某廠房建設項目試夯試驗施工方案設計

黃明華

摘要：試夯試驗是通過不同的夯擊能、夯擊間距、夯擊次數達到設計方案要求，提高人工填土強度，減小沉降變形，為下一步進行全面強夯提供有效的參數。本文通過某廠房的地基試夯，選擇有代表性的區段劃分試驗區，進行強夯試驗，選擇適宜本場地具體的施工參數，滿足施工要求。

關鍵詞：強夯；地基處理；施工方案

強夯法即強力夯實法，又稱動力固結法，是通過強夯法人工填土進行強夯加固處理的可行性，通過試夯確定最佳夯擊能量、最佳夯擊錘數，確定強夯有效加固深度，強夯加固后的人工填土地基承載力需滿足設計要求。

本次通過某廠房的地基試夯試驗，摸索并總結出在施工組織方案中已確定的施工機械、測量設備、試驗規程等條件下利用現有填料進行填筑施工時的最佳夯擊遍數，作為后續現場施工的依據和經驗參數，以指導全面強夯施工并達到設計質量標準。

一、工程概況及基本地質情況

（一）工程概況

項目擬建場地位于位于息烽小寨壩鎮南山煤礦地塊，距息烽縣北約5Km，G210國道自擬建場地北、東、南側駛過。場地西側為川黔鐵路，對外運輸十分便利。項目地位于半封閉溶蝕谷地中，地形為東、西側低，南、北側高，其中場區西側為最低點，標高為971.41m，最高點位于場區東南部的石崖口山，標高約為1099.23m。在進場勘察時，場地已經基本平場完畢，平場標高約為1021 m左右。

（二）巖土構成

場區地層自上而下為：第四系素填土、第四系紅粘土、三疊系下統夜郎組一段中風化石灰巖薄一中厚層石灰巖，分述如下：

1.素填土：雜色，由碎石、塊石及少量粘土等構成，除場地北側挖方區外廣泛分布于整個場地，厚度受原始地形控制，隨原始地形坡度變化由北往南漸深，填方最大高度約48m，平均深度約23m，填土來源為場平產生，表層為新近填土，厚度為2～3m，以下填土回填時間約為2～3個水文年，填土濕陷性已消散，回填方式采用機械開挖、機械平場進行。碎石、塊石的母巖為石灰巖，碎石含量為50～60%，粒徑為10～100mm，塊石含量為20～30%，粒徑為100～400mm，粘土含量為20～30%。新近填土結構較為松散，自身固結沉降未完成。

2.紅粘土：分布于場地范圍內大部分位置，似層狀產出。鉆探中揭露為褐黃色，棕黃色，呈可塑狀，裂隙發育，含錳質成分，致密狀一塊狀，局部含少量強風化團塊，切面稍有光澤。

3.基巖：中風化石灰巖薄～中厚層石灰巖。場地內均有分布，受原始地形控制，埋藏深度由北往南漸深。實測產狀為傾向100°～102°，傾角20°～30°，巖體穩定性較好，承載力較高。

二、施工方案及工藝要求

根據場地的建筑物布局、填土深度、填土成分、有效加固深度等，劃分了三個試驗區，分別選用8000kN.m、14000kN.m、18000kN.m三個能級方案，由于篇幅有限，僅列出14000kN.m的施工方案及工藝要求。

（一）施工方案

按照相關規范要求，點間距為10m，試夯面積為1089m²，共布置49個點夯夯擊點，第一遍、第二遍點夯的能級為14000KN·m，共25個點夯夯擊點；第三遍點夯的能級為6000KN·m，共24個點夯夯擊點，滿夯彼此搭接1/4錘印；根據現場填土分布及回填質量、結合設計對地基相關參數的要求，點夯夯擊數暫定12～15擊，試驗夯施工時，需滿足最后兩擊夯沉量不大于200mm；滿夯能級采用4000KN·m，夯擊數暫定2～3擊，點位布置圖如下：

14000kN.m能級施工參數

施工共分四遍進行：

第一遍：夯擊能14000kN.m主夯點，夯點間距為10m的正方形布置，單點擊數≥12～15擊，最后兩擊夯沉量平均值≤200mm；

第二遍：夯擊能14000kN.m主夯點，夯點間距為10m的正方形布置，單點擊數≥12～15擊，最后兩擊夯沉量平均值≤200mm；

第三遍：夯擊能7000kN.m插點夯，夯點布置在一、二遍夯點中間，單點擊數/>12—15擊，最后兩擊夯沉量平均值≤150mm；

第四遍：滿夯，夯擊能4000kN.m，滿夯，錘印1/4搭接，單點擊數2～3擊。

1、14000kN.m能級施工工藝

（1）機組及人員配置

14000kN.m能級強夯主機選用最高施工可達到18000kN.m能級的專用強夯機進行施工，接重型吊桿36m；夯錘選用2.5m直徑的鑄鋼錘，重量60t，底面靜壓力80kPa，單機組作業每班配4人，其中司機1人，兼職安全員1人，測量1人，掛鉤2人，每日三班。

（2）第一遍夯點施工

施工前平整場地，平整度和表面硬度滿足重型施工設備安全行走要求。復測場地標高，滿足設計起夯面標高要求后，用GPS—RTK向施工場區內引測施工圖角點控制坐標，經監理工程師驗核無誤后，再按施工圖布置夯點，并標出夯點位置。

強夯主機和夯錘就位后，要對夯錘的落距進行測量，并采取措施，使其在夯擊過程中落距始終保持不變，確保每擊均能達到設計單擊夯擊能，同時測量就位后的錘頂面標高和地面標高，錘頂面至自然地面的高度，為計算每擊的夯沉量和夯坑深度提供方便。

將夯錘起吊至預定高度后自動脫鉤，夯錘夯擊地面，測量夯錘頂面標高，減去夯錘就位時的頂面標高就是第一擊的夯沉量，如此反復進行，直至最后兩擊的平均夯沉量達到控制標準后，停止夯擊，進行移位。重復上述步驟，直至所有第一遍夯點全部完成。

（3）第二遍夯點施工

第二遍夯點施工時應先將第一遍夯坑回填，并平整達到強夯主機安全行走條件。施工方法與第一遍完全相同。

（4）第三遍夯點施工

第三遍夯點能級是7000kN.m，為14000kN.m強夯施工的輔助夯點，是考慮到受加固深度影響，主夯點的間距一般設計比較大，兩個主夯點之間存在一定范圍、一定深度的楔形相對軟弱區，需要再用7000kN.m能級加固一遍，使這一部分土體得到有效加固，達到密實狀態。

（5）第四遍滿夯

滿夯能級4000kN.m，夯印搭接1/4錘徑，滿夯2-3擊。滿夯是強夯質量控制中至關重要的一道工序，需認真對待，切不能因為能級小、施工簡單而放松控制。

滿夯施工時，不再進行夯點布置和夯沉量測量，僅控制夯擊數、夯錘落距和夯印搭接情況即可。

三、效果分析

采用地基靜載荷試驗、重型圓錐動力觸探試驗和擊實試驗檢測本次試驗效果，根據現場檢測結果，三個能級方案的承載力及變形均達到設計要求，其中8000kN.m有效加固深度8m、14000kN.m有效加固深度12m、18000kN.m有效加固深度15m。

四、結語：

由于該場地填土深度較大，成分復雜，若采用樁基礎工方案成本高，安全性得不到保障，因此采用強夯法進行地基加固，試驗結果表明，地基承載力特征值、地基水平及縱向均勻性、地基密實度得以提高，后期建議采用條形基礎方案進行設計。