強夯法處理填土質量檢驗

肖 欣

(天津華北地質勘查局，天津 300181)

0 引言

強夯法最早由法國工程師L.Menard提出，通過大量工程實踐驗證，并在世界許多國家得到推廣應用，取得了良好的效果。我國于1978年引進這項技術并通過實驗，推廣應用到各領域地基處理施工中，取得了較好的經濟效益。

強夯法可以用來處理填土、濕陷性土、松散砂土及粉土等特殊土，成本較低、施工工藝簡單、效果好，逐漸成為巖土工程師處理特殊土地基較多使用的方法之一。但是強夯處理效果如何，下一步地基基礎如何設計，尤其是處理后地基承載力是多少，這些問題需要進行探討，常用檢測方法如下。

1 強夯檢測一般方法

1.1 工程經驗法

通常是采用取原狀土樣進行室內土工試驗，做出土粒比重、密度、含水率、液限、塑限及壓縮指標等土質物理力學參數。對上述參數上下各舍去異常值進行統計，得出一定范圍內指標的平均值，一般情況查表1～表3得出強夯處理后的地基土承載力基本值(即為地基土承載力特征值)，作為巖土設計師進行地基基礎設計的依據。但是這種方法必須有一定的地區工程經驗做輔助參考。

表1 粘性土承載力基本值fo kPa

表2 粉土承載力基本值fo kPa

表3 素填土承載力基本值fo kPa

1.2 動力觸探法

常用標準貫入試驗，該方法是將每個地層所有測試點觸探擊數進行統計，上下各舍去異常值進行統計，得出一定范圍內動力觸探擊數桿長修正值，根據修正值查表4，表5，得出強夯后的地基土承載力基本值(即為地基土承載力特征值)作為設計依據。填土可根據其主要成分選用表4，表5查地基土承載力。

表4 粉土、粘性土承載力基本值fo

表5 砂土承載力基本值fo

1.3 靜力觸探試驗法

根據土層統計靜力觸探探頭錐尖阻力平均值，用經驗公式計算得出處理后地基土承載力特征值。這種方法地區經驗性也較強，應結合其他方法綜合使用。

1.4 靜載荷試驗法

該方法檢測強夯處理后的地基承載力特征值較為客觀、準確，可直接作為無經驗地區強夯地基評價的方法。但是該方法周期較長、成本較高。規范要求靜載荷試驗法每個擬建物不少于3個檢測點，對于大片別墅區或者多層擬建物成本太高，不宜采用。對于勘察階段原位測試法無地區經驗的可結合靜載荷試驗法確定處理后地基土承載力。

2 案例

2.1 工程概況

承建設方委托我公司對天津市武清區某項目強夯過的地塊進行竣工檢測。該項目位于天津市武清區，擬建場地以前為取土坑，坑深約為4.0 m～5.9 m，勘察時已填墊一年多，為新近填墊，地基土為欠固結土，不能直接作為擬建物天然地基持力層。擬建物為2層～3層別墅，擬建場地為167 500 m3。地基設計擬采用強夯后的天然地基淺基礎方案。

強夯后采用原狀取土試驗、標準貫入試驗、重型動力觸探試驗及靜力觸探試驗等多種測試手段及方法進行檢測，以取得較為客觀、合理的測試結果，為設計及施工提供充分依據。

該項目于2008年3月開工建設，2010年11月竣工，至今竣工已過三年多，建筑物沉降均勻，使用良好。

2.2 地層巖性特征及分布規律

根據前期勘察資料及本次檢測鉆孔資料分析，該場地埋深10.0 m深度范圍內，地基土按成因年代可分為兩層。

2.2.1 人工填土層(Qml)

全場地均有分布，厚度4.0 m ～5.1 m，西北側較厚，約5.9 m，未揭穿，底板起伏大，該層素填土(力學分層號①1):呈黃褐色，軟可塑狀態，以粘性土為主，含石子、植物根、螺殼，局部含有機質。

2.2.2 全新統上組陸相沖積層(Q34al)

未揭穿，最大揭露深度5.0 m。主要由粉質粘土、粘土(力學分層號②1)組成，呈黃褐～褐色，軟塑～可塑狀態，無層理，含鐵質，屬中壓縮性土。本層土水平及垂直方向上的分布受上部人工填土影響而變化較大。

2.3 強夯前后土層指標統計

2.3.1 標準貫入試驗、重型動力觸探試驗及靜力觸探試驗指標統計

標準貫入試驗以預打15 cm后連續進入30 cm累計錘擊數作為標準貫入試驗擊數(用N表示，下同);重型動力觸探試驗以進入10 cm累計錘擊數作為動力觸探試驗擊數(用N63.5表示，下同)。標準貫入試驗、重型動力觸探試驗錘擊數修正后的平均值及靜力觸探試驗指標統計詳見表6。

表6 強夯前后原位測試各指標統計對照表

表7 強夯前淺部地基土物理力學性質指標統計表

表8 強夯后淺部地基土物理力學性質指標統計表

2.3.2 土工試驗物理力學指標統計

土層物理力學指標統計結果詳見表7，表8。

2.4 強夯后素填土承載力特征值確定

根據有關國家規范及相關資料用工程經驗法、靜力觸探試驗法及動力觸探法(本項目為標準貫入試驗法)提供強夯后素填土承載力特征值。為保證評價結果的客觀、準確、安全、可靠，參數采用平均值進行查表計算。

對素填土采用物性法根據壓縮模量確定承載力特征值，強夯后其壓縮模量平均值Es=4.72 MPa，查表得承載力特征值為129 kPa。

用標準貫入試驗方法確定承載力特征值，強夯后其標貫擊數修正值 N'=3～8，平均值為4.8擊，查表得承載力特征值為141 kPa。

靜力觸探試驗法確定承載力特征值，強夯后其錐頭阻力平均值 qc=1.21 MPa，根據回歸方程:ps=1.283qc－0.496，再根據公式R=104ps+26.9，計算得承載力特征值為136 kPa。

綜合考慮，進行地基基礎初步設計時采用天然地基淺基礎的建筑區域對強夯過的素填土承載力特征值建議采用120 kPa。

3 結論與建議

1)強夯過的地基可直接作為低矮擬建物天然地基淺基礎持力層，強夯后的地層承載力特征值應采用多種方法綜合確定。

2)采用工程經驗法、原位測試法確定強夯后的地基承載力特征值經濟合理、安全可靠。若無當地經驗，也可采用靜載荷試驗法確定強夯后的地基承載力特征值。

［1］DB 29-20-2000，巖土工程技術規范［S］.

［2］巖土工程手冊編寫委員會.巖土工程手冊［M］.北京：中國建筑工業出版社，2012.

［3］任澤龍.談強夯處理地基的檢測技術［J］.山西建筑，2013，39(21)：85-86.

［4］JGJ 79-2012，建筑地基處理技術規范［S］.