1、ICS 03.220.40 R 45 DB13 河北省 地方标准 DB 13/T 2944 2019 重力式沉箱码头棱体强夯处理规范 2019 - 03 - 25 发布 2019 - 04 - 25 实施 河北省市场监督管理局 发布 DB13/T 2944 2019 I 前 言 本标准依据 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由 河北省交通运输厅提出 。 本标准起草单位： 河北省水运工程质量安全监督局 、 中交第一航务工程勘察设计院有 限公司 。 本标准主要起草人： 吴波、马玉臣、吴今权、刘佳东、赵晓岚、张俊平、李超、王丽芳、叶祥记、 王志瑜、王中、马瑞。 DB13/T 2944
2、 2019 1 重力式沉箱码头棱体强夯处理规范 1 范围 本标准规定了重力式沉箱码头后方回填棱体强夯处理的基本规定、设计和施工方法等内容。 本标准适用于地基本身沉降不大的重力式沉箱码头后方减压棱体的分层强夯处理的设计、施工和 质量检测。经强夯试验，码头结构位移、变形等符合要求的其他结构型式的码头也可参照采用本标准。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于 本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50158 港口工程结构可靠性设计统一标准 GB/T 50186 港口工程基本术语标准 JGJ
3、 79 建筑地基处理技术规范 JGJ 340 建筑地基检测技术规范 JTS 144 港口工程荷载规范 JTS 147 水运工程地基设计规范 JTS 167-2-2009 重力式码头设计与施工规范 JTS 204 水运工程爆破技术规范 JTS 235 水运工程水工建筑物原型观测技术规范 JTS 257 水运工程质量 检验标准 CECS 279 强夯地基处理技术规程 3 术语和定 义 下列术语和定义适用于 本文件 。 3.1 地基处理 ground treatment， ground improvement 提高地基承载力，改善其变形性能或渗透性能而采取的技术措施。 JGJ 79-2012中 2.
4、1.1 3.2 夯实 地基 rammed ground， rammed earth 反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量， 以达到密实地基 。 3.3 地基承载力标准值 standard value of ground bearing capacity DB13/T 2944 2019 2 按有关规范规定的标准方法试验并经统计处理后的承载力值。 3.4 有效加固深度 effective reinforcement depth 从最初 被加固地基土表面 算起，经地基处理后 地基土 满足设计要求的 处理 深度。 3.5 锤底静接地压力 the pressure of hammer
5、 in stationary state 静止状态下夯锤重量与锤底面积的比。 CECS 279-2010中 2.1.11 3.6 减压棱体 selected prism fill for absorbing earth pressure 码头在紧靠直墙墙背侧，为 减少作用于墙上的土压力而填筑的棱体，常采用块石等粒径和内摩擦 角较大的材料 。 3.7 码头后方 the rear of the terminal 对码头结构整体稳定产生影响的区域，均为码头后方。 4 总则 重力式沉箱码头后方减压棱体的密实处理一直是重力式沉箱码头设计、施工中的难点，为保证码 头结构安全、减小工后沉降量，在强夯处理的设
6、计、施工和质量检测中，做到技术先进、安全适用、 经济合理、确保质量、保护环境，并满足码头基础设施的使用要求，制定本标准。 码头后方减压棱体的强夯处理除应符合 本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 5 基本规定 5.1 确定强夯 加固 地基方案应 具备下列条件 ： a） 岩土工程勘察资料 、 上部结构及基础设计资料； b）沉箱、轨道梁、排水沟以及电缆沟等基础设计资料； c）掌握码头后方 减压棱体 材料 的 物理力学指标 ； d） 根据工程的要求确定强夯 加固的 范围和 加固 后要求达到的各项技术指标； e） 了解当地强夯地基处理施工经验和施工情况，对于有特殊要求的工程，尚 需 了解其它地区
7、相 似强夯区域同类工程的处理经验和使用情况等； f）掌握 工程强夯区域周围的环境情况。 5.2 码头后方减压棱体的选取： a） 回填材料 宜 采取单一匀质材料，避免多层非均匀材料同时回填。 b） 回填棱体宜采用级配良好的 10 kg 100 kg 块石。 c） 选取回填材料时应因地制宜、就地取材，并保证安全性和经济性。 DB13/T 2944 2019 3 5.3 强夯处理施工前，宜 根据 工程现场情况和强夯区域复杂程度，在有代表性的强夯区域处进行相应 的现场试验或试验性施工，并进行必要的测试，以检验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 强夯 处理方案。 5
8、.4 强夯处理施工期间 ，包括试验性施工， 码头主体结构应设置观测点。检测前应根据工程的实际情 况、建筑物重要性及强夯区域复杂程度编 制相应检测方案，检测仪器符合相应检测方法的技术要求， 并形成完整可靠的检测报告。 5.5 经检测后如不符合设计要求，应采取补夯或其他有效措施，并对重新处理区域进行再次检测。 5.6 施工中应有专人负责质量控制和监测，并做好施工记录 和监测 ；当出现异常情况时， 应 及时会同 有关部门妥善解决。施工结束后应按 JTS 257 进行工程质量检验和验收。 6 设计 6.1 一般规定 6.1.1 强夯法设计应具备下列资料： a）建 (构 )筑物结构型式、上部荷载、整平地
9、面及基础埋深高程、强夯区域建（构）筑物总平面 布置图、基础平面图及结构尺寸 ； b）强夯区域工程地质资料，应满 足设计要求。夯前勘察除应进行常规勘察试验项目外，尚应根 据土质特点和工程要求，安排适于检验强夯效果的原位观测或其他试验项目 ； c）强夯加固后的地基承载力标准值和有效加固深度 ； d）强夯振动影响范围内已有的抗振性能低的建（构）筑物位置等资料及 工程强夯区域周围的环 境情况 ； e） 当地 水文资料。 6.1.2 强夯处理工程可能对周围环境或建筑物产生不利影响时，应对影响程度进行分析和计算 。 有危 害时，应采取设置隔振沟等防护措施或调整夯击参数。 6.1.3 设计应对主要土性指标、
10、地基变形及周围建（构）筑物提出施工过程监测、检测及试验要求。 6.1.4 强夯施工 振动对周围建筑物和环境的影响评估 及 安全施工距离应通过现场 试夯 振动测试确定。 强夯振动对工程的影响 参照 JTS 204 的有关规定确定。 6.1.5 强夯施工侧向挤压水平变形对 码头沉箱 产生的影响应 最终 通过现场 试夯的 深层水平位移测试 确定，安全施工距离 应 按照现场变形监测确定。 棱体强夯后的码头主体结构倾斜、沉降和位移监测可 采用测斜仪或沉降位移观测点进行监测。 6.2 强夯设计 6.2.1 夯击能及分层厚度 6.2.1.1 水下夯实区每夯的冲击能可采用 200 600 kJ/m2(不计浮力
11、、阻力等影响 ),分层厚度可采用 2 m 4 m，单击夯击能较大时分层厚度可取较大值。 6.2.1.2 水上夯实区单击夯击能应根据要求的加固深度经现场试夯或当地经验确定，缺少试验资料或 经验时可按式 （ 1） 计算，也可按表 1 预估。 DB13/T 2944 2019 4 10 MhH （ 1） 式中 ： H-强夯的有效加固深度 (m)； -经验参数，一般采用 0.4 0.7； M-锤重（ kN）； h-落距（ m）。 表 1 强夯法的有效加固深度 单击夯击能（ kN.m） 块石、碎石土、砂土等粗颗粒土 的有效 加固 深度（ m） 1000 5.0 6.0 2000 6.0 7.0 3000
12、 7.0 8.0 4000 8.0 9.0 5000 9.0 9.5 6000 9.5 10.0 8000 10.0 10.5 6.2.2 强夯施工前， 应根据强夯区域复杂程度、工程规模、工程类型及施工工艺等 ，在施工现场有代 表性的强夯区域选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。每个 强夯 试验区范围不宜小于 20mx20m，有条件的工程建议试验区不小于 30 m 30 m。 根据初步确定的强夯参数，提出强夯试验方 案，进行现场试夯 。 应根据不同土质，待强夯结束 1 d 15 d 后，对试夯强夯区域进行检测，并 与 夯 前测试数据进行对比，检验强夯效果，确定工程采用的各项强夯参数。 6
13、.2.3 试夯检测及试验成果应包括下列参数： a）地基有效加固深度、地基土的承载力标准值 fk、压缩模量 Es 值或变形模量 Eo 值等； b）确定合适的夯击能、夯锤尺寸和落距等参数； c）测定强夯后强夯区域的沉降量和夯坑周围的抬升量； d）确定夯点间距、夯击次数、夯击遍数、最后两击夯沉量和间隔时间等设计参数； e）确定强夯施工停夯标准等施工质量控制指标； f）检测强夯施工振动、侧向挤压等对周边环境和工程的影响，确定与周边工程的安 全施工最小距 离。 6.2.4 夯点布置 6.2.4.1 水下夯实区，锤夯宜采用纵横向相邻接压半夯，每点 1 锤，如图 1 所示。夯锤宜具有竖向泄 水通道。 DB1
14、3/T 2944 2019 5 图 1 夯锤落点平面示意 6.2.4.2 水上夯实区，夯点宜采用正方形或梅花形布置，第一遍夯击点间距可取夯锤直径的 2.5 3.5 倍，第二遍夯击点应位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减小。对处理深度较深或单 击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。 6.2.5 夯击击数及夯实遍数 6.2.5.1 水下夯实宜采用初、复夯各一遍，或多遍夯实的方法，夯击遍数应根据试夯确定。试夯的停 锤标准：在已夯实的面积范围内任选不小于 5 m 一段复打一夯次，夯锤相接排列，不压半夯，其平均 夯沉量不大于 30 mm。不进行试夯时，每遍夯击击数不宜小于 8 击，
15、并应分两遍夯实。 6.2.5.2 水上夯实单点夯击击数应根据现场试验中得到的最佳夯击能确定，停锤标准可按照表 2 的规 定执行。 表 2 水上夯点停锤标准 夯击能（ kN.m） 最后两击的平均夯沉量（ cm） 6000 20 6.2.5.3 水上夯实单点夯击遍数应根据减压棱体的性质确定，宜采用 2 3 遍。后一遍夯点应选在前 一遍夯点间隙位置。单点夯击完成后再以低能量满夯 2 遍。 6.3 强夯施工安全距 离 6.3.1 第一排夯点距建 (构 )筑物的允许安全距离应经现场试夯或当地经验确定，缺少试验资料或经验 时可根据式（ 2）计算地面质点振动安全允许速度 V，通过与表 3 进行比较确定，也可
16、按 3.0 m 5.0 m 进行预估。 n RQKV 5.0 （ 2） DB13/T 2944 2019 6 式中 V-强夯点震动传递到计算点处的质点振动速度 (cm/s)； K-强夯区域系数，与夯点至保护对象间的地形、地质条件有关，根据强夯试验检测现场拟合； Q-夯击能量（ kN.m）； R-计算点与强夯点之间的距离（ m）； n-衰减指数，根据强夯试验检测现场拟合。 表 3 重力式码头的强夯振动安全允许标准 保护对象类别 允许安全振动速度（ cm/s） 沉箱结构 5.0 8.0 6.3.2 强夯施工安全距离可按空间问题采用数值分析方法计算。 6.3.3 码头后方若设置有倒滤层，应在分层强夯
17、完成后再进行倒滤层施工。 7 施工 7.1 一般规定 7.1.1 施工前应 取得下列资料 ： a） 强夯设计文件及图纸会审记录； b） 主要施工机具及其配套设备的技术性能资料； c） 强夯试验的有关资料，当地有关强夯施工的经验资料 。 7.1.2 施工前应完成下列工作 ： a） 强 夯地基处理的施工组织设计； b）掌握减压棱体的 成分、构成和级配等； c） 设置测量控制网，建立现场坐标平面控制点和高程控制点。 7.1.3 施工 过程中，必须对码头的沉降、位移、振动等进行监测，若有突然增大的沉降、位移发生， 应立即停止施工。 7.2 施工强夯区域准备 7.2.1 应 根据经验或强夯试验结果，预估
18、 强夯区域 夯后下沉量 和夯坑周围的 抬升量， 根据建筑物基础 埋深确定强夯区域起夯面高程， 挖填、平整 强夯区域 至起夯面高程 。 施工前，必须查明施工区周围及 强夯区域范围内需保护建筑物的位置及高程等，并采取必要 的保护 措施。 7.2.2 应 测量 强夯处理范围 夯前高程。 7.3 施 工 机具 7.3.1 根据设计要求的强夯能级， 宜 选用带有自动脱钩器装置、 与夯锤质量相匹配的履带式 起重机或 其它专用设备。中、高能级强夯施工时，起重机宜配门架或采取其它措施， 防止 落锤时机架倾覆。 7.3.2 脱钩器的设计应保证强度和耐久性，结构形式应轻便灵活、易于操作。 DB13/T 2944
19、2019 7 7.3.3 夯锤底面宜为圆形，重心应在中垂线上，且低于 1/2 夯锤高度，夯锤底面积宜按 减压棱体 的性 质确定，锤底 静 接地压力值可取 25 kPa 60 kPa， 但不宜超过 80 kPa，强夯夯锤宜按底面积大小，均 匀设置 4 6 个直径 250 mm 500 mm 上下贯通的排气 （水） 孔。夯锤质量应有 明显、永久的标志。 7.4 施工程序 7.4.1 点夯 施工 宜 按下列步骤进行： a） 整平并清理 强夯区域 ； b）设定 第一遍夯点位置，测量 强夯区域的 高程； c） 夯机就位，起吊吊钩至设计落距高度，将吊钩牵引钢丝绳固定，锁定落距； d） 将夯锤平稳提起置于夯
20、点位置，测量夯前锤顶高程； e） 起吊夯锤至预定高度，夯锤自动脱钩下落夯击夯点； f） 测量锤顶高程，记录夯坑下沉量； g） 重复步骤 e f，按设计的夯击数和控制标准，完成一个夯点的夯击； h） 夯锤移位到下一个夯点，重复步骤 b g，完成第一遍全部夯点的夯击； i） 将夯坑 整 平，测量 强夯区域 高程 ，计算 本 遍夯沉量； j） 在规定的间歇时间后，按以上步骤完成全部夯击遍数； k）满足 间歇时间后，进行满夯施工。 7.4.2 满夯施工 宜 按以下步骤进行： a） 平整强夯区域； b） 测量强夯区域高程， 设定第 一遍满夯基准线； c） 起重机就位，将夯锤置于基准线端； d） 按照夯印
21、 搭接 1/4 锤径的原则逐点夯击，完成规定的夯击数； e） 逐排夯击，完成 第 一遍满夯； f） 强夯区域整平 ，并 测量强夯区域高程； g）设定第 二遍满夯基准线； h） 按以上步骤完成第二遍满夯； i） 平整强夯区域； j） 测量强夯区域高程 （如果满夯为一遍完成时步骤 g j 略去） 。 7.5 施工质量控制 与检测 7.5.1 水上强夯 施工质量偏差控制 应 符合下列规定： a） 夯点测量定位允许偏差 5 cm； b） 夯锤就位允许偏差 15 cm。 7.5.2 强夯 施工过程中应有专人负责下列监测工作： a） 施工前检查夯锤质量和落距，确保单击夯击能符合设计要求； b） 在每一遍施
22、工前，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； c） 检查每个夯点的夯击次数和最后两击的夯沉量 ； d） 施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细的记录 。 7.5.3 试验段的观测应满足下列要求： DB13/T 2944 2019 8 a）在试夯范围内选取 3 个断面，每个断面上按 照每米 1 个点进行夯沉观测，计算平均值； b）观测时对夯前和第 1 4 夯各测 1 次高程，以后每 2 夯测 1 次高程，至相邻测次的累计夯沉量 趋于接近并达到设计要求； c）试夯施工中、施工后应对试夯范围内沉箱位移和沉降进行观测。 7.5.4 应 检查施工过程 中 的各项测试数据和
23、施工记录，不符合设计要求时应补夯或采取其它有效措 施，检测项目按表 4 的规定执行。 表 4 施工质量检 测 项目 序号 检查项目 允许偏差或允许值 检测方法 1 夯锤落距 mm 300 钢尺量，钢索设标志 2 锤重 kg 100 称重 3 夯击遍数及顺序 设计要求 计数 法 4 夯点间距 mm 500 钢尺量 5 夯击范围 设计要求 钢尺量 6 间歇时间 设计要求 7 夯击击数 设计要求 计数法 8 最后两击平均夯沉量 设计要求 水准仪 7.6 环境保护 7.6.1 强夯施工前应做好强夯振动 、噪声和扬尘 可能对周围环境、居民、工程、设施设备和工作生产 造成的影响评估，并制定防 护 措施。 7.6.2 在被保护的工程周围 可 采取以下隔振防振措施： a） 设置应力释放孔； b） 设置隔振沟 ； c） 应力释放孔和隔振沟的深度应大于强夯 振动速度衰减到满足安全标准时的深度 ，孔内和沟内 可 回填锯末、木屑等异性介质； d） 在靠近被防护对象的地带， 可 采取改变施工参数，用小面积夯锤、小夯击能的施工 设备 。 _
