新型柱锤强夯置换法地基处理技术规程

新型柱锤强夯（置换）法地基处理技 术 规 程 主编单位: 江西省勘察设计协会参编单位：江西中恒建设集团软基公司批准单位:施行日期:2006年元月 南昌目 录1. 总 则2. 术语、符号3. 一般规定4. 设计4.1新型柱锤超深挤密法4.2新型柱锤强夯置换法 5. 施 工6. 质量检验和验收附录：A.新型柱锤强夯(置换)加固地基的夯击记录表B.新型柱锤强夯(置换)加固地基建（构）筑物沉降观测表C.孔隙水压力测试日报表D.新型柱锤与普通强夯锤的有效加固深度对照表E.新型柱锤强夯(置换)法工艺流程图F.新型柱锤强夯(置换)法工序流程图 1 总 则1.0.1 为了在新型柱锤强夯(置换)地基处理的设计和施工中贯彻执行国家的技术经济政策和标准法规，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，特制定本规程。1.0.2 本规程中的新型柱锤强夯(置换) 法地基处理包括新型柱锤超深挤密法、新型柱锤强夯置换法地基处理。1.0.3 本规程适用于建筑工程新型柱锤强夯(置换)地基处理的设计、施工和质量检验。对交通、水利系统的相类似地基处理工程也可参考。1.0.4新型柱锤强夯(置换)地基处理除应满足工程设计的要求外，尚应做到因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源等。1.0.5新型柱锤强夯(置换)地基处理除应执行本规程外，尚应符合现行的有关强制性标准的规定。本规程未涉及的，应符合现行国家标准建筑地基处理技术规范JGJ792002、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002。经处理后的地基基础设计计算时，尚应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GB5007-2002的有关规定。2 术语、符号2.1 术 语2.1.1地基处理 ground treatment为提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。2.1.2复合地基 composite subgrade，composite foundation部分土体被增强或置换形成增强体，由增强体和周围地基土共同承担荷载的地基。2.1.3地基承载力特征值 characteristic value of subgrade bearing capacity.由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。2.1.4 新型柱锤 一种直径较普通强夯锤小、而质量与普通强夯锤相当的新型柱状夯锤。普通强夯锤底静接地压力值为2540 kPa，新型柱锤锤底静接地压力值大于60kPa.2.1.5 新型柱锤超深挤密法反复将新型柱锤和普通夯锤提升到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量并形成坑孔，用表土回填入孔内分层夯实形成下小上大的原状土挤密增强体，并与经侧向挤密的桩间土组成复合地基的地基处理方法。2.1.6新型柱锤强夯置换法将超深挤密强夯柱锤提高到一定高处使其自由落下冲击成孔，形成夯坑，然后分层填入并不断夯击坑内回填的砂石、工业废渣及建筑碎骨料等硬粒料，使其形成密实的扩大墩体，并与经侧向挤密的桩间土组成复合地基的地基处理方法。2.1.7 有效加固深度经处理后，夯点以下地基土承载力及下卧层验算满足设计要求时的处理深度。 2.1.8 有效影响深度经处理后，夯点有效加固深度以下地基土及下卧层承载力及物理、力学参数有较明显改变的夯击作用的影响深度。 2.1.9 面积置换率新型柱锤强夯置换处理时，一个置换单墩积与其置换墩体分担的处理地基面积的比值。2.1.10间隔期超深挤密或强夯置换施工两遍夯击之间的时间间隔。2.1.11单击夯击能锤重×落距，单位为kN*m2.1.12单位面积夯击能（动压当量）单击夯击能÷锤底面积，单位为kN*m/m22.1.13静接地压力值（静压值）锤重÷锤底面积，单位为kN/m222符 号A 基础底面积Ae. 一个强夯置换单墩分担的处理面积d 强夯置换墩面积e. 孔隙比fak. 地基承载力特征值ES. 压缩模量H 土层厚度 h. 落距s. 墩间距 IL. 液性指数IP. 塑性指数k 强度安全系数M 落锤质量S 地基沉降量U 地基土固结度u 孔隙水压力 m 面积置换率压. 场地地基土体夯击后的体积变化值沉. 场地地基土体夯击后的下沉量隆. 场地地基土体夯击后的隆起量h平均. 场地地基土体夯击后的标高变化值3 基 本 规 定3.0.1在确定新型柱锤强夯（置换）法地基处理方案前，应完成下列工作：1 收集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等。2 根据工程的要求和天然地基土存在的主要问题，确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等。3 结合工程情况，了解当地地基处理经验和施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其它地区相似场地上同类工程的地基处理经验和使用情况及本工艺在同类场地地基处理经验和处理效果。4 调查、研究邻近建筑、地下工程和有关管线等情况。5 了解建筑场地的环境情况及含周边受影响范围的建(构)筑物。3.0.2在选择地基处理方案时，应考虑上部结构、基础和地基的共同作用，并进行技术经济比较，选择最优地基处理方案。3.0.3新型柱锤强夯（置换）法地基处理方法的确定宜按下列步骤进行：1 根据工程结构类型、荷载大小及使用特点，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和邻近建筑的影响因素进行综合分析，初步选择几种可供考虑的施工工艺方案。2 对初步选出的各种施工工艺方案，分别与其它施工工艺方案，从加固原理、适用范围、预期处理效果、耗用材料、施工机械、工期要求、造价和对环境的影响等方面进行技术经济分析和比较。3 按建筑地基基础设计等级、设计要求和场地复杂程度，在有代表性的场地上进行相应的现场试验或试验性施工，并进行检测，以检测设计参数和处理效果。如达不到设计要求时，应查明原因，修改设计参数或调整地基处理方法。试验点（区）的数量应根椐建筑场地复杂程度、建筑规模及建筑类型确定，一般选取1-3个，最后确定施工工艺方案。3.0.4经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对按建筑地基处理技术规范JGJ792002确定的地基承载力特征值进行修正时，应符合下列规定：1 基础宽度的地基承载力修正系数b应取0；2 基础埋深的地基承载力修正系数d应取1.0;3 经处理后，当在受力范围内仍存在软弱下卧层时，应验算下卧层的地基承载力；4 对水泥土类单墩应进行墩身材料强度验算，即要求墩身材料强度确定的单墩承载力大于或等于由墩周边和墩端土的抗力提供的单墩承载力。3.0.5按地基变形设计或变形验算且需进行新型柱锤强夯（置换）法地基处理的建筑物或构筑物，应按照建筑地基基础设计规范GB50007-2002有关规定对处理后的地基进行变形验算。3.0.6受较大水平荷载或位于斜坡上的建筑物及构筑物，当建在采用新型柱锤强夯（置换）法处理后的地基土上时，应按照建筑地基基础设计规范GB50007有关规定进行地基稳定验算。3.0.7施工技术人员应掌握新型柱锤强夯（置换）法地基处理的目的和加固原理、施工工艺、技术要求和质量标准等。施工中应有专人负责施工质量的控制和监测，并做好施工记录。当出现异常情况时，必须及时会同有关部门妥善解决。3.0.8对于现行国家标准建筑地基基础设计规程GB500072002规定（新工艺技术必需进行沉降计算），经新型柱锤强夯（置换）法地基处理后，主体结构施工期间应进行沉降观测，直至沉降达到稳定为止。 4 设 计41新型柱锤超深挤密4.1.1新型柱锤超深挤密法适用于处理一般碎石土、砂土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。4.1.2新型柱锤超深挤密法的有效加固深度可根据现场试夯和当地经验确定，在缺少试验资料或经验时，可按表4.1.1预估。表4.1.1新型柱锤超深挤密法的有效加固深度（m）单击夯击能（KNm）碎石土、砂土等粗颗粒土粉土、粘性土、湿陷性黄土等细颗粒土9008.0-9.07.0-8.010009.0-10.08.0-9.0110010.0-11.09.0-10.0120011.0-12.010.0-11.0130012.0-13.011.0-12.0140013.0-14.012.0-13.0150014.0-15.013.0-14.0 注：新型柱锤超深挤密法的有效加固深度应从最初起夯面算起。4.1.3夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应同时满足以下条件：1第一工序采用新型柱锤深层挤密，锤底静压力值控制在120kPa左右，夯坑深度控制在3.0 m以内；第二工序采用普通夯锤中层挤密，夯坑深度控制在2.0 m以内；第三工序片锤全场普夯，夯锤搭接面积应在30%以内。2夯坑周围地面不应有过大的隆起；3不因夯坑过深而造成提锤因难。4.1.4夯击遍数应根据地基土的性质确定，一般为：第一工序深层挤密，可采用柱锤点夯12遍（粗颗粒土取低值，细颗粒土取高值）；第二工序中层挤密，可采用普通夯击锤夯击12遍（粗颗粒土取低值，细颗粒土取高值；第三工序浅层密实，采用低能量普通片锤满夯2遍，锤印相搭接。4.1.5新型柱锤强夯（置换）法每遍收锤条件为：深层挤密为最后两击平均夯沉量10cm;中层挤密为最后两击平均夯沉量5cm。4.1.6 两遍夯击之间应有一定的间隔期，间隔期取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。对于渗透性好的中粗砂、砾砂地基可间隔12天或连续夯击，对于渗透性差的粘性土地基，其间隔时间不少于34天。4.1.7 夯击点位置可根据基底平面形状，采用等边三角形、等腰三角形、正方形或条形布置。夯点间距离应根据荷载大小及原状土性质选定，第一遍夯击点间距可取柱锤直径的36倍，第二遍夯击点位置于第一遍夯击点之间，对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距可适当加大。4.1.8 新型柱锤超深挤密法处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为设计加固处理深度的1/2至2/3，并不宜小于3.0m.4.1.9 根据初步确定的柱锤强夯参数，提出试验方案，进行现场试夯或试验性施工。试夯结束一至数周后，对试夯场地进行检测，将检测结果与夯前测试参数进行比较，检测挤密效果和施工的适宜性，确定工程施工采用的各项柱锤强夯参数。4.1.10新型柱锤超深挤密法复合地基承载力特征值一般应通过现场载荷试验确定，初步设计时参数以以往类似地质条件的经验数据确定，也可根据夯后原位测试和土工试验指标，按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007有关规定选定。4.1.11新型柱锤超深挤密地基变形计算应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GB5007有关规定，夯后有效加固深度内土层的压缩模量应通过原位测试和土工试验确定。.新型柱锤强夯置换法4.2.1新型柱锤强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑流塑的粘性土等地基土，同时还适用于饱和砂土，一般的淤泥或淤泥质土。对着底深度较大、承载力要求较高和变形、控制有要求的工程。4.2.2 新型柱锤强夯置换墩体着底深度由土质条件和上部荷载决定，并应按设计要求穿透上部软土层，到达硬土层或较硬土层上，深度一般可达410米。4.2.3新型柱锤强夯置换法单击夯击能应根据现场试验确定。4.2.4墩体材料可根据就场取材原则和墩体抗压强度要求，采用现场回填的砂性土或风化残积粘土。对上部荷载要求较大或对不均匀沉降要求较高且需在软塑流塑状土层形成较长墩体时，宜选用级配良好的块石、碎石、工业废渣骨料，建筑废渣骨料等坚硬颗粒材料。当复合地基承载力特征值fak>300kpa、单墩承载力特征值>1000 kpa时，宜采用一定级配的灰土料和低标号混凝土材料，形成新型柱锤强夯置换灰土或混凝土短墩。4.2.5夯点的夯击次数应通过现场试夯确定，且应同时满足下列条件；1. 墩底应穿越上部软弱土层，且到达较硬土层上；2. 墩体置换深度应达到设计深度要求；3. 施工累计夯沉量应为墩体置换深度的.52.0倍；4. 最后两夯的平均夯沉量不大于100mm，作为停锤的条件。4.2.6新型柱锤强夯（置换）法每遍收锤条件为：深层挤密为最后两击平均夯沉量10cm;中层挤密为最后两击平均夯沉量5cm。4.2.7墩体布置宜采用等边三角形或正方形。对独立基础和条形基础可根据基础形状与宽度相应布置。单根墩体置换分担的处理面积计算参照建筑地基处理技术规范JGJ79-2002第7.2.8执行。4.2.8墩间距应根据荷载大小和原状土性质选定：1. 满堂布置时，可取柱锤直径的23倍；2. 独立基础或条形基础可取柱锤直径的1.53.0倍。3. 单墩的计算直径可取夯锤直径的1.21.3倍。4.2.9 新型柱锤强夯置换处理范围应大于基础范围，每边超出基础外边缘的宽度宜为置换墩落底深度的/，并不宜小于m。4.2.10 墩顶应铺设一层厚度不小于500 mm的压实垫层，垫层材料可与墩体材料相同，粒径不宜大于100mm。4.2.11 强夯置换墩设计时，应预估地面抬高值，并在试夯时校正。4.2.12新型柱锤强夯置换法现场试夯后，应进行现场载荷试验检测地基承载力和变形模量。宜采作重型或超重型动力触探等方法，检查置换墩着底情况及承载力密度随深度的变化规律。4.2.13确定软粘性土中地基承载力检测时，可只考虑墩体，墩间土的作用仅作为安全储备，其承载力应通过现场单墩载荷试验确定；对饱和粉土地基可按复合地基考虑，其承载力可通过现场单墩复合地基载荷试验确定。4.2.14新型柱锤强夯置换地基的变形计算，应符合建筑地基基础设计规范GB50007-2002的规定。复合土层的压缩模量按照建筑地基基础设计规范GB50007-2002中式7.2.9计算。 5.施 工5.0.新型柱锤质量为1040T，其底面形式采用园形，锤底面积宜按土的性质确定，锤底静接地压力值取60120kPa，一般为100kPa，对于细颗粒土锤底接地静压力值可取小值。5.0.2 新型柱锤强夯（置换）法施工机械，宜采用带有自动脱钩装置的履带式起重机或其它专用设备。5.0.3 当场地表土较弱或地下水位较高，使坑底积水，造成履带式起重机移机困难和夯锤起锤困难，避免在夯击过程中出现翻砂、液化现象，宜采用人工降低地下水位或换填一定厚度的松散性材料或干硬土料，使地下水位低于施夯面以下m。遇有坑内或场地积水时，宜及时排除。5.0.4 施工前应查明场地范围内地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必需的可靠措施，以免因施工而造成损坏。5.0.5 当新型柱锤强夯（置换）法施工产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害的影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟等隔振或防振措施。5.0.6 新型柱锤强夯（置换）法施工可按以下步骤进行：1清理并平整施工场地，当表土为fak<60kPa的松散土或淤泥质土时，可铺设一层厚度为1.02.0的砂石施工垫层；2夯击点位放线定位；标出第一遍夯点的位置，并测量场地的高程；检查测定场地现有的高程是否符合设计高程的要求，同时考虑整体夯沉量和基槽（坑）开挖的深度要求。3起重机就位，使夯锤对准夯点位置；4测量夯前锤顶高程；5将超深挤密强夯柱锤起吊到预定的高度，开启脱钩装置，待柱锤脱钩自由下落后，测量第一次夯击后柱锤顶高程，若发现因坑底倾斜而使夯锤歪斜时，应停夯并向夯坑内填场地填料或置换料使坑底平整；6重复步骤向夯坑内回填场地填料或设计的墩体置换料，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成该夯点的夯击。夯击过程中，当发现柱锤顶高程两遍间夯沉量相差明显较大或其他异常时，需连续击次测量锤顶高程并分析原因。如夯点周围软土挤出影响施工时，可随时清理并在夯点周围铺垫碎石，继续施工。7按照由内到外顺序，移机至另一个夯点，重复步骤，完成第一遍全部夯点的夯击；8用推土机将夯坑推填平整，并测量场地的高程；9在规定的间隔时间后，按上述步骤完成第1、2工序全部夯击遍数；10 用推土机将场地填平；用普通片锤，进行低能量满夯12遍，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程；5.0.7新型柱锤强夯（置换）施工过程中应有专人负责以下监测工作：1开夯前应收集夯前各层地基土的原位检测和土工试验数据，并应检查夯锤质量、锤底面积和落距，以确保单击夯击能及静、动压力指标符合设计和试夯的要求；2每一遍夯击前，应对施夯夯点放线复核，夯完后检查夯坑位置正确与否，发现偏差或漏夯应及时纠正；3按设计要求和试夯试验数据，检查每个夯点的夯击次数，深层挤密、中层挤密夯点的夯坑深度，测量最后两击的夯沉量，并做好检查测量的记录；4、收锤时应检查最后二击平均夯沉值是否满足规范、设计以及试验性施工确定的参数要求。5.0.8制订记录表格，施工过程应对各项参数及情况进行详细记录； 质量检验与验收6.0.1 检查施工过程中的各项测试数据和施工记录，不符合设计要求时应及时补夯或采取其他有效措施。6.0.2新型柱锤强夯（置换）法施工现场监控测试应符合以下规定：1.夯击点及其夯坑周围土体变形检测：第1、2工序夯击前，应用水准仪测量出夯坑沉降量及夯坑四周土的相对沉降量，计算土体夯击后的压缩体积（压沉隆）和场地平均沉降量（h平均=V压 /A ）2. 新型柱锤超深挤密、新型柱锤强夯置换法处理的地基采用原位检测、土工试验和复合地基载荷试验进行检测；（1）新型柱锤强夯（置换）法一般只考虑单墩体的检测，墩间土、处理区外围等位置检测仅作为墩体检测的参考，对于墩周边岩土层承载力等指标的提高，设计时一般仅作为安全储备。（2）新型柱锤超深挤密、新型柱锤强夯置换竣工后检测时间一般视墩体及墩下土体而定，检测时间对粘性土墩体料一般不宜少于天，对碎石土和砂土墩体料一般不宜少于7天。（3）采用现场原位测试试验和取原状土样做室内土工试验宜在竖向上沿深度每延米做测试试验和取土样，以查明置换墩体着底情况及承载力随深度的变化情况。（4）采用现场原位测试试验检验夯后地基土体的强度，确定其加固效果。原位测试方法应根据岩土条件、置换料等因素选用，宜选用标准贯入试验、重型动力触探试验、静力触探试验、旁压试验等。各种检测方法适用范围如下：a.标准贯入试验：适用于砂土、粉土及粘性土；b.静力触探试验：适用于粘性土、粉土及砂土；c.轻型动力触探：适用于贯入深度小于4m的粘性土和粘性土和粉土组成的素填土；d.重型动力触探：适用于砂土和碎石土；e.超重型动力触探：适用于粒径较大或密实的碎石土；f.旁压试验：适用于竖硬、硬塑和可塑粘性土、粉土、密实和中密砂土、碎石土；（5）复合地基载荷试验检验夯后土体的容许承载力和沉降量，同样一般只考虑单墩体的检测，墩间土、处理区外围等位置检测仅作为墩体检测的参考。对饱和粉土地基，可按照复合地基考虑，其承载力检测可通过现场单墩复合地基载荷试验确定时，载荷板面积为单墩分担处理面积；对于软粘性土中超深挤密和强夯置换墩，其承载力应通过现场单墩载荷试验确定时，载荷板面积为单墩面积。（6）孔隙水压力的测定应按照孔隙水压力测试规程CECS55：93要求执行。夯击过程中和夯击后，进行孔隙水压力测试可以达到以下目的：a：研究夯击的影响深度和范围；b：确定饱和夯击能，每一夯点的击数以及夯击点的间距；c：测量孔隙水压力的消散速度，以便确定两遍夯击的间歇时间；6.0.3 检验施工过程中的各项测试数据和施工记录，凡不符合设计要求时，应及时补充夯击或采取其它有效措施。6.0.4 新型柱锤超深挤密、强夯置换法处理后地基竣工验收承载力检验数量，应按建筑地基处理技术规范JGJ792002第6.4.3和6.4.4的规定。6.0.5 新型柱锤超深挤密、强夯置换法地基处理工程竣工验收时，施工单位必经提交以下资料：（1）试夯成果报告及现场夯点布置图；（2）施工组织设计；（3）全部施工记录；（4）由具备资质的检测单位提供的夯前夯后原位检测和土工试验报告及承压板载荷试验报告；（5）其它施工资料：包括设计洽商通知，现场处理记录等。新型柱锤强夯（置换）法地基处理技 术 规 程 条 文 说 明1 总 则1.0.1 随着地基处理设计水平的提高、施工工艺的改进和施工设备的更新，我国地基处理技术发展很快，对于各种不良地基，经过地基处理后，一般均能满足建造大型、重型和高层建筑的要求。新型柱锤强夯（置换）法地基处理的设计与施工必须认真贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。1.0.3新型柱锤强夯（置换）法地基处理技术适用于工业与民用建筑的地基处理、基坑与边坡支护工程，对于交通公路软土地基处理工程、水利堤坝上的堤坝加固防渗工程等相类似的地基处理工程也可以参考。1.0.5新型柱锤强夯（置换）法地基处理技术是在强夯和强夯置换地基处理技术上发展起来的，其设计、施工和检测方面仍参照建筑地基处理技术规范JGJ792002执行，故其还应该满足建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002、建筑地基基础设计规范GB50007-2002的相关规定。1 术语和符号 2.1术语江西中恒建设集团公司（原南昌县第二建筑公司）于1998年开始组建“新型柱锤强夯（置换）法”地基处理技术课题组，致力研究“超深挤密强夯锤”和“新型柱锤强夯（置换）法”地基处理技术。2000年完成了“超深挤密强夯锤”设计图纸，2000年至2002年进行初试并成功提出了“新型柱锤强夯（置换）法”地基处理技术和施工工艺，2002年至2004年进入施工实施并取得实质性实验突破和成功。超深挤密强夯锤于2004年1月7日荣获中华人民共和国国家知识产权局实用新型专利证书。新型柱锤强夯（置换）法也同时获得中华人民共和国国家知识产权专利。该“新型柱锤强夯（置换）法”地基处理技术于2004年11月11日通过江西省科技厅、江西省建设厅组织的科学技术成果鉴定，认定该技术方法“达到国内同类技术的领先水平”。2004年12月该技术荣获南昌市人民政府颁发的科技进步二等奖。“新型柱锤强夯（置换）法”地基处理技术从根本上弥补了普通强夯法和强夯置换法的缺陷，对前述二种处理方法从施工工艺和设备上进行了优化，从而大大地拓宽了工程地质条件的适用领域和工程运用范围。在工程质量、经济效益和社会效益方面均取得了突破性成果。“新型柱锤超深挤密、新型柱锤强夯置换法”地基处理技术的创新点和技术特点：（1）采用低能级夯击，可达到中能级甚至次高能级强夯的施工效果。不但能解决强夯法施工中的技术难题（如土体性质、变形控制等）而且大大地降低了工程造价。（2）“新型柱锤强夯（置换）法”地基处理施工工艺是在普通强夯法和强夯置换法的基础上进行创新改进所形成的一种新型地基处理施工方法。它根据不同的工程地质条件，充分发挥“超深挤密强夯锤”的潜力，融合了多种地基处理技术加固处理原理，达到对深层土和浅层土同时进行加固处理的目的。（3）“新型柱锤超深挤密、新型柱锤强夯置换法”地基处理技术与同条件强夯法和强夯置换法及其它地基处理技术相比较，土体承载力可提高40150%，土体有效加固深度可提高12倍（其中素填土有效加固深度可达16m），强夯置换着底深度可达10m，加固后地基土的承载力特征值一般可达到180250kPa，最高值可达390kPa。（4）“新型柱锤强夯（置换）法”的置换料除可采用工业废骨料和当地廉价的土石混合料，还可以采用城市废弃的拆房建筑垃圾；从而大大节省工程成本，与其它加固处理技术和桩基施工技术相比，可节省基础工程成本2060%。（5）加速地基土固结，采用土石混合料或建筑垃圾等粗骨料填料作为置换料时，相当于形成了一个直径较大的排水竖井，加速下层软弱土中水分的渗透排出，加速土体固结作用以提高地基土承载力。（6）机械化程度高，可节约大量人力资源，降低劳动强度，缩短施工工期。与同类地基处理方法比较，可缩短工期2050%，单机日处理面积可达到100300m2。（7）工程质量检验方法直观、可靠。施工质量稳定，沉降值和沉降差异值小，可满足设计的要求。（8）施工文明，现场整洁，施工安全性高，施工时无废气排出，符合环境保护的要求。（9）可做到一机多用，施工设备效率高。可用作普通强夯（置换）法施工，也可进行柱锤冲扩桩施工和普通强夯（置换）法施工。2 基本规定3.0.1.本条规定在选择地基处理方案前应完成的工作，强调要进行现场调查研究，了解当地地基处理经验和施工条件，调查邻近建筑、地下工程、管线和环境情况等。对于有特殊要求的工程，在了解当地类似场地处理经验的基础上，结合以前处理过的相类似岩土层的工程设计、施工经验及检测结果等的分析资料，综合判定“新型柱锤强夯（置换）法”地基处理的适宜性。3.0.3 设计施工前的现场检验或试验性施工工艺是为了掌握“新型柱锤超深挤密、新型柱锤强夯置换法”地基处理技术在该岩土层中的变化规律，以确定相关参数，进一步确定“新型柱锤超深挤密、新型柱锤强夯置换法”地基处理技术的适宜性及处理效果。3.0.4 经处理后的地基确定的地基承载力特征值时按建筑地基处理技术规范JGJ792002表5.2.4中的人工填土进行修正（表中对于大面积压实填土，b取0，d应取1.5或2.0）时b取0，d应取1.0，此举对于设计偏保守，但由于“新型柱锤强夯（置换）法”地基处理作为在强夯法和强夯置换法的基础上发展的一种新型处理工法，此举作为安全储备。在以后的施工过程中，应不断总结工程实例资料，对b、d值进行修正以达到即保证设计安全性又充分发挥处理后地基强度值的最好效果。经处理后，当在受力范围内仍存在软弱下卧层或软弱薄夹层时，应按照建筑地基基础设计规范GB50007-2002的相关规定验算软弱下卧层的地基承载力。一般来说，对于受力范围内3.00m以下存在的厚度不大于500mm的软弱薄夹层时，在要求的地基承载力特征值fak<250kpa时，软弱下卧层验算均可以满足要求。江西基业科技有限公司在江西平海、南昌平海和江西新建县学府雅苑等数十个工地对采用新型柱锤强夯（置换）法处理的地基，分别采用中国建筑设计研究院的地基基础设计软件J-5和北京理正软件设计研究院的理正基础CAD设计软件进行软弱下卧层承载力验算，结果均可以满足设计要求。对水泥土类单墩除了按照墩周边和墩底土层进行单墩体承载力计算外，尚应按照墩身材料强度进行单墩体承载力计算，设计应取两者小值。3.0.5对于场地和地基条件简单、荷载分布均匀的层及层以下的体型简单的民用建筑和一般工业建筑，由于处理后地基fak值一般大于GB50007-2002表.中值，可以不作变形验算；对于高层或多层建筑，应进行基础沉降差和整体倾斜计算。 4 设 计 4.1新型柱锤超深挤密4.1.1新型柱锤超深挤密适用于对地基变形控制要求不严的一般杂填土、砂性土、粘性土等场地。新型柱锤超深挤密虽然已经在众多的工程中运用并取得实际意义，但目前还没有一套完整的设计计算方法。本条规定在新型柱锤超深挤密法施工前，应在施工现场有代表性的场地进行试夯或试验性施工。4.1.2新型柱锤超深挤密法的有效加固深度应通过大量工程实践的检测结果分析统计得出，目前新型柱锤强夯法的设计计算系参照建筑地基处理技术规范JGJ792002中表6.2.1结合数十个实践成果总结得出附录D表。在以后的新型柱锤超深挤密法施工的工程中，必须不断总结经验，得出新型柱锤超深挤密法的有效加固深度值，以对附录D表进行修正。4.1.3 新型柱锤超深挤密法的夯击次数是设计中的一个重要参数，对于不同地基土来说，夯击次数也不同。夯点的夯击次数应通过现场试夯试验确定，一般以夯坑的压缩量即夯坑的深度最大、夯坑周围隆起量最小为确定的原则。可从现场试夯得到的夯击次数与夯沉量关系曲线确定，同时考虑施工方便。4.1.4 夯击遍数应根据地基土的性质确定。根据新型柱锤超深挤密法的施工工艺特点，按照深层挤密、中层挤密与浅层密实的工序，选用不同的夯击遍数，对于粗颗粒土夯击遍数取低值，细颗粒土夯击遍数取大值。4.1.6 两遍夯击之间的间隔取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。本规程参照建筑地基处理技术规范JGJ792002中6.2.4规定执行。有条件时，应在试夯试验前、夯击过程中进行孔隙水压力测试，得出超孔隙水压力的消散时间，以确定两遍夯击时间的间隔。当回填土选用对于渗透性好的中粗砂、砾砂地基可间隔12天或连续夯击，对于渗透性差的粘性土地基，其间隔时间不少于34周，否则对处理效果将产生较大影响。一般来说现场拟处理地基的回填土或置换料为粉质粘土或中粗砂。在实际施工过程中，常常由于对工期因素等的考虑，间隔时间一般为7天，此举对于处理中粗砂、砾砂地基影响不大，但对于粉质粘性土地基，则会有较大的影响。4.1.7强夯单墩分担的处理面积参照建筑地基处理技术规范JGJ792002中7.2.8执行。4.1.8 由于基础的扩散作用，新型柱锤超深挤密法处理范围应大于建筑物基础范围，具体放大范围应根据建筑物结构类型和重要性等因素考虑确定。对于一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2至2/3，并不宜小于3m。4.1.9 根据上述各条确定的参数，提出试验方案，进行现场试夯，并通过检测，与夯前数据进行对比，检查夯击处理效果，并确定实际处理施工采用的各项参数，若不符合使用要求，则应改变设计参数。在进行试夯时也可以采用不同设计参数的方案进行比较，择优选用。4.1.11新型柱锤超深挤密法应对单墩的着底情况及随深度的增加其承载力的变化情况进行检测，在竖向上应沿深度每延米作原位测试或土工试验。4.2新型柱锤强夯置换法4.2.1新型柱锤强夯置换法对于着底深度较大、承载力要求较高和变形控制有要求的工程。4.2.3新型柱锤强夯置换墩体着底深度由土质条件和上部荷载决定，宜由现场原位测试和土工试验确定，深度一般可达37米，有效加固深度达3.016.0米。景德镇远东怡景花园16#、19#、20#楼填土厚度达0.822.0米，江西基业科技有限公司采用新型柱锤强夯置换法进行处理后，经原位静载试验（图1）和原位重型动探检测（图2），其承载力特征值fak达180kPa，有效加固深度达9.1016.10米；江西贵溪中航居住小区填土厚度达0.612.0米，在采用新型柱锤强夯置换法进行处理，经原位检测其承载力特征值fak达180kPa，有效加固深度达3.010.0米。 图14.2.4一般来说，目前需处理的地基其回填料大多为粉质粘土、风化残积粘性土或砂性土，此均为较好的回填料，在上部荷载不是太大（fak<250kPa）的情况下，可以选用现场回填料作为墩身材料。当复合地基承载力特征值fak>300kPa、单墩承载力特征值>1000 kPa时，宜采用一定级配的灰土料和低标号混凝土材料，形成新型柱锤强夯置换灰土或混凝土短墩。（江西省龙泉省长楼小区即是选用该种墩体材料，经处理后，单墩体检测其fak>350kPa未达破坏）。4.2.6强夯置换单墩分担的处理面积参照建筑地基处理技术规范JGJ792002中7.2.8执行。4.2.10新型柱锤超深挤密法施工时地面不可避免要抬高，特别是在饱和粘性土中，这主要是因为粘性土在处理过程中密实度改变较少，固结速度慢，在夯击能的作用下，必然会产生隆起现象，固在试夯时必须仔细记录，对隆起量做合理的估计。4.2.12 本条规定主要是考虑到新型柱锤超深挤密法施工的墩体填料主要是粉质粘土、风化残积粘性土或砂性土，置换墩形成过程中，填料与墩间土混合，墩间土的含水量、密实度得到改善，可与墩体共同组成复合地基。但是对于墩间原来为淤泥或淤泥质土的场地，墩间土力学性能不能得到较大改善。因此，对于墩间为淤泥或淤泥质土的场地，从安全考虑，设计时仅考虑单墩作用。5 施 工5.0.1 一般来说，同样的新型柱锤锤重，锤底面积越小，接地压力越大，夯击效果越好。5.0.3 新型柱锤超深挤密法施工时，应控制地下水位标高，以免出现夯击过程中出现夯坑内积水、翻砂、液化等现象，从而影响夯击效果。对于地表土软弱的场地，宜在表层铺填一定厚度的松散性材料，使地表形成硬层，用以支承设备，确保设备行走和施工。江西基业科技有限公司在南昌市昌北天赐良缘场地施工时，由于地下水位为地面下0.3米左右，夯击施工过程中，采用人工挖沟槽排水以降低地下水位的措施以确保夯击效果和设备行走。5.0.5 对振动有特殊要求的建筑物或精密仪器设备等，应采取必要的防护措施。 5.0.6 夯击过程中，当发现柱锤顶高程两遍夯沉量相差明显较大时，需连续测量锤顶高程并分析原因。若柱锤顶高程呈渐高增长，则可间隔夯击次数测量柱锤顶高程。5.0.7 夯击过程中应有专人对夯锤质量、落距及夯点位置、夯击次数、夯沉量、夯坑深度等进行监测 6 质量检验与验收6.0.1 新型柱锤强夯（置换）地基的质量检测包括施工过程的质量检测和完工后的质量检验，其中尤以前者为重。所以必须认真检查施工过程中的各项测试数据和施工记录，若不符合设计要求的，应及时补夯或采取其他措施。6.0.2 新型柱锤强夯（置换）地基处理载荷板试验的承压板面积一般为单墩或复合墩体承担的面积，目前检测所采用的承压板面积一般为0.51.0m2，小于单墩体和复合墩体的面积，检测成果取值统计时必须考虑其对检测结果的影响。 新型柱锤强夯置换一般只考虑单墩体的检测，墩间土、处理区外围等位置检测仅作为墩体检测的参考。因为新型柱锤强夯（置换）法重点在“置换”上，可以理解为在松软土层中的一个密实度大、孔隙比小的散体材料组成的比周边土体强度大的多的桩（墩）体作用。对于墩周边岩土层承载力等指标的提高，仅作为安全储备，设计时一般不予考虑。单墩周边还存在的少量淤泥质土层不会对单墩的工作产生影响，在检测单墩的承载力及密实度等指标满足设计要求的情况下即可认为合格。江西基业科技有限公司在南昌平海、江西平海场地多处存在这样的实例：淤泥质土经强夯处理后，墩体为密实状态的中粗砂，其承载力完全能够满足设计要求，但是经强夯置换处理后，部分墩周边还存在淤泥质粘土，其埋藏深度可能还上升了，分析强夯置换处理方法的加固原理，经验算，单墩完全能够满足上部荷载的要求。检测间隔时间一般视墩体及墩下土体而定，目前，新型柱锤强夯置换由于各种因素的影响，往往不能满足28天检测时间的要求，故在检测间隔时间<28天的情况下检测，检测得出的fak值及其他物理、力学参数值随时间的增长，其都会趋于加强。 检测报告中应有单墩的着底情况及随深度的增加其承载力的变化情况，在检测时，在竖向上应沿深度每延米作原位测试或土工试验。