張文濤陳雅芳 鄒錦華 鮑鉛鉛 李俊豪 劉 梅 劉獻(xiàn)剛

（1.東華理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院，江西 南昌 330031；2.江西中恒建設(shè)集團(tuán)特種軟基公司，江西 南昌 330052）

組合錘法[1-3]是基于普通強(qiáng)夯法與強(qiáng)夯置換法，逐步改進(jìn)、完善而衍生出來的一種新型地基處理施工工法。該工法在很大程度上融合了普通強(qiáng)夯法與強(qiáng)夯置換法的優(yōu)勢，除了在一般碎石土、粉土、粉質(zhì)黏土等場地可以應(yīng)用外，在處理工程素填土、雜填土、含淺層淤泥或淤泥質(zhì)黏土、工程建筑殘?jiān)葓龅鼐哂泻芎玫募庸绦ЧｋS著城市化進(jìn)程的高速推進(jìn)，城市用地日趨緊張，故而棚戶改造工程也是近年來的一項(xiàng)重要民生工程，除此之外，工程建筑廢渣堆積場地也開始被處理用于工程建設(shè)，在城區(qū)內(nèi)，尤其附近存在住宅、辦公用樓時(shí)，采用組合錘法處理地基時(shí)，夯擊次數(shù)對(duì)場地振動(dòng)的影響是工程中需考慮的重要問題。本文結(jié)合南昌市小藍(lán)某工程場地，對(duì)組合錘法的錘擊次數(shù)對(duì)場地振動(dòng)效應(yīng)的影響開展了相應(yīng)的研究。

1 組合錘施工原理

組合錘強(qiáng)夯法先采用柱錘將地基土錘擊到一定標(biāo)準(zhǔn)深度后，如果未達(dá)收錘指標(biāo)，則需采用原地基土回填后夯實(shí)。根據(jù)收錘標(biāo)準(zhǔn)依次選用中錘、扁錘對(duì)土體進(jìn)行夯實(shí)加密，最后形成一個(gè)下小上大的一個(gè)擠密增強(qiáng)墩體。組合錘施工過程中通過柱錘能夠快速形成置換體，便于控制置換深度；可以通過中錘來增加置換墩的直徑，提高置換率；利用扁錘提高一定深度內(nèi)土體的密實(shí)度與抗剪強(qiáng)度，形成硬殼層，最終形成符合建筑用地需求的復(fù)合地基[4-5]。

2 場地測試方案

本次試驗(yàn)采用現(xiàn)場測試，組合錘錘重10t，落距30m，通過891型振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測傳感器和東華動(dòng)態(tài)數(shù)采儀進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集。分別在現(xiàn)場施工點(diǎn)距錘擊源15m、30m、50m、100m處布置了3個(gè)（沿水平東西、南北和豎向分布）加速度監(jiān)測計(jì)。

3 錘擊次數(shù)對(duì)場地振動(dòng)影響分析

影響組合錘施工振動(dòng)效果的因素有場地條件、錘頭型號(hào)、錘擊數(shù)等，本文主要分析組合錘錘擊次數(shù)對(duì)場地振動(dòng)的影響。在距點(diǎn)源50m的測點(diǎn)，以組合錘法連續(xù)錘擊6次的振動(dòng)加速度進(jìn)行了監(jiān)測。所有錘擊施工在800s內(nèi)完成。

本文選取施工過程中的1、3、5錘（其中第1、3、5錘所處時(shí)段分別為0～40s、90s～140s、320s～420s）監(jiān)測加速度結(jié)果進(jìn)行分析。采用基線校正和傅立葉變化將第1錘、第3錘、第5錘的水平東西、南北及豎向加速度測試結(jié)果進(jìn)行了時(shí)域、頻域分析，結(jié)果如圖1～圖3所示。

由加速度時(shí)程全曲線可知組合錘錘擊數(shù)為1、3、5的場地振動(dòng)加速度峰值，見表1。組合錘法施工時(shí)，同一測點(diǎn)第1、3、5的場地振動(dòng)加速度峰值，見表1。組合錘法施工時(shí)，同一測點(diǎn)第1、3、5的水平東西向振動(dòng)加速度峰值分別為7.1cm/s2，20.5cm/s2和32.1cm/s2；水平南北向加速度峰值分別為7.2cm/s2，68.1cm/s2和71.4cm/s2；豎向加速度峰值分別為7.5cm/s2，17.4cm/s2，141.5cm/s2。在圖1～圖3中，各錘擊次數(shù)下不論是水平東西、南北向還是豎向，隨著錘擊次數(shù)的增加場地基頻受到影響，由100Hz～300Hz變?yōu)?0Hz～45Hz。

圖1 水平東西向振動(dòng)加速度時(shí)程曲線和頻譜曲線

圖2 水平南北向振動(dòng)加速度時(shí)程曲線和頻譜曲線

圖3 豎向振動(dòng)加速度時(shí)程曲線和頻譜曲線

表1 組合錘錘擊數(shù)為1、3、5的振動(dòng)加速度峰值測試結(jié)果表

加速度峰值和頻譜特征呈現(xiàn)如下特點(diǎn)：

（1）采用組合錘法施工時(shí)，場地監(jiān)測的水平東西向、水平南北向及豎向振動(dòng)加速度峰值均隨著錘擊數(shù)的增加而變大。

（2）組合錘施工次數(shù)由1增加到3錘時(shí)，由第3錘增加到第5錘時(shí)，豎向振動(dòng)加速度峰值增長速率有所提升，水平向振動(dòng)加速度峰值增長速率呈現(xiàn)相反的趨勢。

（3）隨著錘擊次數(shù)的增加，場地基頻會(huì)由高頻逐漸過渡到低頻。

4 結(jié)語

組合錘法在對(duì)地基進(jìn)行加固處理時(shí)，錘擊次數(shù)對(duì)場地振動(dòng)加速度峰值和場地基頻帶來一定程度的影響，主要是因?yàn)樵趶?qiáng)夯施工過程中，土層發(fā)生壓縮變形，隨著夯擊次數(shù)的增加,土體密實(shí)程度得以提高，振動(dòng)中產(chǎn)生的能量波傳遞的速率也更高。因此，可根據(jù)建筑用途設(shè)計(jì)合理的組合錘錘擊次數(shù)，以達(dá)到最優(yōu)組合效果。