趙　穎　董克啟　劉　剛

摘要：文章介紹了強(qiáng)夯處理施工方案就該場(chǎng)地較為成功的運(yùn)用，并對(duì)局部強(qiáng)夯處理不佳特殊情況進(jìn)行綜合性治理，并取得理想效果。在實(shí)例中淺談了強(qiáng)夯對(duì)煤矸石地基的處理方法，并簡介了強(qiáng)夯法所受約束及互補(bǔ)措施。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯施工；地基土；回填；置換；擠密；承載力

中圖分類號(hào)：TU472文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）07-0156-02

一、工程概況

1．地理位置及工程概況。河南某鋁廠擬建整流車間，場(chǎng)地為長方形，東西長約170m，南北寬約45m，位于擬建電解鋁廠房南部。結(jié)構(gòu)類型：五層框架結(jié)構(gòu)。場(chǎng)地特征：場(chǎng)地內(nèi)分布有耕地、棄窯廠、魚塘、洼地，地形起伏不平，魚塘深度最深大于7m。原擬采用鉆孔灌注樁，經(jīng)我們對(duì)地質(zhì)情況分析結(jié)合周邊地形情況，建議采用強(qiáng)夯處理，處理后要求地基承載力特征值達(dá)到250KPa。經(jīng)試夯施工，強(qiáng)夯法可滿足設(shè)計(jì)要求。

2．地質(zhì)條件。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告：本場(chǎng)地層主要以粉質(zhì)粘土、粉砂為主。按巖性和物理力學(xué)性質(zhì)，將勘探深度范圍內(nèi)的地基土劃分為6個(gè)工程地質(zhì)單元層，從上至下如下：

雜填土：雜色，稍濕，松散，偶見植物根系，含石塊、磚渣，煤矸石等雜填物。整個(gè)場(chǎng)地分布不均，底板埋深0～1.4m；

粉土：褐黃色，稍濕，稍密，土質(zhì)均勻，底板埋深1.2～1.4m。含水量30%，塑限含水量23.5%；

粉質(zhì)粘土：褐黃色，可塑，底板埋深3.9～4.2 m。含水量23.8%，塑限含水量22.1%；

粉質(zhì)粘土：褐黃色，硬～可塑，底板埋深7.7～10.1m。含水量24.1%，塑限含水量21.8%；

粉砂：褐黃色，飽和，中密；

細(xì)砂：褐黃色，飽和，密實(shí)。

3．地下水。場(chǎng)地淺層地下水屬孔隙潛水。穩(wěn)定水位1.20～1.50m左右，水位年變幅2.5m左右。

二、強(qiáng)夯施工

1．處理范圍。強(qiáng)夯地基處理范圍：擬建筑物基礎(chǔ)中線向外外擴(kuò)6 m。

2．換填及回填。耕地部分場(chǎng)地平整，淺部地層為填土或含水量偏高的粉土、粉質(zhì)黏土，即層（1）、（2）、（3），承載力較低。在強(qiáng)夯之前開挖至標(biāo)高29.2m（深度約2.5m），將（1）、（2）層全部挖除，第（3）層挖除部分。之后用煤矸石進(jìn)行回填，回填厚度約1.8m，處理后煤矸石頂面標(biāo)高為30.7m，如圖1所示。車間南部以坑、魚塘為主，對(duì)此須進(jìn)行回填至標(biāo)高31.0m處。

3．填料要求。場(chǎng)地內(nèi)需鋪設(shè)180cm左右厚度煤矸石。煤矸石特點(diǎn)：直徑300mm左右的塊體含量占總量的20%左右為宜，直徑50～300mm之間占總量30%左右，直徑≤50mm以下者占總量的50%左右。鋪好后進(jìn)行平整碾壓?？?、魚塘部分填料下部采用周邊廢石料（直徑30～70cm）及煤矸石混填；上部2.5m用煤矸石回填：直徑300mm左右的塊體含量占總量的40%左右為宜，直徑50～300mm之間占總量20%左右，直徑≤50mm以下者占總量的40%左右。

4．強(qiáng)夯施工藝。第一，置換施工。根據(jù)當(dāng)?shù)氐貙蛹吧喜拷Y(jié)構(gòu)要求，用置換法將煤矸石形成墩體穿透第（3）單元層，進(jìn)入第（4）單元層，并將第（4）單元層進(jìn)行強(qiáng)夯致密，以提高其承載力；或?qū)⒖犹敛糠置喉肥w擠密。當(dāng)回填層厚度小于等于5m時(shí)，采用2000kN·m深層置換擠密點(diǎn)夯一遍，梅花形布點(diǎn)，行點(diǎn)間距3.5m，排點(diǎn)間距3.5m。最后兩擊平均夯沉量不超過10cm或夯點(diǎn)間發(fā)生隆起終止；當(dāng)填層厚度大于5m時(shí)采用3000kN·m深層擠密點(diǎn)夯二遍，梅花形布點(diǎn)，行點(diǎn)間距3.5m，排點(diǎn)間距3.5m。最后兩擊平均夯沉量不超過15cm或夯點(diǎn)間發(fā)生隆起終止。第二，強(qiáng)夯施工。置換后平整場(chǎng)地再采用1000kN·m夯擊能進(jìn)行強(qiáng)夯施工，正方形布點(diǎn)，行點(diǎn)間距3.5m，排點(diǎn)間距3.5m。分二遍施工，一遍點(diǎn)與二遍點(diǎn)施工間隔周期5～7天。每夯點(diǎn)夯擊施工時(shí)最后兩擊平均沉降量≤5cm時(shí)終止。點(diǎn)夯施工結(jié)束后，間隔一周平整場(chǎng)地，采用1000kN·m夯擊能進(jìn)行滿夯施工，每點(diǎn)兩擊，1/4錘印搭接。

三、處理效果及分析

根據(jù)自檢結(jié)果并結(jié)合檢測(cè)部門檢測(cè)結(jié)果顯示，強(qiáng)夯地基處理效果較為理想，但局部出現(xiàn)承載力較低情況。針對(duì)這些情況，對(duì)施工工藝進(jìn)行分析，運(yùn)用鉆探手段對(duì)強(qiáng)夯地基情況進(jìn)行揭露，查明在同一施工藝下，出現(xiàn)承載力偏低原因如下：

1．局部聚水，孔隙水壓力無法消散。施工時(shí)受其他交叉作業(yè)影響，強(qiáng)夯在局部范圍施工時(shí)順序呈周圍向內(nèi)集中施工，周圍強(qiáng)夯施工后形成不透水層，加之地下水位淺，土體中孔隙水含量較大，因此產(chǎn)生局部聚水。局部聚水使水位升高，水壓力增大，強(qiáng)夯后孔隙水無法排出，孔隙水壓力不能很好消散，土體得不到較好壓密，強(qiáng)度較低。

2．局部細(xì)顆粒煤矸石含量過大。在填料施工時(shí)，坑塘處局部細(xì)顆料煤矸石含量過大，坑塘內(nèi)均有水。在強(qiáng)夯施工時(shí)，水位以下細(xì)顆骨料受夯擊能反復(fù)沖擊后，在水壓力下，無法致密，且出現(xiàn)類似液化現(xiàn)象。這種現(xiàn)象同樣使承載力大大降低。

3．?dāng)_動(dòng)影響。受場(chǎng)地運(yùn)輸條件限制，本來含水量就高，強(qiáng)夯處理后孔隙水壓力不易消散，這些部位又多處于場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸必經(jīng)地段，大量運(yùn)料車自此經(jīng)過。因此造成強(qiáng)夯處理后，在強(qiáng)度沒有恢復(fù)的情況下又發(fā)生了新的擾動(dòng)。

由此造成局部地基承載力較低，這些薄弱區(qū)會(huì)影響到地基的整體穩(wěn)定性，從而影響到建筑物的安全使用，因此必須對(duì)薄弱區(qū)進(jìn)行再次綜合治理。

四、薄弱區(qū)綜合治理方案

鑒于上述強(qiáng)夯地基處理存在的問題及原因，建議采用以下綜合處理方案：

1．降水與補(bǔ)夯。先對(duì)局部聚水區(qū)域進(jìn)行降水，使地下水位降至煤矸石底層下50cm，再用1000kN·m夯擊能進(jìn)行補(bǔ)夯，使孔隙水壓力更快消散，便于土體的強(qiáng)度更快提高。

2．換土墊層。對(duì)局部煤矸石細(xì)顆粒含量較高的地方進(jìn)行挖除換填，對(duì)排出的孔隙水進(jìn)行抽動(dòng)至場(chǎng)外。換填深度為1.5m。換填材料：級(jí)配砂石。放坡1：1。褥墊層厚度第一層按50cm，以后角步不大于30cm，用碾壓機(jī)分層輾壓。

3. 滿夯與靜置。對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)輪式車輛輾壓破壞的地方用500kN·m夯擊能滿夯2擊，靜置15天，使土的強(qiáng)度逐漸恢復(fù)?；謴?fù)期內(nèi)嚴(yán)禁輪式車輛進(jìn)入，避免再次擾動(dòng)。

經(jīng)綜合地基處理后，對(duì)薄弱區(qū)進(jìn)行針對(duì)性檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果：動(dòng)探擊數(shù)均﹥6，載荷試驗(yàn)檢測(cè)承載力特征值均不小于250KPa，相應(yīng)沉降量在2.39～5.45mm，檢測(cè)結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。

五、結(jié)語

在適宜的地質(zhì)條件與工程環(huán)境條件下，強(qiáng)夯法是一種造價(jià)低、施工速度快、經(jīng)濟(jì)效益好的地基處理方法，但施工時(shí)應(yīng)按強(qiáng)夯機(jī)理及工程特性安排合理的施工順序。較淺的地下水對(duì)強(qiáng)夯的影響很大，在類似的工程情況下，應(yīng)考慮在聚水區(qū)先進(jìn)行降水，再強(qiáng)夯施工，確保工程質(zhì)量。

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作者簡介：趙穎（1968－），男，河南人，河南神火鋁業(yè)股份有限公司工程師，從事基建工作；董克啟（1975－），男，河南人，供職于河南神火鋁業(yè)股份有限公司，從事基建工作；劉剛（1979－），男，河南人，供職于河南省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，從事巖土工程勘察及地基處理工作。