中能量級強夯處理飽和粉土地基的應用研究

徐 堯

摘要:利用中能量強夯法處理深厚的黃河沖擊粉土地基。并通過單點夯試驗、孔隙水壓力試驗、靜力觸探試驗和載荷板等原位試驗評價了強夯的加固效果,獲得了強夯法加固該工程的單擊夯擊能、單點夯擊數和每遍夯時間間隔等施工參數,從而有效的指導強夯法處理地基的施工。

關鍵詞:強夯;粉土;孔隙水壓力

中圖分類號:TU472.3文獻標識碼:B文章編號:1009-8631(2009)12-0064-02

強夯法由法國 Menard 技術公司首創,是將很重的錘提到一定高度,給地基以沖擊。該方法應用十分廣泛,但理論落后于實踐,其施工參數的確定經驗性強,因此強夯原位試驗成為確定其施工參數與科研的有效手段。

本工程是飽和粉土地基,采用強夯加固地基,利用試驗確定其施工參數,要求地基經過處理后承載力標準值fk大于120,有效加固深度7~8m。

1、試驗區工程地質情況

主要土層的物理力學性質指標如下

①粉土(低液限粘土):褐黃色,含云母碎片,針狀孔隙發育,稍有砂感,稍密,稍濕～濕。厚2m左右

②粉土(低液限粘土):灰色、褐黃色夾褐灰色,含鐵錳質氧化物斑點,少量小姜石,局部地段相變為粉砂,稍密~中密,厚4m左右

①～②層天然地基承載力較低,100kPa左右;①和②層為高壓縮性土。

地下水位較高,位于自然地坪以下-1.5m。

2、強夯施工參數

夯三遍。第一遍為預夯,單擊夯能3000kN.m,夯點按7.0×7.0的矩形布置;第二遍夯點為矩形布置,間距為7.0×7.0,單擊夯能2000kN.m;第三遍滿夯,單擊夯能800kN.m。

3、單點夯試驗數據分析

3.1單點夯試驗概況

在強夯施工過程中,做了單點夯擊試驗。試驗時離夯點中心2m、2.5m、3m、3.5 m、4.5m處布置測試點,測試了不同擊數時各測點的隆起和夯點夯沉。得到了有效夯實系數曲線。這里定義的有效夯實系數a=(夯沉體積-隆起體積)/夯沉體積。

3.2單點夯試驗規律

由有效夯實系數曲線,可以得到土體達到最佳夯實效果時的夯擊數。由圖可見3000kN.m夯第7擊時,曲線趨于水平,說明夯坑的夯沉量基本不變,即3000kN.m單擊夯能的最佳夯擊數是7擊。同理2000kN.m夯的最佳夯數8擊。

7、結論

通過超靜單點夯試驗、孔隙水壓力試驗、靜力觸探試驗和載荷板試驗,可以確定強夯施工參數。

第一遍夯,單擊夯擊能為3000kN?m,其單點夯最佳擊數為7擊;第二遍夯,單擊夯擊能為2000kN?m,其單點夯最佳擊數為8擊。

兩遍夯間隔時間為24h,這時固結度可達到85%以上。

地基有效加固深度大致為7~8m。加固后強夯區的承載力為250kPa。

參考文獻:

[1] 龔曉男.地基處理手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,1999:255-266

[2] 葉書鱗.地基處理[M].北京:中國建筑工業出版社,2004:30-42基金項目:濟南大學科研基金項目(Y0516)

作者簡介:徐堯(1976- ),男,山東濟南人,講師,碩士。