強夯地基處理在聯(lián)東U谷·長沙望城產(chǎn)業(yè)中心的應(yīng)用探析

賀桂超

中航長沙設(shè)計研究院有限公司 湖南 長沙 410014

1 工程概況及地質(zhì)情況

1.1 工程概況

聯(lián)東U谷·長沙望城產(chǎn)業(yè)中心一號地一期工程位于望城縣。一期工程共有18棟廠房。為2層或3層，房屋高度11.6m或15.6m，采用框架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)尺寸為8.0mx8.0m，層高為7.2m+3.9m或7.2m+4.2m+3.9m，鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋（7.2m層高結(jié)構(gòu)考慮后期夾層，在4.2m標高處設(shè)置外圈梁，并考慮后期夾層荷載），根據(jù)建設(shè)方要求基礎(chǔ)采用獨立柱基，持力層為粉質(zhì)粘土或經(jīng)強夯處理后的回填土。

1.2 場地地質(zhì)情況

本工程場地原始地貌單元屬剝蝕殘丘及山間洼地，地勢東南高、西北低，回填土深度為0～12m。場地內(nèi)覆蓋層主要由第四系人工填土層、第四系沖洪積粉質(zhì)黏土層及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層組成，基巖為冷家溪群第三巖組泥質(zhì)板巖。地層分布從上至下依次為：人工填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、全風(fēng)化泥質(zhì)板巖、強風(fēng)化泥質(zhì)板巖。

2 強夯法簡介

2.1 強夯法適用條件

強夯法主要適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。

2.2 強夯加固優(yōu)缺點

主要優(yōu)點是施工速度快，工期短；節(jié)約投資；工序簡單，操作方便等。

但是施工時噪聲和振動較大，不宜在人口密集的城市及夜間施工。可采用在夯區(qū)周圍設(shè)置隔振溝以減少對附近建筑物的影響。

2.3 強夯法設(shè)計的主要參數(shù)

強夯設(shè)計時應(yīng)確定以下主要參數(shù)：有效加固深度；錘重和落距；夯擊能；夯擊次數(shù)；夯擊遍數(shù)；夯點布置；夯點間距；夯擊之間間隔；夯前標高[1]。

3 實例分析

現(xiàn)以聯(lián)東U谷·長沙望城產(chǎn)業(yè)中心為例，對強夯處理地基過程及設(shè)計、施工遇到的問題進行分析說明。

3.1 夯擊區(qū)域劃分

根據(jù)地勘報告提供的資料，本工程場地填土厚度分布差異較大，為節(jié)省工程造價及工期，對不同厚度填土，采用不同的強夯能級進行強夯。填筑厚度在8m～10m范圍內(nèi)，采用6000kN.m能級；填筑厚度在6m～8m范圍內(nèi)，采用4000kN.m能級；填筑厚度在2m～6m范圍內(nèi)，采用3000kN.m能級；填筑厚度小于2m時，可只用1000kN.m能級。

為保證強夯施工過程中道路安全及對減少對周邊環(huán)境影響，強夯施工前在強夯區(qū)域和道路之間設(shè)置隔振溝。

3.2 強夯技術(shù)參數(shù)

本工程強夯夯錘直徑2.0～2.6m，采用兩遍點夯，夯點布置按梅花式布點。

對強夯區(qū)域內(nèi)存在淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土或軟弱夾層應(yīng)進行特殊處理。對于軟弱層位于基底以下大于5m時采用夯擊能6000kN.m進行處理；對于軟弱層位于基底以下小于5m時采用夯擊能4000kN.m進行處理，并在基底以下設(shè)置1m厚的級配砂卵石墊層。

3.3 施工順序

強夯施工前，應(yīng)做好施工組織，嚴格按照施工順序進行施工。不同能級區(qū)域分界處應(yīng)先進行高能級施工，再進行低能級施工，滿夯施工應(yīng)統(tǒng)一進行。相鄰強夯區(qū)域存在高程差時，先施工較低處，再施工較高處。

3.4 降排水方案

土層中含水率對強夯質(zhì)量有重要影響，因此在施工前應(yīng)做好場地的降排水措施。排水溝沿強夯分區(qū)邊界線布置。降水過程中必須對地下水位進行控制，水位控制靠在降水區(qū)域埋設(shè)水位管控制，水位降低到距地表5.0m才能夯擊，且應(yīng)低于夯坑坑底面以下2m。

3.5 試夯試驗

強夯正式施工前應(yīng)在每個夯擊能區(qū)域選擇一個有代表性的區(qū)域進行強夯試驗，每塊強夯試驗面積不應(yīng)小于20m×20m。根據(jù)初步確定的強夯參數(shù)，進行現(xiàn)場試夯，待強夯試驗結(jié)束2周后，對試夯場地進行檢測，并與夯前測試數(shù)據(jù)進行對比，檢測強夯效果，以確定工程采用的各項強夯參數(shù)。

強夯時起夯面標高暫定為擬建建筑物最高±0.00以下0.5m，預(yù)估夯沉量為0.5m。根據(jù)試夯結(jié)果調(diào)整起夯面標高，滿足起夯面標高-實際夯沉量=基礎(chǔ)底標高+0.3m，由于分區(qū)內(nèi)各建筑物±0.00標高不一，為減少后期土方整平費用，在第三遍滿夯后應(yīng)盡量將夯后標高控制在分區(qū)內(nèi)各棟建筑基礎(chǔ)底標高以上300mm。

3.6 強夯后地基檢測

在試夯施工結(jié)束14天后，可對強夯后地基承載力、變形模量和壓縮模量進行檢測，以達到設(shè)計提出的承載力不小于160KPa，強夯深度范圍內(nèi)地基土壓縮模量不小于5MPa的要求。

從試夯后的靜載荷試驗報告中看出，幾個點的沉降量均很小，在極限承載力為320KPa時，平均沉降量為10mm左右，說明夯后表層壓縮模量達到設(shè)計要求；從p-s曲線中還可看出，在極限承載力為320KPa時，曲線并未出現(xiàn)明顯拐點，說明承載力還有上升空間。

3.7 強夯后基礎(chǔ)設(shè)計

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB 5007-2011）的規(guī)定，本工程場地進行強夯處理后，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級應(yīng)按乙級考慮，除滿足承載力要求外，還應(yīng)按地基變形設(shè)計。

根據(jù)檢測結(jié)果，基底承載力高于160KPa，滿足設(shè)計要求，可按獨立柱基進行設(shè)計。

4 結(jié)束語

（1）強夯法暫無理論公式，因此試夯非常重要，通過試夯可確定強夯施工時的技術(shù)參數(shù)；

（2）擬建場地的填土采用強夯地基處理后，密實度、承載力提高，有效影響深度可滿足變形要求的深度，強夯處理效果明顯，強夯后可作為建筑物的基礎(chǔ)持力層；

（3）強夯處理后的地基要同時滿足承載力和變形的要求，承載力易于達到要求，沉降往往占控制因素，在沉降計算時可通過加大基礎(chǔ)面積，使基底附加壓力小于0.75倍地基承載力特征值，從而達到規(guī)范要求的沉降值。