地基处理方法论文

地基处理方法论文

【摘要】经过强夯后，土体密实度有很大提高，1000kN？m 和2000kN？m的压实度更是达到95%以上，随着间歇时间的加长压实度还会有所增长。干、湿密度相对强夯之前有较大提高，达到了地基加固目的。

0 引言

山区地基处理方法，主要有振动碾压法、冲击碾压法和强夯法三种。在具体情况下，根据各地区的地质条件不同，三种方法通常可以单独使用或组合使用。振动碾压是通过重型振动压路机，由牵引车带动非圆形轮滚动，多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合，沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业，形成高振幅、低频率的冲击压实原理。冲击碾压通过压路机在工作中，用牵引车拖动三边弧形轮子向前滚动时，压实轮重心离地面的高度上下交替变化，产生的势能和动能集中向前、向下碾压，形成巨大的冲击波，通过边弧形轮连续均匀的冲击地面，从而使原土体更加均匀密实，从而达到加固地基的目的，但要求压实轮速度较高。强夯法是1969年法国Menard技术公司首创的一种地基加固方法，亦称为动力固结法，在国内外已获得广泛的应用。我国于1978年前后初次进行了强夯法试验，起初仅用于处理砂石和碎石地基，后来由于施工方法的改进和排水条件的改善，逐步应用到细粒土地基，如低饱和度的粉土与黏性土、杂填土等地基等。强夯法由于具有加固效果好、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料和施

工费用低等优点，在工程界得到广泛应用。国内对于强夯压实方法应用已相当广泛，但基本都是砾石、碎石填料地基，而对于大面积粉质粘土地基的强夯处理还没有先例，本文将对陇南成州民用粉质粘土地基使用强夯法处理进行试验研究。

1 工程概况

1.1 工程概况

工程位于陇南市成县店村镇石家沟。等级为4C，长度为2800m，道面宽度45m，两侧各设1.5m宽道肩，总宽48m。最大填方高度52.35m，最大挖方高度61.74m。

1.2 工程地质与水文资料

该区域工程地质条件自上而下依次为：

①填土层：层厚0.10～2.30 m。黄褐色，土质不均匀，以耕土为主，表层含大量腐殖质和植物根系，局部含少量姜结石颗粒及基岩碎屑等，稍潮，稍密。

②粉质粘土层：埋深0.1～2.30 m，厚度0.20～29.40 m。依地形起伏变化较大。黄褐色-红褐色，土质较均匀，具水平层理，见空隙、虫孔，局部裂隙较发育，分布有粉土薄层。

③强风化基岩层：埋深0.10～30.20 m，厚度3.00～5.80 m，半成岩，砖红色，矿物成分以蒙脱石、绿泥石、高岭石、白云母、长石、石英等为主，分布有灰白色、灰绿色粗砂岩及砂砾岩薄层，表层局部含钙质结核。

④中风化基岩层：埋深4.00～34.00 m，勘测厚度1.20～46.80

m（未穿透），依地形起伏变化较大。半成岩，砖红色，矿物成分以蒙脱石、绿泥石、高岭石、白云母、长石、石英等为主，分布有灰白色、灰绿色粗砂岩及砂砾岩薄层。

试验场地内粉质粘土层厚度一般均小于9 m，又由于需要清除地表至少0.5 m厚度的植物土，故剩余粉质粘土厚度一般小于8 m。

2 强夯试验

由于工程位置填方较高，因此如何保证高填方地基及填筑体的稳定性，以减少填方的不均匀沉降。比选山区常用地基处理方法：振动碾压法由于影响深度较浅，无法达到8 m的粉质粘土深度；冲击碾压虽然影响深度可以达到，但由于其对施工条件要求高，本工程由于地处山区，不利用冲击碾压设备的施工，无法达到施工效果；而强夯法则可弥补前两种方法的缺点，达到施工要求。故本工程拟采用强夯法对地基进行加固处理。

强夯法根据不同的夯击能、夯击遍数对地基加固效果以及经济指标比较，选择较为经济合理的夯击能及夯击遍数，为后期大面积处理及整个填筑体施工提供合理的施工参数。

（1）利用不同的夯击能进行加固深度和加固效果的试验；

（2）对原状土和不同夯击能的夯击效果进行检验；

（3）通过夯后检测确定地基处理效果，推算土的压实度。

施工时将填料含水量控制在最优含水量，填料处理采用两遍点夯一遍满夯的方法，在点夯时，要对每一夯点的能量，夯击次数，每次夯坑沉陷量、夯击坑周围土的隆起量以及埋设测点要进行量测和记

录，并注意夯击振动的影响范围和程度。点夯完成后，按设计要求进行满夯：1）点夯施工完成，等孔隙水消散到设计要求以后，进行满夯施工；2）满夯施工主要加固点夯夯坑底标高以上部分的夯间土；3）满夯施工一般采取1/3锤径双向搭接，夯击遍数、每点击数以及搭接均应保证，不得出现漏夯现象。夯点间距、夯击遍数等。施工每完成一遍，需现场测定其密实度。

3 试验结果对比分析

3.1 原地基强夯试验参数分析

根据现场施工实际情况，采用夯底面积4.9㎡，重量为23.8t的夯锤根据不同的提升高度控制能级。试验采用不同的夯击能级和击数，对比能级与击数之间的优化关系。试验过程中，通过及时观测夯坑的下沉量确定夯击次数。对于不同能级夯击次数以及下沉量。

随着夯击能级的增加，夯坑深度不断增加，土体逐渐密实；单击夯坑夯沉量随夯击次数增加，增长幅度逐渐减小。开夯前几击夯沉量较大，曲线呈陡升趋势，随着夯击次数的增加，每击夯沉量逐渐变小。6～7击以后每击夯沉量增量较小且变化不大，夯沉量与夯击次数的关系曲线在8～10击后开始收敛，试验观测1000kN？m 和2000kN？m隆起量较小，夯击效果较好，3000kN？m 和4000kN？m隆起量较明显，夯击效果减弱。

3.2压实度及影响深度试验参数分析

压实度是地基密实度和稳定性的重要依据，而有效加固深度是选择地基处理方法的重要依据，反映处理效果的重要参数，也是地基经

强夯加固后各项指标满足设计要求。土体的加固影响深度是地基处理方法重点考虑的问题之一。在强夯法中，一般以梅钠德经验公式结合本地实际情况进行修正得出加固影响深度公式：

式中，为影响深度（m）；为修正系数；为锤重（kN）；为落距（m）。

经过强夯后，地基压实度得到明显的提高，加固效果显著。经强夯后，压实度基本都可达到92%以上，而1000kN？m 和2000kN？m能级的压实度达到95%以上，基本可以达到设计要求，并且经过强夯后的压实度随着时间的增长以及后续施工时增加荷载，压实度会进一步增加，从而满足工程需要。

4 结论

1）经过强夯后，土体密实度有很大提高，1000kN？m 和2000kN？m的压实度更是达到95%以上，随着间歇时间的加长压实度还会有所增长。干、湿密度相对强夯之前有较大提高，达到了地基加固目的。

2）随着夯击能的提高，虽然有效处理深度增大，但是达到要求密实度或最后三击夯沉量控制标准的击数增多，坑周回弹和肯周裂缝相应增大，不利于表层地基土压实度控制

3）由试验得出：原地基采用2000kN？m能级强夯处理；位于填方区时，2～4m厚的粉质粘土可采用2000kN？m能级强夯处理，4～6m 厚的粉质粘土可采用3000kN？m能级强夯处理，对于少量小于2m或大于6m厚的粉质粘土可采用1000或4000kN？m能级强夯处理。

参考文献：

[1] 吴立坚，杨世基.冲击碾压应用技术指南[M].北京：中国建