基本相同,土性基本相同。
⑵ 根据现场情况SH(3)116+810~SH(3)117+400段交通便利,本段位于英里东公路两侧,利于机械的运输,场地平整、利于施工机械的运行。SH(3)119+000~SH(3)119+900段位于唐户西公路北侧交通便利,本段场地平整、利于施工机械的运行。
具体实验区见下表;
表4-1 重、强夯试验区统计一览表
重、强夯试验区 序号 试验内容及试验区编号 A区 1 重夯 B区 C区 2000KN·m D区 2块 270KN·m 2块 试验区 桩号 SH(3)119+575.5~SH(3)119+653.5 夯击间隔期 1~3周 2 强夯 SH(3)117+082~SH(3)117+153.5 3~4周 备注: 重夯A试验区面积约500㎡, B试验区面积约490㎡; 强夯C试验区面积约615㎡,D试验区面积约500㎡; 4.2试验参数
⑴ 强夯试夯设计参数
强夯采用单击能2000KN·m,锤重20t,落距为10m,重锤底面直径2.5m,夯点间距6.5m,试夯设计采取10击3遍,各遍夯点间隔3~4周。
第一遍夯点正三角形布置,第二遍夯点在第一遍夯点之间布置,最后一遍满堂布置,夯锤落距可降低至4~6m,对表层土夯实整平处理。
⑵ 重夯试夯设计参数
重夯单击夯击能为270KN·m,夯锤锤重3 t;夯锤落距9m,锤底直径1.4m,夯击点一夯挨一夯布置,夯击3遍,每遍4击,累计12击。各遍夯击间隔1~3周。
试验区域夯点布置图详见附件一。 4.3 施工时间
⑴强夯试验时间为:
三周消散期施工时间段为3月10日完成第一遍夯击;3月31日完成第二遍
2 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 夯击;4月24日完成第三遍夯击。
四周消散期施工时间段为3月4日至6日完成第一遍夯击;3月31日至4月1日完成第二遍夯击;4月26日至27日完成第三遍夯击。
⑵重夯试验时间为:
一周消散期施工时间段为4月6日至7日完成第一遍夯击;4月14日完成第二遍夯击;4月23日至24日完成第三遍夯击。
二周消散期施工时间段为4月3日至5日完成第一遍夯击;4月14日完成第二遍夯击;4月27日完成第三遍夯击。 4.4 现场组织机构及人员
现场负责人:贾 朋 技术负责人:杨敦才 施 工 员:杨建海 质 检 员:李彬、史恭存 安 全 员:杨 凯 其他人员详见下表:
表4-1 人力资源配置计划表
序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 管理人员 机械操作工 司机 测量工 试验员 普工 合计 数量 2 4 2 1 3 2 14 备注 4.5 试验设备及器材
根据强、重夯设计给定的参数,夯锤质量选取相应的机械,强、重夯机械配置见下表。
表6-1 机械设备配置资源表
序号 1 2 3 4 名称 履带起重机 履带起重机 重锤 重锤 型号 QY50型 QY25型 20t 3t 数量 1 1 3 1 备注 3 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 5 6 推土机 水准仪 TY220型 2 2 装载机亦可 测量队调配 5 强、重夯现场施工
⑴ 试验流程
R12506500图7-1强夯夯点布置图6500
图5-2 强夯试验施工流程图
重夯试验流程同强夯。 ⑵ 施工准备
① 自卸汽车、装载机配合推土机对试验区清基深度不小于30cm,将表层腐质土清理出试验区,以免影响试验效果。
② 测量放线,定出控制轴线、强重夯场地边线,标出第一遍位置,并在不受强重夯影响地点,设置若干个水准基点。
⑶ 操作步骤
① 清理并平整场地;
② 对试验场地进行分区,标出第一遍夯点位置,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,开启脱钩装置,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊
4 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾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; 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; ⑷ 消散期
重夯:重夯试验区均分3个小区进行夯击,分别分为1周消散期区、2周消散期区、3周消散期区进行夯击。
强夯:强夯试验区均分为2个小区进行夯击,分别为3周消散期区、4周消散期区。
按操作步骤施工完成后,测量夯后场地高程,进行取样检测。 ⑸ 单点夯击次数控制标准
① 最后二击平均沉降量不大于50mm时; ② 夯坑周围地面不应发生过大的隆起; ③ 不因夯坑过深而发生起锤困难。 6 施工质量控制与检验
⑴施工前检查锤重和落距,满足设计及规范要求。
⑵在每遍夯击前,对夯点进行复核。夯完后检查夯坑位置,未发现偏差或漏夯。
⑶ 施工过程中对每个夯点点位、夯沉量均进行记录。每锤夯击前测定初始锤顶部一定点的标高,在每一击测量相应锤顶标高,并计算夯沉量,直到最后两击的平均夯沉量不大于5cm时为止。
⑷ 在每遍重、强夯完成,装载机或推土机整平后,测量人员及时进行场地高程测量。
⑸ 在重、强夯施工过程中,因下雨造成夯坑积水时,及时组织人员、机械排除积水。
⑹ 重、强夯施工结束后间隔7~10天,在夯实范围内每500~1000m2面积内个夯点之间任选1~2处,至夯击终止时的夯面起至其下3~8m(重夯3m,2000KN·m强夯6m)深度内每隔1m取1~2个土样进行室内试验,测定土的湿陷系数、天然干密度。检测深度不小于设计处理深度。
5 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 7 试验结果及分析 7.1 试验检测结果
A、B区重夯分2个区三个消散期进行试验:
① 第一遍夯击完成后间隔1周后夯击第二遍,第二遍夯击成后间隔1周后夯击第三遍,第三遍夯击完成后2周取样检测。
② 第一遍夯击完成后间隔2周后夯击第二遍,第二遍夯击成后间隔2周后夯击第三遍,第三遍夯击完成后2周取样检测。
C、D区强夯分2个区二个消散期进行试验:
① 第一遍夯击完成后间隔3周后夯击第二遍,第二遍夯击成后间隔3周后夯击第三遍,第三遍夯击完成后3周取样检测。
② 第一遍夯击完成后间隔4周后夯击第二遍,第二遍夯击成后间隔4周后夯击第三遍,第三遍夯击完成后4周取样检测。
试验A区、试验B区、试验C区、试验D区完成后在相应消散期到后,在现场监理工程师的见证下,由河南省水利勘测有限公司在各试验区的四个试验块随机各选取了四个标贯检测孔位,检测夯点间土的实际标贯击数,从夯前初始平面起至强重夯影响深度土层范围内,每隔1m进行标准贯入击数的测定,并取样进行室内试验,试验结果如下,详见附件二:土工试验报告。
1、河南省水利勘测有限公司出具的重夯试验A、B区试验结果如下表:
试验点位 SH(3)119+580-3-1 SH(3)119+580-3-2 SH(3)119+580-3-3 SH(3)119+600-3-1 SH(3)119+600-3-2 SH(3)119+600-3-3 SH(3)119+625-4-1 SH(3)119+625-4-2 SH(3)119+625-4-3 取样深度(M) 0.8-1.0 1.8-2.0 2.8-3.0 0.8-1.0 1.8-2.0 2.8-3.0 0.8-1.0 1.8-2.0 2.8-3.0 湿陷系数 湿(ΡΟ) 干(ΡD) 200KPA 1.98 1.69 1.65 2.11 1.83 1.76 2.09 1.82 1.70 1.69 1.50 1.49 1.84 1.60 1.58 1.79 1.58 1.53 0.004 0.009 0.005 0.014 0.012 0.014 0.008 0.013 0.014 密度(G/CM3) 消散期 2周 2周 2周 2周 2周 2周 1周 1周 1周 2、河南省水利勘测有限公司出具的强夯试验C、D区试验结果如下表:
6 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 试验点位 SH(3)117+110-1-1 SH(3)117+110-1-2 SH(3)117+110-1-3 SH(3)117+110-1-4 SH(3)117+110-1-5 SH(3)117+110-1-6 SH(3)117+120-2-1 SH(3)117+120-2-2 SH(3)117+120-2-3 SH(3)117+120-2-4 SH(3)117+120-2-5 SH(3)117+120-2-6 SH(3)117+153-1 SH(3)117+153-2 SH(3)117+153-3 SH(3)117+153-4 SH(3)117+153-5 SH(3)117+153-6 取样深度(M) 0.8-1.0 1.8-2.0 2.8-3.0 3.8-4.0 4.8-5.0 5.8-6.0 0.8-1.0 1.8-2.0 2.8-3.0 3.8-4.0 4.8-5.0 5.8-6.0 0.8-1.0 1.8-2.0 2.8-3.0 3.8-4.0 4.8-5.0 5.8-6.0 密度(G/CM3) 湿(ΡΟ) 干(ΡD) 2.03 1.99 1.91 2.01 1.97 1.93 2.04 2.00 1.98 2.03 2.00 1.94 2.05 2.02 1.93 1.98 1.98 1.91 1.72 1.72 1.68 1.70 1.63 1.61 1.74 1.72 1.69 1.72 1.66 1.60 1.80 1.76 1.68 1.67 1.63 1.59 湿陷系数 200KPA 0.014 0.009 0.014 0.014 0.011 0.012 0.004 0.014 0.01 0.008 0.013 0.014 0.009 0.012 0.012 0.008 0.012 0.014 消散期 4周 4周 4周 4周 4周 4周 3周 3周 3周 3周 3周 3周 3周 3周 3周 3周 3周 3周 试验检测分析:施工后7天进行检测,采用标准贯入试验法进行检测,结果表明:强重夯试验区经强重夯处理后,重夯消散期一周、消散期二周期间内地基土深度范围内土层湿陷性系数均小于0.015的要求,满足设计要求。
强夯消散期三周、消散期四周期间内地基土深度范围内土层湿陷性系数均小于0.015的要求,满足设计要求。 7.2 夯沉量与夯击次数关系曲线
随机抽取强重夯记录中部分夯沉量数据,计算出每击夯沉量平均值,并以此绘制出了夯击次数与累计夯沉量关系曲线图。
7 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 重夯试验区夯击次数与夯沉量数据统计如下表所示表
重夯试验区夯击次数与夯沉量数据统计表击数试验A区第一遍试验B区平均数夯沉量(cm)累计沉降量(cm)击数平均数夯沉量(cm)累计沉降量(cm)击数试验A区第二遍试验B区平均数夯沉量(cm)累计沉降量击数平均数夯沉量(cm)累计沉降量击数试验A区第三遍试验B区平均数夯沉量(cm)累计沉降量击数平均数夯沉量(cm)累计沉降量1101019911515117171111118828182716211262102729202715342233193531343133233419432543224334433443264322 5 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 重夯A区:夯击次数与夯沉量关系曲线如下所示
曲线图分析:第一击夯沉量最大,第二击次之,第三、第四击夯沉量相近,最后二次夯击沉降量满足设计要求。
6 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 重夯B区:夯击次数与夯沉量关系曲线如下所示
曲线图分析:第一击夯沉量最大,第二击次之,第三、第四击夯沉量相近,最后二次夯击沉降量满足设计要求。
7 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 强夯试验区夯击次数与夯沉量数据统计表击数试验C区第一遍试验D区平均数夯沉量(cm)累计沉降量(cm)击数平均数夯沉量(cm)累计沉降量(cm)击数试验C区第二遍试验D区平均数夯沉量(cm)累计沉降量击数平均数夯沉量(cm)累计沉降量击数试验C区第三遍试验D区平均数夯沉量(cm)累计沉降量击数平均数夯沉量(cm)累计沉降量132321292912323121211881882195122049219422173824122311315663176631557315533315321341379413794116841063421742155119051190597751073521952176111016101006885678062216219791107710776917686722372218611685112849585918225822395121951179398949592279225103124104121103101103981022910227 8 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 强夯C区:夯击次数与夯沉量关系曲线如下所示
曲线分析:夯击10次后沉降量大多在100cm以上,部分区域例外,最后两击沉降量平均值均小于5cm,满足设计要求规定。
9 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 强夯D区:夯击次数与夯沉量关系曲线如下所示
曲线分析:夯击10次后沉降量大多在100cm以上,部分区域例外,最后两击沉降量平均值均小于5cm,满足设计要求规定。
10 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】 7.3 重、强夯前后地面高程数据对比分析
重、强夯前后地面高程数据以每遍强重夯完成,装载机推平后,测得的每个断面高程变化平均值计算,现将数据统计如下:
重夯地面标高变化数据表第一遍部位桩号夯前高程夯后高程(m)(m)127.29127.26127.28127.29127.28127.29127.08127.10127.09127.11127.06127.09夯沉量(mm)210.00160.00190.00180.00220.00200.00第二遍夯前高程夯后高程(m)(m)127.08127.10127.09127.11127.06127.09126.78126.81126.80126.80126.75126.78夯沉量(mm)300.00290.00290.00310.00310.00310.00第三遍夯前高程夯后高程(m)(m)126.78126.81126.80126.80126.75126.78126.62126.63126.63126.61126.53126.57夯沉量(mm)160.00180.00170.00190.00220.00210.00累计夯沉量(mm)SH(3)119+580A区670.00630.00650.00680.00750.00720.00SH(3)119+600平均值SH(3)119+620B区SH(3)119+640平均值备注: 1.表格数据是以每遍重夯完成,装载机推平后测得的每个断面高程变化平均值计算结果。 11 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001) 【重、强夯试验总结报告】
强夯地面标高变化数据表第一遍部位桩号夯前高程夯后高程(m)(m)124.760123.820124.670123.790124.715123.805124.590123.760124.650123.680124.620123.720第二遍夯沉量夯前高程夯后高程(mm)(m)(m)940880910830970900123.820123.390123.790123.380123.805123.385123.760123.230123.680123.190123.720123.210第三遍夯沉量夯前高程夯后高程(mm)(m)(m)430410420530490510123.390123.200123.380123.160123.385123.180123.230122.990123.190122.980123.210122.985累计夯沉量(mm)夯沉量(mm)190220205240210225156015101535160016701635SH(3)117+030C区SH(3)117+060平均值SH(3)117+120D区SH(3)117+150平均值备注: 1.表格数据是以每遍强夯完成,装载机推平后测得的每个断面高程变化平均值计算结果。 12 中国水电五局南水北调中线新郑一标工程项目经理部(合同编号:HNJ-2010/XZ/SG-001)【重、强夯试验总结报告】 重、强夯前后地面高程数据以每遍强重夯完成,装载机推平后,测得的每个断面高程变化平均值计算,并对强重夯前后地面高程对比分析可知:
试验A区沉降量平均值650mm; 试验B区沉降量平均值720mm; 试验C区沉降量平均值1535mm; 试验D区沉降量平均值1635mm; 8 试验结果
强夯通过试验区施工完成三周消散期、四周消散期后取样检测,检测结果均满足设计要求,达到减小湿陷性系数的要求。
重夯通过试验区施工完成一周消散期、二周消散期、三周消散期后取样检测,检测结果均满足设计要求,达到减小湿陷性系数的要求。
强夯夯击能2000KN·m强夯施工参数为:第一、二遍夯单点击数平均10击,取为10击,第三遍单点击数取为4~6击,各遍夯击施工消散期:21~28天。
重夯夯击能270KN·m重夯施工参数为:第一、二、三遍夯单点击数平均4击,取为4击,各遍夯击施工消散期:7~21天。 9 附件
⑴附件一 试验区布置示意图; ⑵附件二 重、强夯试验区检测报告
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