深回填区强夯地基设计与思考

于 恒 兵

(中煤科工集团重庆设计研究院有限公司，重庆 400016)



深回填区强夯地基设计与思考

于 恒 兵

(中煤科工集团重庆设计研究院有限公司，重庆 400016)

通过工程案例，介绍了深回填区强夯地基的设计思路及关键控制点，并对强夯完成区域进行了检测评价，指出受填土性质、方式、深度等因素影响，某些实测参数与规范值存在差异，在进行同类工程设计时应结合当地经验合理选用。

回填土，强夯施工，地基设计，承载力

1 工程概况

1.1 工程地貌

本工程位于湖北省恩施市，场地地貌单元属构造、剥蚀低山，原有微地貌属山坡、沟谷、沟槽，现整个场区已高挖低填整平，地形地貌有较大改变，现有场地地势平坦，拟建场地填土深度3.32 m～30.7 m左右。

方案设计前对现场进行了走访和资料收集，现场情况如图1所示。

1.2 工程地质

根据勘察公司2014年7月编制的本项目岩土工程初步勘察报告，岩土层性质见表1。

表1 工程地质分层表 m

2 强夯地基设计

本项目建筑功能为厂房及库房，结构形式为门式刚架轻型钢结构。初设阶段主体结构基础采用大直径机械成孔灌注桩基础，为节约成本及节省工期，施工图设计时拟采用夯实后填土地基为基础持力层，为满足承载力及变形需要，对填土地基进行强夯处理。

2.1 夯击能及有效加固深度

强夯的有效加固深度既是反映处理效果的重要参数，又是选择地基处理方案的重要依据，可借鉴强夯法创始人梅那(Men-ard)公式H≈乘以0.34～0.8的修正系数预估，也可根据《建筑地基处理技术规范》6.3.3条进行查表，具体以原位检测为准。

填土不大于6 m：单击夯击能E=1 000 kN·m，有效加固深度4.0 m。

填土大于6 m：单击夯击能E=3 000 kN·m，有效加固深度6.0 m。

2.2 承载力特征值

根据填土性质借鉴相关文献资料并结合当地经验，要求强夯后地基承载力特征值fak≥200 kPa。压实填土承载力统计如表2所示。

表2 压实填土承载力统计 kPa

2.3 压缩模量

根据柱底轴力，按假定地基承载力特征值初算基础尺寸，在满足《建筑地基基础设计规范》第5.3.4条基础沉降量与沉降差的前提下，反算Es。

要求强夯后0 m～6 m范围内压缩模量Es≥10 MPa，6 m以下综合压缩模量Es≥4.5 MPa。

2.4 压实系数

根据《建筑地基基础设计规范》6.3.7条，要求强夯影响范围内土层压实系数不小于0.96。

2.5 加强夯设计

为保证强夯地基承载力，在柱网轴线8 m宽度范围内设计加强夯，单击夯击能E=5 000 kN·m，加固深度8.0 m。

2.6 试夯点的选择

试夯点的选择应具有代表性，针对填土深度、填土性质应选择具有代表性的试夯点，场地内共选取三个试夯点，浅回填区一个，深回填区两个，每个试夯点面积为20 m×20 m。设计应根据试夯检测结果调整或修改强夯技术方案。

2.7 临空面处理

从图1可知，地块回填并未全部完成，场地东侧存在临空面。为保证强夯质量，确保施工及后期使用安全，对于临空侧区域按照图2进行构造处理。

对于填土边坡，应该进行防护处理，临时边坡建议采用坡率法放坡后挂网喷浆，永久边坡可以采用坡率法放坡后进行格构支护。

强夯地基承载力、压实系数等参数检测，应在强夯施工结束2周后进行。

3 检测与评价

强夯完成后委托第三方检测单位对强夯区域进行了承载力、密实度等指标检测。

3.1 浅层平板静载荷试验

场地内均匀布置23个浅层平板静载荷试验点，根据规范加荷分级不应少于8级，最大加载量不应小于设计要求的2倍，设计承载力特征值为200 kPa，因此，要求最大加载不小于400 kPa[1]。

检测结果见表3。

表3 浅层平板静载荷试验结果汇总表

最大载荷沉降平均值22.91 mm，承载力特征值载荷沉降平均值8.72 mm。检测结果表明，除个别点外，填土夯实后均匀性较好。

以1号实验点为例，累计加载以及累计沉降统计如表4所示。

表4 1号试验点浅层平板静载荷试验表

1号试验点加载过程p—s，s—lgp，s—lgt曲线如图3～图5所示。

从图3可知，在加载到400 kPa时，总沉降量为22.57 mm，未超出压板边长的6%，p—s曲线平缓，未出现陡降。从图5可看出，各级荷载所对应的时程曲线平坦，以上情况表明该试验点地基受压尚未进入极限状态，承载力有一定余量。

3.2 动力触探

强夯区内均匀布置139个动探孔，检测结果显示18个动探孔在1.5 m～5.2 m内存在软弱夹层，8个动探孔显示强夯材料级配差，中间夹有大的块石，其他动探孔均匀性较好，动探击数满足要求。

对不合格区域进行强夯材料钻孔取样，如是强夯材料的原因，可采用换土后重新强夯，如是施工原因，要求施工单位对该区域重新进行强夯施工。

3.3 压实系数

试夯后检测压实系数最低值λc=0.90，最高值λc=0.92，均低于设计要求0.96，借鉴当地强夯经验数据，粉砂土压实系数无法达到规范值0.96，经专家论证，在保证承载力和压缩模量的基础上，要求压实系数λc≥0.92即可。

4 总结及建议

为避免回填土沿基底接触面失稳，可采用基底改造技术对填土与原状地貌接触面进行改造，方法有基底处挖台阶、抗滑短桩、麻面爆破等。笔者认为台阶法是一种简单有效的方法，回填前去除边坡表面杂物、腐土质。平整出宽度不小于2 m的台阶，随台阶宽度增大，边坡稳定性越好，要求台阶成2%～4%的反坡[2]，能有效避免后期回填土的整体滑移。

填土时建议采用分层回填，分层夯实。强夯法对土体的加固深度总是有限的，对于深回填地基，土体在自重作用下的固结沉降是无法避免的。

强夯施工前，应保证回填土四周的有效约束，当回填土存在临空面时，设计应对临空面回填土水平尺寸、放坡坡率提出相关要求。

应有效解决场地四周雨、污水及地下水对场地填土的不利影响，场地四周设置围堰切断雨、污水或设置排水管网将雨、污水疏导至市政排水设施，防止由于地下水侵蚀，造成场地地基掏空，进而引起的建筑地基或场区地面下沉、下陷。

5 结语

对于深回填土地基，受到填土性质、填土方式、填土深度等的影响，地基土的力学性能有较大的差异，当采用夯实填土地基作为基础持力层时，应本着严谨的态度，在借鉴当地经验数据的同时，严格进行现场原位检测，并以检测数据为设计及施工依据，合理的选择基础形式，不但能有效节约工期，还有较大的经济效益。

[1] JGJ 79—2012,建筑地基处理技术规范[S].

[2] 杨静梅.填方边坡基底造型技术研究[D].重庆：重庆大学硕士学位论文，2007.

On design and consideration for dynamic compaction foundation in deep backfill areas

Yu Hengbing

(CCTEGChongqingEngineeringCo.,Ltd,Chongqing400016,China)

According to the engineering cases, the paper introduces the design ideas and key controlling points for the dynamic consolidation foundation in deep backfill areas, undertakes the test and evaluation of the dynamic completed areas, indicates some differences between the tested parameter and regular value affected by the backfilled soil property, approaches and depth, and illustrates the reasonable selection for local experience in the design for similar projects.

backfilled soil, dynamic consolidation construction, foundation design, loading capacity

1009-6825(2016)24-0062-03

2016-06-18

于恒兵(1983- )，男，高级工程师

TU472.31

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