强夯法在块石回填土中的应用与效果文档格式.docx
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加固深度;
浅层平板载荷试验;
重（II动力触探试验;
强夯地基
中图分类号:
TU472.3+1文献标志码:
A文章编号:
1008-6749（200705-0073-05
TheApplicationoftheDynamicCompaction
MethodtotheRock-backfillandtheEffect
JiangGuozhong1,JinYong2
（1.LishuiArchitectureDesign&
ResearchInstitute,LishuiZhejiang323000,China;
2.LishuiConstructionQualitySupervisionandInspectionCenter,LishuiZhejiang323000,China
Abstract:
Dynamiccompactionhasmanymerits,suchassimpleequipmentsneeded,easyconstruction,applicabletovarioussoils,economicalcosts,shortprojecttimeandexcellentimprovementeffects.BasedonacaseofDynamiccompactionimprovementofabackfillsoilinafactory,theimprovementeffectsofDynamiccompactionappliedtobackfillsoil,mostlyconsistingofrocks,areintroduced.
Keywords:
rock-fill;
dynamiccompaction;
energyofdynamiccompaction;
consolidationdepth;
shallow-layerloadplatetest;
heavy（IIdynamicsoundingtest;
dynamiccompactionfoundation
随着城市工业化进程的加快,土地资源的日益紧缺,用地（特别是工业用地配置矛盾已日见凸显,故在低山丘陵区能否利用低丘缓坡等较丰富的土地资源,经改造整理作为工业用地将是一项较有价值的新课题。
通过丽水水阁工业园区的建设,我们在（山坳、坡麓及河漫滩等地势低洼部位的回填土中采用强夯法进行地基处理积累了一定的经验。
1工程概况
K公司与H公司均位于丽水水阁工业园区W区块,平面接近正方形,总用地面积约40589.8m2（约
*收稿日期:
2007-05-14
作者简介:
蒋国忠（1963-,男,浙江缙云人,工程师。
74丽水学院学报2007年
60.8亩。
W区块原始地貌为瓯江河漫滩,地形开阔地势较低,原始地形标高多介于53.0~55.0m。
根据工业区总体规划要求回填后该区块地面标高达到61.0m左右,填土层厚6.0~8.0m,填料主要来自园区北西侧剥蚀残丘上爆破开挖出来的大块石、块碎石、石渣及风化残积土等,块石母岩岩性主要为粉砂岩和含砾砂岩,直径0.5~2.5m不等,回填过程主观随意,各成分杂乱堆填,回填时间多在1年以内,土体处于疏松状态,且块石之间往往有空洞存在,在干湿交替环境中易产生崩解现象。
2工程地质条件
2.1地层结构
（1素填土:
色杂,有紫红、灰黄等色,表面干燥其余稍湿,成分主要为风化岩块（大块石、碎块石、石渣及风化土等,大块石含量大于50%,直径0.5~2.5m不等,岩性主要为粉砂岩、含砾砂岩,大块石之间常有空洞,层厚多介于6.0~8.0m,局部3.5~4.5m,回填时间小于1年。
（2耕植土:
灰~灰黑色,湿,层厚0.30~0.40m。
（3粉细砂:
灰黄色,湿,结构松散,分布较广,层厚0.5~1.5m。
（4圆砾:
灰~灰黄色,局部深灰色,湿,结构中密为主,局部稍密状,砾卵石含量55%~65%,砂粒含量35%~40%,含泥5%~10%,埋深多大于7.5m,层厚介于6.5~9.0m。
该圆砾层系瓯江冲积形成,含水丰富,估计单井出水量大于200t/d。
（5风化粉砂岩:
紫红色,湿,埋深多大于13.0m,除表面有厚0.5~0.8m强风化层外,其余均为中微风化岩,岩层完整性较好,岩芯多呈短柱-长柱状,岩芯采取率75%~85%,RQD约55%~60%,岩芯极限抗压强度多介于20.0~35.0MPa,属较软岩,岩体基本质量等级为IV级。
2.2水文地质特征
根据勘察报告场区地下水主要贮存在（4层圆砾中,为孔隙潜水,水量比较丰富,但地下水水位埋深多大于6.0m,补给来源主要为大气降水,填土空隙大,大气降水通过填土层很快渗入深部地层,故表面素填土中含水极少,透水性好。
3上部结构特征及基础方案的选择
拟建物除各一幢综合楼为5层（框架结构外,其余生产车间（各2幢均为单层,钢结构,层高大于8.0m。
根据上部结构结合地基土特征,本工程可选用的基础方案有桩基础和强夯处理后的复合地基。
因桩基础持力层埋深大,且地下水丰富,故基桩施工只能选择冲击成孔或钻孔灌注桩,桩身砼浇注应采取水下灌注法,从成孔工艺、灌注砼至成桩工期长且造价较高,且填土中有大块石施工难度较大。
而采用强夯法进行地基处理具有工期短、造价低等优点,尽管强夯法在处理以块石为主的填土地基过程中会因填土厚度不同、块径差异等因素处理不好而导致产生不均匀沉降等缺陷,但通过合理调整强夯技术参数（夯击能量、夯点间距及夯击次数等,同时加强监理,精心组织施工,以上问题可以得到有效解决,故本工程最终采用了强夯处理后的复合地基。
4强夯加固机理
强夯法亦称动力固结法,强夯法是法国梅那（menand技术公司首创的一种地基加固方法,它通常以大吨位的起重机械将80~300kN的重锤提升至6~40m的高处自由下落,利用重锤自由下落产生的强大冲击能在地基土中产生强烈的冲击波和动应力对土体产生作用,从而达到提高地基强度降低其压缩性,改善土的振动液化条件以及提高土层均匀程度的目的。
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
5强夯法主要技术参数的设计
5.1机械设备
本次强夯选用的强夯施工机械为QU40强夯机和W1001型强夯机,最大起重能力400~500kN,另配
履带吊带龙门架,采用机械提升气动脱钩自由落体式夯击。
5.2夯击能与有效加固深度
根据有关规范再结合本工程夯区范围素填土中块石含量高、粒径大,但层厚适中（6~8m等特点,本工程点夯夯击能取2000kNm,满夯夯击能取800kNm,有效加固深度按下式估算:
H=K
（mh/10,
（1
式中H为加固深度（m,m为锤重（kN,h为落距（m,K为有效加固深度影响系数,本工程取
K=0.60。
本工程填土厚度6~8m,单击夯能取mh=2000kNm,加固深度H=0.6
2000/10=8.5m>
8m。
本工程点夯选用160kN和180kN两种夯锤,满夯选用160kN夯锤,经强夯处理后要求生产车间地基承载力特征值fak150kPa,综合楼地基承载力特征值fak180kPa。
5.3夯点布置与夯击次数
夯点呈梅花型布置,第一遍点夯时夯点间距取66m（综合楼,77m（车间,第二遍点夯时夯其中间（图1,点夯的夯击能为2000kNm（车间和2250kNm（综合楼,锤落距为12.5m,要求毎点夯击6次（车间和8次（综合楼,毎点夯击2遍,且毎遍最后两击的平均夯沉量不大于5cm来控制,满夯的夯击能不小于800kN,锤落距为5m,
前后夯印一半搭接,满夯一遍。
因强夯区填土中所含块石、碎石多,填料中含水率很低,因而采用连续夯击。
（a要求承载力150kPa（b要求承载力180kPa
图1点夯的夯点布置
6质量检验与效果分析
整个场区强夯结束2周后,甲方委托有资质的检测单位进行了18个点浅层平板载荷试验（压板试验和10个钻孔共596段次重（动力触探试验。
6.1压板试验
承压板面积11m2,正方形钢板（厚25mm。
试验成果见表1和表2,说明如下:
（1车间各试验点最大荷载均为300kN,总沉降量4.35~21.00mm之间,卸荷回弹量介于3.18~12.30m,各试验点均未达到极限荷载,曲线未见有明显的比例界限。
根据有关规范规定按相对变形即沉降量与承压板边长的比值（s/d=0.01~0.015所对应的荷载值为地基土承载力特征值fak,故fak=150kPa。
（2综合楼各试验点最大荷载均为360kN,总沉降量3.79~5.08mm之间,卸荷回弹量介于2.74~3.53mm,各试验点均未达到极限荷载,曲线未见有明显的比例界限。
根据有关规范规定按相对变形即沉
75
第5期蒋国忠,金泳:
降量与承压板边长的比值（s/d=0.01~0.015所对应的荷载值为地基土承载力特征值fak,故fak=180kPa。
表1浅层平板载荷试验成果统计表（H公司
试验编号试验面
积/m2
最大试
验荷载
/kN
沉降量
/mm
残余沉
降/mm
回弹量
回弹率
/%
强夯地
基承载
力特征
值/kPa
对应的
试验点
部位
1#1.03006.332.433.9061.611502.34H公司2#1.03004.891.713.1865.031501.931#车间3#1.03006.222.114.1166.081502.65
4#1.03005.191.703.4967.241501.68H公司5#1.03005.602.143.4661.791502.842#车间6#1.03006.062.173.8964.191502.60
7#1.03603.791.052.7472.301801.52H公司8#1.03605.081.563.5269.291802.07综合楼9#1.03605.072.063.0159.371801.69
表2浅层平板载荷试验成果统计表（K公司
1#1.03006.252.283.9763.251502.70K公司
2#1.03004.350.843.5180.691501.901#车间3#1.03006.262.094.1766.611502.53
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