強(qiáng)夯處置軟土地基施工技術(shù)淺議

1、強(qiáng)夯處置軟土地基施工技術(shù)淺議xx 市 xx 高速公路第三項(xiàng)目部2001年在xx國(guó)道主干線xx至xx （省界）高速公路工程建設(shè)中， 采用強(qiáng)夯法處理部分軟土地基， 現(xiàn)將強(qiáng)夯法處理軟土地基方案、 施工 檢測(cè)及工程效果分述如下。一、工程概況：xx國(guó)道主干線xx至xx （省界）高速公路第三合同段 （ K114+000K123+00）0 位于 xx 區(qū)，溝谷內(nèi)多為水田，初步設(shè)計(jì)大部 分采用拋石擠淤方法進(jìn)行軟基處理，深軟基為 DDC碎石樁。2001年 xx地區(qū)遭受百年難遇的干旱，水田上部形成了一層 30cm左右的硬殼 層，拋石擠淤石料很難壓入地面，達(dá)不到軟基處理效果。經(jīng)設(shè)計(jì)院進(jìn) 一步勘察，決定采用三種方法來(lái)

2、解決軟基問(wèn)題：1 、 軟基厚度在 2m 以內(nèi)的，采用徹底挖除軟基，用開(kāi)山片石 換填。2、軟基厚度在2m-6m之間的，采用強(qiáng)夯進(jìn)行處置，夯完找 平后，再鋪設(shè)一層土工格柵 。3、軟基厚度在6m以上的地段，改為橋梁。第三合同段共有 五處進(jìn)行強(qiáng)夯處置，分別為：K114+810K114+945 K119+190K119+265K120+675K120+715 K121+060K121+124K121+325K121+40，0 施工面積為 21569m2。二、工程地質(zhì)條件：1、 地質(zhì)屬性本工程位于 xx 省 xx 市 xx 縣 xx 鎮(zhèn)，路區(qū)屬 xx 東段 xx 山地，地 形起伏大，深挖高填多。強(qiáng)夯范圍均

3、在溝谷地段，地基土為坡積和基 巖全風(fēng)化層。因 xx 地區(qū)遭受百年一遇大旱，稻田表面均有一層曬干 硬殼層，每段強(qiáng)夯地段均結(jié)合原勘探資料，挖探坑進(jìn)行進(jìn)一步勘察。 地質(zhì)情況如下： 、 表面為稻田土， 0.5 1 米，揭開(kāi)硬殼層后，呈流塑狀， 灰褐色，根系發(fā)達(dá)，工程性質(zhì)差。 、 亞砂土：厚度3 5m,灰黃色，軟塑可塑狀態(tài)，含水量 趨于飽和，屬中等壓縮性土，不宜直接做路基和構(gòu)造物持力層。 、 花崗巖全風(fēng)化層：黃褐色，密實(shí)，埋深在 5m以下，該層為 可作基礎(chǔ)持力層，其容許承載力標(biāo)準(zhǔn)值 ?a=200kpa。（附K114+810K114+95工程地質(zhì)斷面圖）2、 水文地質(zhì)強(qiáng)夯地區(qū)的地下水類型為沖積層孔隙潛水，

4、 補(bǔ)給來(lái)源主要由農(nóng)田 灌溉及大氣降水。地下水主要補(bǔ)給來(lái)源于農(nóng)田灌溉，地下水位較高， 為地表以下0.5m 1m，地下水位隨季節(jié)變化而變化。三、強(qiáng)夯加固地基機(jī)理強(qiáng)夯法又稱動(dòng)力固結(jié)法，是以8t 40t的重錘從3m-40m的高處 自由落下沖擊在地基上， 使基土在巨大的沖擊能作用下， 產(chǎn)生很大的 動(dòng)力和沖出波，致使土中孔隙壓縮，土體局部液化，在夯擊點(diǎn)周圍一 定深度內(nèi)產(chǎn)生裂縫， 形成良好的排水 （氣）通道，使土中孔隙水 （氣） 順利逸出，土體隨之固結(jié)，從而在有效影響深度范圍內(nèi)提高土基強(qiáng)度， 降低土的壓縮性； 改善砂土抵抗振動(dòng)液化的能力； 消除黃土的濕陷性， 并提高土層的均勻程度。本工程采用先夯擊成孔， 夯

5、坑內(nèi)填開(kāi)山片石再進(jìn)行夯擊的方法對(duì) 軟基進(jìn)行強(qiáng)夯置換。四、強(qiáng)夯施工1、 施工方法： 、 施工機(jī)械采用自行式履帶吊車，夯錘采取脫鉤裝置。 、施工采用夯錘重160KN 180KN,錘底直徑1.5m 2.5m,夯擊能 1500KN?m 2800KN?m。 、夯點(diǎn)向距為3 .5m4.5m,正三角形布置。 、場(chǎng)地準(zhǔn)備：在施工區(qū)域內(nèi)滿鋪 60cm- 100cm的開(kāi)山片石墊層,并進(jìn)行整平。 、第一遍在墊層上連續(xù)夯擊成孔，成孔深度為1.8m2.0m左右。 、填料與夯擊：在夯擊成孔后進(jìn)行第一次填料,填滿夯坑后進(jìn)行夯擊,在夯擊一定錘數(shù)后進(jìn)行第二次填料,重復(fù)上述工序,共進(jìn)行四次填料夯擊。 、控制標(biāo)準(zhǔn)：在夯擊過(guò)程中,以

6、沉降值和夯后地面隆起進(jìn)行控制,即連續(xù)兩錘的沉降值不大于10cm或夯擊過(guò)程中地面隆起值大于 30cm即可停夯。其中以沉降值控制標(biāo)準(zhǔn)為主。 、 施工中應(yīng)注意事項(xiàng)： 在進(jìn)行夯擊前，對(duì)夯點(diǎn)進(jìn)行放樣并復(fù)核，夯完后檢查夯坑位置， 發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正。施工過(guò)程中監(jiān)測(cè)至為重要，設(shè)專人負(fù)責(zé)，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)及施工情 況作好詳細(xì)記錄，檢查每次夯擊的夯沉量，隆起和擠出的情況。落錘應(yīng)保持平穩(wěn)，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜造成夯錘歪斜時(shí)，及時(shí)將 坑底整平。2、幾種不同錘的施工參數(shù)由于工期緊，幾個(gè)強(qiáng)夯段面同時(shí)進(jìn)行施工， 在施工中所用的錘重， 錘徑各不相同，現(xiàn)把各種不同錘施工時(shí)的參數(shù)進(jìn)行比較：項(xiàng)目單位錘1錘2錘3錘重KN180160170錘徑

7、M1. 52. 32. 5錘底面積M1. 774. 154. 91夯點(diǎn)間距M3. 54. 24. 5落距M8. 61616. 5夯擊能KN. M154825602805單擊單位夯擊能KNM/M875617571成孔平均夯擊次數(shù)次51215第一次填料后平均夯擊數(shù)次489第二次填料后平均夯擊數(shù)次457第三次填料后平均夯擊數(shù)次245第四次填料后平均夯擊數(shù)次223鋼錘總夯擊次數(shù)次173139五、強(qiáng)夯檢測(cè)及工程效果1、 強(qiáng)夯檢測(cè)對(duì)強(qiáng)夯地段的檢測(cè)采用映像和瞬間瑞雷波兩種方法的綜合線 層地震法對(duì)碎石樁長(zhǎng)和復(fù)合承載力進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。 其比靜載試驗(yàn)節(jié)省 人力、物力，而且檢測(cè)時(shí)間大大縮短。并可測(cè)驗(yàn)出樁長(zhǎng)和深度 06

8、m 范圍內(nèi)平均復(fù)合承載力。淺層地震映像法和瞬間瑞雷波法均是利用介質(zhì)的物性差異， 在 物性分界或突變部位處將產(chǎn)生波的反射或繞射和發(fā)生頻散現(xiàn)象。 通過(guò) 錘擊震源激發(fā)，采用檢波器接收數(shù)據(jù)。再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字處理，可得 出所檢測(cè)的碎石樁長(zhǎng)和平均復(fù)合承載力，其中映像法可檢測(cè)出樁長(zhǎng)， 瞬間瑞雷波法可檢測(cè)出平均承載力， 對(duì)其具體檢測(cè)原理和方法及數(shù)據(jù) 處理就不一一陳述，所施工的五處檢測(cè)結(jié)果如下：起止樁號(hào)線號(hào)左線中線右線橫線1橫線2備注K114+810平均承載力（kpa）207.4209.3210.5207.8215.5錘重18TK114+945平均單樁長(zhǎng)度（m3.783.823.653.744.12錘徑1.5m

9、K119+190平均承載力（kpa）213.5212.9217.0208.4213.8錘重18TK119+745平均單樁長(zhǎng)度（m3.623.543.723.944.15錘徑1.5mK120+675平均承載力（kpa）221.9227.9223.3211.3206.5錘重16K120+715平均單樁長(zhǎng)度（m3.223.093.152.983.07錘徑2.3mK121+060平均承載力（kpa）204.6215.2205.8212.3209.5錘重17TK121+124平均單樁長(zhǎng)度（m3.273.253.362.893.34錘徑2.5K121+325平均承載力（kpa）207.3212.4214.

10、3210.1210.5錘重16TK121+400平均單樁長(zhǎng)度（m3.463.023.122.953.08錘徑2.3m2、 工程效果分析 、 在強(qiáng)夯施工完成后， 現(xiàn)場(chǎng)挖探坑進(jìn)行檢驗(yàn)。 其樁長(zhǎng)和映 像法檢測(cè)樁長(zhǎng)基本相符，樁形狀上面為樁狀，下面為漏斗狀，其樁徑 比錘徑大得多。在強(qiáng)夯前的地基承載力不足 100kpa, 經(jīng)強(qiáng)夯后平均復(fù) 合承載力達(dá)到 200kpa 以上，強(qiáng)夯效果明顯，強(qiáng)夯后樁間土的物理力 學(xué)性質(zhì)也發(fā)生了變化，含水量降低，天然容量增大，孔隙比減小，土 層得到了密實(shí)。并隨著時(shí)間推移，孔隙水壓力消散，承載力還將會(huì)得 到提高。 、 通過(guò)強(qiáng)夯的夯擊能作用， 一是單點(diǎn)夯的底部及單點(diǎn)之間 的軟土有很強(qiáng)

11、的擠壓作用， 能使其排水固結(jié)， 另一方面單擊夯形成碎 石樁起樁基作用，由于樁排列較密，擠出一部分軟土，改變了地基下 軟土的性質(zhì)和狀態(tài)。所以單點(diǎn)夯擊形成的碎石樁、開(kāi)山片石層、樁之 間擠密的固結(jié)軟土， 共同作用形成復(fù)合地基。 加之強(qiáng)夯作用下在地基 上層中所出現(xiàn)的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力， 又可使土得到了壓縮， 從而亦能提 高土的強(qiáng)度。 此外強(qiáng)夯還能提高土層均勻程度， 減少將來(lái)可能出現(xiàn)的 差異沉降。 、 在強(qiáng)夯施工中局部樁間有擠出軟泥現(xiàn)象，夯后找平經(jīng)壓路 機(jī)進(jìn)行碾壓，對(duì)出現(xiàn)翻漿、回彈地段進(jìn)行挖除，深度80cm100cm，用開(kāi)山片石進(jìn)行換填，這樣避免了軟泥混入墊層中，形成夾層，從而 進(jìn)一步提高了強(qiáng)夯的質(zhì)量。 、 本標(biāo)段強(qiáng)夯施工采用了三種不同錘重、 錘徑的錘進(jìn)行施工， 其中錘重18T,錘徑1.5m的錘為專門為本工程訂做。錘徑小的錘落 距低，夯擊次數(shù)少， 而其單擊單位夯擊能較大， 夯擊形成的樁長(zhǎng)較長(zhǎng)。 但其單位面積內(nèi)夯點(diǎn)較多， 制作錘一次性投入較大， 且對(duì)亞砂土夯后 的物理力學(xué)性能改變不如錘徑大的錘。 從最后加固效果來(lái)看， 經(jīng)強(qiáng)夯 處置后，其復(fù)合地基承載力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在今后的施工中，根據(jù) 不同的土質(zhì)，選擇不同的錘重、錘徑尤為重要。六、結(jié)語(yǔ)通過(guò)對(duì)幾段軟基的強(qiáng)夯施工， 地基承載力得到明顯提高， 達(dá)到了 設(shè)計(jì)要求。 說(shuō)明強(qiáng)夯處置軟土地基的方法是可行的， 一般來(lái)說(shuō)單