强夯置换法在软土地基处理中的应用

维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第１１期　・１３２・　２　０　０　７年４月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｌ０ｊ．３３Ｎｏ．１１　Ａｐｒ．　２００７　文章编号：１００９　６８２５（２００７ｌ　１１　０１３２　０２　强夯置换法在软土地基处理中的应用　付慧平　摘要：简单地介绍了强夯置换法，结合工程实例，在研究了工程地质特征的基础上，叙述了试验及施工方案，并对其结　果进行了检测，总结了强夯置换施工中的经验，以促进强夯置换法的发展。　关键词：强夯置换法，软土地基，地质特征，施工　中图分类号：ＴＵ４７２．３　文献标识码：Ａ　强夯置换法是指利用重锤夯击排开软土，向夯坑内回填块　５％－－２０％，分布不均，层底深度１５．７　ｍ，压缩模量推荐值为Ｅｓ＝　０　ＭＶａ，属中压缩性土，地基承载力特征值　＝１４０　ｋＰａ。　石、碎石、砂或其他颗粒材料，最终形成块（碎石）墩，块（碎石）墩　１０．与周围混有砂石的夯间土形成复合地基，其承载力和变更模量有　⑤粉质粘土（Ｑ夸　），上部为褐黄色，下部为灰黄色，灰与黄　较大的提高，而块（碎）石礅中的空隙为软土孔隙水的排出提供了　斑杂状混杂，硬塑～可塑，饱和，韧性好，干强度高，局部有腐质痕　层底深度１７　ｍ，平均压缩模量为Ｅ　＝８．１９　ＭＶａ，属中压缩性　良好的通道。经过强夯置换法处理的地基，既提高了地基强度，　迹，又改善了排水条件，有利于软土固结。　土，地基承载力特征值Ｌｋ＝１８０　ｋＰａ。　１　工程概况　该工程位于宁波市镇海工业开发区１３－１３区域工业厂房项　⑦砂砾石混粘性土（Ｑ｛ｌ　），褐黄色，紫红色，褐灰色，中密～　密实，湿、粘性土含量占２０％～５０％，分布不均，局部为粉质粘土　混砂砾石，砾石粒径以ｌ　ｃｍ～５　ｃｉｎ为主，局部有大块石，风化强　目，典型车间设计为排架结构，柱距６　ｍ，柱下基础及砖墙下　条形基础，１８　ｍ跨预制空腹屋架、钢筋混凝土槽形屋面板。上部　建筑设计对地基的要求主要有以下几点：１）经处理后的地基承载　力特征值：２００　ｋＰａ（柱下基础）、１５０　ｋＰａ（车间内部地坪）；２）　烈，部分呈土状、砂状，胶结好，层底深度１７．８　ｍ，平均实测标贯击　数Ｎ＝４９．２击，属低压缩性土层，地基承载力特征值　＝２４０　ｋＰａ，　此次勘察未揭穿此层。　置换后的碎石墩深度：６　ｍ（柱下基础），４．５　ｍ（车间内部地　３试验与施工方案　在大面积强夯施工前，在选定的区域进行了试验，投入的主　坪）；３）沉降要求：单个柱基最大沉降不大于１００　ｒ／ｌ／ｎ，建筑物主体　２５　ｔ履带式起重机一台（提升高度１８　ｍ，起重量２５　ｔ，　沉降引起的倾斜率不大于相邻柱中心距的０．００２　０，车间内部地　要设备有：自动脱钩装置），２０　ｔ夯锤（直径１．８　ｍ，柱形），１５　ｔ夯锤（直径２　ｍ，　坪最大沉降量不得大于８０　ＩＴｌ／ｎ。　２地质特征　工程所在区域原地貌为地势平坦的稻田，常有积水。由于征　地拆迁完成时间较早（约提前地基处理前２年），利用附近高速公　路隧道弃碴进行堆载预压，弃碴高度约２　１２１左右。强夯置换正是　利用弃碴进行。勘探区域揭露深度范围内典型地层自上而下叙　述如下：　扁圆柱形），配套选用压路机、装载机两台、挖掘机一台、自卸汽车　数台运输石碴。　试夯时先采用柱形锤（２０　ｔ）进行强夯，数击（一般为３击～　５击，表层硬壳层破坏后）即出现起锤困难、陷锤等情况，无法继续　施工。根据现场实际情况，决定先采用扁形锤（１５　ｔ，底面直径较　大）进行置换，采用对柱网点单击夯能为２　２００　ｋＮ・ｍ，单点夯击　２２击；对车间地坪夯点采用单击夯能２　２００　ｋＮ・ｍ，单点夯击１０　击进行置换，施工中随击数的增加，当起锤困难、地下水量较大　时，及时向夯坑内补碴，再进行夯击。上述工序完成后，在试验区　①回填碎石土（　），青灰色，中密，成分以凝灰岩碎石、块石　为主，粒径２　ｃｍ－－６０　ＣＴＩ１为主，局部有粒径１００　ｃｍ～２００　ｃＦｎ的大　块石。厚底深度０．６　ｍ～２　ｍ即弃碴。　进行了静载试验和揭露检查置换深度检验，结果为承载力满足设　②粉质粘土（Ｑ　），黄色～褐灰色，软可塑，湿～饱和。该层　计要求，但在柱网位置置换深度达不到设计要求的６　ｒｎ。经初步　层位较稳定，俗称宁波地区硬壳层，层底深度１．２　ｍ，平均压缩模　处理。此时的地基承载力已明显提高，２５　ｔ柱形的小直径夯锤具　量Ｅ＝４．４１　ＭＶａ，属中～高压缩性土，地基承载力特征值Ｌｋ＝　备了施工条件。为满足建筑物沉降要求，置换深度必须达到６　ｒｎ　９５　ｋＰａ。　的设计条件，又用柱形锤对柱网夯点进行了二次置换，采用单击　③】淤泥质粉质粘土（Ｑ　），灰色，流塑，饱和。局部为淤泥、　夯能为３　０００　ｋＮ・ｒｎ，单点夯击１５击的办法进行了二次置换处理。　淤泥质粘土，含有少量腐殖质，表层局部有薄层泥炭，该层层位稳　在夯点分两个批次强夯置换完成后，及时用石碴将夯坑填　定，普遍分布，层底深度７．９　ｍ，平均压缩模量Ｅ＝１．８３　ＭＶａ，属　平，用挖掘机挖除桩间隆起的土方，石碴填平，最终采用１５　ｔ扁形　高压缩性土，地基承载力特征值　＝４５　ｋＰａ。　锤，８００　ｋＮ・１２１的单击夯能，夯点搭接５０（３Ｉｎ，每夯点两击进行满　③２淤泥质粉质粘土（Ｑ　），灰色～青灰色，软塑～流塑，饱　夯，随后推土机推平场地，压路机平整压实。　和，千层状土，为粉砂与淤泥质土互层状土，微层厚度约２　ｒＩｌ＇ｌＴｌ￣　４检测　５　１Ｔｔｌｎ。含少量贝壳碎片，局部有粉砂薄层，该层层位稳定，普遍　施工结束后，随机抽取夯点进行浅层平板载荷试验和重型动　分布，层底深度１３．３　ｍ，平均压缩模量Ｅ　＝２．６２　ＭＶａ，属高压缩　探试验以及地基土工试验，下面主要介绍静载试验和动力触探检　性土，地基承载力特征值　＝７０　ｋＰａ。　测情况。　④２砾砂（Ｃａｍ￣），灰色，灰黄色，松散～稍密，含有粘性土，含量　收稿日期：２００６．１２　２８　浅层平板载荷试验设备：５０　ｔ千斤顶，１．０　ｍ２承载板，反力系　作者简介：付慧平（１９７２　），男，工程师，华铁工程咨询公司，北京１０００５５　维普资讯 http://www.cqvip.com 第３３卷第１１期　２　０　０　７年４月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣｒＵＲＥ　Ｖｏ１．３３　Ｎｏ．１１　Ａｐｒ．２００７　・１３３・　文章编号：１００９．６８２５（２００７）１１．０１３３—０３　薄壁管桩加固软土地基施工技术　王宝旭　摘要：介绍了薄壁管桩加固软土地基的施工工艺，提出了施工过程中可能出现的问题以及处理方法，并介绍了有关预　防处理措施，以供类似工程参考借鉴。　关键词：地基，薄壁管桩，施工工艺，质量控制　中图分类号：ＴＵ４７１．８　文献标识码：Ａ　为了保证桩与土共同承担荷载，并调整桩与桩之　软土地基处理包括挖除换填、抛石挤淤、设置垫层、超载预压　成复合地基时，袋装砂井、塑料排水板、粉喷桩、碎石桩、砂桩、铺设土工织物等一　间竖向荷载及水平荷载的分担比例，以及减少基础底面的应力集　在桩顶设置褥垫层，从而形成现浇薄壁管桩复合地基。　系列施工方法。振动沉模现浇混凝土管桩技术采取振动沉模自　中问题，动排上现场灌注混凝土而成管桩，具体步骤是依靠沉腔上部锤头　１　施工工艺　的振动力将内外双层套管所形成的环形腔体在活瓣桩靴的保护　１．１施工准备　下打人预定的设计深度，在胶体内现成浇筑混凝土，之后振动拔　１）调查施工场地的地下及地上影响打桩的高空及地下障碍　管，在环形域中土体与外部的土体之间便形成混凝土管桩。在形　统采用长４．０　ｍ×４．０　ｍ的堆载架上面堆放配重，观测系统采用　两个电测位移计和５０　ｔ压力传感器。试验成果见表１。　表１试验成果表　试验编号　Ｎ４　Ｈ１４　Ｂ１６　相对于承载力控制指标而言，置换深度应当作为主要的控制　较大的单击夯能虽然在置换深度处理上效果明显，但在施工前期　受地质条件，施工比较困难，应当先提高表层承载力，以保障　设备顺利作业和机械、人员的安全。　为达到置换深度的指标，采用夯深坑、少喂料的办法在实际　施工中效果明显，但夯坑不能太深，以不陷锤、人可以操作挂钩为　徐州建筑工程研究所生产的ＪＣＱ＊５０３Ｃ型的静力载荷测试仪及　指标，且施工中不容易达到。采用底面直径较小、大吨位的夯锤，　试验最大荷载，／ｋＰａ　对应沉降量／ｍｍ　单点承载力特征值／ｋＰａ　对应沉降量／ｍｍ　４００　１４．０７　４００　１１．４１　４００　１５　００　限；另外，软土地基在置换后，地面会抬高，在计算置换深度以及　０００时需考虑此因素。　由表１可知，强夯置换处理的地基承载力特征值满足２００　ｋＰａ的　确定建筑物±０．由于强夯置换法只是利用强夯作为形成夯坑的手段，故而不　要求。　为了检测强夯置换墩体的密实度和着底情况即置换深度，又　受强夯理论的两遍夯孔之间的时间间隔所限，在挖除桩间隆起的　推平第一遍夯坑后，即可进行第二遍夯孔施工，缩短施工时　进行了重型动探检测。操作中采用重６３．５　落锤，配备自动脱　土方，钩装置，落距７６　ｃｍ，将重型探头连续、均匀贯入到墩体中，记录每　间。同样强夯理论中的有效加固深度表与软土地基强夯置换处　１０　ｃｍ的贯人击数。　经检测表明，所测Ｂ６孔顶部６．１５　ｍ，Ｈ１６号孔顶部６．２　ｍ　２００　３．９５　２００　３．３４　２００　３．９５　理深度出入较大，应依据动力触探、明挖揭露等方法进行检验。　６结语　强夯置换法应用于软土地基处理，本例有其特殊性，现场有　Ｎ８号孔顶部６．２　ｍ重型动探击数高，平均击数为６２．９击，标准　值为５９．８击，此深度范围内，强夯置换墩体呈密实状态，下部重　弃碴利用，场内运输距离短，费用少，较宁波地区应用较广泛的沉　型动探击数变小，强夯置换墩密实度降低，推测为碎石与淤泥质　管灌注桩而言，施工时间短、经济效益明显，但在实际应用中需慎　土的混合物，检测结果满足设计要求的６　ｍ深度。　重选择，必须先进行试验确定施工方案，并检验试验的处理效果。　参考文献：　版社．２０００．　５强夯置换施工巾的体会　排除场内积水及地下渗水，这也是置换效果的关键。本例中在夯　１］龚晓南．地基处理手册（第二版）［Ｍ］．北京：中国建筑工业出　强夯置换法处理软土地基，排水是关键，首先要挖好排水沟，　［ＧＪ　７９—２００２，建筑地基处理技术规范［Ｓ］．　坑深度达到２　ｍ～２．５　ｍ左右时，即不同程度出现地下水，严重影　［２］Ｊ７－程施．７－质量的检测与分析　响施工和处置效果，实践说明及时排水能达到方便施工、提高置　［３］张舟，樊怀华．强夯处理地基．换效果。　［Ｊ］．山西建筑，２００６，３２（６）：１１１—１１２．　Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｅａｖｙ　ｔａｍｐｉｎｇ　ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｓｏｆｔ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ＦＵＨｕｉ－ｐｉｌａｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｈｅａｖｙ　ｔａｍｐｉｎｇ　ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ，ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ　ｉｔｓ　ｔｓｔ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｅｕｃｔｉｒｏｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｓｔｕｄｙｉｇ　ｅｎｇｉｎｎｅｅｒｉｎｇ　ｇｅｏｌｏｇｉｃ　ｆｅａｔｕｒｅ，ｃｈｅｃｋｓ　ｉｓ　ｒｅｔｓｕｌｔｓ，ａｎｄ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｉｎ　ｈｅａｖｙ　ｔａｍｐｉｇ　ｒｅｐｌｎａｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｈｅａｖｙ　ｔａｍｐｉｎｇ　ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｖｙ　ｔａｍｐｉｇ　ｒｅｐｌｎａｃｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ，ｓｏｆｔ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｇｅｏｌｏｇｉｃ　ｆｅａｔｕｒｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　收稿日期：２００６．１１．２９　作者简介：王宝旭（１９７１．），男，工程师，辽河石油勘探局筑路工程公司路面工程处，辽宁盘锦１２４１２０