2021-4-9 | 建筑工程
軟弱地基的處理在工程設計及施工過程中經常會遇到,而強夯地基加固技術已廣泛應用于軟弱地基的處理[1],并取得顯著效果.強夯地基加固技術又稱動力固結法,是一種新的壓密地基土的處理方法,其工作原理是反復將重錘提到一定高度,使其自由落下,給地基以沖擊能量和震動能量,迫使土體孔隙壓縮,從而提高地基的強度并降低其壓縮性,以改善地基性能.現以某住宅工程為例,將這一技術的應用情況加以介紹.
1 項目概況
1.1 地形地貌
該工程位于某居住小區東側,建筑場地比較平坦開闊,地面高程68.73~79.14m,地面高差10.41m,主要由人工填土堆積;該地貌單元為山前傾斜平原,由粉質粘土、黃粘土等組成,基底板巖上部為雜填土.
1.2 地質構成
(1)素填土,黃褐色,以黏土和板巖的碎屑、塊碎石為主,少部分石英巖混合堆積而成.上部粘土含量較高,塊碎石為中等微風化的混合花崗巖,粒徑一般為40~150mm,最大達0.5m,棱角狀,較均勻,平均厚度為5m;(2)硬雜質孔隙由粉土充填,其狀態一般為可塑,上部局部見有硬塑,層厚1.9~5.8m;(3)強風化混合花崗巖.
2 地基設計技術要求
根據工程建設的設計要求,該工程場地土的設計指標為:(1)強夯后地基土承載力代表值fak,基底至基底深度6.0m為fak=220kPa;6.0m以下為fak=180kPa;有效影響深度達到7.0m.(2)強夯加固后樓基不均勻沉降應控制在規定要求范圍內,保證樓基穩定.
3 強夯地基加固施工工藝設計
3.1 有效加固深度
強夯地基加固有效加固深度應根據現場試夯、現場地質條件和工程設計要求確定,正確選用強夯錘重M和落距h,以滿足所需土層厚度H,施工時可參考表1[2]選用指標:目前我國工程實踐中,對于粗顆粒土單位夯擊能通常選1 000~3 000kN•m2,細顆粒土單位夯擊能通常選1 500~4 000kN•m2,故本工程采用單點夯擊能2000kN•m(200×10)。
3.2 強夯處理范圍
強夯處理范圍為基礎外緣外延5m.
3.3 強夯施工
強夯施工過程中嚴格按照《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)進行.場地每次回填土料控制在1m以內,經平整場地后,繼續回填土料,并簡單碾壓,然后進行強夯.夯點的布置為梅花形布點,點間距4.0m;要求點夯三遍,夯擊能2 000kN•m,采用隔行隔點跳打法,滿夯一遍.收錘標準為最后兩擊平均夯沉量不大于50mm[3],夯坑周圍地面不發生過大的隆起.
4 夯后地基質量檢測
圓錐動力觸探(DPT)是對地基土進行巖土工程評價的一種原位測試方法,該方法利用錐探頭打入土中[4],根據每打入土中一定深度的錘擊數判別土層的變化,以確定土的工程性質.具有設備簡單,測試簡便,且快速、經濟、連續等優點,可較精確測定地基土的承載力及變形模量.故采用重型(N63.5)動力觸探試驗方法,對強夯后地基土進行檢測,檢測數量依據《建筑地基處理技術規范》(JGJ79—2002)確定.本工程共設8個檢測孔,具體工作情況和測試結果分別見表2、表3.根據檢測數據并結合以往工程經驗,經綜合分析確定,強夯后的地基土承載力代表值fak為:基底至基底下6m達到240kPa,基底6m以下可達180kPa,完全滿足工程設計要求.通過對巖土層進行原位測試,根據地基土變形模量的計算公式E0=4.48 N0.755463.5,可求出地基土的變形模量[5],公式中的N63.
5用修正擊
數N代替,由此可得:基底6m處地基土的變形模量E0=24.25MPa;6m以下地基土的變形模量E0=18.86MPa,滿足要求.5 建筑物的沉降觀測結果強夯地基檢測合格后,便開始進行基礎和主體施工,每施工一層進行一次觀測,至工程完工后結束觀測.根據《建筑物沉降觀測方法》(DGJ32/J10-2006)和《建筑變形測量規范》(JGJ8-2007)的要求,沉降觀測點應布置在能全面反映建筑物地基變形特征的點位[6],所以選每棟樓的四角作為觀測點,觀測數據整理見表4. 從表4中數據可得出:(1)各棟房屋的總沉降量很小,相對沉降量均滿足國家規范規定的允許值;(2)各棟房屋后期沉降速率都小于0.04mm/d,符合國家建筑物沉降穩定的要求.該工程于2011年11月竣工,經建設單位委托有關部門對建設工程竣工驗收、檢測表明:該地基經強夯加固處理后,土體密實度明顯提高,承載力及密實度均能夠滿足設計要求.
6 結論
通過對地基土的強夯加固處理,使土體有效固結,減少孔隙比,降低含水量,加快地基土的前期固結沉量,提高地基承載力,加固后地基土承載力特征值達到要求的220kPa以上.