強(qiáng)夯法在梅江南0#島島體加固中的應(yīng)用

1、強(qiáng)夯法在梅江南 0#島島體加固中的應(yīng)用 摘要：在原養(yǎng)魚(yú)池中央填筑而成的梅江南 0# 島，主要由雜填土填筑而成，為減少島體沉降、提高 土體承載力、增加島體的穩(wěn)定性，采用強(qiáng)夯法對(duì)島體 進(jìn)行加固，取得了很好的加固效果。 本文詳細(xì)介紹了本次設(shè)計(jì)中方案的選擇、強(qiáng)夯各 種設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，及加固前后土體的參數(shù)比較。 關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法、夯擊能、有效加固深度、 Menard 公式 中圖分類(lèi)號(hào)： TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 強(qiáng)夯法簡(jiǎn)介 強(qiáng)夯法又名動(dòng)力固結(jié)法或稱(chēng)動(dòng)力壓實(shí)法，是反復(fù) 將夯錘（錘重一般為100400KN）提高到一定高度（一 般為 640米） ，讓其自由落下， 給地基以沖擊和振動(dòng)， 從而達(dá)到加固

2、地基目的的一種施工技術(shù)。常用于處理 碎石土，砂土，低飽和的粉土和粘性土、雜填土、濕 陷性黃土等地基。 強(qiáng)夯法雖然已經(jīng)在工程中得到廣泛的應(yīng)用，但至 今尚無(wú)一套非常成熟的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。目前通常是針 對(duì)工程情況根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步選定設(shè)計(jì)參數(shù)，再經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng) 試驗(yàn)的嚴(yán)正和必要的修改后，最終確定出適合于場(chǎng)地 土質(zhì)的設(shè)計(jì)參數(shù)。 強(qiáng)夯法的主要設(shè)計(jì)參數(shù)包括： 1、錘 重，落距。 2、夯點(diǎn)布置：三角或矩形。 3、夯點(diǎn)間距。 4、夯擊次數(shù)：一般 =6 擊。 5、夯擊遍數(shù)：砂土可連 擊，粘性土一般間隔 34 周。6、處理范圍： 邊長(zhǎng)擴(kuò)大 3m。7、有效加固深度 工程介紹 0#島場(chǎng)地位于天津市梅江南居住區(qū)的中央，于 2002年

3、 4月開(kāi)始在原養(yǎng)魚(yú)塘中心位置填筑， 水面標(biāo)高 2.2m,平均水深2m左右，截至2005年5月填筑面積 約為 10 萬(wàn)平方米且四周環(huán)水，最高處為大沽高程 16m，填筑期間未進(jìn)行任何處理且土質(zhì)極其雜亂，據(jù) 調(diào)查場(chǎng)地西南側(cè)多為 素土及粒徑較小的雜土填墊； 其 它場(chǎng)地多以雜填土為主，部分地塊填有塊徑較大的混 凝土塊，廢樁頭和生活垃圾，由于建設(shè)單位計(jì)劃在島 上興建別墅，故需對(duì)島體進(jìn)行整體加固。 方案比選 根據(jù)土體實(shí)際情況擬定以下兩個(gè)方案： 方案一，將原地面以上的島體部分全部倒運(yùn)進(jìn)行 分層碾壓填筑。 方案二，將島體削平到某一高度進(jìn)行強(qiáng)夯處理， 以上部分進(jìn)行分層碾壓填筑。 方案比較如下： 通過(guò)以上比較可見(jiàn)，

4、方案二明顯優(yōu)于方案一，且 通過(guò)分區(qū)施工可避免土方出島，故選擇方案一，最終 分區(qū)圖如下： 島體處理分區(qū)圖 強(qiáng)夯參數(shù)的確定 首先選擇試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)監(jiān)測(cè)單位在試驗(yàn) 中的各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)確定大面積處理時(shí)強(qiáng)夯的各種參 數(shù)。 錘重，落距的確定 島體四周環(huán)水，水面標(biāo)高為2.2m,由于夯擊面距 水位線不宜過(guò)小， 故把夯擊面確定在 6.2米，水深在 2 米左右，水面下雜填土底標(biāo)高在 0m 左右，需加固深 度為 6m 左右，且島體上南、北兩側(cè)有兩座會(huì)館正在 施工，為了不對(duì)會(huì)館施工造成影響，故決定在試驗(yàn)區(qū) 采用1000kN?m的小能量連續(xù)夯擊法，錘重 9t，落距 11.11米。 夯點(diǎn)布置的確定 夯點(diǎn)布置可取正方

5、形或三角形，本次夯點(diǎn)布置為 正方形。 夯點(diǎn)間距的確定 考慮到島體的土質(zhì)過(guò)于不均勻，夯點(diǎn)間距暫取 7 米。 夯擊次數(shù)的確定 本次設(shè)計(jì)夯擊次數(shù)在滿足最后兩擊的夯沉量不大 于 5cm 的前提下由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的夯擊次數(shù)夯沉量關(guān)系 曲線確定。 根據(jù)監(jiān)測(cè)單位對(duì) 1#夯點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì) 1#夯點(diǎn)的 計(jì)算結(jié)果如下： 通過(guò)上表可以看出，在前 6 次夯擊中，隨著夯擊 次數(shù)的增加，壓縮體積穩(wěn)步上升，有效夯實(shí)系數(shù)在第 二次后也達(dá)到平穩(wěn)，而在連續(xù)進(jìn)行 6 次夯擊后，壓縮 體積的增加已相當(dāng)緩慢，有效夯實(shí)系數(shù)也迅速下降， 由此可以看出最佳夯擊次數(shù)應(yīng)為在 6 次左右。 有效加固深度的確定 根據(jù)巖土工程技術(shù)規(guī)范中估算公式：Z= a

6、W?H）1/2 式中：Z有效加固深度（m） W錘重（kN） H 落距（m） a 修正系數(shù)，與土的種類(lèi)有關(guān)一般在 0.10.2 之間，碎石土和砂土一般 取 0.190.123，粉土、粘性土、濕陷性黃土一般 取 0.1580.111。 為了監(jiān)測(cè)地表下土層的沉降情況以確定修正系數(shù) a ，在試驗(yàn)區(qū)共布置了 8 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)深 8 米， 每一米設(shè)置一個(gè)探頭，其中在夯點(diǎn)中心的 4 個(gè)，在夯 點(diǎn)之間的 4個(gè)。由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)損壞， 1、6 監(jiān)測(cè)點(diǎn)沒(méi)堅(jiān)持 到最后，分層統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表： 考慮到原裝雜填土過(guò)于松散，以地基變形值為地 表夯沉量的 20%視做有效加固深度的下限，通過(guò)上表 可以看出，地表下 5m 左右深度

7、內(nèi)的沉降在地表沉降 的 20%左右，最終得到有效加固深度為 5 米左右， Menard公式修正系數(shù)為0.158。 加固前后土質(zhì)參數(shù)對(duì)比 通過(guò)上述分析，可見(jiàn)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)都達(dá)到了預(yù)期目的， 加固效果明顯，最終確定的強(qiáng)夯參數(shù)如下： 錘重、落距：錘重10t,落距13.5米(根據(jù)需加固 深度反算) 夯點(diǎn)布置：正方形 夯點(diǎn)間距： 7m 夯擊次數(shù)：以最后兩擊的夯沉量應(yīng)不大于 50mm 確定 夯擊遍數(shù)： 2 遍，間隔 24 小時(shí) 有效加固深度： 6m 結(jié)束語(yǔ) 實(shí)踐證明強(qiáng)夯法處理雜填土是可行的，由加固前 后土體的參數(shù)可見(jiàn)加固效果明顯，根據(jù)處理后的觀測(cè) 結(jié)果，島體沉降很小，未發(fā)生任何不穩(wěn)定現(xiàn)象。 主要參考文獻(xiàn) (1) 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建筑地基處理技術(shù) 規(guī)范( JGJ 79-2002、 J 220-2002)，中國(guó)建筑工業(yè)出版 社， 2003.1.1 (2) 天津市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)， 巖土工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (DB 29-20-2000)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 12001.4.1 (3) ，江蘇寧滬高速公路股份有限公司、河海大學(xué) 主編，交通土建軟土地基工程手冊(cè)， 人民交通出版社， 2001.4 (4) 地基處理