強(qiáng)夯法在填土加固中的應(yīng)用

何 銘

1 工程概況

某糧食批發(fā)中心有限公司糧食倉(cāng)庫(kù)強(qiáng)夯地基強(qiáng)夯工程位于長(zhǎng)沙市開(kāi)福區(qū)新港鎮(zhèn),總面積約1.5萬(wàn)m2,場(chǎng)地原貌經(jīng)填方成平坦地帶,并對(duì)填方區(qū)進(jìn)行了強(qiáng)夯處理。

2 地質(zhì)條件

根據(jù)強(qiáng)夯場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告可知,本區(qū)域需強(qiáng)夯加固的地層主要有:

①素填土:褐色～紅褐色,主要成分為黏土、粉質(zhì)黏土、碎石組成,堅(jiān)硬～硬塑,干～稍濕,硬質(zhì)含量5%～10%,上部相對(duì)較密實(shí)。

②粉質(zhì)黏土:褐紅色,灰黃色,稍濕,可塑～硬塑,花崗巖風(fēng)化而成,原巖結(jié)構(gòu)可辨,手捏易散。

3 方案設(shè)計(jì)

起吊設(shè)備:選用起重能力為16 t～25 t履帶式起重機(jī),采用自動(dòng)脫鉤裝置。

夯錘及落距:采用10 t～15 t夯錘,落距10 m～20 m。

單擊夯擊能:1 200 kN·m～1 800 kN·m。

夯點(diǎn)布置、間距及收錘標(biāo)準(zhǔn):第一遍、第二遍夯點(diǎn)均為菱形布置,間距為5 m,第三遍為正方形布置(3.5 m×3.5 m)。收錘標(biāo)準(zhǔn)為最后兩擊平均夯沉量小于80 mm。

4 強(qiáng)夯施工工藝

1)測(cè)量定點(diǎn):試夯后清理并平整施工場(chǎng)地,進(jìn)行場(chǎng)地測(cè)量放線,埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)樁和各夯點(diǎn)標(biāo)樁;2)標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置,并測(cè)量場(chǎng)地高程;3)夯機(jī)分區(qū)就位,使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置,起吊高度不小于10 m,通過(guò)動(dòng)滑輪組與脫鉤裝置來(lái)起落夯錘,為防止起重機(jī)臂桿在突然卸重時(shí)發(fā)生后傾和減小臂桿的振動(dòng),一般在臂桿的頂部用兩根鋼絲繩錨系到起重機(jī)前方的推土機(jī)上,推土機(jī)可兼用作平整場(chǎng)地;4)測(cè)量夯前錘頂高程;5)將夯錘吊起到預(yù)定高度,待夯錘脫鉤自由下落后,放下吊鉤,測(cè)量錘頂標(biāo)高,若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí),應(yīng)及時(shí)將坑底整平;6)重復(fù)步驟5),按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn),完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊;7)換夯點(diǎn),重復(fù)上述步驟,完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊;8)用推土機(jī)將夯坑填平,并測(cè)量場(chǎng)地高程;9)在規(guī)定的間隔時(shí)間后,按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù),最后用低能量滿夯,將場(chǎng)地表層松土夯實(shí),并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。

5 效果檢測(cè)

1)重型(N63.5)動(dòng)力觸探試驗(yàn)。本次強(qiáng)夯結(jié)束后,對(duì)地基土進(jìn)行了重型(N63.5)動(dòng)力觸探試驗(yàn),以測(cè)試強(qiáng)夯后的地基土承載力大小,動(dòng)探試驗(yàn)分析見(jiàn)圖1。

根據(jù)圖1,查《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》以及《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》附表五,結(jié)合長(zhǎng)沙地區(qū)動(dòng)探試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),可確定地基承載力特征值fk=160 kPa～190 kPa,本場(chǎng)地取其影響深度內(nèi)的加權(quán)平均值約為180 kPa,滿足設(shè)計(jì)要求。

2)室內(nèi)土工試驗(yàn)檢測(cè)。在動(dòng)探檢測(cè)的同時(shí),在強(qiáng)夯場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行不同深度的取樣,然后進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn),根據(jù)土工試驗(yàn)成果,土體的孔隙比 e=0.932～1.003,含水率為 20%～35%,液限指數(shù) IL=0.25～0.41,壓縮模量 Es=4.53 MPa～8.10 MPa,查《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《強(qiáng)夯地基處理規(guī)范》可知,地基土承載力特征值 fk=160 kPa～200 kPa,滿足設(shè)計(jì)要求。

3)荷載板試驗(yàn)檢測(cè)。為了進(jìn)一步確定上部土層的地基承載力,在強(qiáng)夯場(chǎng)地內(nèi)隨機(jī)做了3個(gè)荷載板試驗(yàn),分別編號(hào)為H01,H02和H03。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖2～圖4進(jìn)行分析。

經(jīng)過(guò)上述三種檢測(cè)試驗(yàn)檢測(cè),綜合分析后可知,該強(qiáng)夯地基土承載力特征值 fk＞160 kPa,壓縮模量綜合值大于6.5 MPa,完全滿足設(shè)計(jì)。

6 結(jié)語(yǔ)

強(qiáng)夯法是一種經(jīng)濟(jì)而實(shí)用的處理地基方法,由于強(qiáng)夯法產(chǎn)生的時(shí)間較晚,機(jī)理比較復(fù)雜,因此在強(qiáng)夯法設(shè)計(jì)施工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)規(guī)范合理選用設(shè)計(jì)方案及施工工藝。本工程的成功施工,對(duì)類似工程具有一定的借鑒作用。

[1] 《地基處理手冊(cè)》編寫委員會(huì).地基處理手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1988.

[2] 左名麒,朱樹森.強(qiáng)夯法加固地基[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,1990.

[3] 齊銀川,劉 晨.強(qiáng)夯法在處理地基中的應(yīng)用[J].山西建筑,2009,35(4):154-155.