强夯及强夯置换法在处理中软土地基中的应用分析与探讨

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建ｌ ｌ Ｉ 筑 工 程
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强夯及强夯置换法在处理中软土地基中的 应用分析 与探讨
张晓 菁
（ 阳石化 工程公司土建 室， 洛 河南 洛 阳 ４ １０ ） ７ ０３
摘 要： 通过强夯及强夯置换法在某炼油厂一罐 区中软土地基 处理 中的实际应 用， 对强夯法及强夯置换 法在 中软 土地基 处理 中的可行性进行 分析 ， 论证 了强夯法在处理高饱 和度 的粘性土及淤泥质土地基处理 时应谨慎使 用， 用强夯置换法处理这种类型的地基往往 可以达到较为理想的 改
表 １ １ １ １５ 罐承载力特征值 （ ） ０－０＃ ｆ 及沉降量（ 检测结果 ａ ｓ ）
ｌ工 程 概况 某炼 油厂一 罐区拟 建 ５台 ２０ ０ 储 油 ００ ｍ 罐， 油罐 内径 ４ ． ０ Ｏ米 ， 大充水高 度为 １． ５ 最 ７Ｏ ８ 米。 该罐 区坐于中软土地基上 ， 上部新近 回填土 较厚 。基础采用环墙式基础 ， 计算罐基础底面 （ 持力层顶面） 的平均压应力 为 ２ ５ Ｐ 。根据 处 １ｋ ａ 工程勘察报告， 该罐区所在处 上部各层土承载 ５ ６ ０’ ８２ ９ ５ ． ４３ ６ ４６ ６ ９７ ２１ ’ ７ ２ ６’ ６ ２ ０９ 检测 点 力较低 ， 土层分布不均且存在软弱下卧层 ， 不能 墩 直径 （） １ ８—２ １．７ ８ 皿 ． ０ －１ ２． １ １９ ． １７ ． ２ ＿ １ ． —２ ０ ．ｏ ２． １７ ． １ ２． ． ０ １ ８ 满足储罐基 础对地 基承载力及变形 的要求 ， 需 墩 深度 （） 瑚 ４ －４ ４ ３ －４ ４ — ． ４． — ． ４ ２ ． ４ ．１ ． ．８ ５ ７ ４ ９ ２４４ —４ ５ ．卜 ４ ５ ． ４ ．卜 ４ ７ ． ４ ４ ４． ４ ０ ４ ５ ．－ ８ ．—． 对天然地基进行地基处理。 罐编 号 １４罐 ０． ＃ ｌ ５ 罐 ０＃ ２ 工 程 地质 情 况 ２ ６３ ３ ５３ ４０ １’ ４６ ０ ４ ９６ ５ ４ ４’ 检测 点 根据《 岩土工程勘 察报告 》 处理 范围内主 ， 墩 直径 （） 瑚 １８ ． １ －２ １ ．７ ． １８ ． １８２ ． — ０ １． ９ ｌ ７ 要地层情况 自上而下为 ： —５ ０ ．ｏ ． ３ ３— ． ４． — ． ３ ４ ． ４ — ９ ． ３８ １４８ ． －３ ７ ４ ４． 墩 深度 （ ） 屯 ４ ． ４ －４ ８ ｍ ① 层素填土 ， 层厚 １ ０ ３ ０ ．～．ｍ Ｏ ２ 层土 （ 按照《 建筑 地基处理 垫层形成预先压力并形成透水层，可 以减小土 ②。 层粉质粘土 ， 层厚 ０ ０ １ ０ 层底深 预估处理深 度达② ． ～ ． ｍ， ２ ９ 度 １ ～ ．ｍ， ． ３２ 可塑 ， ｋ １ＯＰ 、 ｓ ５Ｏ ａ Ｏ ｆ ＝ ３ ｋ ａＥ ｌ ． ａ Ｍｐ ； 技术规范》 预估有效加 固深度 ７ ８ 】 ～ ｍ， 要求强夯 的侧 向隆起并有利于超静水压力的消散 。 ３ ｋ ａ ４强夯置换法处理罐区地基 ② 层淤泥质粉质粘土 ， 层厚 ０ Ｏ １ ０ 后地基承载力特征值达 到 ２ ０ Ｐ 。 ． ～ ． ｍ， ４ ５ 试夯采用钢 制夯锤 ， 重 ２ 锤 ０吨 ， 直径 ２Ｏ ． 初次试夯不理想 ， 需进一步完善地基处理 层 底 深 度 １６ ３７ 流 塑 ， ｋ＝ ５ Ｐ 、 ｓ ＝ ．～ ．ｍ， ｆ ７ ｋ ａＥ ｌ ａ ３０ ａ ．ｍＰ ； 米 ， ５ 吨的履带 吊起锤 ， 用 ０ 选择 在场地南北两 方案 。 恰值此时建设单位提供一信息 ｌ 临近装置 ② 层粉质粘土 ， 层厚 Ｏ ０ ５ Ｏ 层底深度 侧 ，新 近回填 土相对厚 度较大 的两块 面积 为 建设需 山体爆破 ， ．～． ， ３ ７ 爆破遗留的石方 问题正亟待 ２ ５ ２ 置进行 。 １ ｍ位 Ｎ１ 试夯工作于 ２ ０ 年 １ ２ 解决 ， ０５ 月 ７ 建议在此项 目中考虑利用一下 。 综合考虑 ２９ ９２ 可 塑 ，ａ＝ ７ ｋ ａ Ｅ ｌ ６ ｍＰ ； ． ． ～ ｍ， ｆｋ １０ Ｐ 、ｓ ． ａ ５ 开始 ， 最初采用 ４ ０ ｋ ・ ０ ０ Ｎ ｍ能级进行强夯试 到强夯设备已进场，强夯桩式置换法除具有置 ② 层中 、 砂 ， 厚 ０ ０ ３ ０ 层底 深 日 粗 层 ． ～ ． ｍ， ３ ２ 度 ５７ １．ｍ，ａ＝ ０ ｋ ａＥ ｌ＝ ６０ ｐ ； ．～ ４ ｆｋ ２ ０ ｐ 、 ｓｚ１．ｍ ａ １ ＿ 验， 第一遍点夯（ 间距 ４ ０ ｍ ， ５ ０ ｍ 单点 ８ １ 击 ） 换作用 、 —０ 震动挤密作用 ， 同时碎石墩可 以形成竖 ③层粉质粘 土 ， 层厚 ０９ ～ ． ， 底深度 过程中 ， ．０ ４０ 层 ０ 夯沉量较大 ， 困难 ， 提锤 地面隆起较大 ， 向排水通道 ， 于土体 固结 ， 有利 于是决定采用强 最终两击平均夯沉量满足不 了规范要求 的终夯 夯 桩式 置换法代替原强夯法对地基进行 处理。 ３ ～ ． 可 塑 ，ａ＝ ８ ｋ ａＥ １ ６ ｍＰ ； ． ８ ｍ， ６ ７ ｆｋ １０ Ｐ 、ｓ ． ａ ５ ④层砂 质粘 土 ， 层厚 Ｏ ０ ８ Ｏ 层 底深度 条件 ， ． ～． ， ６ ５ 估计夯击效果达不到设计要求。 ４ ０ 并要求做强夯置换现场试验。 在 ００ ６ ～ ． 可 塑 ～ 塑 ， ｋ ２ ０ Ｐ 、 ｓ ８５ ａ ｋ ・ｌ ． ８ ｍ， ６ ５ 硬 ｆ ＝８ｋａＥｌ ． ａ ｍＰ ； Ｎ ｎ 能级第一遍点夯完毕 以后 ，采取 了降低 经强夯置换试验后 ， 强夯置换施工方案最 夯 击 能继 续试 验 ，分 别 采 用 ３ ０ Ｎ・ 和 终 确定 为 ： ００ ｋ ｍ 先在地面铺设 １ ｍ厚 的碎石 ， ． ３ 面层 ⑤。 层全风化花岗岩 ， ｋ ４ ０ Ｐ ； ｆ ＝０ｋａ ａ ２ ０ Ｎ・ 、０ ｏ Ｎ・ ５ ０ ｋ ｍ ２ ０ ｋ ｍ能级试夯 ， 不能满足 采用直径小于 ６ｒ 仍 ０ ｍ的碎石 ， ａ 场地测量标高后 ⑤ 层强风化花岗岩 ， ｋ ７ ０ Ｐ ｆ ＝０ｋａ ａ 勘 查 期 间 测 得 地 下 静 止 水 位 埋 深 为 规范要求 的终夯条件。经施工单位同设计单位 进行强夯置换 墩施工 。 采用强夯三遍处理 ： 第一 联络后 ， 终止 了试夯。 １ ０ ～ ． ｍ 地下水属孔隙潜水类型。 ．ｍ １５ ， １ ５ 遍 点夯 ，采 用 锤重 １ｔ ６，锤 底 面 积 １０ｍｍｘ ６０ ２０ ０ ４年 ５月 ～ ６月岩 土工 程勘 察 完毕 以 分析 ：由于该场地本身属于 中软场地土 ， １０ ｍ ６ ０ ｍ，单击夯 击能能级 ２０ Ｎ ｍ，落距 ５０ ｋ ・ ５ 夯点 间距 ３ ０ ｍ ｘ ００ ｍ正方形 布置 ， ００ ｍ ３０ｍ 后， 场地又进行了虚土 回填 ， 回填厚度不 均 ， 最 上部粘性 土含水量大。其上又有较高的新近 回 １ｍ， 在孔隙潜水的影 响下 ， 此部分粘性 土 单点夯击次数初 步确定为 ｌ 击， ｌ 实际施工中以 厚处达 ３ ，回填的主要材料 为粉质粘土含 中 填粘性土， 米 中孔隙水含量较高 ，土体又 尚未固结 ， 结构松 最后 两击 平均夯沉量不大于 ５ ｍ ０ ｍ控制； 点夯 砂， 局部含建筑垃圾 。 散， 透水性差 。在强大夯击力作用下 ， 土中孔 隙 施工完毕后进行两遍普满夯 ，采用锤重 １ｔ ０ 的 ３强夯法地基处理方案的选取及试夯 孔 土体 中的裂隙网络没有 混凝 土锤 ，单击夯 击能分别 取 １０ Ｎ ｍ和 ５０ ｋ ・ 经与建设 单位磋商 ， 本着节 省工期 、 经济 体积缩小， 隙水排出， 节约的观点， 借助其它炼油厂相似地基情况的 很好形成， 土体达到饱和后水不能及时排 出， 土 １０ Ｎ・ ， ０ ０ ｋ ｍ 落距均 为 １ｍ， 击搭接至少 １ ０ 两 ／ ３ ｍ， 处理经验 ， 经设计评 审后 ， 初步决定采用强夯法 体积不变而只发生侧向变形 ， 造成地面隆起 。 若 锤底面积。预估 置换碎石墩深度应为 ４ 复合 ３ ｋ ａ 对天然地基进行处理 ，根据试夯结果决定强夯 设置砂井或排水板等竖向排水通道以保证排 出 地基承载力为 ２ ０ Ｐ 。 方案 。试夯预采用单击夯击能为 ４０ Ｎ・ ， 的孔隙水及时排走 ，同时上部设砂垫层或碎石 ００ｋ ｒ ｌ ｌ 强夯置换于 ９ 月上旬开始至 １ 月下旬结 ０
处理 效 果 。
关键词 ： 罐基础 ； 软 土； 中 强夯 ； 强夯桩 式置换 ； 置换墩
引 言
强夯及 强夯置换 法 由于具 有施工设备 简 单， 施工周期短 ， 施工费用低 ， 固效果 显著等 加 优点 ， 在地基处理 中广泛被采用 。 通过这两种地 基处 理方法 在一罐 区地基处理 中的应用 实例 ， 强调 了强夯法在处理高饱和度的粘性土及淤泥 质土地基处理时应谨慎使用的观点 。