建筑施工論文《強(qiáng)夯法在填土地基處理中的應(yīng)用》

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1、建筑施工論文《強(qiáng)夯法在填土地基處理中的應(yīng)用》摘要:通過工程實(shí)例總結(jié)了強(qiáng)夯法在厚填土地基處理中的應(yīng)用,介紹了厚填土地基的基礎(chǔ)方案選型、強(qiáng)夯方案設(shè)計(jì)以及強(qiáng)夯后地基的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果,表明所采用的強(qiáng)夯方案經(jīng)濟(jì)合理,可為今后類似工程提供參考。關(guān)鍵詞:強(qiáng)夯;厚填土;檢測(cè)1工程地質(zhì)概況廣州南湖桃源山莊位于廣州市北同和路東側(cè),北鄰在建的華南快速公路。擬建的建筑物由多棟7～11層住宅樓組成,設(shè)1層地下室,深約5m。地質(zhì)勘察報(bào)告[1]揭示,場(chǎng)地原始地貌為低山丘陵及其邊緣場(chǎng)地東南角位置在擬建建筑物范圍內(nèi)存在深度達(dá)25~45m的新近回填土,由花崗巖塊、粉砂巖塊及粘性土組成。該處原為采石場(chǎng)深

2、坑,從2003年開始分批回填,其中前期(即較深層)的回填土可能較為軟弱,后期淺層的回填土則為爆山開路運(yùn)來的山崗?fù)潦?淺層回填土總體固結(jié)時(shí)間約2~3年。對(duì)位于該采石場(chǎng)深坑范圍的共20個(gè)勘察鉆孔的分析統(tǒng)計(jì)表明,從預(yù)估的底板底算起,到微風(fēng)化坑底的回填土深度為24.1~42.0m;約85%的鉆孔揭示在底板底位置為花崗巖和粉砂巖塊為主的碎石層,厚度為1.3~10m,約有25%的鉆孔地質(zhì)報(bào)告未確切反映底板底位置的地質(zhì)情況,其余約30%的鉆孔則為填土層,測(cè)得該層標(biāo)貫擊數(shù)為8~18擊,按一般粘性土的經(jīng)驗(yàn)值估算,對(duì)應(yīng)的承載力特征值為220~460kPa,平均標(biāo)貫擊數(shù)為12.6擊,對(duì)

3、應(yīng)承載力經(jīng)驗(yàn)值為310kPa。上述情況表明,經(jīng)過2~3年的固結(jié),填土已形成一定的承載能力,按由標(biāo)貫擊數(shù)估算的經(jīng)驗(yàn)值,其承載力特征值遠(yuǎn)高于一般的松散填土。2基礎(chǔ)方案選型盡管地質(zhì)報(bào)告反映的填土標(biāo)貫擊數(shù)較高,且按平均標(biāo)貫擊數(shù)估算的承載力經(jīng)驗(yàn)值可滿足上部主體對(duì)地基承載力的要求,但由于填土填料混有花崗巖塊、粉砂巖塊和粘土,經(jīng)過2~3年的固結(jié)不可能形成均勻密實(shí)的土層,標(biāo)貫擊數(shù)只能反映填土局部的承載力,甚至是填料塊體本身的物理力學(xué)特性,填土未完成自重固結(jié),不適宜采用天然地基。如采用預(yù)應(yīng)力管樁,會(huì)由于場(chǎng)地填土普遍存在的花崗巖塊或粉砂巖塊而容易造成預(yù)應(yīng)力管樁斷樁或斜樁,且25~45

4、m的填土產(chǎn)生的負(fù)摩擦力會(huì)使預(yù)應(yīng)力管樁的有效承載力降至很低。如采用鉆孔樁,也會(huì)因遇到大塊微風(fēng)化花崗巖石時(shí)鉆孔困難,沖孔也會(huì)因石塊難以擊碎或因巖石偏位、傾斜等而使施工難以順利進(jìn)行,且同樣會(huì)因負(fù)摩擦力使樁承載力降低較多而使基礎(chǔ)成本較高。挖孔樁樁長(zhǎng)很大,存在施工安全隱患,且政府管理部門已不建議采用。因而采用未經(jīng)處理的天然地基、預(yù)制樁、鉆孔樁及挖孔樁均不可行?？紤]到本工程填土主要為塊石和粘土,且場(chǎng)地周邊較為空曠,適宜采用強(qiáng)夯法加固,經(jīng)測(cè)算,強(qiáng)夯法加固地基的造價(jià)約為鉆(沖)孔樁的50%,工期約縮短30%。3強(qiáng)夯地基處理的方案設(shè)計(jì)由于填土厚度非常大,對(duì)現(xiàn)狀地面采用高能量級(jí)強(qiáng)夯方

5、案不僅費(fèi)用大,且加固效果差,根據(jù)已有的工程經(jīng)驗(yàn)及規(guī)范[2]提供的參考數(shù)據(jù),有效加固深度難以達(dá)到11層住宅建筑筏基的變形影響深度(經(jīng)計(jì)算約15m),因此本工程采用了填土反開挖后分層強(qiáng)夯的方案,具體是將現(xiàn)狀填土挖出至地下室底板標(biāo)高以下5.0m后進(jìn)行第1層強(qiáng)夯,夯擊能取6000kN•m,加固深度約為10~12m,然后回填至地下室底板以上0.5m,進(jìn)行第2層強(qiáng)夯,夯擊能取3000~4000kN•m,以確保地基持力層15m以上的硬殼層達(dá)到11層住宅建筑筏基對(duì)地基承載力及變形的要求,保證建筑物的安全。3.1強(qiáng)夯技術(shù)要求⑴處理后地基承載力特征值fa≥2

6、00kPa;⑵填土層在加固處理深度范圍內(nèi)的變形模量E0≥25.0MPa;⑶有效加固深度范圍內(nèi)修正后的重型動(dòng)力觸探平均貫入擊數(shù)N63.5≥7擊;⑷加固后地基土較均勻,填土的物理力學(xué)性能得到明顯改善。3.2強(qiáng)夯施工參數(shù)及施工分區(qū)本工程根據(jù)填土及上部建筑物情況,把場(chǎng)地分為A、B、C共3個(gè)強(qiáng)夯區(qū),現(xiàn)以A區(qū)為例進(jìn)行說明。A區(qū)根據(jù)填土厚度及施工順序分為A1、A21、A22區(qū),強(qiáng)夯分區(qū)如圖1所示。A1區(qū)填土較厚,在現(xiàn)狀填土挖至絕對(duì)標(biāo)高43.0m后進(jìn)行強(qiáng)夯,再回填至48.0m,進(jìn)行A21、A22區(qū)的強(qiáng)夯施工,各區(qū)強(qiáng)夯參數(shù)見表1。根據(jù)本場(chǎng)地特點(diǎn),A1、A22區(qū)采用3遍點(diǎn)

7、夯和1遍滿夯,A21區(qū)采用2遍點(diǎn)夯和1遍滿夯。點(diǎn)夯單擊能見表1,單點(diǎn)擊數(shù)由收錘標(biāo)準(zhǔn)確定;滿夯單擊能采用1000~2000kN•m,滿夯的夯錘印搭接部分不小于錘底面積的13~15,每點(diǎn)2擊。⑵夯點(diǎn)間距夯點(diǎn)間距的選擇與夯錘大小、加固土層厚度以及土性有關(guān)。夯錘的底面積、單擊能較大和土性較好時(shí),夯點(diǎn)間距可適當(dāng)加大,間距過小會(huì)使夯點(diǎn)夯擊互受影響,夯擊時(shí)上部土體向側(cè)向夯坑擠出,從而造成坑壁坍塌,夯錘傾斜而影響夯擊效果。此外,由于夯距太小,相鄰夯點(diǎn)的加固效應(yīng)會(huì)在淺層疊加而形成硬層,影響夯擊能向深度傳遞,但間距過大會(huì)使夯點(diǎn)中間出現(xiàn)空擋,造成地基加固不均勻。因此,合適的夯

8、距應(yīng)使夯完