深厚砂层地基15 000 kN·m能级强夯试验研究

吕本超 吕云峰

(1.郑州金成房地产有限公司，河南 郑州 450000； 2.河南四建股份有限公司，河南 开封 475000)

深厚砂层地基15 000 kN·m能级强夯试验研究

吕本超1吕云峰2

(1.郑州金成房地产有限公司，河南 郑州 450000； 2.河南四建股份有限公司，河南 开封 475000)

依据强夯设计和检测要求，对某沿海深厚砂土地基15 000 kN·m能级强夯试验进行了研究，并采用夯前、夯后标贯试验、静力触探、多道瞬态面波测试和平板载荷试验等检测手段，对强夯加固效果进行了分析，得出了一些有参考价值的结论。

深厚砂土，强夯试验，检测

1 概述

强夯法是反复将重锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。强夯法适用于处理砂土、素填土、杂填土和粉性土等，在处理深厚砂土地基中，主要用于压实砂土、消除砂土液化性，提高地基承载力、减少工后沉降为目的。

本文通过某沿海深厚砂土地基15 000 kN·m能级强夯试验研究，对强夯加固效果进行分析，为类似场地工程强夯设计和施工检测提供参考。

2 强夯设计和检测要求

15 000 kN·m强夯设计参数如下：

1)第一、二遍采用15 000 kN·m能级强夯，夯点间距为10 m，第二遍点为第一遍夯点插点。

2)第三遍夯点加固夯采用8 000 kN·m能级，在一、二遍点之间插点。

点夯和加固夯收锤标准均按最后两击平均夯沉量不大于200 mm，当达不到设计要求时可进行调整。

3)第四遍和第五遍满夯分别采用3 000 kN·m和1 000 kN·m能级各一遍，夯印搭接1/4，每点2击。

4)夯后14 d安排检测，检测手段包括平板载荷试验、静力触探、标贯试验和面波测试。

试验区夯点布置见图1。

3 施工情况

采用专用强夯机，夯锤重为46.6 t，锤径为2.5 m，落距为32.2 m。

试验区表层1 m下有淤泥质粉质黏土层，厚度在0.5 m左右，该层的存在导致A1区夯坑单击夯沉量、累计夯沉量偏大，施工期间需进行夯坑填料。第一、二遍点夯(15 000 kN·m)夯击数在12击～13击，夯坑累计夯沉量在5 m～8 m之间，期间需填料2次～3次。第三遍加固夯(8 000 kN·m)夯击数在10击～12击左右，A1区夯坑深度1.9 m～2.6 m，A2区夯坑深度1.7 m～2.1 m。点夯后进行两遍满夯施工，能级分别为3 000 kN·m，1 000 kN·m(锤重18 t，锤径3.2 m)，锤印1/4锤直径搭接，每夯点2击。

A2夯区具有代表性的夯点(A2-B3，A1-B2，A9-B9)累计夯沉量与夯击数关系曲线见图2。

试验场地地面标高较夯前下沉约100 cm。

4 试验检测结果

夯后采用平板载荷试验、静力触探、标贯等手段进行检测，各检测结果如下。

4.1 标贯试验结果分析

夯前、夯后典型标贯击数对比曲线详见图3～图5，根据夯前、夯后标贯结果分层统计成果见表1。

根据标贯检测结果，经过15 000 kN·m能级强夯后，有效加固深度的土层均匀性得到较好的改善，有效加固深度为14 m；有效加固深度范围内，砂土液化现象已消除。

4.2 静力触探试验检测结果分析

根据夯前、夯后的静力触探试验检测结果统计分析如表2，表3所示。

表1 标贯确定地基承载力和压缩模量统计表

表2 A1区静探检测结果统计表 MPa

表3 A1区静探确定地基承载力和压缩模量统计表

根据静探检测结果可以得出，A1区经过15 000 kN·m能级强夯后，有效加固深度的土层均匀性得到了改善，有效加固深度为13 m。

4.3 多道瞬态面波测试检测结果分析

A1区面波测试剪切波速对比曲线如图6～图8所示，通过夯前、夯后面波测试剪切波速曲线对比分析，A1区经过15 000 kN·m能级强夯以后，地基的均匀性得到了改善，有效加固深度为15 m。

4.4 平板载荷试验检测结果分析

A1区平板载荷试验P—S曲线见图9。

根据载荷试验结果，3个载荷试验点均加载至最大加载量500 kPa，P—S曲线没有出现陡降，S—lgt曲线也没有出现明显弯折，3个点均没有加载至地基土破坏；根据规范，缓变形P—S曲线，承载力特征值取S=0.01b对应的荷载，且不大于最大加载量的一半，判定1号点、2号点的地基承载力特征值为250 kPa；3号点试验期间由于地基土受雨水浸泡，沉降量较大，地基承载力特征值为241 kPa。根据强夯施工和检测结果，考虑到3号点受降雨影响，本试验区夯后地基承载力特征值建议取250 kPa。夯后载荷试验结果统计见表4。

表4 A1区夯后载荷试验结果统计表

地基承载力建议值取250 kPa，压缩模量建议值取25 MPa。

5 结论和建议

A1区经过15 000 kN·m能级强夯处理后，根据夯前、夯后标贯试验、静力触探、多道瞬态面波测试和平板载荷试验等检测手段综合分析，结论如下：

1)浅层土地基承载力特征值以及模量主要以载荷试验来确定，深层土地基承载力和模量主要以标贯试验和静探试验确定。本区域地基承载力特征值与压缩模量的分层统计建议值如表5所示。

表5 地基承载力特征值与压缩模量分层统计表

2)根据标贯、静探和面波等方法对夯前、夯后的检测结果对比，综合判定本区强夯有效加固深度为13 m。

3)根据标贯试验结果，按照建筑抗震设计规范判定，有效加固深度范围内的砂土液化现象已消除。

4)A1区施工和检测期间，地基土受到雨水浸泡，载荷试验沉降量较大，建议后期进行地基处理施工、检测工作时，采取合理排水措施，避免雨水浸泡；竣工后场地应注意保护。

5)后期地基处理施工过程中，如遇浅层3 m以内存在淤泥等软弱土层时应及时清理换填，以免影响强夯加固效果。

[1] GB 50021-2001，岩土工程勘察规范(2009年版)[S].

[2] JGJ 94-2008，建筑桩基技术规范[S].

[3] JGJ 106-2003，建筑基桩检测技术规范[S].

Research on 15 000 kN·m energy dynamic compaction test of deep sand foundation

LV Ben-chao1LV Yun-feng2

(1.ZhengzhouJinchengReal-estateCo.,Ltd,Zhengzhou450000,China; 2.Henan4thConstructionCo.,Ltd,Kaifeng475000,China)

According to the dynamic compaction design and test requirements, the paper researches some coastal 15 000 kN·m energy dynamic compaction test of deep sand foundation, the paper adopts various measures, including the standard penetration tests before and after the compaction, the static sounding, the multitrace transient surface test and the plate loading capacity tests, analyzes the consolidation effect of the dynamic consolidation, and achieves some valuable conclusions.

deep sand, dynamic compaction test, inspection

1009-6825(2014)15-0068-03

2014-03-17

吕本超(1965- )，男，工程师； 吕云峰(1975- )，男，工程师

TU472.31

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