強(qiáng)夯法處理填土路基的工程實(shí)踐分析

1、強(qiáng)夯法處理填土路基的工程實(shí)踐分析 本文介紹了強(qiáng)夯法地基處理的原理和應(yīng)用范圍，并通過(guò)工程實(shí)例闡述強(qiáng)夯法的設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn)，以供類似工程參考。 1.強(qiáng)夯法加固地基原理 強(qiáng)夯法又稱為動(dòng)力固結(jié)法（dynamic consocidation method）或動(dòng)力壓實(shí)法（dynamic compaction method）。它通過(guò)反復(fù)將一個(gè)重錘（一般為8t40t，最重可達(dá)200t）以一定的落距自由落下（落距一般為6m40m），對(duì)地基施加很大的擊能和振動(dòng)能，在地基土中所產(chǎn)生的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力，對(duì)提高地基土的強(qiáng)度、降低土的壓縮性及改善砂土的液化性能、消除濕餡性黃土的濕餡性有良好的效果。沖擊波以壓縮波（縱波、p波）

2、、剪切波（橫波、s波）和瑞利波（表面波、p波）的波體系聯(lián)合在地基內(nèi)傳播，在軟弱土地中產(chǎn)生一個(gè)波場(chǎng)，通過(guò)各種波的共同作用，達(dá)到軟弱土地基密實(shí)、提高強(qiáng)度及承載力的目的。 2.強(qiáng)夯法加固地基適用范圍 強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、素填土和雜填土等地基。同時(shí)，由于強(qiáng)夯法的深層加固對(duì)機(jī)械設(shè)備和器具性能要求較高，而且強(qiáng)夯施工的震動(dòng)和噪音較大。因此，在加固深度超過(guò)l0m和臨近城市及周邊有建筑物、構(gòu)筑物的軟弱土地基處理時(shí)，均應(yīng)謹(jǐn)慎采用。 筆者結(jié)合南寧市五象新區(qū)堤園路（一期）工程1標(biāo)段實(shí)際工程情況及其加固效果，對(duì)強(qiáng)夯法設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。 3.工程實(shí)例 3.1工程概況 南寧市五象新區(qū)

3、堤園路（一期）工程1標(biāo)段施工開(kāi)展后，發(fā)現(xiàn)k0+380k0+660路段為人工填土，土質(zhì)松散，不能直接作為道路路基，必須進(jìn)行路基處理。 該路段巖土層分布及特征自上而下分述為五點(diǎn)。 （1）雜填土：由建筑垃圾、活垃圾、粘土和巖塊等組成，未經(jīng)壓實(shí)；以灰褐色、棱、棕黃色為主，整體為雜色；稍濕濕；松散稍密，局部為中密；重型動(dòng)力觸探為38-/10cm，平均為4擊/10cm；局部過(guò)渡為素填土，其標(biāo)貫擊數(shù)為4擊；厚度為1.2m12.8m為高壓縮性土。雜填土層的cbr值為14.7% 15.5%。 （2）粘土：以棕紅紅色、棕黃色為主，尚有灰褐色、深灰色等雜色；稍濕，以硬塑狀為主，標(biāo)貫為4.99.2擊/30cm，平均7

4、擊/30cm；度為1.2m-11.3m，為中等壓縮性土，較好的路基持力層。 （3）粘土：以褐色、棕黃色為主，尚有灰色、深灰色、黑色等雜色；濕飽和，以軟塑為主，局部軟塑狀；標(biāo)貫為1.97.9擊/30cm，平均為為5擊/30cm;厚度為1m14 .6m，為高壓縮性土。 （4）殘積土：為粘土、粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化巖塊，含未風(fēng)化的巖塊，未風(fēng)化的巖塊多為星散分布，僅見(jiàn)局部較為密集堆積分布；以棕紅色、棕黃色為主，尚有灰色、深灰色及黑色等雜色；松散中密，局部密實(shí)；重型動(dòng)力觸探為6擊；厚度為2.8m15.7m，為高壓縮性土中等壓縮性土。 （5）泥巖：主要為泥巖，有粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖及硅質(zhì)巖夾層（夾層厚度小

5、于0.5m），以棕黃色和棕紅色為主，局部灰色、灰褐色；薄層、中厚層，巖石的堅(jiān)硬程度為極軟巖軟巖，標(biāo)貫為10擊：厚度大干10m，為中等壓縮性土。 根據(jù)地質(zhì)資料及施工現(xiàn)場(chǎng)情況，雜填土為需處理的軟弱土地層，由于其深度較大，經(jīng)方案比較，采用強(qiáng)夯法地基處理。 3.2強(qiáng)夯地基處理設(shè)計(jì) 3.2.1 強(qiáng)夯處理范圍 k0+380k0+660段路基邊坡坡腳線外5m。強(qiáng)夯處理地基面積為10780m2。 3.2.2 強(qiáng)夯單擊夯擊能 重錘選用質(zhì)量為20.0t、地面面積為2.8m2；的圓形鑄鐵錘或鋼板包砼錘，錘底對(duì)稱設(shè)置5個(gè)直徑為15cm的排氣孔。 有效加固深度為7ml0m區(qū)，單擊夯擊能為3800kn.m（重錘落距為19

6、m）；有效加固深度為4m7m區(qū)，單擊夯擊能為2500kn.m（重錘落距為12.5m）。 3.2.3 夯擊遍數(shù)及夯點(diǎn)布置 工程分4遍夯實(shí)，第12遍為點(diǎn)夯，夯點(diǎn)布置成梅花狀，夯點(diǎn)間距為7m9m，第2遍夯擊點(diǎn)位布置于第l遍夯擊點(diǎn)之間。第l2遍夯擊次數(shù)為69次。第3遍也為點(diǎn)夯，夯點(diǎn)間距為4m5m，夯擊點(diǎn)位布置于第l2遍夯擊點(diǎn)之間，夯擊次數(shù)為46次，要求最后兩擊的平均夯沉量小于50mm。第4遍為滿夯，錘印搭接l/3左右，夯擊次數(shù)為兩次，單擊夯擊能為1500kn.m（重錘落距為7.5m）。 3.2.4 強(qiáng)夯處理后地基應(yīng)達(dá)到的要求 1）強(qiáng)夯有效加固深度：根據(jù)地質(zhì)資料不小于軟弱層厚度；2）地基承載力標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到2

7、00kpa。 3.3強(qiáng)夯地基處理施工 3.3.l 強(qiáng)夯施工工藝流程 該段強(qiáng)夯施工采用分期分段施工，根據(jù)地質(zhì)鉆探資料，清除表土后，按軟弱土層厚度不同，把強(qiáng)夯處理地段分成有效加固深度為7ml0m區(qū)和有效加固深度為4m7m區(qū)。強(qiáng)夯施工的施工工藝流程：平整場(chǎng)地（清除原地面含有機(jī)質(zhì)的土層）鋪砂測(cè)量夯前高程、繪高程圖、放點(diǎn)第l遍點(diǎn)夯夯中推平、碾壓、檢測(cè)測(cè)繪高程圖、放點(diǎn)第2遍點(diǎn)夯夯中推平、碾壓、檢測(cè)測(cè)繪高程圖、放點(diǎn)第3遍點(diǎn)夯夯中推平、碾壓、檢測(cè)測(cè)繪高程圖補(bǔ)夯推平第4遍滿夯推平場(chǎng)地測(cè)量高程檢驗(yàn)竣工驗(yàn)收。 3.3.2 強(qiáng)夯施工工藝 1）平整場(chǎng)地。為便于強(qiáng)夯施工，在施工機(jī)械進(jìn)入場(chǎng)地前應(yīng)進(jìn)行場(chǎng)地平整，清除地表含有機(jī)

8、質(zhì)的土層（1.5m2.5m）。并對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的地下管線及構(gòu)筑物采取必要的措施，防止其受到施工損害。2）鋪砂。在平整場(chǎng)地后，鋪設(shè)一層l.0m厚的砂石，以作為強(qiáng)夯機(jī)械的持力層，并減小強(qiáng)夯時(shí)由于沖擊波的影響而造成的上部土層松動(dòng)。3）夯點(diǎn)定位及測(cè)量夯前標(biāo)高，并作好標(biāo)記及記錄。繪制高程圖，并對(duì)夯點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)。用小木樁或石灰標(biāo)出第l遍夯點(diǎn)位置。4）試夯。劃出一定面積的試夯區(qū)，通過(guò)試夯，并對(duì)試夯的效果進(jìn)行檢測(cè)分析，根據(jù)試夯效果，修改強(qiáng)夯施工工藝參數(shù)，為正式強(qiáng)夯施工提供指導(dǎo)。試夯時(shí)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的內(nèi)容有：地面的變形測(cè)量、孔隙壓力和側(cè)向壓力測(cè)量、標(biāo)高測(cè)量、荷載板試驗(yàn)及振動(dòng)區(qū)的觀測(cè)等。5）大面積強(qiáng)夯施工。強(qiáng)夯施工過(guò)程中，基本

9、的技術(shù)要求是：?jiǎn)挝缓粨裟?、擊?shù)、收錘標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。夯點(diǎn)偏位不得大于5cm。對(duì)于夯坑過(guò)深、起錘困難、達(dá)不到要求的夯點(diǎn)，在滿夯前必須進(jìn)行補(bǔ)夯。由于該場(chǎng)地回填土較深，結(jié)構(gòu)松散，土的壓縮性較高，每一遍夯實(shí)后，用推土機(jī)進(jìn)行場(chǎng)地平整，碾壓平整，并檢測(cè)碾壓效果。有組織地按順序進(jìn)行夯擊施工，并進(jìn)行詳細(xì)的施工記錄，避免偏夯、漏夯。強(qiáng)夯施工應(yīng)先深后淺，即先加固深層土，再加固中層土，最后加固表層土。6）強(qiáng)夯施工的質(zhì)量控制。設(shè)專職質(zhì)檢人員，嚴(yán)格遵守施工步驟。施工時(shí)控制最后兩錘的平均下沉量，超過(guò)規(guī)定時(shí)應(yīng)再增加錘數(shù)使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。7）強(qiáng)夯施工驗(yàn)收合格后才進(jìn)排水管道等設(shè)施的施工。 3.4強(qiáng)夯質(zhì)量檢測(cè) 強(qiáng)夯施工結(jié)束后3周，對(duì)地基加固質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。1）加固地基進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入（spt）試驗(yàn)：每40m測(cè)試不小于1點(diǎn)，要求n63.515擊；2）平板載荷板試驗(yàn)：全段不小于6個(gè)點(diǎn)。試驗(yàn)方法參見(jiàn)jgj79-2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范；3）復(fù)合地基瑞利波法檢測(cè)（sasw）：道路中線每側(cè)15m處交叉布點(diǎn)，每40m不小于l點(diǎn)。剪切波速240m/s；4）靜力觸探和室內(nèi)土工試驗(yàn)。 4.結(jié)語(yǔ) 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、平板荷載試驗(yàn)、靜力觸探、瑞利波檢測(cè)和室內(nèi)土工試驗(yàn)表明：強(qiáng)夯處理后，該工程地基承載力明顯提高，地基承載力和壓縮模量均滿足設(shè)計(jì)要求。強(qiáng)夯法經(jīng)過(guò)30