强夯法加固软土地基的试验研究

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强夯法加固软土地基的试验研宄张惠华（中亿丰建设集团设计研究院有限公司江苏苏州215000）摘要：软土地基强夯处理试验能够确定强夯的合理参数，从而选取合理的机械配备和质量控制方案。木文简单介绍了强夯加固软土地基的试验，并以上海某集装箱堆场强夯试验为例分析了其试验的过程，望对类似地IX试验有所帮助。关键词：强夯；软土地基；试验一、前言强夯法就是在重锤的冲击和振动作用下将地基土体中的孔隙水和气体排出，提高土的密实度，降低土的压缩性，从而提高地基的强度与承载力。由于经济建设的发展，越来越多的工程采用强夯法来对地基进行加固，特别是在沿海的软土地基以及围海造地等工程。二、强夯加固软土地基的试验1、工程概况上海某集装箱堆场工程，陆域面积约4.13&timeS;105m2。由于工程需同时加固上部吹填细砂层和下卧淤泥质粘土层，加固面积大,技术难度大,工期紧，在费用和安全都达标的情况下，一般地基加固方案无法达到预期的加固目标。通过对水泥土搅拌、压密注浆、塑料排水板堆载预压和强夯等多种方案的综合比较论证下，最后决定在现场试验的基础上采用强夯加固法对其进行加固。2、试验目的试验区位于讼江新老大堤之间的滩地上，其滩地由人工填细砂形成。南方软土地基采用强夯进行处理前需进行试验，确定夯锤质量、夯击次数、夯点间距、夯击遍数与沉降量、压实度的关系，选取合理的配备和质量控制方案，根据试验结果确定大面积施工参数。3、试验方法1、选定试验区，由施工单位在监理的指导下现场选，选定后，对场地进行平整。2、测试试夯区现状。3、布孔，绘制试验区位置平面图。4、进行试验。5、进行测试。6、施工中应对各项参数及施工情况进行详细记录。4、试验方案试验区强夯采用25t履带式吊车，夯锤为正六边形锤底直径为2.5m，锤重10t,采用自动脱钩装置，强夯加固宽度10m。试验区夯击落锤高度 8.0〜13.5m，每击能量800〜1350kN·m。相邻两遍夯击间的间隙时间初定为7d。三、试验分析1、夯坑和地面平均夯沉量试验区的夯坑沉降和平均地面沉降具有一定的变化规律，苏单位平均夯能引起的夯坑沉降和平均地面沉降随夯击遍数的增加而明显减小，说明随着夯击遍数的增加，浅层吹填细砂逐渐密实。2、孔隙水压力在第一遍第1夯点与第6夯点之间布置两组孔隙水压力仪,两组位置分别距第一遍第1夯点中心为180cm、250cm。下100mm的钢套管后埋设孔隙水压力传感器，将钢套管慢慢地提起，每提起1.5m埋设一个压力传感器，每组沿深度方向每1.5m设一个测头，共计6个。在中间一组孔隙水压力仪旁埋设•-个水位观测管。图1强夯引起的超静孔压随距离变化曲线一遍夯击吋，图1观测结果显示，在单击夯能800kN·m作用下，其水平影响范围可达4〜6m;在单击夯能1350kN·m作用下，其水平影响范围可达7〜9m。在本次试夯中，强夯的能量主要耗散在6m以上的浅层土体内。3、强夯加固深度根据一遍夯、二遍夯的孔隙水压力监测结果，一遍夯吋高程2.93m位置，孔隙水压力最大增加5.23kPa，二遍夯时最大增加2.79kPa。分层深层沉降，一適夯高程2.1m，夯击完成后沉降24mm，二適夯高程2.1m处夯击完成后沉降2mm。夯击影响深度可达到淤泥质粉质粘土夹粉砂土层。4、夯击平面影响距离根据距离孔隙水压力测试孔1.8m夯点测试结果，在夯击过程中，冋填砂土层孔隙水压力最大增高13.1kPa,其下土层孔隙水压力最大增高7.26kPa:根据距离分层沉降试孔5.25m夯点测试结果，夯击完成高程4.50m位置沉降36mm，高程2.10m的土表面沉降1mm。综合上述分析结果，强夯平面影响的距离大于5.0m。5、夯击次数经统计分析，一遍夯平均夯击13击达到设计停夯要求。二遍夯平均夯击10击达到设计停夯要求。 四、地基处理效果检测试验1、静载荷试验图3夯间点静载荷试验CH曲线分别在主夯点和夯点间做了两组静载荷试验，荷载板直径为800mm的圆形板，试验加荷方式采用分级维持荷载沉降相对稳定法（常规慢速法），分8级加载，3级卸载。试验的Q-s曲线见图2、图3,由Q-s曲线可见，曲线比较圆滑，在加荷至设汁荷载的2倍，既450kN时，未达到破坏状态。沉降s=0.012b=9.6mm对松的荷载Q大于最大加载量的一半225kN,所以承载力特征值取450kPa。试验点地基土的承载力特征值远大于设计承载力要求200kPa。主夯点最人累计沉降量10.41mm，承载力特征值450kPa，夯间点最大累计沉降量11.77mm，承载力特征值450kPa，夯点及夯间点的沉降量偏差、承载力偏差很小，说明夯后地基土是均匀的。2、动力触探和标准贯入试验本次检测工作是在载荷试验基础上进行的。动力触探和标准贯入试验共布钻孔53个，钻孔深3.3〜5.6m、间距5.75〜6.50m。现场重型动力触探主要针对置换强夯柱基部位，场区检测深度之内主要地基土为夯实后的①层压实填土、②层淤泥质粘土及经加固后的③层砂质粉土。夯后①层达到中密〜密实，厚度：0.60〜3.90m，检测反映该土层厚度平均2.87m,考虑压实填土的级配、成分分布无规律，因此均匀性一般，局部不均匀。该层钻孔中做动力触探试验30.90米，其试验修正击数6.9〜23.0击，平均值N=14.1击；②层淤泥质粘土，该层钻孔中取原样50件，做标准贯入试验20点次，.其标准贯入试验修正击数N=0.5〜2.6击，平均值N=1.5击；③层砂质粉土，该层钻孔中取原样10件，做标准贯入试验53点次，其标准贯入试验修正击数N=8.6〜18.2击，平均值N=14.9击。五、结束语采用强夯法对软上地基进行加固处理是可行的，能够使下卧层得到较好的固结。在强夯试验中要做好夯坑和地面平均夯沉量、孔隙水压力、强夯加固深度与夯击平面影响距离等的分析。此外还应通过静载荷试验、动力触探和标准贯入试验等做好强夯效果检测工作。参考文献［1 】胡修文，张唯，王坚.以吹填砂为覆盖层的饱和软粘土地基强夯试验研究［」］.岩土力学,2004年5期.［2］曾杰.关于强夯法加固软土地基的试验研究与探讨［儿城市建设理论研究（电子版），2012年4期.［3］孔位学，陆新.强夯法加固软土地基冇效加固深度研究［」］.四川建筑科学研究,2001年4期.［4］刘涛，袁敏.软土强夯法加固软土地基应用探析.工程质量,2011年11期.