李毅

(山西省勘察設(shè)計研究院，山西太原 030013)

強(qiáng)夯法經(jīng)過30多年的發(fā)展和應(yīng)用，已適用于處理一般的粘性土、飽和砂土、碎石土、粉土、人工填土、濕陷性黃土等地基，從而提高地基強(qiáng)度，降低壓縮性，提高土層均勻性，減小地基不均勻沉降，對于濕陷性黃土還可消除其濕陷性。本文通過介紹位于晉中市高校園區(qū)山西中醫(yī)學(xué)院新校區(qū)強(qiáng)夯試夯的工程實例，來探討強(qiáng)夯法在處理大厚度填土地基的濕陷性消除情況和強(qiáng)夯后地基所能達(dá)到的最大的承載力特征值。

1 工程概況

山西中醫(yī)學(xué)院新校區(qū)工程位于晉中市烏金山鎮(zhèn)小南莊規(guī)劃緯五路以北、經(jīng)四路東側(cè)、新建路西側(cè)。原場地高差較大，現(xiàn)已回填整平，場地整平前未對場地濕陷性進(jìn)行處理，回填土亦未進(jìn)行規(guī)范的壓實工作。場地整平后為提高填土密實度、消除地基土的濕陷性、提高地基承載力，擬對該場地進(jìn)行強(qiáng)夯處理。為合理確定強(qiáng)夯施工參數(shù)及設(shè)計所需參數(shù)，強(qiáng)夯施工前先在場區(qū)選擇4個區(qū)進(jìn)行試夯工作。試夯區(qū)基本概況及施工參數(shù)見表1，表2。

表1 試夯區(qū)基本概況

表2 各夯區(qū)試夯施工參數(shù)表

2 試夯區(qū)工程地質(zhì)條件

試夯一區(qū)：試驗深度范圍內(nèi)場地地基土從上至下共分為2層，第①層素填土(Q2ml4)：褐黃色，主要由粉質(zhì)粘土和粉土組成，含少量磚屑、煤屑、碎石及植物根系等，結(jié)構(gòu)松散，均勻性差。該層具有濕陷性，自重濕陷系數(shù)介于0.015～0.038之間，濕陷系數(shù)介于0.035～0.147之間，濕陷程度中等～強(qiáng)烈。該層平均厚度約7 m。第②層黃土狀粉土(Q1al+pl4)：褐黃色，含云母、氧化鐵、植物根、鈣質(zhì)菌絲、少量鈣質(zhì)結(jié)核及粉砂成分等。稍濕，稍密～中密，具中壓縮性，大孔結(jié)構(gòu)明顯，濕陷性程度一般輕微～中等。厚度約1 m。

試夯二、三、四區(qū)：試驗深度范圍內(nèi)場地地基土從上至下共分為2層，第①層素填土(Q2ml4)：褐黃色，主要由粉質(zhì)粘土和粉土組成，含少量磚屑、煤屑、碎石及植物根系等，結(jié)構(gòu)松散，均勻性差。該層具有濕陷性，自重濕陷系數(shù)介于0.015～0.024之間，濕陷系數(shù)介于0.021～0.047之間，濕陷程度輕微～中等。該層平均厚度約6 m。第②層粗礫砂(Q1al+pl4)：褐黃色～黃褐色，主要礦物成分為石英、長石、云母，局部混夾大量卵礫石及少量粉土。稍濕，中密，顆粒級配良好。

3 試夯目的及試夯檢測方法

1)本次試夯試驗的目的是確定強(qiáng)夯處理后地基所能達(dá)到的最高承載力特征值、濕陷性消除情況及填土的壓實系數(shù)、分析有效加固深度，為合理確定工程夯設(shè)計施工參數(shù)提供依據(jù)。

2)試夯檢測方法：

a.探井取樣：探井采用機(jī)械洛陽鏟成孔、人工井壁采?、窦壨翗樱幼越K夯面下0.5 m開始，間隔0.5 m取樣一件，并留取擊實試驗所需的擾動土樣。

b.淺層平板載荷試驗：采用慢速維持荷載法，每級荷載達(dá)到相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)后施加下一級荷載，加荷分級如表3所示。

4 試夯結(jié)果分析

1)根據(jù)探井Ⅰ級土樣物理性質(zhì)試驗結(jié)果，各試夯區(qū)試夯前、后主要物理性質(zhì)指標(biāo)對比結(jié)果如表4所示。

表3 靜載荷試驗加載分級表

表4 地基土主要物理性質(zhì)指標(biāo)夯前、夯后對比表

2)強(qiáng)夯處理后地基所能達(dá)到的極限承載力特征值：本次共進(jìn) 行平板載荷試驗點6個，各點試驗數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 靜載荷試驗數(shù)據(jù)匯總表

由于6個試驗點在最大試驗壓力下，累計沉降均已超過承壓板直徑的0.06倍，所以將最大試驗壓力的前一級壓力作為極限荷載，其承載力特征值按極限荷載的一半取值，當(dāng)極限荷載的一半大于相對變形s/d=0.01(d為壓板直徑;s為壓板沉降量)對應(yīng)的壓力時，則按照相對變形s/d=0.01對應(yīng)的壓力取值(如表6所示)。

表6 各點試驗成果表 kPa

3)濕陷性消除情況：試夯一區(qū)濕陷性處理深度約為4.5 m;試夯二區(qū)濕陷性處理深度為5 m;試夯三區(qū)填土濕陷性全部消除;試夯四區(qū)T16探井1.2 m，2.2 m處，T14探井2.2 m，3.2 m，3.7 m處土樣均具濕陷性，該區(qū)地基土仍具有濕陷性。

4)強(qiáng)夯有效加固深度：試夯一區(qū)強(qiáng)夯有效加固深度為終夯面下4.5 m;試夯二區(qū)原地面粗礫砂層以上的填土均得到有效加固，有效加固深度可達(dá)終夯面下約6.5 m;試夯三區(qū)原地面粗礫砂層以上的填土均得到有效加固，有效加固深度可達(dá)終夯面下約6 m，試夯四區(qū)地基土加固效果不理想。

5 結(jié)語

1)強(qiáng)夯處理后，試夯一區(qū)濕陷性處理深度約為4.5 m;試夯二區(qū)濕陷性處理深度為5 m;試夯三區(qū)填土濕陷性全部消除;試夯四區(qū)地基土仍具有濕陷性。

2)強(qiáng)夯處理后，試夯一區(qū)強(qiáng)夯有效加固深度為終夯面下4 m;試夯二區(qū)有效加固深度可達(dá)終夯面下6.5 m;試夯三區(qū)有效加固深度可達(dá)終夯面下6 m;試夯四區(qū)地基土加固效果不理想。

3)強(qiáng)夯處理后，試夯一區(qū)(強(qiáng)夯能級4 000 kN·m)地基承載力特征值為251 kPa;試夯二區(qū)(強(qiáng)夯能級6 000 kN·m)J2試驗點的地基承載力特征值為300 kPa;試夯三區(qū)(強(qiáng)夯能級6 000 kN·m)J3試驗點的地基承載力特征值為291 kPa;試夯四區(qū)(強(qiáng)夯能級6 000 kN·m)J4試驗點的地基承載力特征值為261 kPa。

4)綜上所述，該場地采用強(qiáng)夯能級為4 000 kN·m的強(qiáng)夯處理后地基承載力特征值能達(dá)到251 kPa，采用強(qiáng)夯能級為6 000 kN·m的強(qiáng)夯處理后地基承載力特征值能達(dá)到284 kPa。

［1］ GB 50025-2004，濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范［S］.

［2］ JGJ 79-2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］ 龔曉南.地基處理手冊［M］.第2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000.

［4］ 山西省勘察設(shè)計研究院.山西中醫(yī)學(xué)院新校區(qū)項目強(qiáng)夯地基處理試夯效果試驗報告［R］.2009.

［5］ 能德閩.強(qiáng)夯法在某填土地基處理中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2011，37(16)：83-84.