换填强夯联合法地基加固试验研究

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1、文章编号：1009—9441《2013)02—0023—03换填强夯联合法地基加固试验研究口口葛文慧(山西职业技术学院，山西太原030006)摘要：提出用换填法-9强夯法相结合的方法进行地基加固。现场试验中，挖出上覆软弱土层换填力学性质良好的砾砂和中粗砂，分别进行了强夯试验。通过对强夯试验区进行载荷试验和动力触探试验，研究了换填土的种类、换填深度、强夯能级对地基加固的效果，以及对地基有效加固深度和地基土强度的影响。关键词：换填法；强夯法；换填深度；地基加固；地基有效加固深度；地基承载力中图分类号：TU

2、472．3文献标识码：A引言近年来随着我国城市人口的不断增加，一些影响城市环境的大型工业企业陆续移址到市郊，其厂房、大型设备等对地基的承载能力和限制沉降量也更加严格，单独采用强夯法对地基加固往往很难达到预期的效果，因此多采用强夯法和其他地基加固方法结合。对于上覆厚度不大的软弱土层，可以采用换填法将处理范围内的软弱土层挖去，换填强度高、压缩性小的材料，然后对换填后的地基进行强夯处理，能够保证地基加固效果。本文对某地区的换填法与强夯法联合地基加固进行了试验研究，以期研究换填土的种类、厚度和强夯能级对地基有

3、效加固深度和强夯后地基土强度的影响规律，供参考。1试验场地地质条件根据钻探，场地勘察深度范围内无不良地质作用，场地地基土在钻探深度内自上而下依次为：耕土0．2～0．7m，杂填土0．4—2．2In，粉质黏土0．6～5．7m，粉土0．4—2．9m，细砂0．7～3．8m，中砂0．3～8．4m，粉质黏土0．1～0．5in，淤泥质粉质黏土0，6～1．2m，粗砂0．8～5．5m，砾砂0．3～5．7m，中砂1．1～6．1m，粗砂0．4—1．4m，粉质黏土0．1～1．9m，粗砂1．9m，中砂1．3～2．3m，粉质黏土

4、0．2in，细砂2．6—3．8171。场区地表以黏性土为主，工程地质较差，要求处理后的地基土在8m深度范围内承载力>300kPa，变形模量Eo>15MPa。若单独采用强夯法处理上覆软弱黏性土层，经现场试夯，地基承载力及变形模量均无法达到设计要求，在有效加固深度上也很难达到预期效果，所以试验采用换填与强夯结合的方法加固地基土。2换填土力学性质填料选用级配良好的砾砂和中粗砂，对选中的填料取样做颗粒级配分析试验，不均匀系数C。>5，曲率系数c，范围在1～3，最大粒径>200mm，含泥量≯5％。砾砂和中粗砂的

5、粒径累计曲线如图1和图2所示。1008060402000080604020()＼001010．10．O粒径／mm(常用对数刻度)图1砾砂粒径累计曲线示意图{＼＼＼l0．i0．0粒径／mm(常用对数刻度)图2中粗砂粒径累计曲线示意图由粒径累计曲线可以看出，砾砂的颗粒大小较为分散，而中粗砂的颗粒大小较为均匀，但级配均>5，为级配良好的换填土。3试验方案挖除上覆软弱土层，分别回填力学性质良好的砾建材技术与应用2／2013·23·砂和中粗砂，然后进行强夯。试验采用3种能级强夯，分别为1000kN·m、2000

6、kN·m、3000kN·m。强夯点采用正方形布置，夯点间距的选择以强夯影响的扩散进行计算。由于换填土为相对较松散的砂类土，开始时每次夯击的沉降量较大，所以采用边夯边填的方法，控制每个夯点最后两击的平均夯沉量<50mm，并保证夯坑周围地面不发生过大的隆起。试验区采用6个换填区，1号区为换填深度6m的砾砂，2号区为换填深度4lrt的砾砂，3号区为换填深度2m的砾砂；4号区为换填6m的中粗砂，5号区为换填4rn的中粗砂，6号区为换填2m的中粗砂。强夯机选择30t履带吊车，夯锤选择15t和10tN种类型，夯锤

7、直径2．52m。先进行第1遍点夯施工，连续夯击，夯击次数达到设计锤击数后进行下一点的夯击。第1遍点夯完成后，用铲车将夯坑填平，进行第2遍点夯施工。4试验结果和分析1号区和4号区在3个能级的强夯下得到的夯击次数与夯击沉降量的关系曲线见图3和图4。E{豳

8、连是捐．

9、袈夯击次数Nl234567891011121314151617图31号区夯击次数与夯击沉降量的关系曲线051015202530夯击次数N123456789lO1112131415161-]图44号区夯击次数与夯击沉降量的关系曲线由图3和图4可以

10、看出，换填土的种类对夯击沉降量和夯击能的影响不大。在1000kN·in能级夯击下，砾砂与中粗砂均开始沉降量较大，然后趋于稳定，说明后期的夯击对土的压实和固结效果不明显；在3000kN·in能级夯击下，在多次夯击下仍有较大的沉降量，说明较大的能级对土的扰动较大，土体结构尚未达到稳定，夯击对土重新产生了破坏作用，很难达到稳定固结的作用；在2000kN·rn能级夯击下，夯击沉降量随着夯击次数的增加呈现逐渐减小的趋势，最后趋于零，说明夯实效果很好。这表明夯击能并