強(qiáng)夯法在長江漫灘軟基處理中的應(yīng)用

摘要：介紹強(qiáng)夯法在長江下游漫灘張家港地區(qū)軟基處理的應(yīng)用。從加固前后原位測試等數(shù)據(jù)的變化來評價強(qiáng)夯法在本地區(qū)的加固效果及推廣意義。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯 地基基礎(chǔ) 排水固結(jié)、高真空排水

長江河漫灘地層主要為水動力作用沖積、淤積而成，淺部土層以高含水率、大孔隙比、欠固結(jié)，高壓縮性、中高靈敏度軟土為主，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、淤泥質(zhì)粉土及松散的粉砂等。漫灘區(qū)域形成形成陸地時間較短，一般地勢較低，土層常處于飽水狀態(tài)。為了能滿足各項工程用地要求，常需要對表層地基土進(jìn)行地基處理。這里結(jié)合本地區(qū)實(shí)際采用的方法來介紹強(qiáng)夯及高真空排水結(jié)合法，以為本地區(qū)該技術(shù)推廣做一典型范例。

一、工程地質(zhì)概況

某工程位于張家港市大新鎮(zhèn)，總用地面積約20萬平左右，場地原為農(nóng)田、河塘，民宅，現(xiàn)在為拆遷后空地，場地表層被沖填砂覆蓋，地形平坦，場地地理位置優(yōu)越，交通便利。場地地貌上屬于長江河漫灘，成陸時間短，主要分布為第四紀(jì)全新世地層和新近沖填土，場地10米以上土層分布情況如下：

第1-1層 沖填土：灰黃色，松散，濕，主要沖填為粉砂，含有石英、長石、云母等碎屑物。層厚0.00～4.0米，層厚不穩(wěn)定，強(qiáng)度不均勻。

第1-2層 素填土：灰黃色，軟塑，主要由粘性土組成，含有植物根莖，局部見有石灰質(zhì)，層厚0.00～1.3米，層厚、層位不穩(wěn)定，強(qiáng)度不均勻。

第2層 粉質(zhì)粘土：灰黃色，軟塑，飽和，夾有薄層的灰色松散粉土或者粉砂，水平層理發(fā)育，局部見有少量的氧化物結(jié)核。切面光滑，無搖震反應(yīng)，韌性中等，干強(qiáng)度中等。中高壓縮性。

第3層 淤泥質(zhì)粉土 青灰色夾灰黃色，松散，飽水，夾有流塑的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土或者松散粉砂，水平層理發(fā)育，砂主要由石英、長石等碎屑物組成。搖振反應(yīng)快，切面較粗糙，低干強(qiáng)度，低韌性。高壓縮性。

第4層 粉細(xì)砂夾粉質(zhì)粘土：青灰色，飽和，松散，局部稍密，主要由石英、云母、長石等碎屑物組成，級配差，分選性好，粉質(zhì)粘土軟塑-流塑，二者組成良好的水平層理。

第5層 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰黃色，流塑，飽和，夾有松散的粉土或粉砂，具有水平層理，高壓縮性，層厚0.80～7.1米。平均厚度3.4米左右，層厚不穩(wěn)定，強(qiáng)度不均勻。

二、地基處理方案的比較

由于擬建工程場地原始地面標(biāo)高為黃海標(biāo)高2.5米左右，周邊道路標(biāo)高為黃海標(biāo)高3.7-4.0米左右，地勢較低，后業(yè)主以粉砂沖填至黃海標(biāo)高3.5米，土層處于未固結(jié)狀態(tài)，強(qiáng)度較低，厚度較大，不能滿足今后道路和建筑物地坪使用要求，需采用地基處理措施。若選擇樁基礎(chǔ)處理，效果較好，但范圍大，造價高，施工工期長；若選擇換土處理，面積較大，土層開挖時容易坍塌，填料需要分層夯實(shí)，增加了造價，延長了工期。

三、強(qiáng)夯和高真空排水地基處理設(shè)計施工

（一）技術(shù)要求：地基處理后地面承載力達(dá)到120KPa。

（二）強(qiáng)夯設(shè)備及高真空抽水設(shè)備：強(qiáng)夯設(shè)備采用25T履帶式起重機(jī)作為提升機(jī)具。夯錘重100KN，底面積4.5m2，錘底到錘面埋有5根ф100MM的通氣管，以降低夯擊的氣墊作用，錘頂采剛性吊環(huán)，使用吊鉤得以迅速而方便的掛上。自動脫鉤裝置由船用脫鉤裝置改變而來，開鉤拉繩一端系在脫鉤裝置的把柄上，另一端穿過焊在吊車大鉤側(cè)板上的轉(zhuǎn)向滑輪，然后固定在吊車起重臂底部的軸上，當(dāng)夯錘起吊到預(yù)定高度時，開鉤拉繩即張緊而拉開脫鉤裝置的鎖卡，使夯錘脫鉤下落。

（三）施工概況

利用成孔法安裝真空管，插管時應(yīng)保證真空管位置正確，插管間距為3.5m*4.0m，插管深度為6.0米左右，設(shè)置降水觀測孔，連續(xù)降水，定時測定出水流量，觀測水位降深，降水時間為4-5天，需保證地下水位最高處不小于自然地坪以下1.50米，然后進(jìn)行第一次強(qiáng)夯，夯點(diǎn)間距為6m*4.0m，夯擊能為1000KN.m，當(dāng)夯擊夯沉量后一次大于前一次的時候，可停夯，再進(jìn)行真空管排水，以消散因強(qiáng)夯產(chǎn)生的超孔隙水，加速土體固結(jié)恢復(fù)，待高真空排水3-6天后，即超孔隙水壓力消散70%后，進(jìn)行下次強(qiáng)夯，連續(xù)兩次強(qiáng)夯的時間不宜低于5天，并適當(dāng)增加夯擊能，每點(diǎn)擊數(shù)宜為4-6擊，夯擊間距和停夯標(biāo)準(zhǔn)可參照第一次夯擊標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，停夯后進(jìn)行高真空排水，排水結(jié)束后進(jìn)行滿夯，對夯坑較深的部位進(jìn)行填夯，夯平后以大功率壓路機(jī)進(jìn)行機(jī)械碾壓壓實(shí)。

四、強(qiáng)夯效果

1、原位測試指標(biāo)對比：

土層編號土層名稱原ps值平均值Mpa承載力估算kpa現(xiàn)ps值平均值Mpa承載力估算kpa提高幅度

1沖填土0.783653.80812693.8%

2粉質(zhì)粘土1.0121101.21612917.3%

3淤泥質(zhì)粉土0.792732.61211253.4%

4粉細(xì)砂夾粉質(zhì)粘土2.083912.108920.01%

5淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土0.9551000.9581000

注：根據(jù)Ps值確定承載力時，所用公式粘性土為：f0=0.075Ps+38（kPa）；粉細(xì)砂為f0=0.02Ps+50（kPa），粉土為f0=0.036Ps+45（kPa）。

從靜力觸探數(shù)據(jù)可見，該地基處理方法效果顯著，尤其是滲透系數(shù)較大的沖填土和淤泥質(zhì)粉土，效果更加明顯，附典型靜探曲線對比圖，可見論文附圖。

2、淺層平板載荷試驗，對該試驗點(diǎn)共抽取了三個點(diǎn)進(jìn)行試驗，載荷試驗承壓板邊長為0.8米，取s/b=0.0125，Q-S曲線可見附圖，承載力特征值分別為145kpa，170kpa，168kpa，均達(dá)到了不小于設(shè)計值120kpa的承載力要求。可在全廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行推廣采用該地基處理方法。

五、強(qiáng)夯和高真空排水相結(jié)合的方法的推廣

我市處于長江三角洲沖積平原上，有廣闊的長江沿線，在金港鎮(zhèn)、錦豐鎮(zhèn)、樂余鎮(zhèn)和常陰沙農(nóng)場大部分地段為長江河漫灘，成陸時間較短，自然地坪相對較低，而地下水位較高，為了提高場地自然地坪的高度，節(jié)約填筑的成本，我們可建議推廣使用以粉細(xì)砂沖（吹）填，并采用強(qiáng)夯和高真空排水相結(jié)合的方法提高表層土強(qiáng)度，以滿足建（構(gòu)）筑物或地坪使用要求。

在該方法的使用過程中尚應(yīng)注意保護(hù)周圍的環(huán)境，比如管線、建筑物的穩(wěn)定性等，并應(yīng)注意施工中的安全。對場地進(jìn)行選點(diǎn)試驗，經(jīng)相關(guān)檢驗檢測滿足設(shè)計要求，對全場地進(jìn)行推廣后，對整場地仍應(yīng)進(jìn)行檢驗、檢測，選點(diǎn)和檢測過程應(yīng)符合規(guī)范要求。

參考文獻(xiàn)：

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2010）

《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ 79-2012）