強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庫強夯地基強夯工程位于長沙市開福區(qū)新港鎮(zhèn),總面積約1.5萬m2,場地原貌經(jīng)填方成平坦地帶,并對填方區(qū)進行了強夯處理。

2 地質(zhì)條件

根據(jù)強夯場地巖土工程勘察報告可知,本區(qū)域需強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,堅硬～硬塑,干～稍濕,硬質(zhì)含量5%～10%,上部相對較密實。

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

3 方案設(shè)計

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

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。

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

4 強夯施工工藝

1)測量定點:試夯后清理并平整施工場地,進行場地測量放線,埋設(shè)水準點標樁和各夯點標樁;2)標出第一遍夯點位置,并測量場地高程;3)夯機分區(qū)就位,使夯錘對準夯點位置,起吊高度不小于10 m,通過動滑輪組與脫鉤裝置來起落夯錘,為防止起重機臂桿在突然卸重時發(fā)生后傾和減小臂桿的振動,一般在臂桿的頂部用兩根鋼絲繩錨系到起重機前方的推土機上,推土機可兼用作平整場地;4)測量夯前錘頂高程;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,測量錘頂標高,若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時,應(yīng)及時將坑底整平;6)重復(fù)步驟5),按設(shè)計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標準,完成第一遍全部夯點的夯擊;7)換夯點,重復(fù)上述步驟,完成第一遍全部夯點的夯擊;8)用推土機將夯坑填平,并測量場地高程;9)在規(guī)定的間隔時間后,按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù),最后用低能量滿夯,將場地表層松土夯實,并測量夯后場地高程。

5 效果檢測

1)重型(N63.5)動力觸探試驗。本次強夯結(jié)束后,對地基土進行了重型(N63.5)動力觸探試驗,以測試強夯后的地基土承載力大小,動探試驗分析見圖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)計規(guī)范》附表五,結(jié)合長沙地區(qū)動探試驗經(jīng)驗,可確定地基承載力特征值fk=160 kPa～190 kPa,本場地取其影響深度內(nèi)的加權(quán)平均值約為180 kPa,滿足設(shè)計要求。

2)室內(nèi)土工試驗檢測。在動探檢測的同時,在強夯場地內(nèi)進行不同深度的取樣,然后進行室內(nèi)土工試驗,根據(jù)土工試驗成果,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)計規(guī)范》和《強夯地基處理規(guī)范》可知,地基土承載力特征值 fk=160 kPa～200 kPa,滿足設(shè)計要求。

3)荷載板試驗檢測。為了進一步確定上部土層的地基承載力,在強夯場地內(nèi)隨機做了3個荷載板試驗,分別編號為H01,H02和H03。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)作出圖2～圖4進行分析。

經(jīng)過上述三種檢測試驗檢測,綜合分析后可知,該強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。

6 結(jié)語

強夯法是一種經(jīng)濟而實用的處理地基方法,由于強夯法產(chǎn)生的時間較晚,機理比較復(fù)雜,因此在強夯法設(shè)計施工過程中應(yīng)根據(jù)施工經(jīng)驗和相關(guān)規(guī)范合理選用設(shè)計方案及施工工藝。本工程的成功施工,對類似工程具有一定的借鑒作用。

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

[2] 左名麒,朱樹森.強夯法加固地基[M].北京:中國鐵道出版社,1990.

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