∥广西城镇建设／／ 编辑一刘琚设计一姜瑶 强夯法处理湿陷性黄土的工程实例 口张永生 ｌ摘要】强夯法是处理湿陷性黄土的一种常用的有效方法，其处理湿陷性黄土施工质量容易控制，需要的地面资源很 少，检测也相对简单。本文通过工程实例，介绍强夯法在处理非自重湿陷性黄土工程中的设计、检测及处理效果。 【关键词】强夯法；湿陷性黄±；工程；实例 【文章编号】１６７２—７０４５（２０１４）１０—０１４４—０３ 【中图分类号】ＴＵ４４４ 【文献标识号１ Ｂ １工程简介 该项目是大型氯碱化工项目，抗震设防烈度 ７。，设计基本地震加速度值０．１５ｇ，设计地震分组 为第一组，设计特征周期０．３５ｓ，建筑场地类别Ⅱ 类，场地土不产生地震液化。勘探深度内，场地岩 性，上部为湿陷性粉土，ｆ 为１４０ｋＰａ，压缩模量 Ｅｓ为８．３２ＭＰａ；下部为Ｑ２粉质黏土，无湿陷性， 其间分布有山前洪积角砾层，地基均匀性较差。场 １８０ｋＰａ，局部范围内地基承载力特征值ｆ 不小于 ２５０ｋＰａ，压缩模量Ｅｓ不小于１０ＭＰａ。 （２）要求处理湿陷性，处理范围应大于建筑 底层平面面积，超出建筑物外墙基础外缘的宽度， 每边应大于处理土层厚度的１／２，并不应小于２ｍ； 地基处理厚度对于乙类建筑不小于地基压缩层的 ２／３，且不小于４ｍ，下部未处理湿陷性土的剩余沉 降量小于１５０ｍｍ。地基处理厚度对于丙类建筑不 小于２ｍ，且下部未处理湿陷性土的剩余沉降量小 于２００ｍｍ。以主项一次盐水及原盐储运的强夯处 地湿陷性粉土为非自重湿陷性黄土，其物理性质表 现为自然孔隙率较大，与其他土质相比在自重作用 下不会产生自然沉降；化学性质体现为非自重湿陷 理及检测进行分析和对比，该建筑主体为框架结 构，地基的湿陷性等级为丙级。 性黄土自身含有细小的氯化钠、氯化钾、氯化钙等 晶体，这些晶体存在化学键作用，土质本身无法在 自身作用下产生沉陷变形，但遇水后，土质晶体溶 解，化学键也随之消失，导致黄土本身出现沉陷变 形，等水分蒸发干后又重新生成化学晶体，使土体 发生微膨胀。现场图片如图１所示。 ２设计要求 该项目地质情况比较复杂，起始应力变化很 大，设计对地基要求如下： （１）一般建筑物地基承载力特征值ｆ 不小于 图１现场图片 ｔ４４一ＣＩＴＩＥＳＡＮＤＴＯＷＮＳＣＯＮＳＴＲＵＣ￣ＯＮＩＮＧＵＡＮＧＸＩ一广西城镇建设 ＞工程技术 ３方案比选 根据该项目的具体情况，进行了以下地基处理方 案的比选。 增加单点的夯击数，确保处理深度满足设计要求。区 域采用２５００ＫＮ・Ｍ能级二遍成夯处理工艺。 具体施工顺序：第一遍采用２５００ＫＮ・Ｍ能级平 锤强夯，夯点间距为５ｍ Ｘ ５ｍ，正方形中间插点布置 （见图２），收锤标准按最后２击平均夯沉量不大于５ｃｍ 且击数不小于１０击控制，施工完成后及时将夯坑原地整 （１）换土垫层法：黄土地基经常采用换土垫层 法，换填厚度一般不应超过３ｍ，否则不经济。该工程 处理后的承载力虽然可满足要求，但剩余湿陷性不一 定满足，因此从经济效果和实际应用方面考虑，不能 选用换土垫层法。 平；第二遍为１００ＫＮ・Ｍ能级平锤满夯，每点夯２击， 要求夯印１／４搭接，以夯实地基浅部填土，满夯后平整 （２）桩基础：该工程对地基承载力要求在 场地。 １８０ｋＰａ左右，通过强夯或换土垫层法即能满足要求， ， 、 ， 且通过强夯可消除或部分消除湿陷性。桩基础对软土 ｌ 深度较大的地基处理效果好，但造价高，并且需多次 ＿ 搬运施工机械，施工过程较烦琐。该工程软土深度不 、 ， 大，因此选用桩基础也不合适。 ｌ （３）强夯法：强夯法在处理流塑～软塑的黏性土 ｌ 、 、 等地基方面加固效果明显，采用强夯法施工具有设备 简单、节省劳力、工期较短、经济易行等优点。其加 图２第一遍夯点布置图 固深度不宜超过７ｍ。 因此，通过方案比选，该工程选用强夯法进行地 ５强夯检测 基处理。 ５．１浅层平板载荷试验 试验共完成浅层平板载荷试验１４个点，对现场实 ４强夯的施工方案 测荷载和沉降数据进行整理、计算，并绘制对应的荷 ４．１工程特点及难点 载一沉降（ｐ－ｓ）曲线、沉降～时间对数（ｓ—ｌｇｔ）曲 （１）场地主要岩性复杂，分布不均匀。场地内仅 线（见图３及表１）。载荷试验曲线Ｐ—Ｓ曲线无明显的 ②层粉土具有中等～强烈湿陷性，其失陷系数随深度 陡降段。取ｓ／ｂ＝０．０１（ｂ为承压板的宽度）对应的荷 加深，总体呈减弱趋势。 载，其值均超过最大加荷量的一半，因此取最大加荷 （２）场地地基含水量低。 量的一半作为承载力特征值。各试验点均满足其极差 （３）施工进度要求紧。 不超过平均值的３０％，因此取其平均值为该土层的地 ４．２施工设备 基承载力特征值。 强夯机规格型号：Ｗ２００Ａ；夯锤： ２．５×１８ｔ； ５．２标准贯入试验（或重型动力触探试验） 全站仪；水准仪；等等。 试验共完成标准贯入试验点１３个，检测深度内地 ４。３施工方法 层主要由粉土和碎石土组成，依旧规范及统计结果， 为避免强夯后大量开挖土方，采取开挖基础标高 给定地基土的承载力特征值在１８０ｋＰａ～２００ｋＰａ。 以上０．５ｍ后再进行强夯，场地的土层厚度比较均匀， ５．３湿陷性试验 基本控制在设计夯击能的有效处理深度范围，但局部 对一次盐水及原盐储运进行地基土湿陷性土工试 场地的原状软弱土层较薄，设计处理深度较大，此时 验，完成探井３个，探井位置：１＃探井１．０ｍ～２．０ｍ 表１荷载及沉降数据表 工程名称：一次盐水及原盐处理 试验点号：１、２ 测试日期：２０１Ｏ一１１—１０ 压板面积：１．００ｍ 荷载（ｋＰａ） ０ ３６ ７２ １０８ １４４ １８０ ２１６ ２５２ ２８８ ３２４ ３６０ 累计沉降（ｍｍ） ０．００ ０．８４ ２．２０ ３ ６２ ５．４２ ７ ８４ １０．４８ １３．５９ １７．０８ ２１．５３ ２６ ４５ 荷载（ｋＰａ） Ｏ ３６ ７２ ｌ０８ １４４ １８０ ２１６ ２５２ ２８８ ３２４ ３６０ 累计沉降（ｍｍ） ０．００ ０ ４７ １．Ｏ２ １．９４ ３．３４ ４＿９６ ７．０２ ９．３５ １２ ００ １５．１２ １８．６６ ∥广西城镇建设∥ 编辑一刘辖设计一姜瑶 图３ ｐ－ｓ曲线、ｓ—ｌ 曲线 为碎石土、２．０ｍ一２．５ｍ为粉土、２．５ｍ以下为碎石 （２）在选择强夯法施工时，～定要考虑施工地点 应距离居民区５０ｍ以外为宜。 土，取原状土样１个；２撑探井Ｏｍ～２．３ｍ为碎石土、 ２．４ｍ～３．２ｍ为粉土、３．２ｍ以下为碎石土，各取原状 （３）桩基必须考虑土遇水沉降引起的负摩阻，尤 其在湿陷性土层覆盖较厚或者有较深回填土的区域。 土样１个；３＃探井１ｍ～２ｍ为碎石土、２ｍ～２．５ｍ为 粉土、２．５ｍ以下为碎石土，各取原状土样１个，共３ （４）施工现场平整度要求较高，大型的强夯机自 身爬坡能力较差，施工现场坡度一般小于１０％，现场 夯点范围内的小石块要人工消除，防止重锤落下，砸 飞石块伤人。 个。室内浸水压缩试验表明，所取土样湿陷系数８ ｓ在 ０．００１～０．０１０，均小于０．０１５，地基土已不具湿陷性。 ６试验结论 结合标准贯入试验（或重型动力触探试验）数据 及静载荷试验数据，综合判定处理后的地基承载力特 征值达￣Ｏ２２０ｋＰａ，处理了碎石土以上覆盖粉土的湿陷 ［参考文献】 ［Ｉ］ＪＧＪ ９４～２ｏＯ８，建筑桩基技术规范［Ｓ］． ［２］ＧＢ ５００２５－－２００４，湿陷性黄土地区建筑规范［Ｓ］． 性，压缩模量远超过设计要求，同时改善了整个场地 土不均匀性质，处理效果明显，满足设计要求。 综合考虑强夯法施工周期较短，平行施工较为方 ［３］ＧＢ ５０００７－－２００２，建筑地基基础设计规范ＩＳ］． ［４］ＪＧＪ ７９—２ＯＯ２，建筑地基处理技术规范［Ｓ］． ［５］张大利，徐云博．某工程湿陷性黄土地基处理方案比选［Ｊ］． 四川建材，２０１１，３７（４） ７９ ８Ｏ． 便，能最大限度地加快施工进度，夯点的总沉降量在 ０．５ｍ～０ ８ｍ ［６］ＩＪ］ｎ龙，汪海涛，等．软土地基处理方案的选择及强夯置换的 应用［Ｊ］．北方交通，２０１１（４）．２９—３１． 【作者简介】 ７设计及施工注意事项 （１）强夯法适用于连片开发的建筑群，应统一 施工，尤其适用于工业建筑设备基础及地下管网繁多 的建筑。 张永生，硕士，讲师，现任职于山西工程技术学院建筑工程系。 【收稿日期】２０１４—０９—１５ １４６一ＣｒｅＥＳＡＮＤＴＯＷＮＳＣＯＮＳＴＲＵ￣ＩＮＧＵＡＮＧＸＩ一广西城镇建设
