劉 春 何建勇 王 雙 孔令琳

(中兵勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100053)

0 引言

北京某小區(qū)地處北京郊區(qū)，建筑面積140 358 m2，建筑物均為6層建筑。場(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，大部分地段為水塘及生活垃圾和建筑垃圾填埋區(qū)。設(shè)計(jì)要求對(duì)填土進(jìn)行處理，處理后地基承載力為170 kPa。場(chǎng)區(qū)填土為雜填土、素填土、生活垃圾、建筑垃圾等，填土厚度一般為3.0 m～6.0 m。地基處理采用換填墊層碾壓法，碾壓采用大噸位振動(dòng)碾壓機(jī)(20 t)進(jìn)行坑底振動(dòng)分層碾壓施工。

為了節(jié)省投資，且充分利用場(chǎng)區(qū)內(nèi)的填土資源，就地取材，以場(chǎng)地內(nèi)的房渣土、素填土、灰土等為換填地基材料，采用大噸位振動(dòng)碾壓機(jī)(20 t)從坑底開(kāi)始進(jìn)行分層振動(dòng)碾壓回填。由于回填材料不同，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)需要針對(duì)不同土質(zhì)情況分別采用不同的檢測(cè)勘察手段進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。因施工單位不同，材料、進(jìn)料源不同，造成檢測(cè)工作需要多方配合，增加了檢測(cè)工作的難度。

1 工程概況

本工程分兩個(gè)招標(biāo)標(biāo)段，Ⅰ標(biāo)段包括A301,A307,A308,A309,A314,A325，Ⅱ標(biāo)段包括A315,A316,A319,A320,A321,A327。Ⅰ,Ⅱ標(biāo)段以A314與A315樓座間距的中心為分界線(見(jiàn)圖1)。

1.1 地質(zhì)條件簡(jiǎn)介

場(chǎng)地西部及南部分布水塘、溝渠、積水坑?？辈炱陂g地面標(biāo)高為41.43 m～43.42 m，人工填土一般厚3.0 m～6.0 m，其下為一般第四紀(jì)沉積層組成。主要地基土層如下：

①雜填土：雜填土主要由碎磚、混凝土塊、灰渣、生活垃圾及粘土組成，成分復(fù)雜。大部分為近期回填水塘或洼地形成。松散、濕，土層厚度0.4 m～6.5 m。

①1素填土：粉質(zhì)粘土和粘質(zhì)粉土，濕～飽和。

①2淤泥：灰黑～黑，流塑，分布在水塘底部，土層厚度0.3 m～0.6 m。

②粉質(zhì)粘土—粘質(zhì)粉土：黃褐～褐黃色，濕～飽和，中密，土層厚度0.7 m～3.2 m，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fka=170 kPa。

②1粉質(zhì)粘土—重粉質(zhì)粘土：黃褐～褐黃色，濕～飽和,軟塑～可塑，土層厚度0.4 m～1.8 m，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fka=150 kPa。

③砂質(zhì)粉土—粘質(zhì)粉土：灰～灰褐色，濕～飽和，中密～密實(shí)。土層厚度0.4 m～3.4 m，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fka=190 kPa。

場(chǎng)地地下水標(biāo)高38.22 m～41.52 m，埋深1.1 m～3.8 m。受水塘水渠排水影響，場(chǎng)區(qū)西部和南部地下水位埋深較淺。

1.2 地基碾壓設(shè)計(jì)施工簡(jiǎn)介

場(chǎng)區(qū)內(nèi)需要碾壓施工的建筑物(如表1所示)包括A301，A307，A308，A309，A325，A314，A315，A316，A319，A320，A321，A327號(hào)樓及樓間土，其中A301，A307，A309，A325號(hào)樓只進(jìn)行了部分處理(由于部分地基為非填土)。

表1 場(chǎng)區(qū)部分建筑物情況一覽表

本工程先在場(chǎng)地內(nèi)選取不同地點(diǎn)用素填土和房渣土、水泥土、灰土進(jìn)行換填碾壓，并對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行靜力載荷試驗(yàn)，載荷試驗(yàn)共10點(diǎn)，包括2個(gè)素填土浸水載荷試驗(yàn)，2個(gè)素填土承載力載荷試驗(yàn)，3個(gè)水泥土承載力載荷試驗(yàn)和3個(gè)灰土承載力載荷試驗(yàn)。

根據(jù)換填地基分層碾壓正式施工前的施工試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，最終確定現(xiàn)場(chǎng)采用20 t振動(dòng)碾機(jī)分層壓實(shí)回填土。不同換填材料碾壓施工試驗(yàn)檢測(cè)參數(shù)如下：

房渣土回填厚度宜為0.3 m～0.4 m，重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)為“在樓座范圍內(nèi)重型動(dòng)力觸探捶擊數(shù)N63.5≥10擊為合格，N63.5<10擊為不合格，在樓座之間重型動(dòng)力觸探捶擊數(shù)N63.5≥8擊為合格，N63.5<8擊為不合格”。

填土材料主要選用粉質(zhì)粘土等素土，含水量接近最優(yōu)含水量(wop=-2%～+2%)，有機(jī)質(zhì)含量小于5%，碎石粒徑小于50 mm，填土中不得含有磚塊、石塊、樹(shù)根、雜草。局部填土材料選用房渣土，房渣土以建筑垃圾為主，生活垃圾全部人工撿出?，F(xiàn)場(chǎng)開(kāi)槽后，經(jīng)過(guò)勘察設(shè)計(jì)單位驗(yàn)槽后，對(duì)槽底虛土晾曬1 d后推平靜壓，如果土太濕，應(yīng)摻入白灰后碾壓，然后填入渣土碾壓至標(biāo)高39.2 m。

碾壓施工包括如下過(guò)程：1)在槽底碾壓2層房渣土；2)在樓座內(nèi)(樓座外皮線外擴(kuò)2 m～3 m)使用2∶8灰土(4層～5層)碾壓至各樓座基底標(biāo)高，在灰土之上碾壓3層素土至標(biāo)高42.00 m(室外設(shè)計(jì)地坪)；3)在樓座間(樓座內(nèi)以外的范圍)碾壓8層素土至標(biāo)高42.00 m。

2 碾壓地基檢測(cè)工作

根據(jù)GB 50202—2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，檢測(cè)數(shù)量每300 m2布置不少于一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。具體檢測(cè)點(diǎn)(重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)點(diǎn)、環(huán)刀取土點(diǎn))詳見(jiàn)圖1，檢測(cè)方法采用重型動(dòng)力觸探、載荷試驗(yàn)原位測(cè)試方法和室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)、干密度試驗(yàn)。檢測(cè)內(nèi)容和數(shù)量見(jiàn)表2。

表2 檢測(cè)工作量表

2.1 重型動(dòng)力觸探檢測(cè)

Ⅰ,Ⅱ標(biāo)段都在槽底鋪設(shè)兩層(每層厚度約0.35 m)房渣土至標(biāo)高39.19 m～39.25 m，房渣土換填厚度為0.6 m～0.9 m，局部深度達(dá)到2.0 m?；靥詈笫褂肧H30型鉆機(jī)對(duì)碾壓后房渣土進(jìn)行重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)，試驗(yàn)深度穿透渣土厚度。

重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)：建筑物范圍內(nèi)，重型動(dòng)力觸探錘擊數(shù)N63.5≥10擊，建筑物范圍外，重型動(dòng)力觸探錘擊數(shù)N63.5≥8擊。

2.2 干密度試驗(yàn)(環(huán)刀檢測(cè))

根據(jù)取土地點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)土情況，現(xiàn)場(chǎng)取土樣進(jìn)行了擊實(shí)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

Ⅰ標(biāo)段：取環(huán)刀土樣共446件，其中見(jiàn)證試驗(yàn)數(shù)量71件。Ⅱ標(biāo)段：取環(huán)刀土樣648件，其中見(jiàn)證試驗(yàn)數(shù)量98件。干密度試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)：2∶8灰土壓實(shí)系數(shù)λc≥0.95，素土壓實(shí)系數(shù)λc≥0.90?，F(xiàn)場(chǎng)干密度試驗(yàn)結(jié)果顯示，灰土壓實(shí)系數(shù)λc都滿足要求，素土壓實(shí)系數(shù)λc都滿足要求，A324號(hào)樓座處標(biāo)高41.33 m以下的素土λc都不小于0.95。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)共布置載荷試驗(yàn)31個(gè)點(diǎn)，載荷試驗(yàn)采用面積為1.00 m2圓形承壓板(直徑1.13 m)，試驗(yàn)深度為各樓座基礎(chǔ)底面標(biāo)高，用快速載荷方法試驗(yàn)，試驗(yàn)荷載值最大加載至340 kPa，分10級(jí)加載，加載級(jí)差為最大荷載的1/10,第一級(jí)荷載按加載級(jí)差的2倍施加?，F(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)成果見(jiàn)表4。

表3 擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

表4 載荷試驗(yàn)成果表

3 碾壓地基檢測(cè)工作中應(yīng)該注意的問(wèn)題

根據(jù)本工程檢測(cè)工作的經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行大面積碾壓地基處理的檢測(cè)時(shí)，建議注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

1)首先選擇場(chǎng)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定符合設(shè)計(jì)要求的施工參數(shù)。

2)房渣土碾壓質(zhì)量的檢測(cè)效果和房渣土的級(jí)配、最大粒徑密切相關(guān)，施工時(shí)必須控制房渣土最大粒徑和級(jí)配。當(dāng)重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)無(wú)法穿透房渣土厚度時(shí)，應(yīng)在附近補(bǔ)點(diǎn)檢測(cè)，保證穿透填土厚度。

3)重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)中應(yīng)注意分析錘擊數(shù)小于檢測(cè)合格標(biāo)準(zhǔn)的情況，并注意數(shù)據(jù)的均勻性分析。

4)擊實(shí)試驗(yàn)要根據(jù)施工單位使用的填土土質(zhì)情況，及時(shí)現(xiàn)場(chǎng)取樣送檢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)土密實(shí)度試驗(yàn)中多數(shù)土樣的壓實(shí)系數(shù)大于1.0或小于0.9時(shí)，應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)土樣的不均勻性，考慮在碾壓土層上取土補(bǔ)做擊實(shí)試驗(yàn)。

5)灰土碾壓的檢測(cè)不僅應(yīng)注意壓實(shí)系數(shù)是否合格，還應(yīng)注意檢測(cè)土樣的含灰量，當(dāng)灰土的密度大于經(jīng)驗(yàn)值時(shí)，應(yīng)綜合現(xiàn)場(chǎng)情況判定灰土比例是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

6)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)載荷板的大小應(yīng)充分考慮填土碾壓的厚度，當(dāng)厚度較厚時(shí)，可在不同標(biāo)高處分別進(jìn)行載荷試驗(yàn)，保證檢測(cè)質(zhì)量的效果。

7)善于分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，和施工單位密切聯(lián)系，及時(shí)查清數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)檢測(cè)方案及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證檢測(cè)結(jié)果反映工程實(shí)際情況。