強(qiáng)夯法加固山區(qū)高填方泥巖

田美霞

【摘要】以某山區(qū)高填方地基加固工程為背景，按強(qiáng)夯處理的相關(guān)技術(shù)規(guī)定，采用強(qiáng)夯法對高填方泥巖-砂巖地基進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)研究，確定了設(shè)計(jì)施工參數(shù)及控制要求，為類似工程提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】強(qiáng)夯；地基加固；高填方；現(xiàn)場試驗(yàn)

1、引言

當(dāng)前，隨著國家西部大開發(fā)及一帶一路等重大戰(zhàn)略不斷向西推進(jìn)，一系列重大基建設(shè)施建設(shè)工程項(xiàng)目也由此誕生，而重慶作為西部城市經(jīng)濟(jì)中心，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略地位不言而喻。但重慶多處于山地或重丘區(qū)，其地形起伏大，修建的建筑場地往往出現(xiàn)開山填谷的高填方，則地基加固顯得尤為重要。而許多文獻(xiàn)已表明強(qiáng)夯法作為一種地基加固處理技術(shù)針對高填方地基應(yīng)用的越來越廣泛，與其他加固技術(shù)相比，具有施工進(jìn)度快、加固效果好、安全質(zhì)量易保證且造價(jià)低等特點(diǎn)。而重慶的地質(zhì)巖層以泥巖、砂巖為主，同時(shí)也作為工程的兩種主要填料，如何研究這兩種填料在強(qiáng)夯法施工中對工程地基加固的影響成為比較熱門的課題。因此，本文以重慶某建設(shè)項(xiàng)目為工程背景，通過一系列現(xiàn)場試驗(yàn)研究，確定了設(shè)計(jì)施工參數(shù)及控制要求，為類似工程提供借鑒。

2、工程概況

重慶某項(xiàng)目占地約1.30km2，場區(qū)處于山區(qū)丘陵地帶，地勢南高北低，東高西低，西側(cè)最低高程206m，最高點(diǎn)高程270m，總體相對高差64m。該場地在地層巖性上出露地層有第四系全新統(tǒng)（04）和侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）。主要為人工素填土（Q4ml），其結(jié)構(gòu)稍密，厚度為0.2～4.9m，殘坡積可塑狀粉質(zhì)粘土（Q4el+dl）呈可塑狀，厚度為0.2～6.4m，沙溪廟組（J2s）的泥巖、砂巖泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，局部含沙量較重。

3、試驗(yàn)區(qū)布置

場區(qū)主要以砂巖、填料為主，其試夯區(qū)夯點(diǎn)布置相同：第一、二遍點(diǎn)夯，最后一遍滿夯，其形狀為梅花形，夯點(diǎn)間距為6.0m。其中點(diǎn)夯能為3000kN·m，滿夯能量為1000kN·m，每點(diǎn)打兩擊，1/4錘印搭接。布置圖詳圖3.1夯點(diǎn)布置圖。

4、最佳夯擊數(shù)確定

針對不同填料的性質(zhì)，最佳夯擊數(shù)的確定意義非凡，因?yàn)檫@直接關(guān)系著其地基加固效果與經(jīng)濟(jì)性。此強(qiáng)夯試驗(yàn)則主要是針對兩種填料分別得到夯擊數(shù)與其地基沉降量的關(guān)系，并確定其最佳夯擊次數(shù)。

現(xiàn)場試驗(yàn)1區(qū)（砂巖）確定出其夯擊數(shù)與沉降量之間的關(guān)系曲線，曲線見圖4.1.

現(xiàn)場試驗(yàn)2區(qū)（泥巖）確定出其夯擊數(shù)與沉降量之間的關(guān)系曲線，曲線見圖4.2.

通過以上夯點(diǎn)沉降變化曲線圖可知，地基沉降量剛開始隨著夯擊數(shù)增加而增加，當(dāng)夯擊數(shù)增加到一定程度之后，沉降量趨于平緩，由此我們可以根據(jù)以下原則確定出最佳夯擊數(shù)：（1）最后一擊與前一擊的平均沉降量不大于50mm；（2）夯坑周圍不發(fā)生較大的隆起。

根據(jù)以上原則，通過計(jì)算分析，根據(jù)圖4.1試驗(yàn)1區(qū)的夯點(diǎn)沉降曲線可確定出最佳夯擊數(shù)為9次，其下沉量為1.33米，而根據(jù)圖4.2試驗(yàn)2區(qū)的夯點(diǎn)沉降曲線可確定最佳夯擊數(shù)為8次，其下沉量為1.13米。

5、變形測試試驗(yàn)

地基變形測試直接體現(xiàn)著地基加固效果的質(zhì)量，本次變形測試將分別從以下方面進(jìn)行試驗(yàn)，其中包括夯點(diǎn)周圍土體變化，地基深層變形沉降以及試夯區(qū)地面變形等三方面進(jìn)行測試。

5.1夯點(diǎn)周圍變形測試

為研究其試驗(yàn)區(qū)夯點(diǎn)周圍土體變形測試，首先進(jìn)行測試點(diǎn)的布置如圖5.1，其中在進(jìn)行測試之前，應(yīng)對各測點(diǎn)標(biāo)記并進(jìn)行高程測量，這樣以便于進(jìn)行夯擊數(shù)與周圍測點(diǎn)沉降曲線圖的繪制。

在進(jìn)行點(diǎn)夯試驗(yàn)時(shí)，每兩次夯擊之后，對周圍各測定進(jìn)行高程測量，繪制其周圍地基沉降量與各測點(diǎn)之間的曲線圖，試驗(yàn)1區(qū)如圖5.2，試驗(yàn)2區(qū)則如圖5.3.

5.2地基深層變形測試

地基深層變形測試的主要目的是為了測試其強(qiáng)夯試驗(yàn)的有效加固深度。其具體試驗(yàn)是根據(jù)沉降儀測試沉降磁環(huán)隨著土層壓縮而一起下沉的下沉量，其測試的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表5.1（試夯1區(qū)），5.2（試夯2區(qū)）。

根據(jù)以上表格測試數(shù)據(jù)可知試驗(yàn)1區(qū)則在強(qiáng)夯試驗(yàn)作用下地基中沉降磁環(huán)最深發(fā)生沉降變化為6.2米，而試驗(yàn)2區(qū)在強(qiáng)夯作用下其沉降磁環(huán)發(fā)生沉降的最深厚度為6.5米。

結(jié)論：

（1）通過以上試驗(yàn)可知，在強(qiáng)夯施工參數(shù)基本相同的情況下，確定出了砂巖地基和泥巖地基的最佳夯擊數(shù)，即砂巖最佳夯擊數(shù)為9次，泥巖為8次，點(diǎn)夯下沉量砂巖為1.33米。而泥巖為1.13米。從以上結(jié)論可看出砂巖、泥巖的最佳夯擊數(shù)基本相同，但砂巖區(qū)的沉降量則明顯大于泥巖區(qū)沉降量。

（2）通過對兩種不同填料地基變形試驗(yàn)（地基周圍變、深層變形）進(jìn)行分析可知砂巖地基變形明顯大于泥巖地基。砂巖、泥巖夯實(shí)變形深度分別為66.2m、6.5m，故建議每6m一層進(jìn)行強(qiáng)夯。