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1、建筑施工论文《强夯法在填土地基处理中的应用》摘要:通过工程实例总结了强夯法在厚填土地基处理中的应用,介绍了厚填土地基的基础方案选型、强夯方案设计以及强夯后地基的质量检测结果,表明所采用的强夯方案经济合理,可为今后类似工程提供参考。关键词:强夯;厚填土;检测1工程地质概况广州南湖桃源山庄位于广州市北同和路东侧,北邻在建的华南快速公路。拟建的建筑物由多栋7～11层住宅楼组成,设1层地下室,深约5m。地质勘察报告[1]揭示,场地原始地貌为低山丘陵及其边缘场地东南角位置在拟建建筑物范围内存在深度达25~45m的新近回填土,由花岗岩块、粉砂岩块及粘性土组成。该处原为采石场深
2、坑,从2003年开始分批回填,其中前期(即较深层)的回填土可能较为软弱,后期浅层的回填土则为爆山开路运来的山岗土石,浅层回填土总体固结时间约2~3年。对位于该采石场深坑范围的共20个勘察钻孔的分析统计表明,从预估的底板底算起,到微风化坑底的回填土深度为24.1~42.0m;约85%的钻孔揭示在底板底位置为花岗岩和粉砂岩块为主的碎石层,厚度为1.3~10m,约有25%的钻孔地质报告未确切反映底板底位置的地质情况,其余约30%的钻孔则为填土层,测得该层标贯击数为8~18击,按一般粘性土的经验值估算,对应的承载力特征值为220~460kPa,平均标贯击数为12.6击,对
3、应承载力经验值为310kPa。上述情况表明,经过2~3年的固结,填土已形成一定的承载能力,按由标贯击数估算的经验值,其承载力特征值远高于一般的松散填土。2基础方案选型尽管地质报告反映的填土标贯击数较高,且按平均标贯击数估算的承载力经验值可满足上部主体对地基承载力的要求,但由于填土填料混有花岗岩块、粉砂岩块和粘土,经过2~3年的固结不可能形成均匀密实的土层,标贯击数只能反映填土局部的承载力,甚至是填料块体本身的物理力学特性,填土未完成自重固结,不适宜采用天然地基。如采用预应力管桩,会由于场地填土普遍存在的花岗岩块或粉砂岩块而容易造成预应力管桩断桩或斜桩,且25~45
4、m的填土产生的负摩擦力会使预应力管桩的有效承载力降至很低。如采用钻孔桩,也会因遇到大块微风化花岗岩石时钻孔困难,冲孔也会因石块难以击碎或因岩石偏位、倾斜等而使施工难以顺利进行,且同样会因负摩擦力使桩承载力降低较多而使基础成本较高。挖孔桩桩长很大,存在施工安全隐患,且政府管理部门已不建议采用。因而采用未经处理的天然地基、预制桩、钻孔桩及挖孔桩均不可行。考虑到本工程填土主要为块石和粘土,且场地周边较为空旷,适宜采用强夯法加固,经测算,强夯法加固地基的造价约为钻(冲)孔桩的50%,工期约缩短30%。3强夯地基处理的方案设计由于填土厚度非常大,对现状地面采用高能量级强夯方
5、案不仅费用大,且加固效果差,根据已有的工程经验及规范[2]提供的参考数据,有效加固深度难以达到11层住宅建筑筏基的变形影响深度(经计算约15m),因此本工程采用了填土反开挖后分层强夯的方案,具体是将现状填土挖出至地下室底板标高以下5.0m后进行第1层强夯,夯击能取6000kN•m,加固深度约为10~12m,然后回填至地下室底板以上0.5m,进行第2层强夯,夯击能取3000~4000kN•m,以确保地基持力层15m以上的硬壳层达到11层住宅建筑筏基对地基承载力及变形的要求,保证建筑物的安全。3.1强夯技术要求⑴处理后地基承载力特征值fa≥2
6、00kPa;⑵填土层在加固处理深度范围内的变形模量E0≥25.0MPa;⑶有效加固深度范围内修正后的重型动力触探平均贯入击数N63.5≥7击;⑷加固后地基土较均匀,填土的物理力学性能得到明显改善。3.2强夯施工参数及施工分区本工程根据填土及上部建筑物情况,把场地分为A、B、C共3个强夯区,现以A区为例进行说明。A区根据填土厚度及施工顺序分为A1、A21、A22区,强夯分区如图1所示。A1区填土较厚,在现状填土挖至绝对标高43.0m后进行强夯,再回填至48.0m,进行A21、A22区的强夯施工,各区强夯参数见表1。根据本场地特点,A1、A22区采用3遍点
7、夯和1遍满夯,A21区采用2遍点夯和1遍满夯。点夯单击能见表1,单点击数由收锤标准确定;满夯单击能采用1000~2000kN•m,满夯的夯锤印搭接部分不小于锤底面积的13~15,每点2击。⑵夯点间距夯点间距的选择与夯锤大小、加固土层厚度以及土性有关。夯锤的底面积、单击能较大和土性较好时,夯点间距可适当加大,间距过小会使夯点夯击互受影响,夯击时上部土体向侧向夯坑挤出,从而造成坑壁坍塌,夯锤倾斜而影响夯击效果。此外,由于夯距太小,相邻夯点的加固效应会在浅层叠加而形成硬层,影响夯击能向深度传递,但间距过大会使夯点中间出现空挡,造成地基加固不均匀。因此,合适的夯
8、距应使夯完
