強(qiáng)夯地基處理在聯(lián)東U谷·長(zhǎng)沙望城產(chǎn)業(yè)中心的應(yīng)用探析

賀桂超

中航長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)研究院有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410014

1 工程概況及地質(zhì)情況

1.1 工程概況

聯(lián)東U谷·長(zhǎng)沙望城產(chǎn)業(yè)中心一號(hào)地一期工程位于望城縣。一期工程共有18棟廠房。為2層或3層，房屋高度11.6m或15.6m，采用框架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)尺寸為8.0mx8.0m，層高為7.2m+3.9m或7.2m+4.2m+3.9m，鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋（7.2m層高結(jié)構(gòu)考慮后期夾層，在4.2m標(biāo)高處設(shè)置外圈梁，并考慮后期夾層荷載），根據(jù)建設(shè)方要求基礎(chǔ)采用獨(dú)立柱基，持力層為粉質(zhì)粘土或經(jīng)強(qiáng)夯處理后的回填土。

1.2 場(chǎng)地地質(zhì)情況

本工程場(chǎng)地原始地貌單元屬剝蝕殘丘及山間洼地，地勢(shì)東南高、西北低，回填土深度為0～12m。場(chǎng)地內(nèi)覆蓋層主要由第四系人工填土層、第四系沖洪積粉質(zhì)黏土層及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層組成，基巖為冷家溪群第三巖組泥質(zhì)板巖。地層分布從上至下依次為：人工填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、全風(fēng)化泥質(zhì)板巖、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)板巖。

2 強(qiáng)夯法簡(jiǎn)介

2.1 強(qiáng)夯法適用條件

強(qiáng)夯法主要適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。

2.2 強(qiáng)夯加固優(yōu)缺點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，工期短；節(jié)約投資；工序簡(jiǎn)單，操作方便等。

但是施工時(shí)噪聲和振動(dòng)較大，不宜在人口密集的城市及夜間施工。可采用在夯區(qū)周圍設(shè)置隔振溝以減少對(duì)附近建筑物的影響。

2.3 強(qiáng)夯法設(shè)計(jì)的主要參數(shù)

強(qiáng)夯設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定以下主要參數(shù)：有效加固深度；錘重和落距；夯擊能；夯擊次數(shù)；夯擊遍數(shù)；夯點(diǎn)布置；夯點(diǎn)間距；夯擊之間間隔；夯前標(biāo)高[1]。

3 實(shí)例分析

現(xiàn)以聯(lián)東U谷·長(zhǎng)沙望城產(chǎn)業(yè)中心為例，對(duì)強(qiáng)夯處理地基過程及設(shè)計(jì)、施工遇到的問題進(jìn)行分析說明。

3.1 夯擊區(qū)域劃分

根據(jù)地勘報(bào)告提供的資料，本工程場(chǎng)地填土厚度分布差異較大，為節(jié)省工程造價(jià)及工期，對(duì)不同厚度填土，采用不同的強(qiáng)夯能級(jí)進(jìn)行強(qiáng)夯。填筑厚度在8m～10m范圍內(nèi)，采用6000kN.m能級(jí)；填筑厚度在6m～8m范圍內(nèi)，采用4000kN.m能級(jí)；填筑厚度在2m～6m范圍內(nèi)，采用3000kN.m能級(jí)；填筑厚度小于2m時(shí)，可只用1000kN.m能級(jí)。

為保證強(qiáng)夯施工過程中道路安全及對(duì)減少對(duì)周邊環(huán)境影響，強(qiáng)夯施工前在強(qiáng)夯區(qū)域和道路之間設(shè)置隔振溝。

3.2 強(qiáng)夯技術(shù)參數(shù)

本工程強(qiáng)夯夯錘直徑2.0～2.6m，采用兩遍點(diǎn)夯，夯點(diǎn)布置按梅花式布點(diǎn)。

對(duì)強(qiáng)夯區(qū)域內(nèi)存在淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土或軟弱夾層應(yīng)進(jìn)行特殊處理。對(duì)于軟弱層位于基底以下大于5m時(shí)采用夯擊能6000kN.m進(jìn)行處理；對(duì)于軟弱層位于基底以下小于5m時(shí)采用夯擊能4000kN.m進(jìn)行處理，并在基底以下設(shè)置1m厚的級(jí)配砂卵石墊層。

3.3 施工順序

強(qiáng)夯施工前，應(yīng)做好施工組織，嚴(yán)格按照施工順序進(jìn)行施工。不同能級(jí)區(qū)域分界處應(yīng)先進(jìn)行高能級(jí)施工，再進(jìn)行低能級(jí)施工，滿夯施工應(yīng)統(tǒng)一進(jìn)行。相鄰強(qiáng)夯區(qū)域存在高程差時(shí)，先施工較低處，再施工較高處。

3.4 降排水方案

土層中含水率對(duì)強(qiáng)夯質(zhì)量有重要影響，因此在施工前應(yīng)做好場(chǎng)地的降排水措施。排水溝沿強(qiáng)夯分區(qū)邊界線布置。降水過程中必須對(duì)地下水位進(jìn)行控制，水位控制靠在降水區(qū)域埋設(shè)水位管控制，水位降低到距地表5.0m才能夯擊，且應(yīng)低于夯坑坑底面以下2m。

3.5 試夯試驗(yàn)

強(qiáng)夯正式施工前應(yīng)在每個(gè)夯擊能區(qū)域選擇一個(gè)有代表性的區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)夯試驗(yàn)，每塊強(qiáng)夯試驗(yàn)面積不應(yīng)小于20m×20m。根據(jù)初步確定的強(qiáng)夯參數(shù)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試夯，待強(qiáng)夯試驗(yàn)結(jié)束2周后，對(duì)試夯場(chǎng)地進(jìn)行檢測(cè)，并與夯前測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)強(qiáng)夯效果，以確定工程采用的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)。

強(qiáng)夯時(shí)起夯面標(biāo)高暫定為擬建建筑物最高±0.00以下0.5m，預(yù)估夯沉量為0.5m。根據(jù)試夯結(jié)果調(diào)整起夯面標(biāo)高，滿足起夯面標(biāo)高-實(shí)際夯沉量=基礎(chǔ)底標(biāo)高+0.3m，由于分區(qū)內(nèi)各建筑物±0.00標(biāo)高不一，為減少后期土方整平費(fèi)用，在第三遍滿夯后應(yīng)盡量將夯后標(biāo)高控制在分區(qū)內(nèi)各棟建筑基礎(chǔ)底標(biāo)高以上300mm。

3.6 強(qiáng)夯后地基檢測(cè)

在試夯施工結(jié)束14天后，可對(duì)強(qiáng)夯后地基承載力、變形模量和壓縮模量進(jìn)行檢測(cè)，以達(dá)到設(shè)計(jì)提出的承載力不小于160KPa，強(qiáng)夯深度范圍內(nèi)地基土壓縮模量不小于5MPa的要求。

從試夯后的靜載荷試驗(yàn)報(bào)告中看出，幾個(gè)點(diǎn)的沉降量均很小，在極限承載力為320KPa時(shí)，平均沉降量為10mm左右，說明夯后表層壓縮模量達(dá)到設(shè)計(jì)要求；從p-s曲線中還可看出，在極限承載力為320KPa時(shí)，曲線并未出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)，說明承載力還有上升空間。

3.7 強(qiáng)夯后基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 5007-2011）的規(guī)定，本工程場(chǎng)地進(jìn)行強(qiáng)夯處理后，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)應(yīng)按乙級(jí)考慮，除滿足承載力要求外，還應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì)。

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，基底承載力高于160KPa，滿足設(shè)計(jì)要求，可按獨(dú)立柱基進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語

（1）強(qiáng)夯法暫無理論公式，因此試夯非常重要，通過試夯可確定強(qiáng)夯施工時(shí)的技術(shù)參數(shù)；

（2）擬建場(chǎng)地的填土采用強(qiáng)夯地基處理后，密實(shí)度、承載力提高，有效影響深度可滿足變形要求的深度，強(qiáng)夯處理效果明顯，強(qiáng)夯后可作為建筑物的基礎(chǔ)持力層；

（3）強(qiáng)夯處理后的地基要同時(shí)滿足承載力和變形的要求，承載力易于達(dá)到要求，沉降往往占控制因素，在沉降計(jì)算時(shí)可通過加大基礎(chǔ)面積，使基底附加壓力小于0.75倍地基承載力特征值，從而達(dá)到規(guī)范要求的沉降值。