房建場地深基礎回填強夯施工技術

李波

（中國水利水電第四工程局有限公司，河北邢臺054000）

1 工程概況

河北某高速公路服務區工程擬建主樓主體采用框架結構，持力層為1層填土，地基承載力特征值fak=130kPa。由于填土地基不滿足設計要求，要求進行強夯處理，處理后的地基承載力特征值fspk=160kPa。基礎形式采用條形基礎，樓層為三層。建筑面積5319.33m2，基底面積2686.52m2。根據地質勘察報告所揭露地層，按地質結構差異共劃分3個工程地質單元層，自上而下依次為：①層填土：層厚1.00～4.00m，層底標高217.80～220.50m；②層黃土狀粉質黏土：層厚5.40～6.00m，層底標高226.80～227.50m；③層粉質黏土：揭露最大厚度14.60m；④層碎石：本次勘探深度20m且未穿透該層，該層揭露最大厚度10.00m。

整個擬建建筑物占地面積2686.52m2，按照設計文件要求強夯處理有效加固深度不小于10m，處理范圍每邊寬出基礎邊緣不小于6m，最后兩擊的平均夯沉量不大于200mm。強夯夯錘質量不小于40t，單擊夯擊能10000kN·m。

2 工藝流程

強夯施工工藝流程如下：

施工準備→試夯（確定強夯參數）→第一遍點夯→第二遍點夯→滿夯一遍→壓路機表層震動碾壓→強夯檢測→工程驗收

3 強夯施工方法

3.1 施工準備

3.1.1 場地準備

深基礎回填原場地處理應滿足下列要求：

（1）深基礎回填前先對作業范圍存在的淤泥、雜草、樹根、垃圾等軟弱土層。

（2）當原始場地天然坡度在1:2.5/5范圍的，開挖場地形成臺階形狀，階寬2m以上，高度1m以內。其天然坡度陡于1:2.5的，應驗算地基整體穩定性。

3.1.2 填土材料選擇應滿足下列要求

（1）回填材料有機質含量不大于5%。

（2）宜選用勻質的同類土填筑，用于回填的巖石，必須保證粒徑小于500mm且不大于分層厚度的2/3，大于500mm的石塊應打碎。

（3）回填材料含水量與最佳含水量的偏差控制在規范允許范圍內，含水量過大或過小的土不能用于填方。

3.1.3 場地分層回填

分層回填按先深后淺的順序進行回填，填土采用推土機分層攤鋪，每層鋪土的厚度300mm，施工時避開雨季，及時做好場區排水工作，嚴禁回填區積水，分層填土至強夯起夯面標高。

3.2 試夯

（1）強夯施工機械選用XGH1000K專業強夯機一臺，鑄鋼夯錘重40t，直徑2.480m圓形帶氣孔。

（2）強夯處理夯擊能采用10000kN·m，強夯后的地基承載力特征值≥160kPa。

（3）夯點布置及間距。

該回填場地采用砂礫回填，局部夾塊石和碎石，根據施工經驗擬采用正方形布置點夯，點夯間距為6.0m×6.0m，兩遍點夯施工，滿夯錘印搭接按1/4搭接，滿夯夯擊能為10000kN·m。

（4）參數確定。

選擇具有代表性的強夯區400m2作為試夯測試區，夯擊能10000kN·m。夯點的夯擊工藝參數，應經過現場試驗夯擊得到的夯擊記錄次數和夯沉測量深度相互關系確定，并同時滿足條件：最后兩次夯擊的平均夯擊沉降量≤20cm；夯擊點周圍地面不應發生過大的突起；不因夯擊形成的坑過深而導致錘提上來困難。

根據試夯夯擊的結果確定強夯參數：點夯兩遍，點夯間距為6.0m×6.0m，連續夯擊，單點夯擊次數為8擊。滿夯一遍，夯擊時相鄰兩點之間宜相互搭接1/4夯錘直徑。滿夯的單點擊數根據設計地基承載力特征值160kPa，滿夯擊數為5擊。強夯地基處理范圍按照設計圖紙要求每邊超出基礎外緣的寬度不小于6.0m。滿夯夯擊完成后的場地應實施壓路機械整個場地碾壓，以達到地基土體的壓實系數及承載力要求。試夯確定的參數經業主及監理單位認可后，作為施工技術參數。

3.3 第一遍點夯

第一遍點夯按照如下步驟進行：

①準確用測量儀器測放點夯每個夯點夯擊位置，并對場地原始標高進行測量。在強夯前，根據施工現場布設的測量控制點用全鉆儀在施工區域周邊設置符合測量要求的測量控制點，用測量儀器在場區內按6m×6m夯點間距測放每個夯擊點點位坐標，并用鐵釘標記各夯點位置。夯點測量定位允許偏差±5cm，采用夯擊設備施工，發現施工點位標記不清析，應重新測放夯點坐標。夯錘就位允許偏差±10cm。測量控制點坐標，夯點位置經測量專業人員復測符合施工要求并經驗收后方可進行夯擊作業；②與甲方、業主代表依據設計點夯夯能10000kN·m及錘重40t計算確定夯錘的下落高程15m；③強夯設備到位，使夯擊鋼錘中心位置與夯點坐標相一致；④測量夯擊施工前鋼錘頂部標高及現場地面標高，并記錄相關數據；⑤錘起提高到計算下落高程，將夯錘自由落體放下，夯錘撞擊地面，測算夯錘頂部標高，依據數據得到第一次夯擊沉降量，并統計數據進行相關記錄；⑥再反復進行上述步驟5，按試夯確定的參數要求的夯擊擊數及控制標準完成一個夯坑的點夯施工；⑦將強夯機移至下一個夯點重復步驟③～⑥，按規范及試驗得到的夯擊遍數及驗收標準完成強夯區的第一遍夯擊點施工。用機械設備將夯擊現場夯擊造成的不平整進行場地平整，測量夯擊后現場地面標高，計算本遍場地夯沉量。

3.4 第二遍點夯

準確測量第二遍點夯夯點位置，并用白灰灑出各夯點位置，夯點測量定位允許偏差及夯錘就位允許偏差應符合上述3.3測量放線中相關規定，夯點位置經測量人員復核符合要求并經驗收后方可進行夯擊作業。按照3.3第一遍點夯步驟完成第二遍點夯強夯施工。用機械設備將夯擊現場夯擊造成的不平整進行場地平整，測量夯擊后現場地面標高，計算本遍場地夯沉量。

3.5 滿夯

滿夯按照下面列出的施工順序進行：

①準確測量滿夯夯點位置，點與點之間搭接1/4錘徑，并用白灰灑出各夯點位置。夯點測量定位允許偏差、夯錘就位允許偏差按照3.3中相關標準要求；②會同甲方、業主代表根據設計滿夯夯能10000kN·m及夯錘質量40t共同取得鋼錘下落的自由下落高程25m；③夯實設備到位，使鋼錘中心與強夯坐標相一致；④對鋼錘及場地高程進行測設，形成數據予以記錄；⑤提高鋼錘到計算自由落體高程，待鋼錘落下，撞擊場地，對鋼錘頂部高程進行測量，計錄第一擊強夯沉降量，對數據進行記載；⑥再次進行上述步驟⑤，按試夯確定的參數要求的夯擊擊數及控制標準完成一個夯坑的滿夯施工；⑦將強夯機移至下一個夯點重復步驟③～⑥，按試夯得到的強夯遍數及驗收規范完成強夯區的所有夯點的滿夯施工。用機械設備將夯擊現場夯擊造成的不平整進行場地平整，測量夯擊后現場地面標高，計算本遍場地夯沉量。

3.6 壓路機表層震動碾壓

采用壓路機械設備施工時，從低到高，從邊到中，邊與邊重合。為防止漏壓，碾壓時橫向接頭的輪跡重疊寬度為25cm，每塊連接處的重疊碾壓寬度為1.5m，壓路設備處理不到的位置采用簡易設備進行夯實。施工時避開雨季，及時做好場區排水工作，嚴禁場地積水。用壓實機械設備將滿夯平整處理后的表層虛土層壓實，測量場地高程。

3.7 強夯檢測

地基承載力檢測儀器：靜載分析儀RS-JYC、千斤頂、反力系統、直徑1.6m圓板承壓板。試驗方法：處理后的地基載荷試驗反力系統采用地錨反力系統，加載采用慢速維持荷載法，荷載共分8級，等量分級加荷。每加一級荷載P（45kPa），每級加載后，前三段按間隔10min，接著兩段按間隔15min，以后每0.5h測讀一次沉降量，當在連續2h內，沉降速率小于0.1mm/h時，則判斷已趨穩，可加下一級荷載。

測試結果：

表1 試驗點沉降量

（1）處理后地基載荷試驗結果見表1。

（2）檢測點地基承載力特征值的確定。

根據規范，取各測試點地基承載力特征值見表2。

表2 試驗點承載力特征值

（3）地基承載力特征值的確定：由于該9個試驗點的地基承載力特征值極差不超過平均值的30%，根據有關規范可取其平均值作為處理后地基的承載力特征值，故確定該工程地基承載力特征值為160kPa。

3.8 工程驗收

基礎強夯經有資質的第三方實驗室檢測并取得滿足設計要求地基承載力特征值160kPa的地基承載力檢測報告。由建設單位組織參建單位共同檢查驗收。

4 結語

對擬建場地需進行較深基礎回填，采用強夯施工增強擬建場地地基承載力，確保基礎承載力達到設計要求。有效解決回填場地傳統施工方法存在的問題，既降低施工費用，又縮短施工工期，也保證回填場地基礎施工質量。