深厚砂層地基15 000 kN·m能級強夯試驗研究

呂本超 呂云峰

(1.鄭州金成房地產有限公司，河南 鄭州 450000； 2.河南四建股份有限公司，河南 開封 475000)

深厚砂層地基15 000 kN·m能級強夯試驗研究

呂本超1呂云峰2

(1.鄭州金成房地產有限公司，河南 鄭州 450000； 2.河南四建股份有限公司，河南 開封 475000)

依據強夯設計和檢測要求，對某沿海深厚砂土地基15 000 kN·m能級強夯試驗進行了研究，并采用夯前、夯后標貫試驗、靜力觸探、多道瞬態面波測試和平板載荷試驗等檢測手段，對強夯加固效果進行了分析，得出了一些有參考價值的結論。

深厚砂土，強夯試驗，檢測

1 概述

強夯法是反復將重錘提到高處使其自由落下，給地基以沖擊和振動能量，將地基土夯實的地基處理方法。強夯法適用于處理砂土、素填土、雜填土和粉性土等，在處理深厚砂土地基中，主要用于壓實砂土、消除砂土液化性，提高地基承載力、減少工后沉降為目的。

本文通過某沿海深厚砂土地基15 000 kN·m能級強夯試驗研究，對強夯加固效果進行分析，為類似場地工程強夯設計和施工檢測提供參考。

2 強夯設計和檢測要求

15 000 kN·m強夯設計參數如下：

1)第一、二遍采用15 000 kN·m能級強夯，夯點間距為10 m，第二遍點為第一遍夯點插點。

2)第三遍夯點加固夯采用8 000 kN·m能級，在一、二遍點之間插點。

點夯和加固夯收錘標準均按最后兩擊平均夯沉量不大于200 mm，當達不到設計要求時可進行調整。

3)第四遍和第五遍滿夯分別采用3 000 kN·m和1 000 kN·m能級各一遍，夯印搭接1/4，每點2擊。

4)夯后14 d安排檢測，檢測手段包括平板載荷試驗、靜力觸探、標貫試驗和面波測試。

試驗區夯點布置見圖1。

3 施工情況

采用專用強夯機，夯錘重為46.6 t，錘徑為2.5 m，落距為32.2 m。

試驗區表層1 m下有淤泥質粉質黏土層，厚度在0.5 m左右，該層的存在導致A1區夯坑單擊夯沉量、累計夯沉量偏大，施工期間需進行夯坑填料。第一、二遍點夯(15 000 kN·m)夯擊數在12擊～13擊，夯坑累計夯沉量在5 m～8 m之間，期間需填料2次～3次。第三遍加固夯(8 000 kN·m)夯擊數在10擊～12擊左右，A1區夯坑深度1.9 m～2.6 m，A2區夯坑深度1.7 m～2.1 m。點夯后進行兩遍滿夯施工，能級分別為3 000 kN·m，1 000 kN·m(錘重18 t，錘徑3.2 m)，錘印1/4錘直徑搭接，每夯點2擊。

A2夯區具有代表性的夯點(A2-B3，A1-B2，A9-B9)累計夯沉量與夯擊數關系曲線見圖2。

試驗場地地面標高較夯前下沉約100 cm。

4 試驗檢測結果

夯后采用平板載荷試驗、靜力觸探、標貫等手段進行檢測，各檢測結果如下。

4.1 標貫試驗結果分析

夯前、夯后典型標貫擊數對比曲線詳見圖3～圖5，根據夯前、夯后標貫結果分層統計成果見表1。

根據標貫檢測結果，經過15 000 kN·m能級強夯后，有效加固深度的土層均勻性得到較好的改善，有效加固深度為14 m；有效加固深度范圍內，砂土液化現象已消除。

4.2 靜力觸探試驗檢測結果分析

根據夯前、夯后的靜力觸探試驗檢測結果統計分析如表2，表3所示。

表1 標貫確定地基承載力和壓縮模量統計表

表2 A1區靜探檢測結果統計表 MPa

表3 A1區靜探確定地基承載力和壓縮模量統計表

根據靜探檢測結果可以得出，A1區經過15 000 kN·m能級強夯后，有效加固深度的土層均勻性得到了改善，有效加固深度為13 m。

4.3 多道瞬態面波測試檢測結果分析

A1區面波測試剪切波速對比曲線如圖6～圖8所示，通過夯前、夯后面波測試剪切波速曲線對比分析，A1區經過15 000 kN·m能級強夯以后，地基的均勻性得到了改善，有效加固深度為15 m。

4.4 平板載荷試驗檢測結果分析

A1區平板載荷試驗P—S曲線見圖9。

根據載荷試驗結果，3個載荷試驗點均加載至最大加載量500 kPa，P—S曲線沒有出現陡降，S—lgt曲線也沒有出現明顯彎折，3個點均沒有加載至地基土破壞；根據規范，緩變形P—S曲線，承載力特征值取S=0.01b對應的荷載，且不大于最大加載量的一半，判定1號點、2號點的地基承載力特征值為250 kPa；3號點試驗期間由于地基土受雨水浸泡，沉降量較大，地基承載力特征值為241 kPa。根據強夯施工和檢測結果，考慮到3號點受降雨影響，本試驗區夯后地基承載力特征值建議取250 kPa。夯后載荷試驗結果統計見表4。

表4 A1區夯后載荷試驗結果統計表

地基承載力建議值取250 kPa，壓縮模量建議值取25 MPa。

5 結論和建議

A1區經過15 000 kN·m能級強夯處理后，根據夯前、夯后標貫試驗、靜力觸探、多道瞬態面波測試和平板載荷試驗等檢測手段綜合分析，結論如下：

1)淺層土地基承載力特征值以及模量主要以載荷試驗來確定，深層土地基承載力和模量主要以標貫試驗和靜探試驗確定。本區域地基承載力特征值與壓縮模量的分層統計建議值如表5所示。

表5 地基承載力特征值與壓縮模量分層統計表

2)根據標貫、靜探和面波等方法對夯前、夯后的檢測結果對比，綜合判定本區強夯有效加固深度為13 m。

3)根據標貫試驗結果，按照建筑抗震設計規范判定，有效加固深度范圍內的砂土液化現象已消除。

4)A1區施工和檢測期間，地基土受到雨水浸泡，載荷試驗沉降量較大，建議后期進行地基處理施工、檢測工作時，采取合理排水措施，避免雨水浸泡；竣工后場地應注意保護。

5)后期地基處理施工過程中，如遇淺層3 m以內存在淤泥等軟弱土層時應及時清理換填，以免影響強夯加固效果。

[1] GB 50021-2001，巖土工程勘察規范(2009年版)[S].

[2] JGJ 94-2008，建筑樁基技術規范[S].

[3] JGJ 106-2003，建筑基樁檢測技術規范[S].

Research on 15 000 kN·m energy dynamic compaction test of deep sand foundation

LV Ben-chao1LV Yun-feng2

(1.ZhengzhouJinchengReal-estateCo.,Ltd,Zhengzhou450000,China; 2.Henan4thConstructionCo.,Ltd,Kaifeng475000,China)

According to the dynamic compaction design and test requirements, the paper researches some coastal 15 000 kN·m energy dynamic compaction test of deep sand foundation, the paper adopts various measures, including the standard penetration tests before and after the compaction, the static sounding, the multitrace transient surface test and the plate loading capacity tests, analyzes the consolidation effect of the dynamic consolidation, and achieves some valuable conclusions.

deep sand, dynamic compaction test, inspection

1009-6825(2014)15-0068-03

2014-03-17

呂本超(1965- )，男，工程師； 呂云峰(1975- )，男，工程師

TU472.31

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