李繼兵

（山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司 030009）

1　技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）強(qiáng)夯施工工藝具有成本低、進(jìn)度快、加固效果好、不使用建筑材料、受天氣及氣候影響小等優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)于處理高填方地基加固以及地基土的濕陷性方面具有極大的優(yōu)勢(shì)，并可以很好的滿(mǎn)足大規(guī)模場(chǎng)地地基處理后的承載力要求，減少不均勻沉降等要求。

（2）對(duì)于大面積、高填方回填場(chǎng)地，強(qiáng)夯加固處理可以明顯提高地基土的密實(shí)度和地基承載力，減小地基的不均勻沉降，消除地基濕陷性，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，可為相同類(lèi)別采用濕陷性粉土及粉質(zhì)粘土作為地基的工程提供依據(jù)。

2　適用范圍

相同類(lèi)型的主要采用濕陷性粉土和粉質(zhì)粘土作為回填材料，回填地基原地面下部土層具有濕陷性需要進(jìn)行消除的大面積高填方地基處理。

3　技術(shù)要求

強(qiáng)夯后地基承載力特征值不小于250kPa；壓縮模量不小于10MPa；壓實(shí)系數(shù)不小于0.95。消除場(chǎng)地地基范圍內(nèi)土質(zhì)全部濕陷性。

4　工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1　施工工藝流程

場(chǎng)地清理→試夯施工→原地面強(qiáng)夯處理→分層回填施工→填筑體分層強(qiáng)夯→填方邊坡施工→夯后檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)。

4.2　場(chǎng)地清理

4.2.1場(chǎng)地清理的必要性

濕陷性粉土地區(qū)場(chǎng)地地形由于水流重力沖切形成陡坡，由溝底至坡頂土層覆蓋厚度逐漸加大。如直接回填進(jìn)行強(qiáng)夯處理，兩側(cè)溝壁因土層覆蓋逐漸加大，強(qiáng)夯需處理上層厚度逐漸加大，容易造成處理效果的不均勻，處理深度也達(dá)不到要求。同時(shí)強(qiáng)夯區(qū)與原地面不易搭接，原地面密實(shí)度不夠，存在濕陷性，比較松散，造成交接處應(yīng)力突變。因此，施工前首先對(duì)陡峭的溝壁進(jìn)行削坡減荷處理。

4.2.2兩側(cè)溝壁削坡減荷方法

強(qiáng)夯作業(yè)前先將溝壁兩側(cè)陡坡覆土至上而下逐階開(kāi)挖成倒臺(tái)階形狀，臺(tái)階寬度不應(yīng)小于6m，臺(tái)階高度及臺(tái)階上覆土厚度不大于8m。以便進(jìn)行臺(tái)階強(qiáng)夯加固處理。溝壁兩側(cè)坡度較陡時(shí)，臺(tái)階寬度可以適當(dāng)減少。

上部開(kāi)挖臺(tái)階的余土可以回填至溝底，回填厚度及濕陷性黃土覆蓋厚度不大于6m。同時(shí)溝底回填后回填工作面面積隨著高度的增加而加大，便于強(qiáng)夯機(jī)械施工作業(yè)。

4.3　試夯

4.3.1試夯是指導(dǎo)大面積施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

在施工前，應(yīng)根據(jù)初步確定的參數(shù)提出試驗(yàn)方案，在施工現(xiàn)場(chǎng)深溝原地面及填筑體上有代表的場(chǎng)地上選取一個(gè)或幾個(gè)試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行試夯或試驗(yàn)性施工。試驗(yàn)區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑場(chǎng)地復(fù)雜程度、建筑規(guī)模及建筑類(lèi)型確定。

4.3.2試夯區(qū)的劃分及能級(jí)選擇

強(qiáng)夯試驗(yàn)共分為原地面和填筑體2個(gè)試夯區(qū)進(jìn)行，試夯能級(jí)分別為8000kN·m能級(jí)、6000kN·m能級(jí)，通過(guò)試夯對(duì)強(qiáng)夯施工參數(shù)如強(qiáng)夯能級(jí)、布點(diǎn)形式及間距、錘擊數(shù)、停夯標(biāo)準(zhǔn)等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整及確定。

4.3.3有效處理深度的選擇

以強(qiáng)夯的有效加固深度及設(shè)計(jì)要求的夯后地基承載力特征值為主要依據(jù)來(lái)確定回填厚度。考慮到高填方地基的整體性和穩(wěn)定性，上層夯點(diǎn)的有效加固區(qū)域要延伸進(jìn)下層一定深度，以形成有效的夯點(diǎn)位置加固區(qū)域在層與層之間的嵌固和咬合。

4.3.4夯擊數(shù)的確定

夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯進(jìn)行確定，且應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足下列條件。

（1）最后兩擊平均夯沉量不大于以下數(shù)值：當(dāng)單擊夯擊能小于4000kN·m時(shí)為50mm；當(dāng)單擊夯擊能為4000～6000kN·m時(shí)為100mm；當(dāng)單擊夯擊能大于6000kN·m時(shí)為200mm。

（2）夯坑周?chē)孛娌粦?yīng)發(fā)生過(guò)大的隆起。

（3）不因夯坑過(guò)深而發(fā)生提錘困難。

（4）通過(guò)試夯，以驗(yàn)證所采用工藝加固處理的可行性，確定回填厚度、最佳夯擊能、最佳夯擊數(shù)、夯坑間距、間隔周期、地面變形量等，用于指導(dǎo)大面積施工。通過(guò)試驗(yàn)，可確定有效的影響深度、地基承載力特征值等。

4.3.5不同強(qiáng)夯能級(jí)的有效處理深度及工藝參數(shù)

通過(guò)試夯確定本工程不同能級(jí)強(qiáng)夯有效處理深度分別為：8000kN·m能級(jí)強(qiáng)夯加固深度為8m；600kN·m能級(jí)強(qiáng)夯加固深度為6m；經(jīng)夯后檢驗(yàn)試夯施工工藝參數(shù)能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

4.4　原地面強(qiáng)夯處理

（1）原地面處理對(duì)高填方填筑體的工后沉降量、整體穩(wěn)定影響巨大，做好原地面處理至關(guān)重要，尤其是當(dāng)原地面土質(zhì)存在濕陷性時(shí)，必須對(duì)原地面進(jìn)行強(qiáng)夯處理，消除土質(zhì)的濕陷性。

（2）處理方法：對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，形成工作面后對(duì)原地面進(jìn)行強(qiáng)夯處理。

（3）設(shè)計(jì)參數(shù)。

原地面采用單擊夯擊能為8000kN·m，采用6m正三角形布置，隔行分兩遍進(jìn)行施工。夯擊數(shù)不小于15擊，，每遍夯完后將夯坑推平。停錘標(biāo)準(zhǔn)為最后兩擊平均夯沉量不大于100mm。加固夯采用4000kN·m能級(jí)，夯點(diǎn)位于第1、2遍主夯點(diǎn)位置，單點(diǎn)擊數(shù)7擊，停錘標(biāo)準(zhǔn)為最后兩擊平均夯沉量不大于50mm。滿(mǎn)夯采用2000kN·m能級(jí)，（擊數(shù)每點(diǎn)5擊），要求夯點(diǎn)與夯點(diǎn)搭接1/4d。

（4）原地面強(qiáng)夯操作要點(diǎn)。

①原地面強(qiáng)夯處理前應(yīng)先徹底清除場(chǎng)地草皮，或有機(jī)質(zhì)含量高的土層，以消除填筑體與原地基之間的軟弱夾層，保證填筑體整體穩(wěn)定。

②原地面自然坡度陡于1：5時(shí)，將自然地面開(kāi)挖成臺(tái)階狀、臺(tái)階寬度不小于6m。

③當(dāng)原地面開(kāi)挖的臺(tái)階較寬時(shí)，可直接進(jìn)行強(qiáng)夯施工。當(dāng)臺(tái)階較窄時(shí)，則需分層回填到該臺(tái)階標(biāo)高時(shí)，才能進(jìn)行原地面強(qiáng)夯處理。

④場(chǎng)地較平坦區(qū)的原地面強(qiáng)夯可成片施工，斜坡的強(qiáng)夯與削坡填土同步進(jìn)行，隨著填土的逐層增高，原地面強(qiáng)夯漸次向高處推進(jìn)。

4.5　分層回填施工

（1）回填采用分層堆填的方法，嚴(yán)禁進(jìn)行拋填施工。

（2）分層填筑的厚度為2m左右，由于回填地基采取強(qiáng)夯加固，故分層填筑的填土層可用推土機(jī)簡(jiǎn)單推平碾壓、滿(mǎn)足機(jī)械正常行走要求即可。

（3）強(qiáng)夯分層厚度為6m左右比較適宜，實(shí)際施工時(shí)考慮強(qiáng)夯夯沉量，可分3次填筑至6m虛鋪厚度即可。

（4）根據(jù)土的重型擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果，確定回填土料的最優(yōu)含水量，為取得最佳夯實(shí)效果，回填土含水量的控制，宜小于最優(yōu)含水量2～4%?；靥钔恋暮啃∮?0%時(shí)需采取灑水增濕措施。

5　填筑體強(qiáng)夯處理

5.1　強(qiáng)夯分層厚度的確定

以強(qiáng)夯的有效加固深度及設(shè)計(jì)要求的夯后地基承載力特征值為主要依據(jù)來(lái)確定回填厚度?？紤]到高填方地基的整體性和穩(wěn)定性，上層夯點(diǎn)的有效加固區(qū)域要延伸進(jìn)下層一定深度，以形成有效的夯點(diǎn)位置加固區(qū)域在層與層之間的嵌固和咬合。根據(jù)試夯數(shù)據(jù)分層回填厚度為6m。

5.2　強(qiáng)夯參數(shù)

可參考濕陷性黃土的強(qiáng)夯參數(shù)在現(xiàn)場(chǎng)選取有代表性的區(qū)域進(jìn)行回填土的試夯，待強(qiáng)夯結(jié)束一至數(shù)周后，進(jìn)行檢測(cè)，并與夯前測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果，最終確定回填土采用的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)。

填筑體采用單擊夯擊能為6000kN·m，共分三遍進(jìn)行施工，采用6m正三角形布置。第1、2遍采用6000kN·m夯擊能，夯擊數(shù)不小于12擊，每遍夯完后將夯坑推平。停錘標(biāo)準(zhǔn)為最后兩擊平均夯沉量不大于100mm。第3遍2000kN·m低錘滿(mǎn)夯，（擊數(shù)每點(diǎn)5擊），要求夯點(diǎn)與夯點(diǎn)搭接1/4d。夯畢用推土機(jī)推平場(chǎng)地。

6　填方邊坡施工

（1）高填方邊坡強(qiáng)夯施工時(shí)，由于強(qiáng)夯工藝的局限性，總存在夯擊不到的區(qū)域和強(qiáng)夯振松的區(qū)域，因而需要采用分層碾壓與強(qiáng)夯相結(jié)合的施工方法，最后形成合格密實(shí)的邊坡。

（2）邊坡分層強(qiáng)夯完畢后，將邊坡區(qū)域外側(cè)虛土層開(kāi)挖，挖至強(qiáng)夯加固土層內(nèi)后，按外側(cè)碾壓分層厚度挖臺(tái)階，臺(tái)階高寬比為1：2，并對(duì)外側(cè)區(qū)域進(jìn)行分層碾壓施工，與強(qiáng)夯密實(shí)體進(jìn)行搭接。

（3）考慮碾壓機(jī)械的影響深度，碾壓邊坡的分層填筑厚度不大于40cm。逐層碾壓至強(qiáng)夯標(biāo)高后，碾壓區(qū)與強(qiáng)夯區(qū)域交接處進(jìn)行搭接強(qiáng)夯施工，強(qiáng)夯布點(diǎn)形式為交接處兩側(cè)各布置一排夯點(diǎn)。搭接強(qiáng)夯將碾壓區(qū)與強(qiáng)夯區(qū)進(jìn)行有效銜接，使之得到有效加固并使兩個(gè)區(qū)域連為一體。

（4）碾壓邊坡加寬部分的刷坡，可在每填高至1.5m左右時(shí)，采用挖掘機(jī)進(jìn)行初步刷坡，清除加寬的余土。自下而上，依次進(jìn)行。

7　夯后檢測(cè)及檢測(cè)

7.1　回填強(qiáng)夯檢測(cè)

回填強(qiáng)夯層檢測(cè)包括探井取樣、標(biāo)準(zhǔn)貫入度試驗(yàn)和重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)相結(jié)合的方法，評(píng)定出土層的承載力特征值、密實(shí)度和均勻性，測(cè)定出土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。最上層場(chǎng)平完成后還需進(jìn)行載荷試驗(yàn)，載荷試驗(yàn)點(diǎn)布置應(yīng)與上部建（構(gòu)）筑物類(lèi)型及施工分區(qū)相互結(jié)合，同時(shí)探井取樣、標(biāo)準(zhǔn)貫入度試驗(yàn)和重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)等檢測(cè)項(xiàng)目，其檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)加倍選取。

7.2　沉降變形觀(guān)測(cè)

在填筑體施工中期及后期，按照沉降變形觀(guān)測(cè)要求，設(shè)置沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)，并定期進(jìn)行沉降觀(guān)測(cè)，以評(píng)價(jià)填筑體的穩(wěn)定、抗滑性。