万州滨江一号高填方采用强夯处理应用研究
由中渝发展公司旗下的重庆瑞昌房地产有限公司开发的中渝2滨江一号B区项目位于重庆市万州区陈家坝清泉小学附近，外临滨江路。该项目工程总建筑面积：95701.57㎡，用地面积：49239.15㎡，由15栋1～8F/-1F～-3F商住楼组成。本场地原始地面标高最底处在167米左右，滨江路标高在179.5米左右，回填造地后基础标高在180.1m、184m、188m、190mb不等（随地形而定），回填土方量达85万方，地基属典型高回填，土建设计的基础形式为条形浅基础，要求地基经强夯处理后达到：承载力≥250Kpa、变形模量≥15Mpa、压实系数≥0.95；地基强夯设计单位是中煤设计院重庆分院，施工单位是我公司。
强夯地基基础形式见图：
强夯设计参数：
一、设计依据
1.《中渝.滨江一号B区项目工程地质勘察报告（中间资料）》
2. 由甲方提供的中渝.滨江一号B区项目建筑总平面布置图
3.《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
4.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
5.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
二、工程概况
中渝.滨江一号B区项目位于重庆市万州区陈家坝清泉小学附近，西侧为已建南滨大道，东侧为已建陈五路B段，北侧为拟建陈十四路，南侧为拟建陈十七路。该项目工程总建筑面积：95701.57㎡，用地面积：49239.15㎡，住宅建筑面积：57036.22㎡，由15栋1～8F/－1F～－3F商住楼组成，设计地坪标高190.20～196.40m，地下室标高174.00～189.50m，用地性质为住商用地、商住用地、广场用地。场地现状素填土厚度约0.5m～27.30m，粉质粘土厚度约0.50m～8.50m，按设计标高平场后，大部分区域还需回填新近填土，覆盖层总厚度约4m～38.38m。整个B区项目（含15栋商住楼、陈十四路、陈十七路、建筑红线外的小区道路）都是强夯处理区域，经强夯处理后，B1～B15＃楼基础荷载较大，为防止建筑物的不均匀沉降，建议采用交梁基础，以强夯后的填土作持力层；商业组合体（－1F～－3F）基础荷载较小，可采用独立基础或条形基础，以强夯后的填土作持力层。
三、工程地质条件
3.1地形地貌
拟建场地平面上呈长条形，南北窄、东西长。原属丘陵斜坡地貌，在山坡的低部，场地整体上西低东高，呈小斜坡状，局部基岩出露，大部分被第四系土层覆盖。拟建场地高程164.68m～195.88m，相对高差为31.20m。
3.2地质构造
拟建场地位于新华夏系川东褶皱束万州向斜南东翼近轴部。岩层呈单斜产出，岩层产状为325°～332°∠8～12°。岩体裂隙稍发育，岩体中见两组裂隙，第Ⅰ组裂隙：倾向为80～110°，倾角为75～85°，裂隙间距2～4mm，水平延伸 1.0～4.0m，多呈闭合状，结合程度一般，压扭性裂隙，属硬性结构面；第Ⅱ组裂隙：倾向为320～340°，倾角为50～60°，裂隙间距3～5mm，水平延伸2.0～5.0m，呈闭合状，结合程度一般，压扭性裂隙，属硬性结构面。
3.3地层岩性
场地内地层结构简单，地表被第四系素填土、残坡积层粉质粘土层覆盖，下伏侏罗系中统的泥岩、砂岩。现将地层岩性特征及分布规律自上而下（由新到老）分述如下：1．素填土(Q4ml)：褐紫色。由砂、泥岩碎块石、泥岩碎屑及粘性土组成，硬质物粒径为10～600mm，含量为10～25%。个别粒径达到1800mm。结构稍密，干～稍湿。厚度约0.5m～27.30m，为修建滨江大道机械抛填形成，填龄大于5年。该层主要分布于滨江大道及陈五路B段附近区域。
2．残坡积层粉质粘土 (Q4el+dl)：褐紫色～褐灰色，主要由粉粒、粘粒组成，成份较均匀，稍有光泽，无摇振反应，干强度及韧性中等，可塑状。厚度为0.50m～8.50m，该层分布整个场地的大部分地区。
3．泥岩（J2s-Ms）：紫红色，由粘土矿物组成，泥质结构，中厚层状构造，强风化带风化裂隙较发育，岩石完整性差，岩芯多呈碎块状，少呈扁柱状，手折易断，岩体质软，强度低；中等风化岩体岩质较硬，岩芯呈柱状，完整性较好，强度较软。该层分布于整个建筑场地。
4．砂岩（J2s-Ss）：浅黄色～灰青色，矿物成分由长石、石英、云母及少量暗色矿物等组成，中粒结构，厚层状构造，泥质胶结。强风化层岩石完整性差，岩体破碎，强度低，
钻进较快，岩芯多数呈碎块状；中等风化岩石质硬，完整性好，强度高，裂隙稍发育，岩芯多呈长柱状，锤击声脆，不易破碎。该层也分布于整个建筑场地。砂岩、泥岩呈互层状产出。
场地岩土界面倾角一般为3°～20°，局部达30°。场地基岩面总体向西（江边）倾斜。
3.4水文地质条件
场地地势呈小斜坡状，整体东高西低，地表水具有良好的排水条件，场地内素填土、砂岩属透（含）水层，粉质粘土和泥岩属不透（隔）水层。当大气降水后绝大多数形成地表径流向场地外侧低洼处排泄，极少部分下渗形成局部滞水，由于场地边坡为地下水的排泄口，不利于地下水赋存，属地下水贫乏区。但场地整平后，在建筑场地局部地段填土层较厚处有形成局部滞水条件，水文地质条件简单。根据环境地质条件判定，地下水对基础砼无腐蚀性。地基土对基础无腐蚀性，对拟建建（构）筑物无影响。
3.5不良地质作用
场地内及周边地段无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象存在。
四、强夯施工技术要求
4.1、基本情况
地基处理设计11-11’剖面以西覆盖层主要为修建滨江大道机械抛填的人工填土，地基处理设计17-17’剖面以东覆盖层主要为修建陈五路B段机械抛填的人工填土，11-11’剖面与17-17’剖面之间区域覆盖层主要为粉质粘土。其中位于滨江大道附近的填土层较厚（最厚27.3m），位于陈五路B段附近的土层相对较薄，总厚度（含粉质粘土）一般4～10m。场地内填土堆填时间大于5年。该部分填土地基为欠固结状态，应进行处理。按-1F～-3F设计标高(即平场标高)要求，场地西侧及东侧（平面图所示I区）现状标高已基本达到设计平场标高，场地中部大部分场地还需要填土（平面图所示II区）。
对于Ⅰ区，采用二遍点夯加二遍满夯加固处理地基；对Ⅱ区，采用二遍点夯加一遍满夯加固处理填筑体地基，处理后再进行填筑体填土施工，每填高5m采用二遍点夯加一遍满夯加固处理新填筑体，当填土地基标高达到预计标高后，再按达到预计标高后的填土地基处理方法处理（2遍点夯+2遍满夯）。最后一次强夯完后，应测量标高，根据标高测量结果决定是否需要填料，如果强夯完
成面标高离基底标高不多时（约1m左右），后续的填土地基可采用碾压法处理地基。在最终完成面上铺设100mm厚C10混凝土垫层，基础直接至于混凝土垫层之上。每次填土层厚度应控制在不超过5m，局部达不到最终完成面标高部分可以在第一遍满夯前，适当填筑一部分（应不超过1m）。
场地西侧及东侧强夯范围距离已建滨江大道及陈五路B段较近，强夯施工前应先进行试夯，监测强夯施工对道路的不利影响，若试夯可行，再作强夯施工,严禁对市政道路及市政综合管网造成破坏。
填土回填前，需进行场地清理，清除杂草、淤泥；场地西侧及北侧有两处水塘，回填填土前，应抽干水塘积水，清理塘底淤泥。
点夯夯能采用3500kNm的设计参数施工，满夯夯能采用1500kNm的设计参数施工。强夯范围及强夯分区范围见图07。
4.2、施工程序
Ⅰ区：场地清理→测量场地标高→平整场地至起夯标高并测量标高→第一遍点夯→夯坑填料或推平场地并测量标高→第二遍点夯→夯坑填料或推平场地并测量标高→根据标高测量结果决定是否需要填料（如填料，填料后测量标高）→第三遍满夯→推平场地并测量标高→第四遍满夯→推平、碾压并测量标高→地基检测→施工质量验收。
Ⅱ区：场地清理→测量场地标高→平整场地并测量标高→第一遍点夯→夯坑填料或推平场地并测量标高→第二遍点夯→夯坑填料或推平场地并测量标高→第三遍满夯→推平场地并测量标高→地基检测→施工质量验收→填高约6m→平整场地并测量标高→二遍点夯+一遍满夯→推平场地并测量标高→施工质量验收→重复以上工序，直到填到设计标高→二遍点夯+二遍满夯→地基检测→施工质量验收。
4.3、场地平整、填料与填筑方法等要求
①填筑体填土施工时，选用最大粒径小于50cm级配良好的中风化石料作为填料（不均匀系数大于5.0，曲率系数1.3），超过30cm粒径的块石含量不宜超过石块总重量的40%；禁用建筑垃圾、腐蚀土。每次填筑的最大厚度为5m。
②夯坑填料采用中风化石料或其他粗颗粒料，填料粒径不大于50cm。满夯前地面标高接近设计标高需要填土时，填土厚度不大于30cm，填料可以采用强风化填料，填料粒径不大于30cm。
③填筑体填土后应平整场地，场地平整后应按10310m方格网测量其层面标高，标高偏差应小于±10cm。
4.4、施工参数设计
该区强夯施工Ⅰ区采用2遍点夯，2遍满夯，Ⅱ区采用2遍点夯，1遍满夯，达到设计标高后采用2遍点夯，2遍满夯，采用强夯施工工艺参数初步设计如表1。在强夯施工开始时，由设计人员、甲方及监理人员根据试夯情况作适当调整。夯点布置见图08。
注：
①局部地区下伏基岩埋深较浅，夯沉量很小，夯沉量连续三次达到收锤标准时，经设计人员与甲方同意后，夯击数可以少于设计要求的夯击数。
②Ⅱ区范围部分区域粉质粘土层较厚，根据其他强夯项目经验，点夯时往往夯沉量大，夯坑较深，远远超过设计击数而达不到收锤标准，如果遇到以上情况，建议采用强夯置换法，即夯坑深度大于1.5m时，往夯坑中填筑中风化填料后继续夯击，直至夯击数达到设计要求与夯沉量满足收锤标准。
③Ⅰ、Ⅱ区第一、二遍点夯施工击数，如因夯坑周围有明显的隆起，使击数少于设计锤击数时，应增加点夯遍数，施工参数由设计人员根据实际情况确定。
④场地西侧及东侧强夯范围内距离市政道路较近，在施工时应注意监测，可采用降低夯击能量、减小夯点间距的方法，减小强夯对已建市政道路的影响。
4.5、处理范围
建筑物强夯处理范围应宽出建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2至2/3，并不宜小于3m，本场区采用每边超出基础外缘5m作为处理范围。
道路路基强夯处理范围，每边超出道路外边缘5m作为处理范围。需要说明的是：拟建陈十四路、陈十七路远离B区场地的一侧需要放坡处理，现在采用按放坡坡率1：1临时放坡，边坡高度大于8m，分阶放坡，台阶宽2m。
4.6、最佳锤击数
最佳锤击数根据现场试验确定，具体操作方法如下：呈十字型离夯锤中心点外2.0m、2.5m、3m、3.5m、4.5m处分别埋设小木桩，每进行一次夯击，测量小木桩的竖向位移及夯坑夯沉量，并计算夯坑周围隆起量，根据夯坑夯沉量与坑周隆起量，确定有效夯击数及施工夯击数。
4.7、收锤标准
①一般按设计锤击数或最佳锤击数试验确定的锤击数执行；
②最后两击的平均夯沉量小于50mm时；
③夯坑周围发生过大隆起时
④不因夯坑过深而发生提捶困难。
4.8、间歇时间
可连续夯击，具体视现场情况作适当调整，若含水量很大，特别是遇到夯坑内有积水情况时，间歇时间要延长，直到孔隙水压力基本消散。
4.9、强夯锤质量可取15～20t，其底面形式采用圆形，直径2m，锤的底面宜对称设置若干个与其顶面贯通的排气孔。
4.10、施工机械宜采用带有自动脱钩装置的履带式起重机，可在臂杆端部设置辅助门架，或采取其他安全措施，防止落锤时机架倾覆。
4.11、注意事项
①强夯施工过程中应测量每击的夯沉量，根据实测情况可对夯击能、击数、夯点间距作适当调整；
②每遍夯击整平后应测地坪标高；
③满夯结束后应立即进行整平碾压，碾压质量应达到施工验收标准；
④在整个施工期间，夯坑及场区不应有积水，如有积水应及时抽干或排除。
⑤在施工期间，如遇天气下雨，应在下雨前将夯坑填平或推平，并用推土机将表面压实，必要时在表层覆盖防水材料，尽量减少雨水流入夯坑。
○6检查施工过程中的各项测试数据和施工记录，不合设计要求时应补夯或采取其它有效措施。
4.12、设计要求
①强夯后地基承载力设计值达到设计要求250Kpa；变形模量达到15Mpa。
②强夯后地基压实系数达到0.95；
五、台阶的处理建议
地下室标高不一致或地下室标高低于环境标高的部分在强夯处理时都会形成台阶，台阶是强夯处理的薄弱环节，施工时应尤其注意，施工完后应加强检测。
因地下室标高低于环境标高形成的台阶，建议先采用1：1坡率放坡，在对台阶上部及下部土体分别进行强夯，待地下室侧墙形成后，再对侧墙后的土体分层碾压，压实系数达到0.94以上。
因地下室标高不一致形成的台阶，建议先采用1：1坡率放坡，在对台阶上部及下部土体分别进行强夯，待地下室侧墙形成后，再对侧墙后的土体分层碾压，压实系数达到0.94以上；碾压至距离基础底标高1.6m时，每间隔0.5m铺设一层土工格栅，共铺设3层土工格栅，土工格栅之间回填碎石土，并分层碾压，压实系数达到0.97；基础底面以下铺设100mm厚C10混凝土垫层，基础直接至于垫层之上。
5.1、土工格栅垫材料
填料：土工格栅之间的填料选用碎石土，要求碎石的颗粒质量超过总质量的50％，碎石最大粒径不超过100mm。加筋地基底部碎石垫层最大粒径不大于50mm，铺填时，大块料不应集中，且不得铺在分段接头处。腐殖土、冻结土、白垩土、建筑垃圾土及硅藻土等禁止使用。
土工格栅：采用抗拉强度高、受力后伸长率不大于4%～5%、耐久性好、能与填料产生足够的摩擦力、抗腐蚀性能好的钢塑复合材料拉筋带（规格见剖面图）。
5.2土工格栅垫层的施工应符合以下要求：
5.2.1土工格栅的铺设宽度应符合设计要求。下铺地基土层顶面应平整，防止土工合成材料被刺穿、顶破。铺设时应把土工合成材料张拉平直、绷紧，严禁有折皱；端头应固定或回折锚固；切忌曝晒或长时间裸露；连接宜用搭接法，搭接宽度不小于10cm，搭接部分用细铅丝栓接，并应保证主要受力方向的连结强度不低于所采用材料的抗拉强度。
5.2.2将筋材定位。
5.2.3土工格栅在垫层两端筋材采用细孔土工格栅包裹。
5.2.4土工格栅两端回折长度不小于1.5m。
5.3土工格栅的设计参数
每延米破断拉力（纵、横向）≥70KN/m，破断伸长率（纵、横向）≤3%，2%伸长率时拉伸力为62KN/m，肋条交叉点极限剥离力不小于300N，幅宽5m。
5.4填料应严格分层压实，其压实顺序应先从筋带中部开始，逐步碾压至筋带尾部，碾压方向应垂直主要受力方向；可采用10～16t振动碾，碾压遍数8～10次，压实系数达到要求后，方可进行下一步工序的施工。分层碾压厚度取0.25m。
六、检测
6.1、强夯检测应在施工完毕1-2周进行；
6.2、检测内容包括静载荷试验、地基密实度试验、有效加固深度范围内的重型动力触探试验或物探试验（面波测试或地质雷达测试）。
6.3、检测数量为：
填筑体表层施工完成后，对每栋建筑物静载荷试验不少于3个点；重型动力触探试验30个点；物探试验
30个点；表层密实度共30个点；在原填土深度较厚的区域作重点检测。
6.4、应严格按《地基基础处理技术规范》（JGJ79-2002,J220-2002）的规定进行施工和验收。
七、其他
7.1施工中出现与设计不符的情况时，应及时通知设计人员，并会同有关单位协商解决。
7.2 施工期间及竣工后三年内，甲方应委托有资质的专业测量单位，对基础的沉降及房屋的倾斜进行观测。
7.3 为确保施工质量，应选择有相应资质的专业施工队伍施工。
7.4 场区施工期间及施工完成后，应加强地表水拦截及排泄。
施工图片：
竣工技术资料：
在试夯施工后，调整了第四遍满夯施工点距，原设计为1/3搭接施工调整为搭接10cm 施工。每层强夯后均作了质量检测，承载力≥260Kpa、变形模量在16Mpa左右、压实系数≥0.96，满足土建对地基土的质量要求。
成果总结：
1、在回填前的原状土处理非常重要，对原状土处理优先考虑先在上面回填2m厚的页岩料后再进行强夯施工，以上再回填再强夯，以消除地基软弱下卧层。
2、水塘淤泥区处理：先将表面积水抽尽，将集中的淤泥进行分散抛开（用挖机甩开），再回填大粒径的硬质填料（粒径不效应60cm），即抛石挤淤法。回填厚度超过淤泥面不少于2.0m（边回填边用挖机碾压），再在上面进行强夯施工。
3、基础下最后一层（持力层）强夯施工厚度控制：从理论讲3000KN.M的有效影响深度6-8m左右，但在实际施工中，由于填料没严格按照填料要求施工、含水量也达不到填料要求含水量等诸多因素，致使起夯面下深度在6-8m处的密实度、承载力、变形模量无法保证达到要求，故基础下最后一层强夯施工填土厚度控制在6m内为佳（取4-5m效果最好）。