強夯法加固山區高填方泥巖

田美霞

【摘要】以某山區高填方地基加固工程為背景，按強夯處理的相關技術規定，采用強夯法對高填方泥巖-砂巖地基進行現場試驗研究，確定了設計施工參數及控制要求，為類似工程提供借鑒。

【關鍵詞】強夯；地基加固；高填方；現場試驗

1、引言

當前，隨著國家西部大開發及一帶一路等重大戰略不斷向西推進，一系列重大基建設施建設工程項目也由此誕生，而重慶作為西部城市經濟中心，其經濟發展的戰略地位不言而喻。但重慶多處于山地或重丘區，其地形起伏大，修建的建筑場地往往出現開山填谷的高填方，則地基加固顯得尤為重要。而許多文獻已表明強夯法作為一種地基加固處理技術針對高填方地基應用的越來越廣泛，與其他加固技術相比，具有施工進度快、加固效果好、安全質量易保證且造價低等特點。而重慶的地質巖層以泥巖、砂巖為主，同時也作為工程的兩種主要填料，如何研究這兩種填料在強夯法施工中對工程地基加固的影響成為比較熱門的課題。因此，本文以重慶某建設項目為工程背景，通過一系列現場試驗研究，確定了設計施工參數及控制要求，為類似工程提供借鑒。

2、工程概況

重慶某項目占地約1.30km2，場區處于山區丘陵地帶，地勢南高北低，東高西低，西側最低高程206m，最高點高程270m，總體相對高差64m。該場地在地層巖性上出露地層有第四系全新統（04）和侏羅系中統沙溪廟組（J2s）。主要為人工素填土（Q4ml），其結構稍密，厚度為0.2～4.9m，殘坡積可塑狀粉質粘土（Q4el+dl）呈可塑狀，厚度為0.2～6.4m，沙溪廟組（J2s）的泥巖、砂巖泥質結構，中厚層狀構造，局部含沙量較重。

3、試驗區布置

場區主要以砂巖、填料為主，其試夯區夯點布置相同：第一、二遍點夯，最后一遍滿夯，其形狀為梅花形，夯點間距為6.0m。其中點夯能為3000kN·m，滿夯能量為1000kN·m，每點打兩擊，1/4錘印搭接。布置圖詳圖3.1夯點布置圖。

4、最佳夯擊數確定

針對不同填料的性質，最佳夯擊數的確定意義非凡，因為這直接關系著其地基加固效果與經濟性。此強夯試驗則主要是針對兩種填料分別得到夯擊數與其地基沉降量的關系，并確定其最佳夯擊次數。

現場試驗1區（砂巖）確定出其夯擊數與沉降量之間的關系曲線，曲線見圖4.1.

現場試驗2區（泥巖）確定出其夯擊數與沉降量之間的關系曲線，曲線見圖4.2.

通過以上夯點沉降變化曲線圖可知，地基沉降量剛開始隨著夯擊數增加而增加，當夯擊數增加到一定程度之后，沉降量趨于平緩，由此我們可以根據以下原則確定出最佳夯擊數：（1）最后一擊與前一擊的平均沉降量不大于50mm；（2）夯坑周圍不發生較大的隆起。

根據以上原則，通過計算分析，根據圖4.1試驗1區的夯點沉降曲線可確定出最佳夯擊數為9次，其下沉量為1.33米，而根據圖4.2試驗2區的夯點沉降曲線可確定最佳夯擊數為8次，其下沉量為1.13米。

5、變形測試試驗

地基變形測試直接體現著地基加固效果的質量，本次變形測試將分別從以下方面進行試驗，其中包括夯點周圍土體變化，地基深層變形沉降以及試夯區地面變形等三方面進行測試。

5.1夯點周圍變形測試

為研究其試驗區夯點周圍土體變形測試，首先進行測試點的布置如圖5.1，其中在進行測試之前，應對各測點標記并進行高程測量，這樣以便于進行夯擊數與周圍測點沉降曲線圖的繪制。

在進行點夯試驗時，每兩次夯擊之后，對周圍各測定進行高程測量，繪制其周圍地基沉降量與各測點之間的曲線圖，試驗1區如圖5.2，試驗2區則如圖5.3.

5.2地基深層變形測試

地基深層變形測試的主要目的是為了測試其強夯試驗的有效加固深度。其具體試驗是根據沉降儀測試沉降磁環隨著土層壓縮而一起下沉的下沉量，其測試的實驗數據如表5.1（試夯1區），5.2（試夯2區）。

根據以上表格測試數據可知試驗1區則在強夯試驗作用下地基中沉降磁環最深發生沉降變化為6.2米，而試驗2區在強夯作用下其沉降磁環發生沉降的最深厚度為6.5米。

結論：

（1）通過以上試驗可知，在強夯施工參數基本相同的情況下，確定出了砂巖地基和泥巖地基的最佳夯擊數，即砂巖最佳夯擊數為9次，泥巖為8次，點夯下沉量砂巖為1.33米。而泥巖為1.13米。從以上結論可看出砂巖、泥巖的最佳夯擊數基本相同，但砂巖區的沉降量則明顯大于泥巖區沉降量。

（2）通過對兩種不同填料地基變形試驗（地基周圍變、深層變形）進行分析可知砂巖地基變形明顯大于泥巖地基。砂巖、泥巖夯實變形深度分別為66.2m、6.5m，故建議每6m一層進行強夯。