淺談強夯在地基處理中的應用

雷萌

新疆城鄉勘察設計研究院有限責任公司 新疆 烏魯木齊 830000

1 、項目概況

本工程位于新疆庫爾勒庫爾楚，地貌屬于山前洪積傾斜礫質平原與細土平原的交接地帶，系山前沖洪積砂礫與粉土荒漠地貌。項目區5km以內沒有自然河流，洪水沖溝較發育，自然地面高程在913.0m～917.0m，地形北高南低，東高西低，場地地勢平坦開闊，整體坡度較平緩，用地條件較好。項目區生長稀疏的紅柳、梭梭等荒漠植被，已進行清表整平處理，清表厚度在0.2～0.4m。

本項目為大型化工項目，包含聚酯裝置、長絲、短絲裝置、綜合動力站、綜合給水站、循環冷卻水站、成品庫（一）、成品庫（二）、切片庫、中心控制室、110KV變電站、熱煤站、罐區、消防事故水池、綜合管線等建筑。

2 、地層構成

成品庫（一）、成品庫（二）區域地層構成如下：

①粉土：土黃色～黃褐色，層底深度為0.7m～4.3m，平均厚度1.96m，上部含較多植物根系，孔隙較發育。搖振反應中等，干強度低，韌性低。中下部夾有粉細砂薄層，局部區域內以互層狀出現，巖芯呈散狀。稍濕～濕，松散～稍密。

②細砂：青灰色，埋深0.7m～4.3m，層厚0.2m～8.8m，平均厚度3.88m，顆粒級配不良，礦物成分以長石、石英及暗色礦物為主，含少量云母。局部含少量的礫石顆粒，粒徑0.5m～2mm，局部夾粉土薄層或透鏡體。稍濕～濕～飽和，稍密～中密。

③粉土：土黃色，埋深4.2m～10.2m，層厚2.3m～12.9m，平均厚度6.53m，切面較粗糙，孔隙不發育，搖振反應中等，干強度低，韌性低，手搓有輕微砂感。該層中多夾有粉砂薄層或透鏡體，局部以互層狀出現。濕，中密～密實。

④粉土、粉砂互層：土黃色-青灰色，埋深9.4m～18.8m，層厚2.4m～11.5m，平均厚度6.03m，粉土與粉砂呈互層狀分布，粉土切面較粗糙，孔隙不發育，搖振反應中等，干強度較低，韌性低；粉砂砂質均勻，可見長石、石英、云母等礦物，手搓偶有黏著感。巖心呈散狀，局部餅狀。濕～飽和，中密。

⑤粉土：土黃色～黃褐色，埋深15.7～33.5m，層厚0.6m～18.9m，平均厚度10.00m，切面粗糙，搖振反應輕微，干強度低，韌性低，局部手搓有輕微砂感。該層中多夾有粉質粘土及粉細砂薄層或透鏡體，部分區域內以互層狀出現。濕，密實。

⑥粉土：青灰色，埋深25.2～39.6m，層頂高程876.28～890.59m，切面粗糙，搖震反應輕微，干強度低，韌性低，局部手搓有輕微砂感。該層中多夾有粉質粘土及粉細砂薄層或透鏡體，部分區域內以互層狀出現。濕，密實。

本項目地下水埋深在3.8～5.5m（絕對標高908.72～914.92m），水位以上第①層粉土具有Ⅰ級(輕微)非自重濕陷性，弱～中溶陷性，水位以下第②層細砂具有輕微液化。

3 、強夯設計

成品庫（一）、成品庫（二）為單層廠房，荷載較小，對變形要求較低，影響建筑物安全的主要為第①層粉土的Ⅰ級(輕微)非自重濕陷性，弱～中溶陷性，第②層細砂的輕微液化。

考慮到場地實際條件及建筑物情況，選用強夯法處理原土。本區域處理面積9504m2,采用梅花形布點，夯點間距4.5m，兩遍點夯，一遍滿夯，點夯夯擊能為4000kN·m，滿夯夯擊能2000kN·m，錘印搭接1/3錘徑，設計強夯后地基承載力特征值不小于200kPa。

4 、檢測

依據相關規范要求，本區域強夯完成后，布置地基載荷試驗點，標準貫入試驗孔，探井驗證強夯地基處理效果。

⑴載荷試驗

本次地基載荷試驗共布置19點，檢測結果匯總如下：

地基載荷試驗結果匯總表

根據載荷試驗結果，試驗各點的沉降量均較小，荷載-沉降（p-s）曲線比較平緩，無明顯陡降段，試驗各點的地基承載力特征值均達到200kPa,滿足設計要求。該場地強夯處理后地基變形模量為24.77MPa，得到了大幅提升。

⑵標準貫入試驗

本次標準貫入試驗共布置3孔，對場地強夯后液化程度和地基密實度進行判別，統計結果匯總如下：

成品庫標貫試驗統計表

依據標準貫入試驗結果及相關規范綜合判斷，本場地強夯影響范圍內第①層粉土標準貫入實測擊數介于17-30擊之間，平均值22.33擊；第②層細砂標準貫入實測擊數介于23-30擊之間，平均值26.78擊。經強夯處理后地基土達到密實狀態，第②層細砂的輕微液化已完全消除。

⑶探井及室內土工試驗

本次現場共布置探井3個，采取原狀土試樣6組，依據室內實驗數據結果，第①層粉土的濕陷系數介于0.001-0.010之間，均小于0.015，經強夯處理后第①層粉土的濕陷性已全部消除。

5 、結論

本區域強夯處理后，經地基載荷試驗，標準貫入試驗，探井及室內土工試驗反向驗證，強夯處理達到了預期的效果，承載力滿足設計要求，場地土的濕陷性及液化性均完全消除。

本次強夯處理采用的技術參數是合理可行的，這為本區域類似工程提供了可借鑒的經驗。