李貴興

摘 要：在對(duì)強(qiáng)夯法施工技術(shù)簡(jiǎn)要介紹的基礎(chǔ)上，依托工程實(shí)例，提出分層回填強(qiáng)夯法處理高回填土場(chǎng)地的工程技術(shù)方案。通過(guò)對(duì)強(qiáng)夯施工工藝和施工措施進(jìn)行技術(shù)改造和優(yōu)化，總結(jié)先進(jìn)的施工經(jīng)驗(yàn)和方法，形成了一套高回填土場(chǎng)地強(qiáng)夯處理的施工技術(shù)，與傳統(tǒng)的分層碾壓施工工藝相比，設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、施工進(jìn)度快、費(fèi)用低、地基處理效果顯著，為以后類似工程提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法 分層回填 高回填土 壓實(shí)度 質(zhì)量控制 地基處理

中圖分類號(hào)：TV5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）11（a）-00-02

1 工程概況

某省份某工程場(chǎng)地根據(jù)勘察現(xiàn)場(chǎng)鉆探結(jié)果表明，在鉆探深度內(nèi)，場(chǎng)地地層主要為第四系全新統(tǒng)填土層（Q4ml）、第四系殘坡積層（Q4el+dl），下伏基巖為白堊系下統(tǒng)白龍組（K1b）砂巖、砂質(zhì)泥巖；通過(guò)地下水觀測(cè)結(jié)果，場(chǎng)區(qū)無(wú)穩(wěn)定自由水面，總體上場(chǎng)地水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)要求基礎(chǔ)及承臺(tái)頂面標(biāo)高以下5m范圍內(nèi)回填土的壓實(shí)系數(shù)須達(dá)到0.97，其余部位回填土的壓實(shí)系數(shù)須達(dá)到0.94，工程要求壓實(shí)度高。設(shè)計(jì)回填高程430.0m，填土總厚度約48m。

2 夯擊方案設(shè)計(jì)

2.1 強(qiáng)夯試夯方案

強(qiáng)夯法作為有效加固地基的一種施工技術(shù)手段，其加固效果的評(píng)價(jià)結(jié)果是地基處理的關(guān)鍵性因素。然而影響強(qiáng)夯加固效果的因素較多，包括施工工藝參數(shù)（如：夯錘重量、底面面積，落距，單點(diǎn)夯擊擊數(shù)，行點(diǎn)布置與間距，夯擊遍數(shù)與間隔時(shí)間）、土質(zhì)條件等[1]。依據(jù)設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場(chǎng)地基實(shí)際情況制定施夯方案如下。

在強(qiáng)夯范圍內(nèi)選擇一塊有代表性的區(qū)域（20m×20m）作為試夯區(qū)，其位置位于場(chǎng)區(qū)南側(cè)，分8層，每層厚度6m，采用5000kN·m能級(jí)對(duì)試夯區(qū)的地基進(jìn)行強(qiáng)夯加固處理，具體施工參數(shù)為：強(qiáng)夯機(jī)具錘重29.4T，平錘，錘徑Φ2.6m，夯錘底面形狀為圓形，落距17.0m，錘底壓力≥30kPa。強(qiáng)夯施工具體方案分4遍進(jìn)行。第1、2遍為點(diǎn)夯，夯擊能為5000kN·m；第3、4遍為滿夯，第3遍夯擊能為2000kN·m，第4遍夯擊能為1000kN·m。

2.2 夯擊能量、分層方案驗(yàn)證

工程中常用基于實(shí)踐結(jié)果的經(jīng)驗(yàn)公式作為計(jì)算強(qiáng)夯的有效加固深度，具體表現(xiàn)為選取與強(qiáng)夯機(jī)具密切相關(guān)的錘重（M）、落距（H）、錘底直徑（D）、單位面積的夯擊能（E）等作為變量，將土性的影響用修正系數(shù)α來(lái)代替，但是由于土性修正系數(shù)選取的隨意性，導(dǎo)致精度不高。常用的公式為修正梅納公式[2]計(jì)算強(qiáng)夯有效加固深度，公式如下。

h= （1）

式中：h為強(qiáng)夯有效加固深度；α為與土性有關(guān)的修正系數(shù)，在粘性土地基，當(dāng)S<60%時(shí)取0.4，S為飽和度；M為錘的重量；H為落距。

代入相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到的有效加固深度為8.94m。計(jì)算過(guò)程如下：

h=0.4=8.94m （2）

根據(jù)設(shè)計(jì)要求及計(jì)算結(jié)果，強(qiáng)夯宜采用6～8m進(jìn)行分層；依據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》，當(dāng)采用5000kN·m夯擊能時(shí)，粘性土中的有效加固深度為6m<8.0～8.5m<8.94m。

因此，采用5000kN·m夯擊能、6m分層，共8層的夯擊方案，完全滿足設(shè)計(jì)及地基質(zhì)量要求。

2.3 夯點(diǎn)平面設(shè)置

依據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)要求[2]、布點(diǎn)原則確定按照5m×5m的正方形布置方式，夯點(diǎn)間距5.0m。巖體、邊坡、邊角進(jìn)行強(qiáng)夯時(shí)應(yīng)注意夯點(diǎn)的加密布置，遇規(guī)則型巖體、邊坡布點(diǎn)可緊貼邊線。由于各個(gè)強(qiáng)夯區(qū)地基分布不規(guī)則，導(dǎo)致點(diǎn)夯布點(diǎn)時(shí)夯區(qū)范圍內(nèi)周邊夯點(diǎn)不能充分銜接，導(dǎo)致地基處理出現(xiàn)漏夯。為了確保同一層上各分區(qū)銜接區(qū)域不出現(xiàn)漏點(diǎn)等質(zhì)量問(wèn)題，同一層上各分區(qū)銜接處搭接長(zhǎng)度不少于5m。

3 強(qiáng)夯質(zhì)量檢測(cè)

檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證如下。

（1）單點(diǎn)點(diǎn)夯如下。

由于強(qiáng)夯區(qū)域面積大，因此對(duì)試夯區(qū)進(jìn)行分區(qū)劃分，且每區(qū)的夯點(diǎn)布置多，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理繁雜。因此本次試驗(yàn)驗(yàn)證僅就具有代表性430高程不同點(diǎn)的第一遍、第二遍點(diǎn)夯施工后的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析，以驗(yàn)證最佳強(qiáng)夯次數(shù)。430高程兩個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)夯夯沉量變化趨勢(shì)、點(diǎn)夯夯沉量隨著夯擊次數(shù)的增多而減小，夯擊13次后變化量趨于平穩(wěn)，單擊最大夯沉量83cm。按最后兩次的平均夯沉量不大于10cm的標(biāo)準(zhǔn)，上述2點(diǎn)的最佳點(diǎn)夯夯擊次數(shù)宜為13次。

（2）強(qiáng)夯加固效果。

本工程設(shè)計(jì)要求回填強(qiáng)夯地基變形模量E0≥12Mpa，對(duì)加固后的（430高程）回填強(qiáng)夯地基采用平板靜載荷的試驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)堆載法提供加載反力，堆載荷重約90T。下面就具有代表性的2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)獲得的數(shù)據(jù)繪制靜載荷P～S曲線見(jiàn)圖1。

由圖1可以看到，P～S曲線變化平緩，沒(méi)有出現(xiàn)明顯的拐點(diǎn)，因此地基靜載荷試驗(yàn)是成功的，得出的數(shù)據(jù)是可靠的。依據(jù)P～S曲線圖，基于彈性理論的淺層平板載荷試驗(yàn)變形模量的計(jì)算公式如下所示。

E0=I0I1K（1-μ2）d （3）

式中：E0為載荷試驗(yàn)變形模量；

I0為承壓板位于半無(wú)限體表面時(shí)的影響系數(shù)（對(duì)于圓形板：I0=0.785（Π/4），對(duì)于方形板：I0=0.886）；

I1為承壓板在半無(wú)限體表面以下深度為z時(shí)的修正系數(shù)（zd時(shí)，I1=0.5+0.23 d/z）；

K為P～S曲線直線段斜率，對(duì)于緩變形曲線，一般對(duì)前面的4～5點(diǎn)進(jìn)行擬合后取值即可；

μ為土的泊松比（其中：卵石、碎石取0.27，砂粉土取0.3，粉質(zhì)黏土取0.35，黏土取0.42）；

d為承壓板的直徑或邊長(zhǎng)。

依據(jù)上述取值原則，代入相應(yīng)數(shù)據(jù)，得出430高程強(qiáng)夯處理后地基中兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的變形模量E0均大于12MPa，完全滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)論

（1）工程在四川省內(nèi)首次使用5000kN·m單位夯擊能進(jìn)行強(qiáng)夯施工，填補(bǔ)了2015年《四川省建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)定額》強(qiáng)夯施工5000kN·m子目，形成一套高回填土場(chǎng)地強(qiáng)夯處理的施工技術(shù)。（2）由于每層填筑厚度提高，極大提高了填筑速度，節(jié)約了施工時(shí)間，比采用壓路機(jī)碾壓填筑高填方節(jié)省工期約5個(gè)月。

參考文獻(xiàn)

[1] JGJ 79-2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版，2002.

[2] 葉觀寶，陳望春，徐超.強(qiáng)夯法地基處理有效加固深度的分析研究[J].上海地質(zhì)，2003（3）：40.

[3] 趙華新，凌敏.強(qiáng)夯法研究現(xiàn)狀分析[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009（10）：6.