壓實填土地基質量檢測

徐 忠，張 利

1.中南勘察基礎工程有限公司，湖北 武漢 430081

2.武漢創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五里界鎮，擬建兩間廠房。地基基礎設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

根據設計要求、《巖土工程勘察規范（2009年版）》（GB 50021—2001）以及《建筑地基基礎處理技術規范》（JGJ 79—2012）等技術規范的要求，擬采取重型圓錐動力觸探試驗、填料擊實試驗、現場灌砂法密度試驗等手段對該項目的地基質量進行檢測，各試驗的檢測目標及工作量如下：（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。根據待檢測場地面積，沿車間基礎共布置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（狀態、密實度）、地基承載力，檢測地基處理效果等。（3）現場灌砂法測試密度。檢測共布置兩層共16個試驗點，用于計算土的壓實系數。（4）擊實試驗。獲取填料的ρmax和wopt，為壓實系數的獲取提供數據。

3 現場測試

（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，剛性承壓板規格為50cm×50cm，加載設備為油壓千斤頂，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10mm的砂墊層找平，然后安裝試驗設備。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N63.5。①采用自由落錘。連續錘擊貫入試驗地層，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，記錄每打入土層中10cm時所需的錘擊數。④繪制動力觸探曲線圖。⑤對試驗錘擊數進行統計計算，獲取N63.5標準值，根據《建筑地基檢測技術規范》（JGJ 340—2015），采用內插法查取試驗地層承載力特征值。

（3）灌砂法測密度。①標準砂：粒徑宜選用0.25～0.50mm的，密度為1.47～1.61g/cm3。②根據填料的粒徑特征，此次試坑選用直徑為150mm、深度為200mm，并稱取坑內挖出試樣的質量。③備好標準砂，稱取砂、漏斗和容砂瓶的總質量。④將標準砂從坑口上部注入試坑，直到充滿試坑。稱取剩余標準砂、漏斗和容砂瓶的總質量，計算試坑內標準砂的質量。⑤根據試坑挖出試樣質量，將試坑所用的標準砂質量通過標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。根據該場地填料顆粒特點，采用輕型擊實試驗法，采取試驗質量為20kg。

4 測試結果

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

表1 試驗結果匯總表

試驗點S1處的試驗數據如表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處的試驗數據

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。換填層的貫入擊數平均值，用厚度加權平均法計算得出N63.5=3.23擊。

根據《建筑地基檢測技術規范》（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個試驗點的試驗統計變異系數均小于0.30，顯示地基土較均勻。

（3）擊實試驗結果。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）壓實系數檢測結果。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，計算得出壓實系數為0.95～0.97。

5 結論

（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，滿足設計要求。

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

（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為0.95～0.97，滿足要求。

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