强夯置换墩设计与施工技术

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1、ICS93.0800.011R18备案号：备案号：备案号号：DB155内蒙古自自治区地地方标准准DB 115/ XXXXXXXXXXX强夯置换换墩设计计与施工工技术Techhniccal staandaard forr deesiggn aand connstrructtionn off dyynammic repplaccemeent pieers点击此处处添加与与国际标标准一致致性程度度的标识识（征求意意见稿）20100-XX-XX发布布20100-XX-XX实施施内蒙古自自治区质质量技术术监督局局 发布DB15/ TXXXXXXXX目次次前言III1 范围围12 规范范性引用用文件113

2、 术语语、符号号13.1 术语113.2 符号224 基本本规定335 强夯夯置换墩墩设计445.1 一般规规定45.2 地基承承载力555.3 地基沉沉降66 强夯夯置换墩墩施工与与监测886.1 施工准准备86.2 施工886.3 施工监监测97 质量量检查与与验收1107.1 质量检检查1007.2 质量验验收100附录AA （资资料性附录）复复合地基基载荷试试验要点点12附录B （规规范性附附录）本本规定用用词说明明14附录C （资资料性附录）强强夯置换换墩设计计与施工工技术条条文说明明15前言言强夯置换换墩法又又称强夯夯碎石墩墩复合地地基法，是是近年来来根据强强夯法技技术建立立发展的

3、的地基处处理新方方法。本本标准是是以内蒙蒙古自治治区交通通科技项项目高高寒湿地地公路软软基处治治技术研研究的的成果为依依据，通通过对国国内外强强夯置换换墩法处处理软土土地基技技术的总总结，并并结合内内蒙古地地区公路路建设的的实际情情况而编编制,本本地方标标准能更更好地指指导和促促进强夯夯置换墩墩法处理理软土地地基技术术在内蒙蒙古地区区的推广广和应用用。本标准由由内蒙古古自治区区交通运运输厅提提出。主 编编 单单 位位：内蒙蒙古自治治区交通通运输厅厅武汉广益益工程咨咨询有限限公司参 编编 单单 位位：内蒙蒙古自治治区呼伦伦贝尔市市交通局局天津大学学上海朗琦琦土木工工程有限限公司同济大学学安徽省交

4、交通规划划设计研研究院内蒙古交交通设计计研究院院有限公公司主 要 起 草草 人：崔琳 冯冯守中 刘凤凤林 辛长国国 侯侯仰慕 杨彩彩霞 闫澍旺 叶为为民 邓卫东东 辛辛国树 赵清清平 陈修和和陈为成 李 静 王全全录 张玉强强 王王 军军 辛辛 强强16强夯置换换墩设计计与施工工技术1 范围本标准规规定了强夯置换换墩法处处理公路路软基的的设计、施施工技术术方法和和要求、强夯置换换墩处理理公路软软基的施施工监测测和质量量检验技技术方法法。2 规范性引引用文件件下列文件件对于本本文件的的应用是是必不可可少的。凡凡是注日日期的引引用文件件，仅所所注日期期的版本本适用于于本文件件。凡是是不注日日期的引

5、引用文件件，其最最新版本本（包括括所有的的修改单单）适用用于本文文件。JTJDD30-220044公路路基基设计规规范JTJ 0177-966 公路软软土地基基路堤设设计与施施工技术术规范 JGJ779-220022 建筑地地基处理理技术规规范GB5002022-20002 建筑地地基基础础工程施施工质量量验收规规范3 术语、符符号3.1 术语3.1.1 强夯置换换墩法 Dynnamiic ccomppacttionn Piier RepplaccemeentTTechhniqque一种通过过向强夯夯夯击作作用形成成的夯坑坑内，填填入砂、石石混合材材料经夯夯击形成成置换墩墩的方式式，在被被加固

6、地地层中形形成强夯夯置换墩墩复合地地基结构构，以提提高软土土地基承承载能力力的技术术。3.1.2 单击夯击击能 SSinggle Tammpinng EEnerrgy表征单次次夯击能能量大小小的参数数，其数数值等于于锤重与与落距的的乘积。3.1.3 有效加固固深度EEffeectiive StrrenggtheeneddDeptth使经强夯夯或强夯夯置换作作用的地地基土物物理力学学性质有有明显改改善，并并能使地地基承载载力满足足工程预预定要求求的处理理深度。 3.1.4 夯击次数数 Nuumbeer oof TTamppingg 在一个置置换墩夯夯点上夯夯击的有有效次数数，它影影响着地地基加固

7、固效果、夯夯击能的的利用率率和施工工效率。3.2 符号单击击夯击能能（kNNm）；单击击夯击能能最低值值（kNNm）；强夯夯置换墩墩深度（mm）；附加加应力（kkPa）；自重重应力之之和（kkPa）；土的的承载力力特征值值（kPPa）；第 i 层复复合土上上附加应应力增量量(kPPa)；第 i 层复复合土层层厚度(m)；第 i 层复复合土的的复合压压缩模量量(MPPa)；复合合地基土土的复合合压缩模模量(MMPa)；置换换墩体的的压缩模模量(MMPa)；复合合地基置置换率；Ppf 墩墩体实际际极限承承载力(kPaa)；q 墩体体极限抗抗压强度度（MPPa）；fi墩周土土的极限限摩擦力力(kN/

8、)；Sa 墩墩身周长长(m)；Li 按土土层划分分的各段段墩长(m)；R 墩墩底土极极限承载载力(kkPa)；Kp 被被动土压压力系数数；Ap 墩墩身横断断面积（)；Es 墩间间土体压压缩模量量(MPPa)；复合合地基置置换率； S沉沉降量(m)；4 基本规定定强夯置换换墩法的的设计与与施工应应根据具具体的地地形地貌貌、地质质条件、公公路等级级、工期期要求、施施工条件件、环境境等因素素，符合合安全、有有效、经经济、环环保的原原则。4.1.1 选择强夯夯置换墩墩法处理理公路路路基前，应应明确和和完成下下列工作作：1、搜集集拟处理理场地的的水文、地地质详细细勘察资资料、环环境情况况，场地地范围内内

9、的地下下管线、地地下障碍碍物及路路基设计计资料等等。2、确定定软土地地基处理理的目的的、处理理范围和和处理后后要求达达到的各各项经济济技术指指标等。3、掌握握了解置置换材料料的来源源、性质质。4、结合合工程情情况，了了解当地地强夯置置换墩处处理软土土地基的的经验和和施工条条件，以以及其它它地区相相似场地地上同类类工程的的强夯置置换墩处处理软土土地基的的经验和和处理效效果等。 4.1.2 强夯置换换墩法适用用于处理理高饱和和度的砂砂土、粉粉土、软塑流塑状状的粘性性土或泥泥炭等地基工程程。对处处理后要要求地基基承载力力大于3350kkPa的的工程，应应慎重使使用。4.1.3 强夯置换换墩法施施工前

10、，应应在具有有代表性性的场地地上选取取一个或或几个试试验区，进进行试夯夯。根据据试夯结结果，调调整或完完善设计计与施工工参数。试试验区数数量应根根据场地地复杂程程度、构构筑物规规模和类类型确定定。4.1.4 强夯置换换墩施工工应精心心组织，严严格按设设计要求求施工，做做好施工工过程的的检查和和记录，出出现异常常情况时时，应及及时会同同有关人人员妥善善会商解解决，以以确保工工程质量量。4.1.5 施工过程程中，应应安排专专门监理理机构负负责工程程监理，施施工结束束后应进进行工程程质量检检验和验验收。4.1.6 强夯置换换墩法施施工应制制订相关关安全保保障措施施，杜绝绝违章施施工，做做到安全全生产

11、，并并应考虑虑对居民民、构造造物等周周围环境境可能带带来的影影响，以以及减少少影响的的措施。5 强夯置换换墩设计计5.1 一般规定定5.1.1 强夯置换换墩的深深度、直直径应根根据上部部结构对对地基承承载力、稳稳定和沉沉降的要要求确定定，应尽尽量穿透透软土层层，到达达较硬土土层上。当当单击夯夯击能低低于50000kkNm时，处处理深度度不宜超超过7mm。5.1.2 墩位宜采采用等边边三角形形或正方方形布置置。5.1.3 墩间距应应根据荷荷载大小小和原状状土的承承载力选选定，一一般不宜宜小于22倍锤径径。当满满堂布置置时可取取夯锤直直径的223倍倍。对独独立基础础或长条条形基础础可取夯夯锤直径径

12、的1.522倍。墩墩的计算算直径可可取夯锤锤尺度的的1.111.2倍。当当墩间净净距较大大时，应应适当提提高上部部结构和和基础的的刚度。5.1.4 强夯置换换墩地基基处理加加固范围围应大于于上部结结构基础础范围，具具体范围围应根据据上部结结构性质质或冻土土深度等等因素综综合确定定。对于于一般路路基，处处理加固固范围宜宜超出路路堤坡脚脚外1/21/33墩长，且且不小于于3m；对于于特殊条条件下的的路基，宜宜超出11倍墩长长；若为为非稳定定边坡，应应处理加加固到最最危险的的滑弧范范围外。5.1.5 墩体材料料应采用用级配良良好的块块石、碎碎石、矿矿渣、建建筑垃圾圾等坚硬硬粗颗粒粒材料，粒粒径大于于

13、3000mm的的颗粒含含量不宜宜超过全全重的330%，含含泥(土土)量不不宜超过过全重的的5%,单击击夯击能能超过220000kNm时，填填筑料的的粒径可可适当放放宽。5.1.6 墩顶应铺铺设一层层厚度不不小于5500mmm的压压实垫层层并应铺铺设防水水土工织织物。压压实垫层层材料可可与墩体体相同，粒粒径不宜宜大于1100mmm，防防水土工工织物可可采用两两布一膜膜，单位位面积质质量不小小于3550g/m2；土工工织物刺刺破强度度不小于于0.55KN。5.1.7 强夯置换换墩设计时时，应预预估地面面抬高值值，并在在试夯时时予以校正正。5.1.8 强夯置换换墩法的单单击夯击击能应根根据地基基土类

14、别别和设计计处置深深度等因因素综合合确定，必必要时应应通过现现场试夯夯确定。在缺乏试试验资料料时，可可根据式式（5.1.881）和和（5.1.882）预预估。较适宜的的夯击能能：(5.11.8-1)夯击能最最低值：(5.11.8-2)式中：为为置换墩墩深度（mm）。初选夯击击能宜在在和之间选选取。高高于则可可能浪费费，低于于则可能能达不到到所需的的置换深深度。5.1.9 夯点的夯夯击次数数应根据据土层厚厚度、表表层情况况及使用用要求确确定、必必要时通通过现场场试夯确确定，一一般为55-100击，且且应同时时满足下下列条件件：（1）达达到设计计墩长；（2）累累计夯沉沉量为设设计墩长长的1.522

15、.0倍倍；（3）前前后两击击累积沉沉降差满满足式（5.1.9）要求；（5.11.9）式中：S为前前后两击击累积沉沉降差（mmm）；分别为前前后两击击的累积积沉降量量（mmm）；（4）最最后两击击的平均均夯沉量量不大于于下列数数值：当当单击夯夯击能小小于40000kkNmm时为550mmm；当单单击夯击击能为44000060000kkNmm时为1100mmm；当当单击夯夯击能大大于60000kkNmm时为2200mmm。5.1.10 强夯置换换墩夯击击成墩时时，应在在墩位连连续夯击击，每次次夯击结结束测量量夯坑沉沉降量，并并在夯坑坑内及时时填筑补补平墩体体材料，并并直至达达到夯点点停锤条条件为止

16、止。5.1.11 根据初步步确定的的强夯参参数，提提出强夯夯置换墩墩的试验验方案，进进行现场场试夯。应应根据不不同土质质条件待待试夯结结束一至至数周后后，对试试夯场地地进行检检测，并并与夯前前测试数数据进行行对比，以以评估强强夯置换换效果，确确定工程程采用的的各项强强夯置换换参数。检检测项目目除进行行现场载载荷试验验检测承承载力和和变形模模量外，尚尚应采用用超重型型或重型型动力触触探、波波速测试试方法等等，检查查置换墩墩着底情情况及承承载力与与密度随随深度的的变化情情况。5.2 地基承载载力5.2.1 强夯置换换墩单墩墩承载力力除与墩墩身材料料性质及及密实程程度有关关外，主主要取决决于墩周周围

17、土体体的侧限限能力，破破坏模式式是以鼓鼓胀破坏坏为主。其其承载力力应根据据现场荷荷载试验验确定，初初步设计计时，可可根据经经验或按按式（55.2.1）计计算。Ppf ruKp （5.2.1）式中:PPpf墩体体单墩极极限承载载力(kkPa)；ru 墩侧土提供供的侧向向极限应应力(kkPa)；Kp 墩体体材料的的被动土土压力系系数。 5.2.2 确定软粘粘性土中中强夯置置换墩复复合地基基容许承载载力时，可可不考虑虑墩间土土的作用用，其承承载力按按式（55.2.2）确定。fspkkQp/ AAp （5.2.2）式中:ffspkk 处处理后的的地基承承载力(KPa)；Qp 单墩承承载力（KKN）；A

18、p 单墩墩面积（mm2）。5.2.3 饱和粉土土强夯置置换墩复复合地基基承载力力可通过过现场复复合地基基载荷试试验确定定，也可可根据现现场试验验确定的的墩体和和墩间土土极限承承载力通通过下式式估算：（5.22.31）md22/dee2（5.2.322）式中: fsppk强夯置置换墩复复合地基基承载力力(Kpa)；fpk强夯夯置换墩墩体承载载力（KKpa），宜宜通过单单墩载荷荷试验确确定；fsk处理理后墩间间土承载载力（KKpa），宜宜按当地地经验取取值，如如无经验验时，可可取天然然地基承承载力；m 墩土面面积置换换率； dd墩身身平均直直径(mm)； dde一根墩墩分担的的处理地地基面积积的等

19、效效圆直径径(m)； 等等边三角角形布墩墩：dee=1.05ss； 正正方形布布墩：dde=11.133s； 矩矩形布墩墩： ；s、s11、s2分别为为墩间距距、纵向向间距和和横向间间距(mm)。5.2.4 对小型工工程的粘粘性土地地基如无无现场载载荷试验验资料，初初步设计计时复合合地基承承载力也也可按下下式估算算：（5.22.4）式中：nn墩土土间应力力比，在在无实测测资料时时，可取取24，原原状土强强度低取取大值，否否则取小小值；m 墩土面面积置换换率。5.3 地基沉降降5.3.1 强夯碎石石置换墩复复合地基基沉降应应满足上上部结构构对地基基沉降变变形的要要求。5.3.2 强夯置换换墩复合

20、合地基的的总沉降降量由加加固区压缩变变形量SS1、加固区区下卧层层的压缩缩变形量量S2、褥垫层层压缩变变形量SS3三部分分组成。褥褥垫层压压缩变形形量S3较小，且且多发生生在施工工期间，故故一般不不考虑。即即复合地地基总沉沉降量SS可表示示为：SS11+ S2(5.3.2)5.3.3 加固区压压缩变形形量将加加固区视视为一个个复合土土体，采采用复合合压缩模模量Essp用分分层总和和法计算算。(5.33.3-1)式中:s变形形计算经经验系数数，根据据经验确确定，一一般大于于1.00。第 i 层层复合土土上附加加应力增增量；第 i 层层复合土土层厚度度；Espii第 i 层层复合土土的复合合压缩模

21、模量。复合土层层的压缩缩模量可可按下式式计算：(5.33.3-2)或 (55.3.3-33)式中：EEsp 复复合土层层压缩模模量（MMPa）；Es 墩墩间土压压缩模量量（MPPa），宜宜按当地地经验取取值，如如无经验验时，可可取天然然地基压压缩模量量；n墩墩土间应应力比；m 墩土面面积置换换率；Ep 置换换墩压缩缩模量（MMPa）。 公式式中的墩墩土应力力比，在在无实测测资料时时，对粘粘性土可可取24，对对粉土和和砂土可可取1.533，原状状土强度度低取大大值，原原状土强强度高取取小值。5.3.4 加固区下下卧层压压缩变形形量S2可用分分层总和和法计算算。(5.33.4)式中: 下卧卧层第

22、i 层层土中附附加应力力增量(KPaa)；下卧卧层第 i 层土土层厚度度(m)；下卧卧层第 i层土的的压缩模模量(MMPa)。6 强夯置换换墩施工工与监测测6.1 施工准备备6.1.1 强夯置换换墩施工工前应做做好施工工组织设设计、施施工设备备选择、施施工场地地整平、控控制点放放样、检检测仪器器等准备工工作等。6.1.2 强夯锤质质量可取取1040tt，其底底面形式式宜采用用圆形或或多边形形，锤底底直径不不应小于于强夯墩墩设计直直径的11.5倍倍。锤的的底面宜宜对称设设置若干干个与其其顶面贯贯通的排排气孔，孔孔径可取取25003000mmm。6.1.3 为减少界界面下沉沉范围，降降低扩散散能量

23、，利利于墩柱柱体形成成，应采采用直径比较较大的夯夯锤。6.1.4 强夯机具具设备应应符合设设计要求求。施工工机械宜宜采用带带有自动动脱钩装装置的履履带式起起重机或或其他专专用设备备。起重重能力应应为锤重重的1.522.0倍倍，采用用履带式式起重机机时，可可在臂杆杆端部设设置辅助助门架，或或采取其其他安全全措施，防防止落锤锤时机架架倾覆。6.1.5 应备好充充足的开开山石或或碎石材材料，其其中开山山石最大大块石直直径应小小于1/4夯锤锤直径，含含泥量应应小于55%。6.1.6 施工前对对场地范范围内的的地下构构筑物和和各种地地下管线线，应采采取安全全措施，避避免因施施工而造造成损坏坏。当强强夯施

24、工工所产生生的振动动对邻近近建筑物物或设备备会产生生有害的的影响时时，应在在适当位位置设置置监测点点，并采采取挖隔隔振沟等等隔振或或防振措措施，沟沟底宽度度宜大于于50ccm，沟沟深要超超过已有有构筑物物基础550cmm，且不不小于22m。6.1.7 坑内或场场地积水水应及时时排除，当当场地表表土软弱弱或地下下水位较较高，宜宜采用人人工降低低地下水水位或铺铺填一定定厚度的的松散性性材料，使使地下水水位低于于坑底面面以下22m，应应保证强强夯设备备在场地地上行走走的方便便。6.1.8 清理并平平整施工工场地，使使强夯墩墩顶部的的基面保保持基本本平整。在在平整以以后的场场地上按按设计要要求对墩墩位

25、进行行放线定定位，其其定位偏偏差不得得大于55cm。6.2 施工6.2.1 强夯置换换墩的施施工宜遵遵循如下下步骤：（1） 清理、平平整施工工场地，当场地表土软弱时，应于其上铺设一层厚度为1.02.0m的夯填料作为施工垫层，以便于强夯设备的行走移动。（2）测测量平整整后的场场地高程程，进行行置换墩墩夯点位位置放样样。（3）起起重机就就位。（4）夯夯锤置于于夯点位位置，测测量夯前前锤顶高高程。（5）将将夯锤起起吊到设设计高度度，启动动脱钩器器，使夯夯锤自由由下落。利利用夯锤锤的势能能，冲切切垫层，形形成夯坑坑。（6）在在夯坑内内用推土土机推填填进墩体体材料块块石，直直至与坑坑周原始始场地标标高持

26、平平，记录录填料数数量，继继续夯击击，使块块石墩逐逐渐向下下延长。如如此重复复直至满满足规定定的夯击击次数及及控制标标准后，完完成一个个墩体的的夯击，并并移位至至下一根根置换墩墩墩位。（7）按按由内而而外，隔隔行跳打打原则完完成全部部夯点施施工。（8）推推平场地地，测量量场地地地面高程程。（9）铺铺设垫层层，并分分层碾压压密实。6.2.2 施工过程程中，应应根据场场地的地地质条件件和工程程使用要要求，正正确地选选用强夯夯参数，包包括单击击夯击能能、夯击击次数、填填充材料料、相邻邻两夯击击置换墩墩之间的的间歇时时间等。6.2.3 当夯点周周围软土土挤出影影响施工工时，可可随时清清理并在在夯点周周

27、围铺垫垫碎石。6.3 施工监测测6.3.1 施工过程程中应有有专人负负责施工工监测工工作。6.3.2 开夯前应应检查夯夯锤质量量和落距距，以确确保单击击夯击能能量符合合设计要要求。6.3.3 在每一遍遍夯击前前，应对对夯点放放线进行行复核，夯夯完后检检查夯坑坑位置，发发现偏差差或漏夯夯应及时时纠正。6.3.4 按设计要要求检查查夯坑填填料的质质量，记记录夯坑坑填料使使用数量量。6.3.5 检查每个个夯点的的夯击次次数、每每击夯坑坑沉降量量及夯坑坑周边土土体的侧侧向位移移量。6.3.6 监测超静静孔隙水水压力的的增长及及消散情情况。6.3.7 检查每遍遍夯击结结束并推推平后的的场地标标高。7 质

28、量检查查与验收收7.1 质量检查查7.1.1 施工质量量检验主主要包括括强夯墩墩形态的柱长检验验、地基基承载效效果检验验。7.1.2 强夯墩形形态的柱柱长检验验可以采采用直接接法测定定或间接接法测定定。直接接法宜通过钻钻探直接接获得墩墩体长度度；间接法法宜采用雷雷达检测测法测定定墩体的的长度。7.1.3 地基承载载效果检检验宜通通过配备备大型承承载板，在现场进行单墩载荷试验，获得单墩承载力，进而推断出复合地基承载能力。有条件时，可进行复合地基载荷试验，获得复合地基的承载能力。7.1.4 开夯前应应检查夯夯锤质量量和落距距，以确确保单击击夯击能能量符合合设计要要求。表7.11.4强强夯墩质质量检

29、查查标准项序检查项目目允许偏差差或允许许值检查方法法单位数值主控项目1强夯墩柱柱长设计要求求按规定方方法2地基承载载力设计要求求按规定方方法一般项目1夯锤落距距mm3000钢索设标标记2锤重kg3000称重3夯击遍数数及顺序序设计要求求计数法4夯点间距距mm5000钢尺量测测5墩柱顶面面直径不小于墩墩柱设计计直径钢尺量测测6前后两遍遍间歇时时间设计要求求7停夯标准准设计要求求测量锤顶顶高程或或记录锤锤击数7.1.5 施工过程程中应对对各项参参数及情情况进行行详细记记录。检检查施工工过程中中的各项项测试数数据和施施工记录录，不符符合设计计要求时时应补夯夯或采取取其他有有效措施施。施工工中可采采用

30、超重重型或重重型圆锥锥动力触触探检查查置换墩墩着底情情况。7.2 质量验收收7.2.1 强夯置换换墩处理理后的地基的承载力力竣工验验收检验验，应在在施工结结束后间间隔一定定时间方方能进行行，对于于碎石土土和砂土土地基，其其间隔时时间可取取7114d；对粉土和和粘性土土地基可可取211288d；强夯置置换地基基间隔时时间可取取28dd。7.2.2 地基竣工工验收时时，承载载力检验验除应采采用单墩墩载荷试试验检验验外，尚尚应采用用动力触触探等有有效手段段查明置置换墩着着底情况况及承载载力与密密度随深深度的变变化。对饱和和粉土地地基可采用复复合地基基载荷试试验代替替单墩载载荷试验验。对墩墩间土加加固

31、效果果检验可可选用静静力触探探或十字字板，对对砂土地地层可选选用标准准贯入方方法，对对重要工工程可进进行载荷荷试验与与室内实实验进行行质量检检验。7.2.3 竣工验收收承载力力检验的的数量，应应根据场场地复杂杂程度和和构筑物的的重要性性确定。对于简简单场地地上的一一般构建筑物，载载荷试验验检验点点不应少少于3个个；对复复杂场地地或重要要构筑地基基应增加加检验点点数。强强夯置换换地基载载荷试验验检验和和置换墩墩着底情情况检验验数量均均不应少少于墩点点数的11%，且且不应少少于3点点。DBXX/ XXXXXXXXX附录A （资料性性附录）复合地基载荷试验要点A.1.1.1 本试验要要点适用用于单墩

32、墩和复合合地基静静载荷试试验。A.1.1.2 静载荷试试验用于于测定承承压板下下应力主主要影响响范围内内单墩或或复合地地基的承承载力和和变形参参数。A.1.1.3 单墩复合合地基载载荷试验验承压板板应具有有足够刚刚度，承承压板可可采用圆圆形或方方形板。板板的面积积为一根根置换墩墩所承担担的处理理面积。承承压板中中心应与与墩的中中心（或或形心）保保持一致致，并与与荷载作作用点相相重合。A.1.1.4 承压板底底面标高高应与墩墩顶设计计标高相相适应。承承压板底底面下宜宜铺设粗粗砂或中中砂垫层层，垫层层厚度取取501500mm，墩墩身强度度高时宜宜取大值值。试验验标高处处的试坑坑长度和和宽度，应应不

33、小于于承压板板尺寸的的2倍。基基准梁的的支点应应设在试试坑之外外。A.1.1.5 试验过程程中应采采取必要要措施，防防止因试试验场地地地基土土含水量量变化或或地基土土扰动，而而影响到到试验结结果的准准确性。A.1.1.6 试验最大大加载压压力应不不小于设设计要求求压力值值的2倍，加加载等级级可分为为812 级。A.1.1.7 每级荷载载施加后后第一小小时内，以以1、5、15、30、45、60各测读读一次沉沉降，以以后每半半个小时时读记一一次，直直至达到到稳定标标准。A.1.1.8 连续两个个一小时时内沉降降量小于于0.11mm/h时，即即可施加加下一级级荷载。A.1.1.9 当出现下下列现象象

34、之一时时可终止止试验：1总加加荷量达达到试验验最大加加载压力力；2沉降降急剧增增大，土土被挤出出或承压压板周围围出现明明显的隆隆起；2承压压板的累累计沉降降量已大大于其宽宽度或直直径的110；3当前前级荷载载作用下下，载荷荷板的沉沉降量大大于前一一级荷载载的两倍倍，且经经过244小时尚尚未稳定定。A.1.1.10 卸载级数数可为加加载级数数的一半半，等量量卸载。每每卸一级级荷载，维维持半小小时，读读记回弹弹量。回回弹测读读时间为为：1、5、15、30。最后后一级卸卸载至00后，应应测读回回弹量至至稳定标标准，测测读时间间为1、5、15、30，以后后每隔半半小时测测读一次次。A.1.1.11 承

35、载力特特征值的的确定：1. 当当压力一一沉降曲曲线上极极限荷载载能确定定，而其其值不小小于对应应比例界界限的22 倍时时，可取取比例界界限；当当其值小小于对应应比例界界限的22倍时，可可取极限限荷载的的一半；2. 当当压力一一沉降曲曲线是平平缓的光光滑曲线线时，可可按相对对变形值值确定：1）当以以粘性土土为主的的地基，可可取s / b或s / d等于0.0155 所对对应的压压力（ss为载荷荷试验承承压板的的沉降量量；b和d分别为为承压板板宽度和和直径，当当其值大大于2mm时，按按2m计算算）；当当以粉土土或砂上上为主的的地基，可可取s / b或s / d等于0.01 所对应应的压力力。2）对

36、有有经验的的地区，也也可按当当地经验验确定相相对变形形值。按相对变变形值确确定的承承载力特特征值不不应大于于最大加加载压力力的一半半。A.1.1.12 试验点的的数量不不应少于于3 点，当当满足其其极差不不超过平平均值的的30时时，可取取其平均均值为复复合地基基承载力力特征值值。附录B （规范性性附录）本规定用词说明B.1.1.1 为了便于于执行本本规定条条文时区区别对待待，对要要求严格格程度不不同的用用词说明明如下：1）表示示很严格格，非这这样做不不可的用用词：正面词采采用“必须” 或“须”，反面面词采用用“严禁”。2）表示示严格，在在正常情情况下均均应这样样做的用用词：正面词采采用“应”，

37、反面面词采用用“不应”或“不得”。3）表示示允许稍稍有选择择，在条条件许可可时首先先应这样样做的用用词：正面词采采用“宜”，反面面词采用用“不宜”。表示有选选择，在在一定条条件下可可以这样样做的，采采用“可”。B.1.1.2 规定中指指定应按按其他有有关标准准、规范范执行时时，写法法为：“应符合合规定定”或“应按执行。附录C （资料性性附录）强夯置换墩设计与施工技术条文说明明1 范范围适用于公公路路基基软土处处理,也也可为其其它类似似工程地地基处理理所借鉴鉴。2 规规范性引引用文件件 无。3 术术语、符符号无。4 基基本规定定4.1.1本条条规定在在确定强强夯置换换墩法处处理软土土地基前前应明

38、确确和完成成的工作作。4.1.2 强强夯置换换墩法是是在利用用强夯形形成的夯夯坑内填填入块石石、碎石石、矿渣渣或建筑筑垃圾等等坚硬粗粗颗粒材材料，采采用多次次投料和和重复夯夯击的方方法形成成连续的的柱墩状状的置换换体即强强夯置换换墩，由由墩体与与墩间土土组成强强夯置换换复合地地基；而而未被置置换的下下卧饱和和土层，也也在强夯夯所产生生的冲击击波和动动应力作作用下，通通过置换换墩良好好的透水水性实现现了加速速排水固固结，可可以达到到提高地地基承载载力和变变形模量量，降低低地基土土的压缩缩性、减减少沉降降量，改改善地基基土层的的均匀性性，减少少工后差差异沉降降等功效效。强夯置换换墩复合合地基是是处

39、理淤淤泥质地地基的一一种新工工艺，应应注意以以下适用用条件：（1）软软土层厚厚度不宜宜过大，一一般为338mm，且下下部分为为强度较较高的下下卧层；（2）具具备良好好的挤淤淤空间，对对于路基基要求两两侧无大大面积的的覆盖层层；（3）场场地地表表水位不不能过高高，施工工前应设设置挡水水及排水水设施。强夯置换换墩法是近近年来以以强夯加加固法为为基础发发展起来来的一种种新的地地基处理理方法，是是强夯法法的延续续和发展展。它既既集强夯夯法和置置换法二二者的诸诸多优点点，又扩扩大了这这两种地地基处理理方法的的适用范范围，能能用于强强夯法不不适宜的的高饱和和度的粉粉土、粘粘性土和和饱和的的淤泥、淤淤泥质土

40、土及置换换法不适适宜的深深厚的软软弱土地地基上对对变形控控制要求求不严的的工程。4.1.3强夯夯置换法法具有加加固效果果显著、施施工工期期短、施施工费用用低等优优点，已已在国内内外堆场场、公路路、机场场、房屋屋建筑、油油罐等工工程中得得到了越越来越多多的应用用，其处处理范围围也由饱饱和软土土、淤泥泥质土扩扩大到了了泥炭质质、有机机质、盐盐渍土等等特殊土土层。KKrugger早早在19980年年采用此此法加固固4m深的的淤泥质质土，中中东曾用用此法加加固4mm厚的粉粉质粘土土，沙特特则用此此法加固固盐渍土土，南非非在19986年年用来加加固6mm深的软软土和泥泥炭，新新加坡用用来加固固有机质质土

41、等，处处理效果果普遍良良好。但但个别工工程因设设计、施施工不当当，加固固后出现现了较大大沉降或或墩体与与墩间土土间的不不均匀沉沉降等情情况。同时，有有关强夯夯置换墩墩法的机机理研究究，至今今尚未取取得满意意的结果果。因此此，目前前还没有有一套成成熟的设设计计算算方法。强强夯置换换法的适适用性、处处理效果果也仍在在探索中中；设计计和施工工参数的的确定以以及这些些参数与与处理效效果的关关系等还还缺乏成成熟的理理论和简简便、实实用的计计算方法法。许多多工程问问题的解解决大都都依赖于于现场的的试夯或或试验性性施工，通通过试验验验证强强夯置换换法的适适用性、检检验加固固效果、确确定施工工参数后后再进行行

42、设计。因因此，本本条规定定强夯置置换墩法法施工前前，应在在施工现现场有代代表性的的地段上上进行试试夯或试试验性施施工。试夯时，试试夯区范范围应不不小于330m30mm。试夯夯开始前前，应在在试夯区区面积上上铺筑一一层1mm2m厚的的填料。试试夯过程程中应严严格做好好现场量量测和记记录。基基本量测测项目包包括：夯夯点（墩墩位）的的喂料量量、夯点点（锤顶顶）高程程、夯墩墩周围（四四点）隆隆起量、振振动影响响范围、夯夯击次数数、夯击击遍数等等。试夯夯结束一一段时间间后，可可采用载载荷板试试验法等等进行自自检，评评价加固固效果。如如果加固固效果不不能满足足设计要要求，则则需调整整夯击参参数，重重新试夯

43、夯。满足足设计要要求后进进行正式式施工。4.1.444.1.6 条条规定在在施工过过程中，应应注意做做好施工工过程组组织、信信息记录录与及时时反馈等等工作，做做到动态态设计、信信息化施施工。质质量是生生命、安安全是保保障，因因此，施施工时必必须制订订详细的的施工组组织设计计和相关关的规章章制度，做做到安全全生产。5 强强夯置换换墩设计计5.1一一般规定定5.1.1强夯夯置换墩墩法对地地基土的的加固可可达9.0m，其其中20m550mm 深度度范围内内地基土土的加固固效果最最为显著著。置换换墩墩长长应根据据土质条条件确定定,一般般在210mm左右，垫垫层厚约约0.551.0m，具具体需根根据地基

44、基土的性性质和复复合地基基的加固固强度要要求确定定。对于于淤泥、泥泥炭等粘粘性软弱弱土层，因因为置换换墩底竖竖向应力力较墩间间土高，如如果墩底底仍在软软弱土中中，会因因承受不不了墩底底较高竖竖向应力力而产生生较多下下沉；而而对于深深厚饱和和粉土、粉粉砂，墩墩身可不不穿透该该层, 因墩下下土在施施工中密密度变大大，强度度提高有有保证，故故可允许许不穿透透该层。目前国内内常用夯夯击能在在50000kNNm以以下，置置换深度度一般不不超过77m，但但在深层层软土中中地基加加固，墩墩(柱)体已长长达610mm。国外外置换深深度有达达12mm，锤的的质量超超过了440t。表5.11.1-1 国国内外强强

45、夯置换换法能级级与实测测加固深深度工程名称称被置换土土层夯能（kNm）实际置换换深度（mm）墩下加固固范围（mm）总加固深深度（mm）武钢四烧烧淤泥、厚厚层350006（平均均）612马鞍山钢钢厂原料料堆场淤泥、厚厚层313006736100胜利油田田油罐基基础粉土300m厚 225004.51317.55禹城水泥泥厂5m以内内粘、粉粉土，55100m液化化砂300004.75.00611古交矿111层办办公楼10m内内粉土、粉粉砂类粘粘土1570045569100山西大学学化学楼楼56mm厚流态态粘性土土160004（砂墩墩）26深圳机场场56mm淤泥，下下为粉质质粘土252006不详-太原

46、铝材材厂粉土、粉粉质粘土土互层，88液化化4000045（砂砂墩）510山西太行行仪表厂厂淤泥质粉粉质粘土土160004（砂墩墩）26南非某工工程6m沼泽泽土与泥泥炭480007-约翰内斯斯堡高速速公路6m厚淤淤泥1160006-新加坡5.8mm泥炭质质粘土225006-新乡至郑郑州高速速公路（姬姬同庚，220077） 粉土、粘粘土，下下为液化化砂 200006.5-秦皇岛某某七层商商住楼（张张凤文，220000） 粉土、粉粉质粘土土，中砂砂，淤泥泥质粘土土117996.3-* 除注注明外均均摘自刘刘惠珊（119966）.* 置置换材料料除注明明外，均均为碎石石或钢渣渣。影响强夯夯置换墩墩地基

47、处处理效果果的因素素主要有有：1）土的的特性及及分布。包包括地基基土的类类型、组组成、性性质；土土的分层层、不同同土层的的厚度、埋埋藏顺序序；地下下水位情情况等。2）施工工设备。包包括强夯夯锤的形形状、锤锤底面积积（锤底底直径）、锤锤重、锤锤底静压压力、起起吊高度度等。3）强夯夯参数。包包括夯击击能、锤锤重、落落距；置置换深度度；夯击击次数、夯夯击遍数数；墩位位布置、间间距、处处理范围围等。4）墩体体材料。包包括材料料性质、级级配、粒粒径、含含泥量等等。5）施工工方式。如如：重锤锤低落距距、轻锤锤高落距距；是否否满夯及及遍数等等。6）施工工控制标标准。如如：收锤锤标准、两两遍夯击击间隔时时间、

48、夯夯后检测测时间等等。7）人为为因素。如如：施工工人员的的技术素素质、责责任心等等。8）复合合地基受受力特点点。包括括基础刚刚度；是是否设置置垫层及及厚度；墩土应应力比；墩土面面积置换换率、原原地基土土强度、墩墩体长度度等。5.1.25.11.3 夯击点点布置是是否合理理与夯实实效果有有直接的的关系。夯夯击点位位置可根根据基底底平面形形状进行行布置。夯夯击点间间距一般般根据地地基土的的性质和和置换墩墩的深度度确定。对对于细颗颗粒土，为为便于超超静孔隙隙水压力力的消散散，夯点点间距不不宜过小小。置换换墩深度度较大时时，第一一遍的墩墩间距不不宜过小小，以免免夯击时时在浅层层形成密密实层而而影响夯夯

49、击能向向深层的的传递及及引起相相邻墩的的变松。此此外，若若各夯点点之间的的距离过过小，在在夯击时时上部土土体易向向侧向已已形成的的夯坑中中挤出，从从而造成成坑壁坍坍塌，夯夯锤歪斜斜或倾倒倒，而影影响夯实实效果。5.1.4 由由于基础础应力扩扩散作用用，强夯夯墩复合合地基的的处理范范围应大大于构筑筑物基础础范围，具具体放大大范围可可根据构构筑物结结构类型型和重要要性等因因素确定定。对于于一般构构筑物，每每边超出出基础外外缘的宽宽度宜为为基底下下设计处处理深度度的1/3至11/2，并并不宜小小于3mm。5.1.5墩体体材料级级配不良良或块石石过大、过过多，均均易在墩墩中留下下大孔，在在后续墩墩施工

50、或或建筑物物使用过过程中使使墩间土土挤入孔孔隙，增增加地基基工后沉沉降量。因因此，本本条强调调了级配配和大于于3000mm的的块石总总量不超超出填料料总重的的30%。在内内蒙古海海满一级级公路二二卡湿地地软基处处理中采采用的开山石混合料料，控制制含泥量量小于110%，石石料主要要粒径300cm40ccm，最最大粒径径不大于于1/55的夯锤锤锤底直直径。5.1.6 路路堤荷载载下，铺铺设一定定厚度的的垫层可可以有效效改善复复合地基基工作性性状，提提高路堤堤整体性性，增强强墩土共共同作用用，提高高复合地地基承载载力。其其主要作作用包括括以下几几个方面面:（1）拱拱效应：在受荷荷初期，由由于墩间间土

51、的模模量低于于墩体，土土体较墩墩体出现现更大沉沉降，墩墩顶将向向上刺入入垫层。垫垫层经过过严格压压密，一一般具有有相对较较高刚度度，在荷荷载作用用下垫层层产生拱拱效应，将将部分应应力向墩墩顶集中中，墩间间土所受受应力则则相应减减小。（2）调调整墩、土土应力比比：由于于墩顶和和墩间土土的沉降降不同，调调动了碎碎石垫层层的流动动补偿性性，逐步步调整墩墩、土应应力比，不不使墩间间土上应应力过大大而造成成过大沉沉降，墩墩体承载载力亦能能得到较较好发挥挥。经过过一段时时间的调调整，墩墩、土应应力趋于于合理分分配，此此时复合合地基即即处于平平稳状态态。（3）保保护表土土和改善善接触条条件：铺铺设碎石石垫层

52、能能避免施施工机械械对完工工后复合合地基表表土的扰扰动；改改善表层层排水条条件，为为地基中中孔隙水水的消散散提供良良好的横横向排水水通道；同时能能改善路路堤与复复合地基基的接触触条件，防防止墩体体刺入路路基，并并且弥补补墩土不不均匀沉沉降产生生的空隙隙。垫层厚度度小于550cmm时，墩墩土应力力比随垫垫层厚度度的增加加而增加加；当垫垫层厚度度大于550 ccm时，墩墩土应力力比随垫垫层厚度度的增加加而减小小，并且且在255500 cmm之间墩墩土应力力比随垫垫层厚度度的增加加比较缓缓慢。5.1.7强夯夯墩置换换时地面面不可避避免要抬抬高，特特别在饱饱和粘性性土中，根根据有限限资料，隆隆起的体体

53、积可达达填土体体积的大大半。这这主要是是因为土土体在强强夯置换换中，虽虽有部分分软土被被挤密，或或因填料料吸水而而降低一一些含水水量，但但隆起的的体积还还是可观观的，应应在试夯夯时仔细细记录，做做出合理理的估计计。5.1.8单击击夯击能能应根据据现场试试验决定定，但在在可行性性研究或或初步设设计时可可按图55.1.8-1中中的实线线（平均均值）与与虚线（下下限）所所代表的的公式估估计：较适宜的的夯击能能：（5.11.8-1）夯击能最最低值：（5.11.8-2）式中：为为置换墩墩深度（mm）。初选夯击击能宜在在和之间选选取，高高于则可可能浪费费，低于于则可能能达不到到所需的的置换深深度。图图5.

54、11.8-1是国国内外119个实实例工程程的实测测置换墩墩深度与与单击夯夯击能之之间的关关系。该该图表明明，单击击夯击能能量相同同时，软软土置换换深度略略大于砂砂性土层层。图5.11.8-1 夯夯击能与与实测置置换深度度的关系系5.1.9累计计夯沉量量指单个个夯点在在每一击击下夯沉沉量的总总和，累累计夯沉沉量为设设计墩长长的1.522倍以上上，主要要是保证证夯墩的的密实度度与着底底，实际际上相当当于充盈盈系数的的概念。5.1.10夯夯击遍数数应根据据地基土土的性质质确定。一一般来说说，由粗粗颗粒土土组成的的渗透性性强的地地基，夯夯击遍数数可少些些。反之之，由细细颗粒土土组成的的渗透性性弱的地地

55、基，夯夯击遍数数要求多多些。根根据我国国工程实实践，一一般均能能取得较较好的夯夯击效果果。对于于渗透性性弱的细细颗粒地地基，必必要时夯夯击遍数数可适当当增加。必须指出出，由于于表层土土是基础础的主要要持力层层，如处处理不好好，将会会增加构构筑物的的沉降和和不均匀匀沉降。5.1.11两两遍夯击击之间应应有一定定的时间间间隔，以以利于土土中超静静孔隙水水压力的的消散。间间隔时间间长短取取决于超超静孔隙隙水压力力的消散散时间，而而土中超超静孔隙隙水压力力的消散散速率与与土的类类别、夯夯点间距距等因素素有关。有有条件时时，宜在在试夯前前埋设孔孔隙水压压力传感感器，通通过试夯夯确定超超静孔隙隙水压力力的

56、消散散时间，并并据以确确定两遍遍夯击之之间的时时间间隔隔。当缺缺少实测测资料时时，间隔隔时间可可根据地地基土的的渗透性性按本条条规定采采用。强夯置换换墩法中中，通常常用碎石石等粗颗颗粒进行行置换，若若选用的的碎石桩桩材料符符合一定定的级配配要求，则则所制成成的碎石石桩可在在粘土地地基中形形成一个个良好的的排水通通道，起起到排水水砂井的的效果，且且大大缩缩短了孔孔隙水的的水平渗渗透途径径，加快快软土的的排水固固结，使使地基沉沉降稳定定加快。根据初步步确定的的强夯参参数，提提出强夯夯试验方方案，进进行现场场试夯。应应根据不不同土质质条件待待试夯结结束一段段时间，对对试夯场场地进行行检测，并并与夯前

57、前测试数数据进行行对比，检检验强夯夯效果，确确定工程程采用的的各项强强夯参数数。5.2 地基承承载力5.2.1成墩墩过程中中，由于于振动、挤挤压等原原因，墩墩间软土土会出现现较大的的附加孔孔隙水压压力，从从而导致致原软土土地基土土强度有有所降低低。墩体体形成后后，一方方面原地地基土的的结构强强度会随随时间逐逐渐恢复复，另一一方面孔孔隙水压压力会转转移消散散，结果果是有效效应力增增大，强强度提高高和恢复复，甚至至超过原原土体强强度，故故强夯置置换可以以提高墩墩间软土土的地基基承载力力。强夯置换换墩承受受的垂直直荷载有有一部分分要转化化为由墩墩间土承承受的水水平荷载载，这是是其作为为散体材材料墩复

58、复合地基基的一个个重要特特性。当当墩体与与基础直直接接触触时，接接触面处处由于受受墩体与与基底摩摩擦作用用的限制制，侧挤挤力一般般接近于于0，在在距离基基础底面面深度约约0.55倍22.0倍倍墩径处处，墩间间土承受受的水平平荷载达达到最大大值，然然后又随随深度增增加而降降低。因因此，目目前一般般认为，在在深度约约4倍左左右墩径径处即可可忽略不不计。置换墩是是由粘结结材料和和散体材材料共同同组成的的组合墩墩体粘结结材料墩墩体的承承载力大大小取决决于墩侧侧摩阻力力和墩底底端阻力力以及自自身强度度，而散散体材料料墩体的的承载力力大小则则取决于于墩侧土土体所提提供的侧侧限力大大小及墩墩下土体体的承载载

59、能力。如如果将置置换墩按按粘结材材料段承承载力的的计算，则则先根据据两种情情况分别别计算墩墩体的承承载力：根据墩墩身材料料强度计计算承载载力；Ppf qq （5.22.11）式中: Ppf 墩墩体实际际极限承承载力(kPaa)；q 墩体体极限抗抗压强度度（MPPa）；根据墩墩侧摩阻阻力和墩墩底端阻阻力计算算承载力力；Ppf fi SaLLi十 Ap R / AAp （5.22.12）式中: fi 墩周周土的极极限摩擦擦力(kkN/)； Sa 墩墩身周长长(m)；Li 按按土层划划分的各各段墩长长(m)；R 墩墩底土极极限承载载力(kkPa)；Ap 墩墩身横断断面积()。再比较以以上两式式（5.

60、2.111）和和（5.2.112）的的计算结结果，较较小值即即为单墩墩体的极极限承载载力。5.2.2对淤淤泥或流流塑的粘粘性土中中的置换换墩则不不考虑墩墩间土的的承载力力，按单单墩载荷荷试验的的承载力力除以单单墩加固固面积取取为加固固后的地地基承载载力，主主要是考考虑： 1 淤泥泥或流塑塑软土中中强夯置置换国内内有个别别不成功功的先例例，为安安全起见见，须等等有足够够工程经经验后再再行修正正，以利利于此法法的推广广应用； 2 某些些工程因因单墩承承载力已已够，而而不再考考虑墩间间土的承承载力； 3 墩体体填料为为碎石或或砂砾，置置换墩形形成过程程中大量量填料与与墩间土土混合，越越浅处混混合程度度越高，因因而墩间间土已非非原来的的土而是是一种混混合土，含含水量与与密实度度改善很很多，可可与墩体体共同组组成复合合地基。但但目前由由于对填填料要求求与施工工操作尚尚未规范范化，填填料中往往往块石石过多，混混合效果果不佳、均均匀性不不好，墩墩间的淤淤泥等软软土