壓實填土地基質(zhì)量檢測

徐 忠，張 利

1.中南勘察基礎(chǔ)工程有限公司，湖北 武漢 430081

2.武漢創(chuàng)欣巖土工程測試有限公司，湖北 武漢 430000

1 項目概況

案例項目位于江夏區(qū)五里界鎮(zhèn)，擬建兩間廠房。地基基礎(chǔ)設(shè)計對上部松軟土層采用換填法進行處理，換填處理面積為800m2，處理深度為2.0～2.5m，位于地下水位以上。換填材料采用粉質(zhì)黏土夾少量礫石，礫石含量約為18%，最大粒徑＜20mm。密實方法選用振動壓實法，設(shè)計要求處理后承載力特征值為130kPa，壓實度λ≥0.95。

2 測試工作量布置

根據(jù)設(shè)計要求、《巖土工程勘察規(guī)范（2009年版）》（GB 50021—2001）以及《建筑地基基礎(chǔ)處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ 79—2012）等技術(shù)規(guī)范的要求，擬采取重型圓錐動力觸探試驗、填料擊實試驗、現(xiàn)場灌砂法密度試驗等手段對該項目的地基質(zhì)量進行檢測，各試驗的檢測目標(biāo)及工作量如下：（1）淺層平板荷載試驗。共布置3個點，以獲取壓實填土地基的承載力。（2）重型圓錐動力觸探試驗。根據(jù)待檢測場地面積，沿車間基礎(chǔ)共布置10個試驗點，各試驗深度達到加固深度以下0.5m，即2.5～3.0m。評定土的均勻性和物理性質(zhì)（狀態(tài)、密實度）、地基承載力，檢測地基處理效果等。（3）現(xiàn)場灌砂法測試密度。檢測共布置兩層共16個試驗點，用于計算土的壓實系數(shù)。（4）擊實試驗。獲取填料的ρmax和wopt，為壓實系數(shù)的獲取提供數(shù)據(jù)。

3 現(xiàn)場測試

（1）淺層平板荷載試驗。采用YL-PLT型靜力荷載試驗儀進行檢測，剛性承壓板規(guī)格為50cm×50cm，加載設(shè)備為油壓千斤頂，反力裝置為砼塊堆積于堆載平臺。①開挖試坑的邊長為1500mm，承載板下鋪設(shè)10mm的砂墊層找平，然后安裝試驗設(shè)備。②加載分8級進行，首次加載為分級荷載的2倍，以后每級加載量為65kPa，試驗最大加載量為260kPa。③卸載分4級進行，逐級等量卸載。

（2）重型圓錐動力觸探試驗。錘質(zhì)量為63.5kg，探頭直徑為74mm、錐角為60°，通過連接鉆桿，將探頭貫入土中，獲取動探試驗錘擊數(shù)N63.5。①采用自由落錘。連續(xù)錘擊貫入試驗地層，錘擊速率為15～30擊/min。②每完成試驗1m左右，轉(zhuǎn)動探桿以減少探桿與地基土間的摩阻力。③及時記錄試驗段深度和錘擊數(shù)，記錄每打入土層中10cm時所需的錘擊數(shù)。④繪制動力觸探曲線圖。⑤對試驗錘擊數(shù)進行統(tǒng)計計算，獲取N63.5標(biāo)準值，根據(jù)《建筑地基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ 340—2015），采用內(nèi)插法查取試驗地層承載力特征值。

（3）灌砂法測密度。①標(biāo)準砂：粒徑宜選用0.25～0.50mm的，密度為1.47～1.61g/cm3。②根據(jù)填料的粒徑特征，此次試坑選用直徑為150mm、深度為200mm，并稱取坑內(nèi)挖出試樣的質(zhì)量。③備好標(biāo)準砂，稱取砂、漏斗和容砂瓶的總質(zhì)量。④將標(biāo)準砂從坑口上部注入試坑，直到充滿試坑。稱取剩余標(biāo)準砂、漏斗和容砂瓶的總質(zhì)量，計算試坑內(nèi)標(biāo)準砂的質(zhì)量。⑤根據(jù)試坑挖出試樣質(zhì)量，將試坑所用的標(biāo)準砂質(zhì)量通過標(biāo)準砂的密度換算成砂體積，獲得測點處的密度。

（4）采用擊實試驗來獲取填土的最大干密度。根據(jù)該場地填料顆粒特點，采用輕型擊實試驗法，采取試驗質(zhì)量為20kg。

4 測試結(jié)果

（1）淺層平板荷載試驗。各試驗點施加的最大荷載為260kPa，試驗結(jié)果如表1所示。

表1 試驗結(jié)果匯總表

試驗點S1處的試驗數(shù)據(jù)如表2所示，p-s曲線如圖1所示，s-lgt曲線如圖2所示。

表2 試驗點S1處的試驗數(shù)據(jù)

圖1 p-s曲線

圖2 s-lgt曲線

由表1可知，試驗加載到260kPa時，各點沉降量分別為5.32mm、8.58mm、5.18mm，小于承壓板直徑的6%（30mm）。p-s曲線呈緩變形，s-lgt曲線呈平緩規(guī)則排列，因此試驗點極限抗壓承載力Qu為260kPa，s/d=0.01（s為沉降量，d為承壓板直徑）對應(yīng)的荷載大于最大加載量的一半，故該點承載力特征值取最大加載量的一半為130kPa。

（2）重型圓錐動力觸探測試結(jié)果。此次在換填土砂夾石中完成D1～D10共10個點的重型圓錐動力觸探試驗。換填層的貫入擊數(shù)平均值，用厚度加權(quán)平均法計算得出N63.5=3.23擊。

根據(jù)《建筑地基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ 340—2015），查取該壓實填土層的承載力特征值fak為156kPa。壓實填土均勻性評價：D2點和D6點分層試驗值變異系數(shù)為0.33，說明其豎向密實性變異性較大，稍欠均勻；其余8個試驗點的試驗統(tǒng)計變異系數(shù)均小于0.30，顯示地基土較均勻。

（3）擊實試驗結(jié)果。此次擊實試驗獲得黏性土夾礫石填料的校正后wopt’為16.2%，校正后ρmax為1.75g/cm3。

（4）壓實系數(shù)檢測結(jié)果。試樣含水量為13.9%～18.5%，天然密度為1.90～1.95g/cm3，干密度為1.66～1.70g/cm3，計算得出壓實系數(shù)為0.95～0.97。

5 結(jié)論

（1）該場地淺層平板荷載試驗極限荷載為260kPa，壓實填土的承載力特征值為130kPa，滿足設(shè)計要求。

（2）10個測試點的圓錐動力觸探試驗擊數(shù)為2.0～4.8擊，厚度加權(quán)平均擊數(shù)為3.23擊，查取壓實填土承載力特征值為156kPa，滿足設(shè)計要求。

（3）填料的最大干密度為1.75g/cm3，采用灌砂法測得16個點的干密度值為1.66～1.70g/cm3，計算得出壓實填土的壓實系數(shù)為0.95～0.97，滿足要求。

（4）經(jīng)檢測合格的地基，應(yīng)盡快開挖施工并及時回填，應(yīng)采取防雨、防凍措施，防止填料受雨水淋濕或凍結(jié)。