浅谈强夯在地基处理中的应用

雷萌

新疆城乡勘察设计研究院有限责任公司 新疆 乌鲁木齐 830000

1 、项目概况

本工程位于新疆库尔勒库尔楚，地貌属于山前洪积倾斜砾质平原与细土平原的交接地带，系山前冲洪积砂砾与粉土荒漠地貌。项目区5km以内没有自然河流，洪水冲沟较发育，自然地面高程在913.0m～917.0m，地形北高南低，东高西低，场地地势平坦开阔，整体坡度较平缓，用地条件较好。项目区生长稀疏的红柳、梭梭等荒漠植被，已进行清表整平处理，清表厚度在0.2～0.4m。

本项目为大型化工项目，包含聚酯装置、长丝、短丝装置、综合动力站、综合给水站、循环冷却水站、成品库（一）、成品库（二）、切片库、中心控制室、110KV变电站、热煤站、罐区、消防事故水池、综合管线等建筑。

2 、地层构成

成品库（一）、成品库（二）区域地层构成如下：

①粉土：土黄色～黄褐色，层底深度为0.7m～4.3m，平均厚度1.96m，上部含较多植物根系，孔隙较发育。摇振反应中等，干强度低，韧性低。中下部夹有粉细砂薄层，局部区域内以互层状出现，岩芯呈散状。稍湿～湿，松散～稍密。

②细砂：青灰色，埋深0.7m～4.3m，层厚0.2m～8.8m，平均厚度3.88m，颗粒级配不良，矿物成分以长石、石英及暗色矿物为主，含少量云母。局部含少量的砾石颗粒，粒径0.5m～2mm，局部夹粉土薄层或透镜体。稍湿～湿～饱和，稍密～中密。

③粉土：土黄色，埋深4.2m～10.2m，层厚2.3m～12.9m，平均厚度6.53m，切面较粗糙，孔隙不发育，摇振反应中等，干强度低，韧性低，手搓有轻微砂感。该层中多夹有粉砂薄层或透镜体，局部以互层状出现。湿，中密～密实。

④粉土、粉砂互层：土黄色-青灰色，埋深9.4m～18.8m，层厚2.4m～11.5m，平均厚度6.03m，粉土与粉砂呈互层状分布，粉土切面较粗糙，孔隙不发育，摇振反应中等，干强度较低，韧性低；粉砂砂质均匀，可见长石、石英、云母等矿物，手搓偶有黏着感。岩心呈散状，局部饼状。湿～饱和，中密。

⑤粉土：土黄色～黄褐色，埋深15.7～33.5m，层厚0.6m～18.9m，平均厚度10.00m，切面粗糙，摇振反应轻微，干强度低，韧性低，局部手搓有轻微砂感。该层中多夹有粉质粘土及粉细砂薄层或透镜体，部分区域内以互层状出现。湿，密实。

⑥粉土：青灰色，埋深25.2～39.6m，层顶高程876.28～890.59m，切面粗糙，摇震反应轻微，干强度低，韧性低，局部手搓有轻微砂感。该层中多夹有粉质粘土及粉细砂薄层或透镜体，部分区域内以互层状出现。湿，密实。

本项目地下水埋深在3.8～5.5m（绝对标高908.72～914.92m），水位以上第①层粉土具有Ⅰ级(轻微)非自重湿陷性，弱～中溶陷性，水位以下第②层细砂具有轻微液化。

3 、强夯设计

成品库（一）、成品库（二）为单层厂房，荷载较小，对变形要求较低，影响建筑物安全的主要为第①层粉土的Ⅰ级(轻微)非自重湿陷性，弱～中溶陷性，第②层细砂的轻微液化。

考虑到场地实际条件及建筑物情况，选用强夯法处理原土。本区域处理面积9504m2,采用梅花形布点，夯点间距4.5m，两遍点夯，一遍满夯，点夯夯击能为4000kN·m，满夯夯击能2000kN·m，锤印搭接1/3锤径，设计强夯后地基承载力特征值不小于200kPa。

4 、检测

依据相关规范要求，本区域强夯完成后，布置地基载荷试验点，标准贯入试验孔，探井验证强夯地基处理效果。

⑴载荷试验

本次地基载荷试验共布置19点，检测结果汇总如下：

地基载荷试验结果汇总表

根据载荷试验结果，试验各点的沉降量均较小，荷载-沉降（p-s）曲线比较平缓，无明显陡降段，试验各点的地基承载力特征值均达到200kPa,满足设计要求。该场地强夯处理后地基变形模量为24.77MPa，得到了大幅提升。

⑵标准贯入试验

本次标准贯入试验共布置3孔，对场地强夯后液化程度和地基密实度进行判别，统计结果汇总如下：

成品库标贯试验统计表

依据标准贯入试验结果及相关规范综合判断，本场地强夯影响范围内第①层粉土标准贯入实测击数介于17-30击之间，平均值22.33击；第②层细砂标准贯入实测击数介于23-30击之间，平均值26.78击。经强夯处理后地基土达到密实状态，第②层细砂的轻微液化已完全消除。

⑶探井及室内土工试验

本次现场共布置探井3个，采取原状土试样6组，依据室内实验数据结果，第①层粉土的湿陷系数介于0.001-0.010之间，均小于0.015，经强夯处理后第①层粉土的湿陷性已全部消除。

5 、结论

本区域强夯处理后，经地基载荷试验，标准贯入试验，探井及室内土工试验反向验证，强夯处理达到了预期的效果，承载力满足设计要求，场地土的湿陷性及液化性均完全消除。

本次强夯处理采用的技术参数是合理可行的，这为本区域类似工程提供了可借鉴的经验。