强夯置换法在地基处理中的应用评价

强夯置换法在地基处理中的应用评价

莫建昌

广东省建筑科学研究院集团股份有限公司

摘要：强夯置换法在软基处理中得到了广泛的应用，对提高地基承载力和控制变形有着良好的效果。本文通过具体工程案例对强夯置换法地基处理效果的检测结果分析，表明该方法在高饱和度的粉土与软塑～流塑粘性土中，经过相应工艺地基处理后，地基土力学性能得到明显改善。

Abstract:thedynamicreplacementmethodhasbeenwidelyusedinsoftfoundationtreatment,andithasagoodeffectonimprovingthebearingcapacityandcontrollingdeformationoffoundation.Thispaper,throughspecificengineeringcase,conductinganalysisoftestresultsofdynamicreplacementmethodinfoundationtreatment,showsthatthemethodinhighsaturationsiltandsoftplastic~flowmodelofcohesivesoil,afterthecorrespondinglytechnologicalfoundationtreatment,thesoilmechanicalpropertiesoffoundationcanbesignificantlyimproved.

关键词：强夯置换，地基处理，评价

强夯置换法是近年来从强夯法发展起来的一种地基处理方法,适用于处理高饱和度的粉土与软塑～流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。该方法与强夯法不同之处主要是在夯坑内填入块石等硬质材料,依靠夯锤的冲切作用,将硬质材料击入软土地基中,形成一定高度和直径的碎石墩体,与周围土体组成复合地基,达到提高地基承载力,减少地基沉降的目的。在淤泥和其他流塑状态黏性土中，宜按单墩载荷试验确定的单墩承载力除以单墩加固面积作为加固后的地基承载力，不考虑墩间土的承载力，基础传来的荷载全部由墩承担。因此，强夯置换墩除应采用单墩静载荷试验进行承载力检验外，尚应采用动力触探检验置换墩的施工质量及着底情况。本文通过对某项目的工程实例，通过对强夯置换法处理饱和软土地基的检验结果分析，评价该工法在工程应用中地基处理的效果。

1工程概况

某工程拟建1～3层厂房，建筑物重要性等级为三级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。地基处理主要任务是处理场地内的素填土、粉质粘土与淤泥，为后期厂区建设做准备，良好的地基处理可以优化桩基数量甚至更换基础形式以达到节省造价，降低工期的作用，要求地基处理后承载力不小于200kPa。

2工程地质情况

1、人工填土层：为素填土，黄色，稍湿，松散，主要由粉质粘土组成，欠压密。平均层厚2.0m；

2、粉质黏土层：红褐色，软塑，主要成分为粘粒，土质均匀，平均层厚3.2m。

3、淤泥、淤泥质土层：灰黑色，饱和，流塑～软塑状，含较多有机质及腐木，平均层厚3.5m。

4、粉质黏土层：黄褐色，可塑，主要成分为粘粒，含较多粉细砂，粘性好，干强度中等，平均层厚3.8m。

5、底部为泥岩层。

3检测方法选择

3.1平板载荷试验检测目的

a.确定地基土的极限承载力试验值，评定地基土的承载力设计值是否满足设计要求；

b.估计地基土的变形模量E0。

试验在夯后地面以下10～20cm处进行，保持试验土层的原状结构和天然湿度，在拟试压表面用不超过20mm厚的中粗砂找平。

3.2动力触探试验试验目的

a.通过试验确定墩间土及强夯地基土的密实度。

b.动力触探试验的终孔深度应由试夯决定其加固深度后决定，置换墩上的动力触探试验终孔深度应贯穿置换墩至少80cm。

4强夯置换区检测结果与分析

4.1动力触探试验检测结果及分析

强夯置换区夯墩静载检测8个点，强夯置换区静载检测点结果统计表详见表1。

表1强夯置换区静载检测点统计表

夯墩仅第一个静载点在0.015倍板宽（即12mm）时对应承载力特征值特征值为282kPa，其他静载点在300kPa时所对应的沉降量均不大于0.015倍板宽，即12.00mm。故现场夯墩承载力为298kPa，现场强夯置换点布置形式根据基础形式布置。依据夯间土承载力特征值约为180kPa，要求置换率m最小约为0.19。

关于复合地基的主要公式有以下两个：

a.公式一：fspk=mfsk+（1-m）fpk（旧的经验公式，多用于旧版规范及地方标准）；

b.公式二：fspk=[1+m(n-1)]fpk（新的国标公式）。

表2强夯置换区复合地基承载力及压缩模量计算

现场动力触探试验检测揭示夯置换墩墩体密实度良好，且均坐落在良好的持力层之上。

5结论

1、根据本项目地基处理施工情况及检测结果并针对本项目地质情况，所采用的地基处理方法是适宜的，经过相应工艺地基处理后，地基土力学性能可明显改善。

2、强夯置换区域地基承载力特征值不低于200kpa；压缩模量Es不小于10Mpa，置换深度贯穿整个淤泥层，置换墩墩体密实度良好，且均坐落在良好的持力层之上。

3、强夯置换区域现场各项试验均揭示夯间土的淤泥中挤入大量石块，挤入的碎石能有效提高桩土应力比使复合承载力提高，对后续构筑物的沉降控制有良好效果。

参考文献

[1]JGJ79-2012．建筑地基处理技术规范[s]；

[2]GB50021-2001．岩土工程勘察规范（2009年版）[s]；

[3]林宗元．岩土工程试验监测手册。