高元軍（大連宏偉水利水電工程有限公司，遼寧 大連 116400）

松散回填地基強(qiáng)夯加固效果分析

高元軍
（大連宏偉水利水電工程有限公司，遼寧 大連 116400）

強(qiáng)夯加固對(duì)松散的回填場(chǎng)區(qū)進(jìn)行處理，對(duì)于節(jié)約耕地、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約工程成本起到了良好效果，對(duì)于強(qiáng)夯運(yùn)用推廣和丘嶺、坡積、殘積、松散的砂土、回填地基的有效利用，具有較好的實(shí)用性和借鑒價(jià)值。

夯擊點(diǎn)；沉陷量；松散砂土層

工程為本溪引水工程某處的調(diào)控管理指揮中心，設(shè)計(jì)要求地基容許承載力不小于150 kPa，經(jīng)規(guī)劃選址于古河道主道右岸的漫灘地上，由于地基土層極為松散，夾有礫石、粗細(xì)砂、粘性土等，承載力較低，無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，因此需加固處理。

1 強(qiáng)夯加固方案設(shè)計(jì)

1．1強(qiáng)夯加固原理

強(qiáng)夯法的作法就是對(duì)地表土體施加重力沖壓作用，隨重錘的作用，形成一系列不同形式的振動(dòng)應(yīng)力波，即從夯點(diǎn)出發(fā)的一系列壓縮波，造成土顆粒的推移拉動(dòng)，形成土體密度增加；一系列剪切波迫使土顆粒的切向移動(dòng)，使土體形成了緊密排列；一系列具有扭轉(zhuǎn)性能的表面振波，自夯實(shí)沿地面向外擴(kuò)散，其縱橫振動(dòng)分量是以較大的振幅運(yùn)動(dòng)，在橫向形成橢圓軌跡，而質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)在水平投影上則表現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)，從而造成夯點(diǎn)周圍地面的土體隆起。

1．2夯擊能量的選定

采取強(qiáng)夯處理地基，必須根據(jù)地質(zhì)土體情況和工程使用要求，正確選用施工設(shè)備的類型和各個(gè)強(qiáng)夯參數(shù)，這樣才能達(dá)到有效加固地基而又經(jīng)濟(jì)的目的。

根據(jù)該工程特點(diǎn)與設(shè)計(jì)要求，需處理7 m深以內(nèi)的松散土層，按試驗(yàn)公式：

式中：H——加固影響深度，m；Ε——沖擊能量，E= Wh，W——錘重，t；h——落距，m；α——修正系數(shù)。

參考國(guó)內(nèi)相關(guān)強(qiáng)夯加固工程實(shí)例，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，考慮采用修正系數(shù)為0.7，故實(shí)際要求的沖擊能量約為1 000 kN·m，此時(shí)加固處理的地基的有效影響深度約為7 m。為滿足1 000 kN·m的沖擊能量，需制重100 kN的夯錘，吊起落距h=10 m。

1.3 夯點(diǎn)布置

由于該建筑物建于沖積砂基上，故用整片夯擊。整個(gè)基礎(chǔ)包絡(luò)在強(qiáng)夯處理范圍內(nèi)，錘底面積采用4 m2左右，夯點(diǎn)間距按6 m左右分布。

1．4夯擊方法和質(zhì)量控制

工程為松散的砂土地基，經(jīng)試夯確定需20~23擊，才能將砂土夯密實(shí)，采用三遍夯擊，第一遍為重夯擊，將表面原狀土夯陷約1.1 m，大約需10錘，然后填平夯坑，略間隔。第二遍在將重夯點(diǎn)其鄰近的夯點(diǎn)間插密（即間距減半）進(jìn)行夯擊。前兩遍夯擊的質(zhì)量控制目標(biāo)為：以控制每個(gè)夯擊點(diǎn)的最后兩錘的錘擊下沉量之和小于50~70 mm為準(zhǔn)。最后一遍以落距為5 m進(jìn)行一夯搭，按半夯的全面積搭夯，以滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)底面標(biāo)高和強(qiáng)度。

2 加固效果分析

強(qiáng)夯加固深度是有效反映加固效果的重要指標(biāo)，對(duì)于這一問(wèn)題，目前仍然依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算，一般通過(guò)工程實(shí)例測(cè)試來(lái)確定依據(jù)回填土為砂土的條件，采用標(biāo)貫擊數(shù)確定土層的物理指標(biāo)。由鉆孔柱狀圖、建筑物基礎(chǔ)自上而下主要分為二大層：①為松散的雜色土、少量建筑物垃圾，層厚為2.0~ 3.8 m不等，土料為坡積、殘積的粘性砂土，內(nèi)有細(xì)砂礫及少量風(fēng)化砂巖塊石，夯前標(biāo)貫為1～5擊，算術(shù)平均擊數(shù)為4擊。經(jīng)強(qiáng)夯完后，土層狀態(tài)緊密，標(biāo)貫為18~22擊，算術(shù)平均數(shù)為21擊。②為河床沖擊的中細(xì)砂、中粗砂層，內(nèi)含細(xì)礫，局部夾有100~200 mm厚的礫石層。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)有大塊孤石局部，夯前標(biāo)貫一般為6.5~10擊，局部有3擊，算術(shù)平均擊數(shù)為9擊，夯后標(biāo)貫一般為12~20擊，算術(shù)平均擊數(shù)為17擊。按地基分析，強(qiáng)夯的能量隨地基深度的增加而減弱。①層擊數(shù)提高17擊；②層擊數(shù)提高8擊。按土類物料的物理顆粒分，強(qiáng)夯前后的標(biāo)貫、干容重、孔隙比等比較和觀測(cè)夯點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果，分析得出：3.5 m以上的標(biāo)貫擊數(shù)夯后為夯前的182%，3.5~8 m土層的標(biāo)貫擊數(shù)夯后為夯前的168%，干容重由夯前的13.53 kN/m3，變?yōu)楹缓蟮?4.65 kN/m3，夯后孔隙比比夯前減少20%。具體見(jiàn)下表1。

表1 夯擊前后物理指標(biāo)對(duì)比表

現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)夯后經(jīng)載荷試驗(yàn)確定承載力也滿足設(shè)計(jì)要求。

以上結(jié)果證明，松散地基通過(guò)強(qiáng)夯可充分加固，不僅垂直壓密效果好，且在夯點(diǎn)外0.5~1.0 m范圍內(nèi)水平擠密也有明顯改善，夯擊過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)地面擠出現(xiàn)象。該工程加固前填土的承載力僅為80 kPa以下，加固后地面3 m左右范圍內(nèi)的填土強(qiáng)度提高到200 kPa以上，為加固前的2.5倍。根據(jù)有關(guān)工程施工經(jīng)驗(yàn)，夯實(shí)后的地基土強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)而提高，并可消除或降低了砂土層的液化可能，加固后的地基強(qiáng)度和變形均滿足設(shè)計(jì)要求。

TV54

B

1002－0624（2017）02－0023－02

2016-08-05