房建场地深基础回填强夯施工技术

李波

（中国水利水电第四工程局有限公司，河北邢台054000）

1 工程概况

河北某高速公路服务区工程拟建主楼主体采用框架结构，持力层为1层填土，地基承载力特征值fak=130kPa。由于填土地基不满足设计要求，要求进行强夯处理，处理后的地基承载力特征值fspk=160kPa。基础形式采用条形基础，楼层为三层。建筑面积5319.33m2，基底面积2686.52m2。根据地质勘察报告所揭露地层，按地质结构差异共划分3个工程地质单元层，自上而下依次为：①层填土：层厚1.00～4.00m，层底标高217.80～220.50m；②层黄土状粉质黏土：层厚5.40～6.00m，层底标高226.80～227.50m；③层粉质黏土：揭露最大厚度14.60m；④层碎石：本次勘探深度20m且未穿透该层，该层揭露最大厚度10.00m。

整个拟建建筑物占地面积2686.52m2，按照设计文件要求强夯处理有效加固深度不小于10m，处理范围每边宽出基础边缘不小于6m，最后两击的平均夯沉量不大于200mm。强夯夯锤质量不小于40t，单击夯击能10000kN·m。

2 工艺流程

强夯施工工艺流程如下：

施工准备→试夯（确定强夯参数）→第一遍点夯→第二遍点夯→满夯一遍→压路机表层震动碾压→强夯检测→工程验收

3 强夯施工方法

3.1 施工准备

3.1.1 场地准备

深基础回填原场地处理应满足下列要求：

（1）深基础回填前先对作业范围存在的淤泥、杂草、树根、垃圾等软弱土层。

（2）当原始场地天然坡度在1:2.5/5范围的，开挖场地形成台阶形状，阶宽2m以上，高度1m以内。其天然坡度陡于1:2.5的，应验算地基整体稳定性。

3.1.2 填土材料选择应满足下列要求

（1）回填材料有机质含量不大于5%。

（2）宜选用匀质的同类土填筑，用于回填的岩石，必须保证粒径小于500mm且不大于分层厚度的2/3，大于500mm的石块应打碎。

（3）回填材料含水量与最佳含水量的偏差控制在规范允许范围内，含水量过大或过小的土不能用于填方。

3.1.3 场地分层回填

分层回填按先深后浅的顺序进行回填，填土采用推土机分层摊铺，每层铺土的厚度300mm，施工时避开雨季，及时做好场区排水工作，严禁回填区积水，分层填土至强夯起夯面标高。

3.2 试夯

（1）强夯施工机械选用XGH1000K专业强夯机一台，铸钢夯锤重40t，直径2.480m圆形带气孔。

（2）强夯处理夯击能采用10000kN·m，强夯后的地基承载力特征值≥160kPa。

（3）夯点布置及间距。

该回填场地采用砂砾回填，局部夹块石和碎石，根据施工经验拟采用正方形布置点夯，点夯间距为6.0m×6.0m，两遍点夯施工，满夯锤印搭接按1/4搭接，满夯夯击能为10000kN·m。

（4）参数确定。

选择具有代表性的强夯区400m2作为试夯测试区，夯击能10000kN·m。夯点的夯击工艺参数，应经过现场试验夯击得到的夯击记录次数和夯沉测量深度相互关系确定，并同时满足条件：最后两次夯击的平均夯击沉降量≤20cm；夯击点周围地面不应发生过大的突起；不因夯击形成的坑过深而导致锤提上来困难。

根据试夯夯击的结果确定强夯参数：点夯两遍，点夯间距为6.0m×6.0m，连续夯击，单点夯击次数为8击。满夯一遍，夯击时相邻两点之间宜相互搭接1/4夯锤直径。满夯的单点击数根据设计地基承载力特征值160kPa，满夯击数为5击。强夯地基处理范围按照设计图纸要求每边超出基础外缘的宽度不小于6.0m。满夯夯击完成后的场地应实施压路机械整个场地碾压，以达到地基土体的压实系数及承载力要求。试夯确定的参数经业主及监理单位认可后，作为施工技术参数。

3.3 第一遍点夯

第一遍点夯按照如下步骤进行：

①准确用测量仪器测放点夯每个夯点夯击位置，并对场地原始标高进行测量。在强夯前，根据施工现场布设的测量控制点用全钻仪在施工区域周边设置符合测量要求的测量控制点，用测量仪器在场区内按6m×6m夯点间距测放每个夯击点点位坐标，并用铁钉标记各夯点位置。夯点测量定位允许偏差±5cm，采用夯击设备施工，发现施工点位标记不清析，应重新测放夯点坐标。夯锤就位允许偏差±10cm。测量控制点坐标，夯点位置经测量专业人员复测符合施工要求并经验收后方可进行夯击作业；②与甲方、业主代表依据设计点夯夯能10000kN·m及锤重40t计算确定夯锤的下落高程15m；③强夯设备到位，使夯击钢锤中心位置与夯点坐标相一致；④测量夯击施工前钢锤顶部标高及现场地面标高，并记录相关数据；⑤锤起提高到计算下落高程，将夯锤自由落体放下，夯锤撞击地面，测算夯锤顶部标高，依据数据得到第一次夯击沉降量，并统计数据进行相关记录；⑥再反复进行上述步骤5，按试夯确定的参数要求的夯击击数及控制标准完成一个夯坑的点夯施工；⑦将强夯机移至下一个夯点重复步骤③～⑥，按规范及试验得到的夯击遍数及验收标准完成强夯区的第一遍夯击点施工。用机械设备将夯击现场夯击造成的不平整进行场地平整，测量夯击后现场地面标高，计算本遍场地夯沉量。

3.4 第二遍点夯

准确测量第二遍点夯夯点位置，并用白灰洒出各夯点位置，夯点测量定位允许偏差及夯锤就位允许偏差应符合上述3.3测量放线中相关规定，夯点位置经测量人员复核符合要求并经验收后方可进行夯击作业。按照3.3第一遍点夯步骤完成第二遍点夯强夯施工。用机械设备将夯击现场夯击造成的不平整进行场地平整，测量夯击后现场地面标高，计算本遍场地夯沉量。

3.5 满夯

满夯按照下面列出的施工顺序进行：

①准确测量满夯夯点位置，点与点之间搭接1/4锤径，并用白灰洒出各夯点位置。夯点测量定位允许偏差、夯锤就位允许偏差按照3.3中相关标准要求；②会同甲方、业主代表根据设计满夯夯能10000kN·m及夯锤质量40t共同取得钢锤下落的自由下落高程25m；③夯实设备到位，使钢锤中心与强夯坐标相一致；④对钢锤及场地高程进行测设，形成数据予以记录；⑤提高钢锤到计算自由落体高程，待钢锤落下，撞击场地，对钢锤顶部高程进行测量，计录第一击强夯沉降量，对数据进行记载；⑥再次进行上述步骤⑤，按试夯确定的参数要求的夯击击数及控制标准完成一个夯坑的满夯施工；⑦将强夯机移至下一个夯点重复步骤③～⑥，按试夯得到的强夯遍数及验收规范完成强夯区的所有夯点的满夯施工。用机械设备将夯击现场夯击造成的不平整进行场地平整，测量夯击后现场地面标高，计算本遍场地夯沉量。

3.6 压路机表层震动碾压

采用压路机械设备施工时，从低到高，从边到中，边与边重合。为防止漏压，碾压时横向接头的轮迹重叠宽度为25cm，每块连接处的重叠碾压宽度为1.5m，压路设备处理不到的位置采用简易设备进行夯实。施工时避开雨季，及时做好场区排水工作，严禁场地积水。用压实机械设备将满夯平整处理后的表层虚土层压实，测量场地高程。

3.7 强夯检测

地基承载力检测仪器：静载分析仪RS-JYC、千斤顶、反力系统、直径1.6m圆板承压板。试验方法：处理后的地基载荷试验反力系统采用地锚反力系统，加载采用慢速维持荷载法，荷载共分8级，等量分级加荷。每加一级荷载P（45kPa），每级加载后，前三段按间隔10min，接着两段按间隔15min，以后每0.5h测读一次沉降量，当在连续2h内，沉降速率小于0.1mm/h时，则判断已趋稳，可加下一级荷载。

测试结果：

表1 试验点沉降量

（1）处理后地基载荷试验结果见表1。

（2）检测点地基承载力特征值的确定。

根据规范，取各测试点地基承载力特征值见表2。

表2 试验点承载力特征值

（3）地基承载力特征值的确定：由于该9个试验点的地基承载力特征值极差不超过平均值的30%，根据有关规范可取其平均值作为处理后地基的承载力特征值，故确定该工程地基承载力特征值为160kPa。

3.8 工程验收

基础强夯经有资质的第三方实验室检测并取得满足设计要求地基承载力特征值160kPa的地基承载力检测报告。由建设单位组织参建单位共同检查验收。

4 结语

对拟建场地需进行较深基础回填，采用强夯施工增强拟建场地地基承载力，确保基础承载力达到设计要求。有效解决回填场地传统施工方法存在的问题，既降低施工费用，又缩短施工工期，也保证回填场地基础施工质量。