深層擠密法與強夯法聯合加固地基的應用

王秋利

（河北金泰建筑設計有限公司 河北 邯鄲 056000）

1 工程概況

在河北西南部某縣城，有一塊平整好的土地用于居住小區建設，住宅樓多為六層磚混結構，三類建筑。經地質勘查，地基條件非常復雜，場地平整前為多沖溝丘陵地形，每座建筑下的地質條件各不相同。以其中一棟樓為例，樓座下面為沖溝，回填土為附近山土，無建筑垃圾，有機物含量很少，回填土厚度為13～16米，該層土含水率較低，具有不均勻性，濕陷性，自重壓密性等特點，未經處理不能作為基礎持力層使用。下層土較為堅硬，無軟弱下臥層。

2 地基處理方案的選擇

由于松軟圖層很厚，采用不同的地基處理方案，對建筑成本的影響很大。若將填土全部挖出，然后分層夯實，工程量很大，工期較長，地基處理成本嚴重影響建筑經濟性。若采用灌注樁，負摩阻力將會導致樁長成倍增加，且應先處理地基的密實性，成本過大甚至會導致房產開發沒有價值。經過各種方案進行比較，最終確定先采用深層擠密法提高地基土的密實度及承載力，然后采用強夯法進一步提高上層土的承載力，其經濟性在合理范圍。

3 地基處理方案原理及應用

3.1 擠密法分為成孔擠密法和夯實擠密法

由于本場地地基土質松軟，因而采用用夯實擠密法。通過樁機夯錘夯打帶有樁尖的鋼管，將鋼管逐步打入土中，樁管在下沉過程中，對四周土壤產生橫向作用，使原有土粒結構破壞，土粒向四周擠壓移動，從而將周圍土壤的空隙變小，密實度增加。成孔后在孔中填入灰土、素土、砂、石等材料分層夯實成樁，進一步擠密周圍土層。擠密樁與周圍松散土層形成復合地基，從而減少土壤濕陷量，降低沉降量，提高承載力。

3.2 強夯法為動力固結法

利用提升設備將重錘提升一定高度使其自由下落，重錘的強大動能形成的動應力和沖擊波作用于夯實土層，使軟弱地基迅速固結，將地基土振實、夯密，降低壓縮性，提高地基強度。強夯法適用于濕陷性黃土、低飽和土、回填土、粉土和粘性土等。重錘重量一般選用10～25噸，提升高度一般為10～25米，夯擊能根據夯實厚度可選100～400噸米，有效處理深度可達6～8米。在實踐應用中，隨著提升設備能力不斷增加，夯擊能不斷提高，有效處理深度隨著提高。

3.3 擠密法和強夯法采用的施工設備簡單易用，工藝方便，地基加固效果明顯，強夯法適用范圍更為廣泛，工期較短，有良好的經濟性

4 施工方案及質量控制

4.1 擠密樁方案及實施

1）設計方案

擠密樁處理后要求樁體壓實系數不小于0.96,樁間土平均擠密系數不小于0.90，根據勘察報告提供的土質參數，經過計算和試樁確定方案如下：①采用沖擊成孔,沉管直徑400,孔深 17m；②成孔后，分次填入 3：7灰土，每段厚度 1.0m,分次采用重錘擠密；③布孔采用梅花形布置,孔間距1000；④建筑外墻輪廓外擴4.0m范圍內采用灰土樁，灰土樁輪廓線再外擴4.0m范圍內采用素土樁。

2)工藝過程

劃出樓座邊線及處理邊線—測放樁位—夯擊沉管打樁機就位—沉管至設計深度—拔管至地面—分層填入回填土料—1.5噸重錘夯擊6擊—拔錘至地面—重復上述6-8步驟—填土達到設計樁頂標高—用回填土封頂—樁機移位至下一樁位。

4.2 強夯方案及實施

1）設計方案

①單擊夯擊能2000KN.m，錘重16t,直徑2.3m,靜壓力38.5Kpa,落距12.5m。②單點夯擊次數按照夯擊次數與夯沉量關系曲線確定，并同時滿足最后兩擊平均夯沉量不大于5cm控制。或累計夯沉量不大于2.5m。單點夯擊次數不小于9擊。處理深度為5～6m。③布置形式采用矩形布置，夯點間距3.2m，隔行隔排夯擊，完成一遍后，推平從新設點夯擊，共三遍完成。④點夯完成后，推平進行滿夯，夯擊能1000KN.m，錘重16t，落距6.25m，單位面積不少于2擊，錘印搭接20～30cm。⑤建筑外墻輪廓外擴4.0m為夯擊范圍。

2）工藝過程

劃出樓座邊線及處理邊線—測放第一遍夯點—起重機就位，使夯錘對準夯點位置—起吊夯錘到預定高度后夯擊—測量夯坑深度—滿足要求后夯擊下一個夯點—完成第一遍后推平—測放第二遍夯點—重復上述步驟夯擊三遍—推平后進行滿夯—推平壓實。

5 施工要求及檢測

1）根據試樁結果確定高程，按預設高程進行整平，地基處理完成后，地面標高處在基礎底部標高上500～700，若基礎有墊層，應減去墊層厚度。

2）甲方、監理和施工單位共同核對建筑邊線、處理邊線、樁點中心及夯點中心。

3）地基處理為隱蔽工程，甲方和監理應分別派專人全程跟蹤，記錄每個擠密樁孔深度、填土量、灰土比、錘擊數等；記錄夯錘重量，每個夯擊點每次起吊高度、夯擊次數、夯坑深度、夯深差等。

4）每個擠密樁或每個夯點按照要求施工合格后方可進行下道工序。

5）施工中出現異常，及時調整方案。

6）施工完成一個月后進行檢測，本次實例經檢測密實度滿足設計要求，濕陷量小于50mm，承載力大于150KPa。

6 結語

擠密樁和強夯法皆是有效的地基處理手段，其應用范圍廣泛，工程成本較低，處理效果明顯。在民用建筑尤其是住宅類建筑，地基變形給人們帶來的影響更加敏感。兩種方法聯合使用，對地基處理效果更有保證，對民用建筑建設具有十分重要的意義。

［1］JGJ79—02002建筑地基處理技術規范[S].

［2］GB50025—2004濕陷性黃土地區建筑規范[S].

［2］章林剛.強夯法處理地基的質量控制與施工管理[J].