淺談高填方填筑體強(qiáng)夯地基處理施工技術(shù)

楊飛飛

（山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司， 山西 太原 030009）

0 前言

高填方地基強(qiáng)夯處理施工工藝解決了黃土地區(qū)深沖溝高填方回填地基處理地基承載力、回填土質(zhì)的濕陷性及密實(shí)均勻性等問題，該施工工藝最大優(yōu)勢在于施工快捷、施工人員少、設(shè)備簡單、節(jié)省投入。

1 工程概況

我國黃土分布較廣，包括陜西、山西、寧夏、青海等地區(qū)，占全國土地的6℅。該項(xiàng)目位于陜西富縣洛陽鎮(zhèn)洛陽村。洛河把工廠分為四大部分，東區(qū)、西區(qū)、南區(qū)（污水處理廠）、北區(qū)（綜合行政管理區(qū)），均采用開挖回填方式形成場地。西區(qū)場地將原有花期溝回填（高度達(dá)到72m）形成場區(qū),土層自上而下分別為Q4黃土、Q3黃土、粉質(zhì)貼土和基巖。其中Q4黃土的天然容重與飽和容重分別為16.7 和18.0；Q3黃土的天然容重與飽和容重分別為17.0 和18.5。邊坡穩(wěn)定系數(shù)(安全系數(shù))1.303～1.308，暴雨、地震工況分別為1.299 和1.154，滿足工程穩(wěn)定性要求。但自重濕陷性黃土的分布深度為2.00～17.00m。強(qiáng)夯地基處理時(shí)，回填黃土濕陷性分布極不均勻。因此高填方地基處理存在諸多制約因素，施工處理難度較大。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

試夯→原地面場地平整→原土基強(qiáng)夯處理→填筑體回填及強(qiáng)夯處理→檢測驗(yàn)收

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 試夯

（1）回填厚度的確定：一方面依據(jù)設(shè)計(jì)方案確定夯后地基承載力特征值，另一方面實(shí)際施工監(jiān)測核對強(qiáng)夯有效加固深度。試夯施工時(shí)要使夯點(diǎn)加固區(qū)域上、下層之間充分嵌固和咬合，上層夯點(diǎn)加固區(qū)域按照一定的比例延伸入下層，穩(wěn)固高填方地基。

（2 ）夯擊數(shù)的確定

現(xiàn)場測試夯點(diǎn)夯擊次數(shù)，并按以下要求嚴(yán)格完成施工：

①最后兩擊平均夯沉量：①單擊夯擊能＜4000 kN.m 時(shí)為50mm；當(dāng)單擊夯擊能為4000--6000 kN.m 時(shí)為100mm；當(dāng)單擊夯擊能大于6000 kN.m 時(shí)為200 mm。

②夯坑周圍地面不得有大的隆起，夯坑深度要合理，不能太深，避免發(fā)生提錘困難。

試夯時(shí)，應(yīng)認(rèn)真對強(qiáng)夯前后的場地標(biāo)高進(jìn)行觀測，以確保夯后標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。

高填方場地回填和填筑體強(qiáng)夯分8 層進(jìn)行，第一層為沖溝回填碎石滲層，回填至該層頂后，統(tǒng)一采用8000kN.m 高能級強(qiáng)夯一次性加固處理,8m×8m 正方角形布點(diǎn)；自895m 至955.0m，最大厚度為60m，分為七層回填和強(qiáng)夯施工，第二～四層每層回填厚度為12m，采用12000kN.m 高能級強(qiáng)夯處理，10m×10m 正方角形布點(diǎn)。第五、六層回填厚度為8m，采用8000kN.m 能級強(qiáng)夯處理，8m×8m 正方角形布點(diǎn)；第七、八層回填厚度為4.5m～6.5m，采用4000kN.m 能級，3m×3m 正方角形布點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)夯處理。

2.2.2 原地面場地平整

①施工前，必須明確地上和地下建筑設(shè)施的位置及標(biāo)高，保護(hù)好施工范圍內(nèi)建筑物、地下構(gòu)筑物、地下管線、擋土墻等。②清除施工范圍植物污染土、樹木、建筑物的基礎(chǔ)等，并做好排積水、清淤工作。③為了保障施工機(jī)械正常運(yùn)營、滿足工程施工場地的運(yùn)輸要求，依據(jù)實(shí)地收集的場地平整度、密實(shí)度等數(shù)據(jù)，平整場地并明確標(biāo)明夯面標(biāo)高。

2.2.3 原地面強(qiáng)夯處理

采用原地面強(qiáng)夯處理方法，確定原土基強(qiáng)夯施工參數(shù)。強(qiáng)夯布點(diǎn)形式為10m×10 m 正方角形，主夯兩遍，單點(diǎn)夯擊能為12000 kN.m，單點(diǎn)夯擊數(shù)為20 擊，滿夯一遍能級采用2000 kN.m，夯錘搭接1／4。原土基強(qiáng)夯操作要點(diǎn)：① 除做好原地面場地平整的各項(xiàng)要求外，必須消除填筑體與原地基之間的軟弱夾層。②原地面自然坡度陡于1：5 時(shí)，將自然地面開挖成寬度 ≧6m 的臺階狀。

2.2.4 高填方填筑體處理

（1）高填方土石方回填

① 回填期間可采用挖方區(qū)土料。② 建立試驗(yàn)區(qū)，選取同一夯實(shí)試驗(yàn)區(qū)，檢測夯實(shí)前、后填料的密實(shí)度?；靥罘椒ǎ阂罁?jù)填料的粗粒特性，分層堆填，達(dá)到更高的密實(shí)度。 最大粗粒≦ 650mm，超過標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)及時(shí)破碎。③ 用推土機(jī)推平碾壓，強(qiáng)夯施工加固回填地基。分層填筑厚度2m 左右，以滿足施工機(jī)械的正常行走。④強(qiáng)夯分層厚度按實(shí)際施工時(shí)考慮，不同強(qiáng)夯層分層厚度為4.5～12m。

（2）填筑體強(qiáng)夯處理

① 高填方強(qiáng)夯分層厚度的確定：依據(jù)強(qiáng)夯有效加固深度及夯擊能的大小確定回填厚度。夯一層填一層，嚴(yán)禁拋填。② 高填方強(qiáng)夯施工工藝。按照由下而上的原則，分層回填、分層強(qiáng)夯。

2.2.5 檢測驗(yàn)收

①原地面強(qiáng)夯處理檢測：夯后檢測要求消除原地面濕陷性全部消除，地基承載力及壓縮模量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。②場平標(biāo)高回填強(qiáng)夯檢測：探井現(xiàn)場取樣檢測、載荷試驗(yàn)檢測及鉆孔標(biāo)準(zhǔn)貫入度試驗(yàn)和重型動力觸探試驗(yàn)是強(qiáng)夯層檢測常用方法。其中，荷載試驗(yàn)點(diǎn)布置與施工分區(qū)、上部建筑物相互結(jié)合；取樣、標(biāo)準(zhǔn)貫入度試驗(yàn)或重型動力觸探試驗(yàn)等檢測方法的選取，根據(jù)填土材料確定，其檢測點(diǎn)數(shù)量應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)加倍選取。試夯后探井現(xiàn)場取樣做室內(nèi)土工試驗(yàn)測得：重度γ（ kN/m3）、土粒比重ds、含水量w（%）; 土樣高度h0（cm）及穩(wěn)定后高度hp（cm）。③沉降變形觀測：設(shè)置沉降觀測點(diǎn)，運(yùn)用彈性力學(xué)法計(jì)算并定期觀測沉降，結(jié)合兩組數(shù)據(jù)統(tǒng)合評價(jià)填筑體的穩(wěn)定、抗滑性。

地基沉降量：ST=（1-U2）wobpo/Eo式中：ST:地基沉降量(mm);w0:沉降影響系數(shù)，B:均布條形荷載寬度(m)， Po:均布條形荷載值(KPa) ，從觀測點(diǎn)取得實(shí)際數(shù)據(jù)，代入計(jì)算后可得出地基沉降量（mm）。

3 質(zhì)量控制措施

3.1 土石方工程質(zhì)量控制措施

首先在施工現(xiàn)場樹立標(biāo)志顯明的控制樁，定期復(fù)檢，確?？刂茦毒?；其次，清除基底植物污染土、樹根、建筑垃圾等，并做好排積水、清淤工作；最后實(shí)時(shí)測量跟蹤工程回填，嚴(yán)格落實(shí)檢測與施工一致，實(shí)現(xiàn)回填厚度及標(biāo)高的設(shè)計(jì)要求。

3.2 嚴(yán)格落實(shí)施工監(jiān)測。

①夯前檢査夯錘質(zhì)量及落距，確保夯擊能量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，設(shè)定夯點(diǎn)位置,明確夯位中心點(diǎn),并畫出夯位輪廓線;②夯擊前,復(fù)核夯點(diǎn)放線，確定落距；③監(jiān)測夯后夯坑位置、夯點(diǎn)夯擊次數(shù)及夯擊沉降量，如有偏差或漏夯應(yīng)及時(shí)糾正。

3.3 保證施工機(jī)械輔助設(shè)備質(zhì)量

①如遇軟弱地基，起重機(jī)底座應(yīng)鋪墊長枕木或支墊。夯擊前應(yīng)在起重機(jī)加設(shè)防背桿纜繩，減輕臂桿晃動反彈避免機(jī)架傾覆;②明顯夯點(diǎn)中心位置，如夯錘落下傾斜應(yīng)及時(shí)填平夯實(shí)。③保證夯錘氣孔暢通,如堵塞,應(yīng)隨時(shí)清除障礙物。此外，嚴(yán)密設(shè)計(jì)、組織強(qiáng)夯施工。

4 實(shí)施效果

廠區(qū)高填方回填強(qiáng)夯處理面積約為96 萬平方米。 施工期間西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院對高填方地基的強(qiáng)夯效果進(jìn)行了跟蹤檢測，地基承載力地基承載力≥200kPa，回填土壓實(shí)系數(shù)≥0.95，夯后土干密度較夯前提高了20%，壓縮模量較夯前提高了57%。其指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求，得到了業(yè)主的好評。

5 結(jié)語

高填方地基強(qiáng)夯處理工藝，方法簡單，使用設(shè)備少、，施工快捷且節(jié)省投資。經(jīng)實(shí)際運(yùn)用及試驗(yàn)檢測，地基加固效果顯著。高填方地基強(qiáng)夯處理工藝具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，在以后地基處理中必將會得到更大的推廣和應(yīng)用。