强夯置换法在多层建筑地基处理中的应用

强夯置换法在多层建筑地基处理中的应用

王维

美图建设股份有限公司

一、强夯置换法特点分析

强夯置换法实际上就是，利用外力对地基结构进行加固处理，使其间的填料密度更加紧实，进而实现地基加固的作用。利用强夯技术对地基进行夯实处理之后，其自身的填料和土体之间会发生变形反应。同时，在轴向和侧向均形成约束力，对于地基结构的稳固性能带来积极影响。就地基填料中存在深厚饱和粉土、粉砂的情况下，在采用强夯置换法进行地基处理的过程中，填料和地基中原本的土体会进行充分混合，形成混合土。相对来说，在含水量和密度上也会发生一定的转变。同时，填料与土体之间的相互混合，将地基转变成复合型地基。由地基中的原有土体和填料共同承担上层的压力作用，从根本上提升地基结构的荷载能力。对于淤泥土的地基处理工作来说，为了提升总体地基强度，同样需要采用置换法，在其中加入大量的碎石填料，利用碎石填料对地层淤泥土的挤压作用，提升整体地基强度。

二、工程概况

某小区占地94.95亩，总建筑面积87239.44平方米，共40栋4层建筑物，独立柱基，框架结构，设计要求地基承载力180Kpa，其中位于场地东侧的19-25栋楼填土区较厚且填土是堆在原有废弃的鱼塘区域。因此委托建筑勘察设计有限公司对19-25栋楼区域进行详细勘察。场地北侧29栋-38栋所处位置的小山头需要平山爆破，岩层质地较好是中风化硬质砂岩，平山爆破后石料正好可以用作填料，因地制宜就地取材。

三、水文地质条件

场地位于观山水库南侧，距观山水库约500.00m，其水源主要来源于降雨形成的地表坡流。场地内地下水主要为杂填土、耕植土中上层滞水和基岩裂隙水。水质对砼及砼中钢筋无腐蚀性。

四、不良地质现象

本次勘察施工122个钻孔中，在土层中未发现土洞及塌陷现象，场地中岩面呈波状起伏。

五、施工前准备

在对相关的地质勘察报告以及设计图纸进行综合分析之后，可以确定地基处理的范围在深7米，边线距离4米的作业范围。在对地基处理的范围进行有效确定之后，根据地基处理方案的实际需求，对墩间距的中心点进行确认之后，绘制网格。同时，根据地基层中的土质分布情况，对石墩的用料进行确认。为了保证地基处理的整体效果，需要在做出夯实作业之后，进行相应的调整。因施工区域的水分含量较大，为了保证地基工程的有效建设，还需要在施工场地周边设置有效的排水沟，对于建设区域的水量进行有效排除。同时，为了保证水量的有效排除还需要在强夯范围外的3米左右挖设宽度1米的排水沟，并且利用碎石对排水沟进行填充，使其形成一个排水通道。在对施工场地的地形标高进行有效确定之后，与现场点位的平衡控制点和高程控制点进行进一步确认，之后便是依据实际施工需求，对地基处理的相应施工工序进行合理设计。

六、施工工艺

按照设计要求的标高清理、整平场地至起夯面标高。基础埋置深度负1.5

米，整平场地标高负1米；场地平整以后，从北侧小山头取级配块石在场地上满铺1.5米厚整平，块石的最大粒径控制在400m以内，300mm以内的严格控制在30%以内。给每个块石礅准备5至8m3块石料，同时确保大型机械在场地上顺利行驶；堆填块石料平整后，用白灰在场地上标出第一遍块石墩夯点位置，用水平仪测量每个夯点的标高并整理成表格作好记录；施工顺序和打夯方式：由于本工程的基础是独立柱基，主轴线间距为7.2米，结合技术规程和试夯效果强夯布点按2.4米间距矩形布点，隔行跳打。

第一遍点夯完成之后，隔7天进行每二遍点夯击，仍然是隔行跳打从中间部位向两侧进行，直至所有的礅点夯击完成；对比每一个墩坑夯点附近夯前和夯后的标高对比，计算隆起高度，核算石礅夯击完成后地面标高和平均标高的变化，确定平整后是否还需要补料；推平场地，铺设0.5米的级配块石垫层，最大粒径控制在100mm内以，50mm以上的颗粒含量不少于60%，粘粒含量不超过5%。夯锤直径2米，锤重10吨，夯锤提升高度10米，满夯两片，每遍3-4击、满夯搭接35cm，第一遍和第二遍间隔7天，夯完后整平场地，25吨的振动压路机分层碾压密实。

七、质量检测和验收

过程中的质量检验：夯锤落距严格控制在正负300mm以内；锤重偏差控制在正负100kg以内；夯击的遍数，严格按照试夯确定的参数执行，如发现与试夯偏差大，应暂停强夯汇同设计监理现场分析后再断续进行；夯点距离偏差控制在正负500mm以内。

复合地基的承载力检验：强夯完成28天后进行现场荷载试验，现场1147根置换块石墩，共抽取12个点位作荷载试验，配置2.4米×2.4米大型钢筋混凝土承载板，分10级加载，稳定标准0.1mm/h,累计沉量为15mm。结果复合地基承载力大于215kpa，满足设计要求。

八、应用效果分析

由于本项目下层淤泥质土的厚度不是均匀的，因此每个石墩的置换填料的实际使用量和施工准备期的估算值存在差异，同时随着夯击数量的增多，下沉淤泥质土被挤密已对置换填料数量产生影响，因此在实际施工中每一个夯点一定要

对查阅地勘报告，对照试夯确定的夯击数、总夯沉量以及最后两击的下沉量三个

条件共同分析；原鱼溏淤泥上层的覆土本身石粒含量较高，在置换夯击过程中，水的排了比较明显，同时由于在场地低侧设置排水沟，淤泥层的自由水通过排水沟进入集水坑内的数量已较多，说明对下层软弱淤泥层的挤密效果还是比较明显。

结语：通过本工程施工后的效果分析，强夯置换技术处理浅层软弱地基的效果较好，对下卧软弱层的固结作用明显，对上层土的动力密实效果已较好，地基承载力能满足多层建筑物的地基承载力要求，通过后期的变形和沉降观测分析，经过处理后的地基能达到要求。

参考文献：

[1]王福强.浅析强夯法和强夯置换法地基处理[J].城市建设理论研究,2014(15);

[2]薛凯.试论强夯置换法在地基加固处理中的应用[J].绿色环保建材,2018(5).