振冲技术要求930

2005-68D
冀东南堡油田1号构造2号人工岛工程
（地基处理工程）
施工图设计说明及施工技术要求
中交上海航道勘察设计研究院有限公司
二○○七年九月
冀东南堡油田1号构造2号人工岛工程
（地基处理工程）
施工图设计说明及施工技术要求
编制单位：中交上海航道勘察设计研究院有限公司
编制日期：二○○七年九月
院长：周海
总工程师：徐元
主管院长：周海
项目总工：陈学良
项目经理：胡殿才
项目副经理：邹志业
主任工程师：马兴华
主要参加人员
地基处理：蔡建张虎平
目录
一、设计依据 (1)
二、设计条件 (1)
1、工程地质 (1)
2、地基处理要求 (2)
三、地基处理方案设计 (2)
1、地基处理方法及范围 (2)
2、地基加固目标 (2)
3、地基检测标准 (3)
4、施工参数 (3)
四、地基处理技术要求 (4)
1、振冲施工要求 (4)
2、施工顺序 (4)
3、工艺流程1 (5)
4、工艺流程2 (5)
五、地基处理检测 (6)
1、检测数量和检测方法 (6)
2、成果资料 (7)
六、其他 (7)
一、设计依据
（1）冀东南堡油田2号人工岛工程海洋工程地质补充勘察报告
——青岛海洋地质工程勘察院2006年10月18日
（2）冀东南堡油田1号构造2号人工岛工程岩土工程勘察报告（施工图设计阶段勘察）
——南京水利科学研究院勘测设计院2007年9月
（3）冀东南堡油田1号构造2号人工岛工程初步设计——中交上海航道勘察设计研究院有限公司2006年12月（4）建设单位与我院的有关来往文件
二、设计条件
1、工程地质
本次勘探勘探线间距130m，勘探点间距120m，钻孔深度30m。

勘探点个数13个，均为一般性孔。

根据钻孔揭露，勘察场地表层土主要为吹填土、第四系主要地层由海陆交互相沉积物构成。

在勘探深度范围内，自上而下可划分为5个工程地质层，各层土的特征分述如下：
第①层吹填土（Q4ml）：浅灰色；湿-饱和；松散-稍密；以粉细砂为主,含少量贝壳碎片。

层厚3.20m～4.20m左右。

层顶高程8.24m～8.89m。

第②层吹填土（Q4ml）：浅灰色；饱和；稍密-中密；以粉细砂为主,含少量贝壳碎片。

层厚4.80m～6.90m左右。

层顶高程4.22m～5.28m。

第②1层混合土（Q4mc）：深灰色；粉细砂与粘性土呈混合状，粘性土呈流塑状，仅部分钻孔存在该层。

层厚0.10m～0.30m左右。

层顶高程-1.01m～-0.70m。

第③层粉砂（Q4mc）：浅灰色；中密-密实；饱和；矿物成分以长石石英为主,亚圆形,分选均匀,级配不良,局部夹粉质粘土、细砂薄层。

层厚0.70m～8.30m左右。

层顶高程-8.46m～0.19m。

第③1层粉质粘土（Q4mc）：深灰；软塑-流塑；切面光滑，韧性中等，土质均匀，无摇振反应，含贝壳碎屑，局部粉质粘土与粉砂互层，夹粉砂薄层，该层局部缺失。

层厚0.30m～3.40m左右。

层顶
高程-8.16m～-4.31m。

第④层淤泥质粘土（Q3mc）：深灰色；流塑-软塑；切面光滑,无摇振反应,韧性中等,干强度中等,有臭味，含贝壳碎片，局部夹粉质粘土薄层。

厚度3.80m～7.40m左右。

层顶高程-9.38m～-8.01m。

第⑤层粉质粘土（Q3mc）：深灰色；流塑-软塑；切面光滑,无摇振反应,韧性中等,干强度中等。

层厚3.00m～7.10m左右。

层顶高程-15.91m～-12.81m。

第⑤1层粘土（Q3mc）：深灰色；可塑；切面光滑,无摇振反应,韧性中等,干强度中等，局部夹粉土薄层。

该层未为揭露。

2、地基处理要求
（1）工后沉降及承载力要求
1）工后沉降要求：工后沉降不大于20cm。

2）地基承载力要求:地基承载力特征值≥150kPa。

（2）抗地震液化要求
参照建设单位“关于调整南堡油田1号人工端岛井口槽区域地基处理方案的报告”的意见，2号人工端岛全部按照满足抗震设防烈度7度（设计基本地震加速度值为0.185g）的要求来进行地基处理。

1）抗地震要求：满足抗震设防烈度7度（设计基本地震加速度值为0.185g）的要求。

2）抗动荷载要求：由建设单位另行考虑。

三、地基处理方案设计
1、地基处理方法及范围
根据工程地质资料，2号人工端岛采用无填料振冲+振动碾压的方法进行地基处理。

地基处理区域一为堤顶前沿线向内 1.5m和31.5m的线所围成的环形区域及井口槽地基处理区域，地基处理面积为81807m2；地基处理区域二为一般建筑物区域，地基处理面积为145316m2。

2、地基加固目标
（1）处理深度：
地基处理区域一：振冲深度取15.0m。

地基处理区域二：振冲深度取10.0m。

（2）抗地震液化
满足抗震设防烈度7度（0.185g）的要求。

（3）地基承载力特征值f ak：f ak≥150kPa。

（4）工后沉降要求：工后沉降≤20cm。

3、地基检测标准
（1）砂土静力触探锥头阻力不小于5MPa，粘性土锥头阻力不小于1.2MPa；
（2）砂性土、粉性土标贯击数：
0～4m，N63.5≥15击；
4～8m，N63.5≥18击；
8～10m，N63.5≥20击；
10～15m，N63.5≥25击；
（3）地基承载力特征值f ak≥150kPa。

4、施工参数
考虑到现有设备情况，本次地基处理考虑两种型号的振冲器，即75kW振冲器和30kW振冲器,其中，地基处理区域一必须采用75kW 振冲器，地基处理区域二可采用75kW或30kW振冲器，地基处理施工参数见表1。

表1 地基处理参数一览表
四、地基处理技术要求
1、振冲施工要求
1)采用双头振冲器或三头振冲器。

2)水冲振动下降速率为1～2.0m/min，具体参数见表1。

3)在振冲施工过程中，若振冲器周围形成孔洞应及时加入地表粉细砂。

4)每次加入的地表粉细砂厚度不宜大于50cm，将振冲器沉入粉细砂中分段提升（0.3～0.5m）振密和留振。

5) 振冲过程中应记录分段液化电流。

6) 桩位偏差小于100mm、孔深偏差小于±200mm。

7)振动碾压
①振动压路机机型
采用振动压路机机型为WZ18C, 振动最大激振力为360kN，振动频率30～34。

②碾压遍数
稳压一遍，振动碾压4遍，每遍间隔时间不小于4小时。

振动碾压机一个来回为一遍。

每遍碾压间隔时间不小于4小时，碾压搭接宽度不小于30cm，相邻碾压遍间采用正交行驶方向交错碾压。

③加水
根据浅层吹填砂干燥程度适当加水，寻求最优含水量。

2、施工顺序
1）场区平整；
2）对拟施工的场地进行预灌水，使浅表层土体充分含水；
3）振冲加固；
4）振动碾压；
5）检测；
6）提交上部结构施工。

3、工艺流程1
该工艺适用于地基处理区域一（即地基处理深度为15m的区域）。

(1) 灌水：在振冲施工前3～4小时对将要施工的区域进行灌水，提高表面干砂层的饱和度，以便改善上部砂土的振冲效果。

(2) 定位：对准振冲孔位，误差不超过半个振冲器直径。

(3) 成桩：
①慢速振冲下沉至地面以下15m处，留振20秒；
②慢速振冲上拔至孔口处，留振120秒；
③慢速振冲下沉至14.5m处，留振20秒；
④慢速振冲上拔0.5 m，留振15～20秒；
⑤依次类推，每段上拔0.5 m, 每段留振15～20秒；
⑥直至孔口处, 再留振60秒；
⑦再次振冲下沉至10 m处，留振20秒；
⑧慢速振冲上拔0.5 m处，留振15～20秒，依次类推，每段上拔0.5 m, 每段留振15～20秒；
⑨直至孔口处, 再留振60秒（在第三次上拔过程中用人工或机械向桩孔内填砂密实，保证不形成孔洞）；
⑩成桩结束，关闭水泵及振冲器，移至下一根桩。

4、工艺流程2
该工艺适用于地基处理区域二（即地基处理深度为10m的区域）。

1)灌水:振冲施工前，2～3小时对将要施工的试验小区进行灌水，使表层充分含水，以便改善上部砂土振冲效果。

2)对准振冲孔位，误差不超过100mm。

3)振冲施工成桩：
(1)慢速振冲下沉至桩底，留振60秒；
(2)慢速振冲上拔至孔口处，留振120秒；
(3)慢速振冲下沉至桩底以上0.5 m处，留振30秒；
(4)慢速振冲上拔0.5 m，留振10秒；
(5)依次类推，每段上拔0.5 m，每段留振10秒；
(6)直至孔口处, 再留振60秒；
(7)再次振冲下沉至桩底以上1.0 m处，留振20秒；
(8)慢速振冲上拔0.5 m处，留振10秒；
(9)依次类推至孔口，每段上拔0.5 m，每段留振10秒；（在第三次上拔过程中用人工或机械向桩孔内填砂密实，保证不形成孔洞）；
(10)成桩结束，关闭水泵及振冲器，移至下一根桩。

五、地基处理检测
1、检测数量和检测方法
检测内容包括：标准贯入试验、静力触探试验、浅层载荷板试验。

要求标准贯入试验点和静力触探试验点集中布置，具体位置关系见下图。

图2 检测点平面布置示意图
（1）标准贯入试验
按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）要求标准贯入试验的检测数量和检验方法为：
检测数量：检验数量为振冲点数量的0.5％。

检测方法：检验点应选择在有代表性或地基土质较差的地段，并位于振冲点围成的单元形心处及振冲点中心处，检测数量各为总检测数量的50％，试验方法应符合《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的有关规定。

地基处理区域一的标准贯入试验深度为15m，地基处理区域二的标准贯入试验深度为10m，每间隔1.0m测读一次标贯击数。

（2）静力触探试验
按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）要求静力触探试验的检测数量和检验方法为：
检测数量：检验数量静力触探试验的深度为15m，地基处理区域二的静力触探试验的深度为10m，每间隔0.1m测读一次数。

（3）浅层载荷板试验
检测数量：每1万m2进行1点载荷试验。

检测方法：采用 0.5m2的承压板进行浅层载荷板试验，应符合《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）和《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）的有关规定。

2、成果资料
检测报告除包括文字外应包括下列图表：
1）检测点平面位置图（附检测点实际坐标及高程数据）；
2) 标贯击数成果图表；（附标贯点与振冲点布置关系图）
3）静力触探试验成果图表；（附静探点与振冲点布置关系图）4）载荷板试验原始记录p-s曲线和s-logt曲线。

并结合标贯进行分析，确定土体的承载力及变形参数。

六、其他
1、在进行地基处理施工时，若发现异常地质情况，及时与业主、监理、设计联系。

2、监理单位见证检验的试验检测数据除检测单位签字、盖章外，应有监理单位签字、盖章。