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1、长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告中冶建筑研究总院有限公司2010年01月30日目 录第1章研究目的和意义11.1工程概况11.2研究目的和意义2第2章地基加固方案比选42.1补充勘察试验42.2加固方案选择12第3章强夯工艺试验143.1工艺试验设计143.2强夯工艺试验183.3结论25第4章强夯示范区加固334.1示范区加固设计334.2第三施工区施工参数试验344.3第二施工区施工参数试验384.4强夯加固效果检验43第5章结论及建议565.1结论565.2建议56附一 强夯工艺试验记录.57附二 渗压计监测数据表.64长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告第1章 研究目的和意义1.1
2、 工程概况1.1.1 地理位置及建设概况四川一汽丰田汽车有限公司长春丰越公司扩建工程项目位于长春汽车产业开发区腾飞大路南、甲二街西、乙六路北、乙三街东，整个厂区原地形南高北低，其中南侧以挖方为主，北侧以填方为主。项目分为一期和二期两部分，其中一期已经开始建设；二期为填方区，占地面积在20万m2左右，目前二期场地未进行回填。1.1.2 工程地质概况所建设工程场地位于松辽凹陷的东部边缘，是中朝地台的一部分，古生代时期的沉积物较少，附近有奥陶纪灰岩，局部有二叠纪地层出露，在中生代地台下降，在东部山区有侏罗纪的沉积层。长春基岩有厚层白垩纪泥质砂页岩陆相沉积，第四纪中更新世有长白山岩浆活动，大屯有火山锥
3、，附近有喷发形成的玄武岩盖厚1m左右。工程二期施工建筑场地尚未进行勘察，一期原场地的勘察结果表明，原场地主要由以下7层组成：层、耕植土：场地内大部分有分布。灰黑色，由粉质粘土组成。仅在东侧局部地段有拆迁后的杂填土和建筑垃圾。层厚01.9m。层、粉质粘土：场地内均有分布。褐黄色，灰黄色，可塑偏软、软塑状态，中偏高压缩性，稍湿。稍有光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等。层厚0.73.2m。层、粉质粘土：场地内均有分布。褐黄色，灰黄色，含少量铁质结核，可塑状态，中压缩性。稍有光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等。层厚1.64.6m。层、粉质粘土：场地内均有分布。褐黄色，含有铁质结核，可塑偏硬状态，中压缩
4、性。稍有光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等。层厚2.78.5m。层、粉质粘土：场地内均有分布。褐黄色，含有铁质结核，硬塑状态，中偏低压缩性。稍有光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等。底部混有砂砾。层厚2.57.5m。层、中砂：场地内局部有分布，褐黄色、灰黄色，底部含砾粗砂。湿，中密状态。层厚02.0m。层、泥岩：场地内均有分布。紫红色，灰绿色，与灰白色砂岩互层。结构大部分破坏，干钻困难，岩芯较完整，但易断裂。最大揭露深度2.1m。表1.1是勘察报告给出的地基土承载力特征值。表1.1 地基土承载力特征值层号土层名称地基土承载力特征值fak(kPa)依标贯试验依土工试验建议值粉质粘土13014914
5、0粉质粘土190202195粉质粘土257241245粉质粘土280262275细 砂270270泥 岩3002902951.1.3 水文地质概况一期原场地地下水类型为孔隙潜水。勘察期间测得地下水的稳定水位在原地面以下0.52.1m，稳定水位标高202.96206.13m。地下水主要接受大气降水及侧向迳流补给，并以蒸发及侧向迳流方式排泄，水位随季节变化，年变化幅度1.01.5m左右。1.2 研究目的和意义由于二期工程场地主要为回填区，回填土主要取自附近场地的开挖，土质以粉质粘土为主，新近回填土处于欠固结状态，如不进行加固处理，场地地基承载力难以达到设计承载力特征值180kPa的要求，势必引起建
6、设厂房地基下沉量过大而致使厂房倾斜或开裂。进行软弱地基加固可用方案很多，但由于二期场地均以回填区为主，处理面积大，工期要求紧，如选择方案不当，可能致使地基处理后达不到预期处理效果，或因施工效率低下，而影响工程进度；或施工造价过高，大大提高工程建设成本。为了能够有针对性的进行方案选择和加固设计，必须根据场地地质条件及回填土土质情况，进行有针对性的研究，确定合理的施工方案，在保证地基处理后的承载力能满足厂房建设要求的前提下，选择既能保证工期要求，又能节省施工成本的施工方案。为此，长春丰越公司扩建项目部土建组决定，在二期场地施工前，选择一期试车跑道区域，进行回填土地基加固处理工艺试验，对回填土处理方
7、案及加固效果进行研究，以指导二期场地回填及地基加固处理，为本扩建工程寻求安全、经济、高效的施工技术和施工方案。56第2章 地基加固方案比选2.1 补充勘察试验由于勘察报告主要针对一期挖方区原场地进行的，对试车跑道回填土区未进行勘察，为了掌握试车跑道地质情况，在进行方案选择前对试车跑道回填区进行现场补勘，以便根据勘察揭示的地层土性，进行有针对性的方案分析与论证，从而为二期的厂房地基处理初步选定较优的地基处理方案，并在试车跑道回填区进行工艺试验，来论证选定方案的可行性。所进行的现场补勘主要有回填土槽探、钻孔钻探和地基承载力检验。2.1.1 槽探现场槽探主要是考察试车跑道回填土的性质及含水量情况，沿
8、试车跑道从南向北每隔300m选一点垂直试车跑道走向开挖，开挖宽度500mm左右，深度均在1m以上，并分别在各探槽1m深度取一土样，进行含水量检验。从现场开挖探槽来看，回填土上部易于开挖，下部回填强于上部；回填土质以粉质粘土为主，含有砖屑、碎石杂质，土质偏湿。从三个探槽取样含水量检验结果见下表：表2.1 槽探取样含水量检验结果表位置南中北含水量(%)23.822.621.42.1.2 钻孔勘察为了总体掌握试车跑道回填土质的情况，沿试车跑道走向布置了13个钻孔，钻孔间距在100m左右，最深达12m，每孔在1m2.5m之间取土样一组，间隔1.0m2.0m做标准贯入试验一次，钻孔位置布置图见图2.1所
9、示。本次补勘察主要获得以下五个指标的成果：回填土层厚度回填土液塑限土层的含水量地下水位深度回填土的标准贯入度现场补勘工作从2009年8月14日开始，根据回填工作进展情况，分三个阶段进行，至2009年9月27日完成，图2.2是充勘察工程地质剖面图，勘察结果见表2.2表2.4。表2.2 主要勘察结果序号孔号水位（m）有无滞水回填土深度（m）取样深度（m）含水量（%）取样土性1ZK011.6有0.21.15-1.3026.2原状土2ZK021.8无0.81.15-1.3023.9原状土3ZK031.85无1.11.30-1.4522.1原状土4ZK042.35无1.21.35-1.5023.5原状土
10、5ZK052.7有1.351.70-1.8520.7原状土6ZK063.3有1.92.20-2.3520.3原状土7ZK073.8有2.52.10-2.2524.3回填土8ZK083.0有2.21.10-1.1519.5回填土9ZK095.7有3.81.10-1.1526.2回填土10ZK107.9有4.21.10-1.1521.6回填土11ZK119.0有6.71.5-1.6521.7回填土12ZK1210.2无7.22.0-2.1523.3回填土13ZK1310.5无7.11.5-1.6520.5回填土表2.3 标贯击数成果表序号孔号标贯深度（m）击数（N）备注(平均值)1ZK010.8-
11、1.145.41.3-1.643.0-3.353.7-4.065.0-5.382ZK020.6-0.954.31.3-1.643.7-4.043ZK030.6-0.974.71.5-1.853.7-4.024ZK040.5-0.864.71.5-1.853.7-4.035ZK050.5-0.874.71.95-2.2553.7-4.026ZK061.0-1.386.53.7-4.057ZK071.0-1.376.02.3-2.663.0-3.358ZK081.15-1.4577.52.35-2.6589ZK091.15-1.4598.02.35-2.65710ZK101.15-1.4597.5
12、2.45-2.75611ZK111.65-1.9578.52.75-3.051012ZK121.65-1.9567.02.75-3.05813ZK131.75-2.0577.02.85-3.157图2.1 试车跑道平面布置示意图图2.2 补充勘察工程地质剖面图表2.4 回填土液塑限测定结果序号液限（%）塑限（%）143.524.0245.223.6338.522.0440.121.5平均值41.822.8从勘察结果来看：1、场地表层为杂填土，回填土层厚度从南向北逐渐增加，最小填土厚度为0.2m，最大填土厚度7.2m。回填土质含水量偏高，其中ZK5号孔以南含水量最高。场地南部区域，在ZK01ZK
13、07范围回填土呈黑色，层厚在0.22.5m，局部含有机质；2、回填土层标贯击数偏低，压缩性较高； 3、部分地段赋含上层滞水，分布在2.53.0m之间，主要分布在场区南段，均为2009年雨季前回填完成的区域；场地地下水位较高，沿试车跑道方向向北逐渐加深，最浅1.6m。2.1.3 回填土承载力检验为了能对回填土地基的强度有一定认识，在补勘ZK13号点（见图2.1 勘察孔点位布置示意图）位置附近进行平板载荷试验，以得到此处地基的承载力，根据与回填土地基的标贯值进行比较，从而对回填土地基的强度有一初步评判。所选平板载荷试验区回填土厚度达7m，标准贯入试验平均值在7击（见图2.2补充勘察工程地质剖面图和
14、表2.2 标贯击数成果表）。试验载荷板试验选用面积为0.5m2的圆形钢板，试验操作按岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）进行。当荷载加载至210kPa时，回填土地基破坏，停止试验。检验证明，回填土地基承载力极限值为180kPa，特征值为90kPa，不满足设计承载力要求。载荷试验结果见表2.5和图2.3所示。表2.5 试验区天然地基浅层平板载荷试验汇总表序 号荷 载(kPa)历 时 (min)沉 降 (mm)本 级累 计本 级累 计00000.000.001601501501.801.802901503001.052.8531201504502.425.2741501506003.46
15、8.7351802108102.8611.596210510132014.7126.30a. s-lgt曲线a. P-s曲线图2.3 天然地基平板载荷试验分析图由回填土载荷试验表明：地基强度低于设计厂房地基承载力要求，必须进行回填土地基加固。2.1.4 补勘结果分析通过对试车跑道回填土地基进行槽探、钻孔勘探、承载力检验和室内土样试验，对地基情况有了深入的认识，主要得到如下结论：1、回填土地基承载力较低，不能满足设计厂房地基强度要求。通过对地基标准贯入试验和地基承载力试验对比推断，回填土地基承载力特征值在90kPa左右，不满足建设厂房地基要求；2、场地表层为杂填土层，杂填土厚度从南侧向北逐渐增厚
16、，厚度从南的0.2m发展至北侧的7.2m，原场地从南向北倾斜，土层较均匀；3、场地回填土质偏湿，以南部含水量较大；4、地下水位较浅，ZK5号点以南区域水位在3m以内。2.2 加固方案选择根据勘察单位提供的勘察报告查明，拟建场地原地基地势较平坦，地貌类型单一，地层结构简单，分布连续，厚度较稳定，无软弱层存在，持力层底面坡度小于10%，属均匀地基基础，、层粉质粘土可作为持力层，要处理的土层主要为回填土层。由于二期原回填区域场地南高、北低，致使南侧回填土层厚度小、北侧回填土厚度较大，回填土厚度在27m之间，针对回填土厚度及当地回填土质情况，目前可用于回填土地基处理的常用方法主要有堆载预压法、强夯法、
17、搅拌桩复合地基和CFG桩复合地基。1、堆载预压法堆载预压法是处理素填土和饱和软土地基的有效方法之一，特别适合面积较大、深度较深的地层。其方法是在软土层上预先施加荷载，使土中孔隙水慢慢排出，孔隙比减小，地基发生固结变形，从而使地基的沉降在堆载期间基本完成或大部分完成，使上部建筑在使用期间不致产生过大的沉降和不均匀沉降。同时可增加地基土的抗剪强度，从而提高地基承载力和稳定性。这是一种古老的地基处理方法，该工法工艺成熟，简单方便，造价低，但由于土体固结速度慢而导致工期很长，不满足本工程计划工期要求，故此工法不适用本工程。2、搅拌桩复合地基此方法是将固化剂和土体拌和在一起，目的是为了改善和控制土体稳定
18、性，提高土的强度和耐久性，适宜于加固淤泥、淤泥质土、粘土、素填土、粉质粘土等软土地基。其具有施工质量可靠，无噪音，无污染，适用性强等优点。搅拌加固软土所形成的桩柱体，一般认为是一种介于刚性桩与柔性桩之间的具有一定压缩性的桩，可以桩土共同工作，充分发挥原地基土的强度。3、CFG桩复合地基CFG桩是灰土桩的一个改进桩型，适用于处理粉土、杂填土等不良地基，以石屑、粉煤灰、水泥为主要桩体材料，能有效地提高地基承载力和增大地基土压缩模量。 由于CFG桩的桩身强度较高，导致桩土应力比很大，桩间距较大，桩间地基土还是难以发挥其承载力，因此需在桩顶铺设一柔性垫层调节桩土应力比，使得桩间地基土还得以发挥其承载力
19、，达到桩土共同工作的目的。4、强夯法强夯法是采用机械设备（吊车）将重物（锤）提升到一定高度，然后使重物自由下落，对地基施加强大的冲击能，强制压实地基。强夯法适用于杂土、素填土等地基处理。其施工方法简单、快速、经济，在我国发展迅速，是目前进行大面积回填土地基处理，是工程中普遍采用的方法，但施工季节性较强，且对土质含水量有一定的要求。从现场回填土补勘情况表明，回填土质以粉质粘土为主，除南侧局部区域含水量偏高外，其它区域回填土质近其塑限值，适宜选用强夯工艺。上述4种地基处理方式除堆载预压法外均可使用，第二种搅拌桩方法的施工较简单，搅拌的均匀性及固化材料使用及固化时间较长，需要固化剂和水泥作为施工材料
20、，经济上相对成本较高。采用第三种CFG桩法桩体造价较高，且回填土疏松，稳定性也不好保证。第四种方法特别对于较浅的回填土地基土处理效果较好，可完全发挥地基土的强度，无需其它施工材料，其经济性高于搅拌桩和CFG桩地基，是本工程地基处理的最佳选择。回填土强夯加固是一种比较成熟的施工方法，但对于本工程中使用含水量偏高的粉质粘土作为回填土，强夯处理后地基承载力能否提高至原来的二倍以上，无当地工程可参照，难以得到明确定论。因此在进行二期厂房地基回填之前，在试车跑道回填区选择一块试验区，进行强夯工艺试验，以考察强夯施工方案在本工程中是否可行及施工效果如何，为二期大面积回填土地基处理施工方案的选择提供可靠的数
21、据支持是非常必要的。第3章 强夯工艺试验3.1 工艺试验设计为了确定所使用的回填土进行强夯后，其承载力能否达到二期厂房地基承载力180kPa的要求，根据路基回填土现状，在路基北侧，回填厚度达7m的位置，选择两块区域作为强夯试验区，进行强夯工艺试验。3.1.1 试验目的1、确定合理的夯点间距布置；2、确定不同条件下点夯的合理单点夯击次数；3、确定各工序间的间歇时间。3.1.2 试验步骤强夯工艺试验流程见图3.1。单点夯击试验试验区点夯施工点夯夯沉量测量满夯施工强夯夯沉量测量承载力检验图3.1 强夯工艺试验流程1、单点夯击试验单点夯击试验步骤如下：（1）放点定位，确定强夯点的具体位置；（2）渗压计
22、埋设；（3）监测点布置：在夯点周围沿正交两方布置变形观测点，观测点夯时地表的隆起情况。观测点布置方式如图3.2所示；（4）夯锤就位；（5）夯前观测点及渗压计初测；（6）各击观测点测量：每击强夯锤击完成后，测量各观测点高程和渗压计读数值变化情况。（7）收锤标准：当出现下列情况之一时，应停止点夯：a. 夯坑周围地面发生过大隆起； b. 最后两击的平均夯沉量不大于5cm；c. 夯坑过深而发生提锤困难；d. 渗压计读数值不再提高。(8）试验结果分析：将观测结果计算整理后，绘制夯沉量与击数关系曲线以及隆起体积、沉降体积与击数关系曲线，确定最佳单点夯击次数。图3.2 强夯点夯试验观测点布置图2、承载力检验
23、（1）检测技术依据：岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）。（2）检测方法和原理加载观测系统本次试验采用慢速维持荷载法。通过反力系统由液压油泵和千斤顶施加荷载至荷载板，对地基施加竖向压力。荷载逐级施加，地基产生变形沉降，通过对称放置在荷载板上的两个位移传感器进行观测并按时记录沉降量。试验承压板面积为0.5（直径0.8m），最大加载量为设计承载力特征值的2倍。荷载分级加荷分级进行，共分10级，第一级按2倍分级荷载加荷。变形观测每级加载后，第一个小时内按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔30min测读一次沉降。稳定标准当在连续2小时内，每小时的沉降量小于0.1mm时，则认为
24、已趋稳定，可加下一级荷载。终止加载条件荷载板周围的土明显地侧向挤出；沉降s急骤增大，荷载沉降曲线出现陡降段；在某一级荷载下，24小时内沉降速率不能达到稳定；沉降量与荷载板宽度或直径之比大于或等于0.06。当满足前三种情况之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载。承载力特征值fak的确定方法 当pS曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；当不能按上述二款要求确定时，当荷载板面积为0.250.5，可取s/b=0.010.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。主要仪器设备JCQ系列静力载荷试验仪；应变式测力传感器；电
25、子数显位移传感器；千斤顶；静载试验反力装置；液压油泵加压系统；控载箱等。（3） 成果应用判断强夯后的填土压实效果、地基承载力以及变形模量的提高能否满足设计要求。3、土中孔隙水压力观测（1）观测方法孔隙水压力观测在本工程中是用于评价强夯引起的超孔隙水压力的消散情况，用于指导强夯施工，观测设备选用渗压计，目前主要有三种形式：即液压式、气压式和电感式。本工程观测采用电阻应变片式电感式渗压计。电阻式渗压计工作原理是：土中孔隙水压力通过装在测头顶盖上的透水石，施加压力于贴有电阻应变片的压力传感器的弹性薄膜片上，薄膜片的变形引起贴在其上的箔式电阻应变片四个桥臂的电阻变化，用恒流供电的接收仪表，读出与孔隙水
26、压力成正比的输出电压，可用下式换算出作用在薄膜片上的孔隙水压力。式中：土的孔隙水压力（kPa）测头的灵敏度系数（kPa/）受力后的测读数（）未受力前的测读数（）。（2）仪器埋设在仪器埋设前先在埋设点用钻机成孔达到要求深度后，先向孔底填入部分干净砂，将测头放入孔内，再在测头周围填砂，然后用膨胀性黏土将钻孔全部封严即可。由于钻孔埋设时，用钻机钻孔后，土体原有孔隙水压力降低为零，同时测头周围填砂，不可能达到原有土的密度，势必影响孔隙水压力的量测精度，因此在埋设时应尽量使埋设回填土密实。图3.3 YT-300A标准型渗压计表3.1 YT-300A标准型渗压计主要参数主要参数范围值主要参数范围值量程2.
27、5MPa综合误差 1.5 %F.S综合精度 0.03 %F.S 测温精度0.53VDC测温范围25+60构造形式30110mm（3）观测资料的整理和利用经过多次观测后，可得到一系列孔隙水压力随时间变形的数值，以孔隙水压力为纵坐标，时间（或强夯击数）为横坐标绘制孔隙水压力与时间（或强夯击数）的关系曲线。根据曲线可判定施工期间土体中孔隙水压力的变化，以便控制施工。3.2 强夯工艺试验根据回填土质及回填土厚度，设计加固夯击能按下式计算：式中：Z加固有效深度（m）；M锤重（kN）；h落距（m）；a修正系数。根据强夯夯击能与有效加固深度的关系，计算取a值为0.4，设计加固夯击能为3000kNm。由于该区
28、回填土后度与丰越扩建项目二期回填土厚度基本一致，因此对本试验区强夯加固设计承载力按二期要求控制，设计承载力特征值为180kPa，此试验段加固效果能否满足设计要求，是决定二期能否采用强夯加固方案的关键。3.2.1 试验设计强夯试验分为两个试验区，试验一区和试验二区，试验区分布位置见试车跑道平面布置示意图，设计夯点点位图见图3.4所示。图3.4 试验区夯点布置图1）试验设计参数（1） 单点夯击能：按强夯设计要求定为3000kNm；（2） 夯点布置间距：一区夯点间距4m4m，二区夯点间距3.5m3.5m；（3） 单点的夯击击数估计为811击，具体夯击击数通过单点夯击试验确定；2）试验设计步骤（1）
29、在进行强夯前分别测量各试验区内强夯试验点的标高；（2） 以夯击能量为3000kNm对每一试验区分别进行3个单点位夯击试验，确定最优夯击次数，夯点监测布置见图3.2；（3） 以确定的最优夯击次数进行第一遍点夯；（4） 夯坑推平，进行第一遍点夯后地面高程测量，确定第一遍点夯下沉量；（5） 进行第二遍点夯；（6） 夯坑推平并进行第二遍点夯后高程测量，确定第二遍点夯下沉量；（7） 进行满夯；（8） 满夯后推平并进行高程测量，确定满夯后总夯沉量；（9） 承载力检测；（10） 对比两种夯点布置试验结果，确定合理的强夯施工参数。3.2.2 单点夯击试验在试验一区对19、11和29号夯点进行了单点夯击试验，试
30、验观测变形结果见表，图3.53.10是三个单点夯击试验结果图。由单点夯击试验结果可见，随着夯击次数的增加，夯沉量不断增大，单击夯沉量无明显收敛趋势，不能满足收锤标准；但从有效压缩量来看，随着夯击数的增加，有效压缩量逐渐增大，但夯击到一定击数后，有效体积变形增量变小，而产生的隆起变形量加大，由29号点和19号点的有效夯沉体积曲线可看出，第9击以后，体积变形曲线平缓，体积压缩增量减小，单击夯击引起的变形，主要为隆起量，单击有效压缩变形量很小，表明，继续增加夯击次数，对地基加固效果无明显提高，单点夯击数为9击较合理。但由于回填土质回填时间短、均匀性差，即使几米之内即存在较大差别，致使11号点的夯击试
31、验结果与29号和9号变形规律不同。将三点的夯沉量与单击有效变形量进行对比，见图3.11所示，对比表明，当夯坑深度达250cm之前的单击有效压缩量较大，而达到250cm以后继续夯击，有效压缩量不明显，强夯的夯沉量主要表现为周围地面的隆起，而对地基加固基本没有作用。因此，为了达到最佳的夯击效果，采用以夯坑深度不小于250cm且击数不少于9击的双重控制标准更为合理。图3.5 11号点击数-夯沉量图图3.6 11号点击数-有效变形量图图3.7 29号点击数-夯沉量图图3.8 29号点击数-有效变形量图图3.9 19号点击数-夯沉量图图3.10 19号点击数-有效变形量图图3.11 击数-单击有效变形量
32、图3.2.3 强夯试验结果根据单点夯击试验确定点夯要求后，对本试验区一区和二区它夯点隔点跳夯进行一遍点夯，间隔一周后夯坑推平，按4m4m方格网测量一遍点夯后的夯沉量，然后第二遍布点点夯，间隔期仍为一周后，推平测量二遍点夯完成后的标高，进行满夯推平完成后，测量强夯最终地基夯沉量，强夯试验参数及过程结果见表3.2。表3.2 强夯试验区强夯试验结果试验步骤试验一区试验二区夯点布置点夯正方形布置，间距4m4m，隔点跳夯，分两遍进行，满夯搭夯进行，夯印搭接不少于四分之一。点夯正方形布置，间距3.5m3.5m，隔点跳夯，分两遍进行，满夯搭夯进行，夯印搭接不少于四分之一。强夯参数夯击能3000kNm，以夯坑
33、深度不小于250cm，击数不少于9击控制 ，满夯夯击能1200kNm，击数3击夯击能3000kNm，以夯坑深度不小于250cm，击数不少于9击控制，满夯夯击能1200kNm，击数3击夯沉量一遍点夯387mm501mm二遍点夯124mm155mm满夯74mm121mm总夯沉量585mm777mm强夯完成一周后，分别在两试验区内各选三点，进行夯后承载力检验，检验点位置见图3.12，试验一区检验结果见图3.133.15，试验二区检验结果见图3.163.17所示。载荷试验结果表明，采用4m4m间距和采用3.5m3.5m间距对7m厚度回填土进行加固，加固后的地基极限承载力均能够达到360kPa，能够满足
34、地基承载力特征值180kPa的要求，但采用3.5m3.5m间距夯点布置进行强夯的最终夯沉量大于4m4m间距夯点布置方案，证明3.5m3.5m间距夯点布置方案对于提高地基承载力、消除后期沉降能达到更优的效果，因此，确定回填土强夯施工参数见表3.3。表3.3 回填土强夯施工参数适用范围强夯加固区五区夯点布置正方形布置，间距3.5m3.5m点夯方式两遍点夯，隔点跳夯进行点夯参数夯击能3000kNm，夯坑深度250cm，且击数不小于9击满夯方式满夯搭夯进行，夯印搭接不少于四分之一，夯击能1200kNm，击数3击。3.3 结论在强夯试验区进行强夯工艺试验结果表明：以目前使用的粉质粘土进行场地回填地基，采
35、用强夯加固方案进行处理后，地基承载力能够达到设计二期厂房地基强度要求，证明强夯加固方案切实可行。图3.12 平板载荷检验点位置图图3.13 试验一区13#平板载荷试验Ps曲线图图3.14 试验一区14#平板载荷试验Ps曲线图图3.15 试验一区15#平板载荷试验Ps曲线图图3.16 试验二区16#平板载荷试验Ps曲线图图3.17 试验二区17#平板载荷试验Ps曲线图图3.18 试验二区18#平板载荷试验Ps曲线图第4章 强夯示范区加固4.1 示范区加固设计由试验结果证明本工程采用强夯加固方案切实可行，为了检验强夯工艺的施工应用效果，确定将试车跑道作为强夯示范区，进行整体强夯加固，加固后的地基承
36、载力特征值按140kPa 控制。但由于试车跑道不同位置回填厚度不同，其施工参数亦有所变化。根据地基勘察探明的回填土厚度情况，将试车跑道划分为5个施工区，按其回填土厚度，进行夯击能量设计，设计强夯施工能级见表4.1，施工区划分图见图2.1（试车跑道平面布置示意图）。由于加固深度和强夯能级与试验区有较大差别，强夯详细施工参数在强夯施工前采用点夯试验确定。表4.1 试车跑道强夯设计能级表分区号回填土厚度(m)强夯能级（kNm）10.2115002122000323250043425005473000根据强夯试验区试验确定的参数，确定强夯施工区四区和五区的施工参数见表4.2。表4.2 四区、五区强夯加
37、固施工参数适用范围强夯加固区四区强夯加固区五区夯点布置正方形布置，间距3.5m3.5m 正方形布置，间距3.5m3.5m点夯方式两遍点夯，隔点跳夯进行两遍点夯，隔点跳夯进行点夯参数夯击能2500kNm，击数9击（回填土厚度250cm，且击数不小于9击满夯方式满夯搭夯进行，夯印搭接不少于四分之一，夯击能1200kNm，击数3击。满夯搭夯进行，夯印搭接不少于四分之一，夯击能1200kNm，击数3击。根据勘察结果，ZK8号勘探点以南区域地下水位较高，在1.6m3.8m之间，地下水位处于强夯影响深度内，在进行强夯点夯试验时，考虑地下水位对强夯施工的影响，设计在ZK8号孔以南区域，选择在第三施工区域和第
38、二施工区内分别埋设渗压计，分别进行夯击能为2500kNm和2000kNm的单点夯击试验。4.2 第三施工区施工参数试验勘探点ZK6ZK8号之间，地下水位在34m，在夯数达到一定值时，土体接近饱和，地基将很难再压实，所以在进行强夯试验时，为了确定试夯中的夯击数，在地基中距夯点中心2.8m位置埋置了渗压计，观测点夯进行时，孔隙水压力的变化情况，以确定单点合理夯击次数，以指导强夯施工。4.2.1 试验设计1)试验目的确定合理单点夯击次数。2）试验位置渗压计埋设在补勘钻孔ZK7号点，渗压计埋深4.5m（水位以下约1m位置），选择1398号和1426号两点作为单点夯击试验点，夯点位置及渗压计埋设位置见图
39、4.1所示。3）试验参数单点夯击能：按强夯设计要求定为2500kNm；夯点布置间距：间排距3.5m3.5m；单点夯击击数估计为711击；4）试验设计步骤（1） 在进行点夯试验前埋设渗压计和布置点夯变形观测点，记录渗压计初始计数和点夯变形点初始读数；（2） 以夯击能量为2500kNm分别进行2个点位单点夯击试验，在试验时，分别记录每一击时渗压计和变形观测点的读数，根据变化值确定最优夯击次数。图4.1 试验夯点及渗压计埋设点布置图4.2.2 试验结果分析1398号和1426号点的单点夯击试验结果见附表二，图4.2图4.6是两点的单点夯击试验结果图。图4.2 1398号点击数-夯沉量图图4.3 13
40、98号点击数-有效变形量图图4.4 1398号点击数-超孔隙水压关系曲线图4.5 1426号点击数-夯沉量图图4.6 1426号点击数-有效变形量图根据第三施工区回填区强夯试验结果表明：由于回填土质软，每次单击夯沉量基本在20cm左右；在强夯初期，夯沉量主要作用是对土体的压缩，但随点夯击数的增加，单击引起的隆起量逐渐增大，9击以后，点夯对土体压缩作用较小，主要表现为土体的隆起；从监测埋设在1398号夯点位置的渗压计读数来看，在9次夯击内孔隙水压呈增长趋势，但9击以后产生的超孔隙水压力趋于稳定，表明强夯地基土质趋于饱和，本区最佳夯击数应在9击左右，因此确定9击为本区的最佳夯击次数，具体施工参数如
41、下：表4.3 第三施工区强夯施工参数适用范围强夯加固区三区夯点布置正方形布置，间距3.5m3.5m点夯方式两遍点夯，隔点跳夯进行点夯参数夯击能2500kNm，击数9击（回填土厚度2m）满夯方式满夯搭夯进行，夯印搭接不少于四分之一，夯击能1000kNm，击数3击。4.3 第二施工区施工参数试验ZK6号孔以南区域，地下水位在1.63m之间，选择在ZK4号孔埋设渗压计，进行2000kNm单点夯击试验。4.3.1 试验设计1)试验目的确定合理单点夯击次数及工序间的间隔时间。2）试验位置渗压计埋设在补勘钻孔ZK4号点，渗压计埋深5m（水位以下约2.8m位置），选择601号和717号两点作为单点夯击试验点
42、，渗压计及点夯试验点位置见图4.7试验夯点及渗压计埋设点布置图所示。图4.7 试验夯点及渗压计埋设点布置图3）试验参数单点夯击能：按强夯设计要求定为2000kNm；夯点布置间距：间排距3.5m3.5m；单点夯击击数估计为711击；4）试验设计步骤（1） 在进行点夯试验前埋设渗压计和布置点夯变形观测点，记录渗压计初始计数和点夯变形点初始读数；（2） 以夯击能量为2000kNm分别进行2个点位单点夯击试验，在试验时，分别记录每一击时渗压计和变形观测点的读数，根据变化值确定最优夯击次数；（3） 点夯完成后，对渗压计持续观测，根据孔隙水压的消散情况确定工序间的时间间隔。4.3.2 试验结果分析1）单点
43、夯击试验结果分析由于填土厚度溥，地下原状土含水量偏高，两试验点点击试验均以夯坑较深、提锤困难结束。试验记录见附表三，图4.8图4.10是单点夯击试验结果图：图4.8 601号点击数夯沉量关系曲线图图4.9 717号点击数-夯沉量关系曲线图图4.10 601号点点夯超孔隙水压力根据单点夯击试验情况，得到如下结论：a.每次单击夯沉量基本在20cm左右，9击后强夯提锤困难；b.由于土质含水量较高，单点夯击2击以后，夯坑沉降量主要作用为地基隆起，土体压缩量较小；c. 达到7击以后，超孔隙水压不再上升，由于强夯致使土体饱和，夯击能对土体的压缩失效，证明，薄填土区的最大夯击数不应超过7击。经单点夯击试验表明，在设定的夯点布置和夯击能条件下，最优的单点夯击次数应为7击。2）强夯工序间歇