房建場(chǎng)地深基礎(chǔ)回填強(qiáng)夯施工技術(shù)

李波

（中國(guó)水利水電第四工程局有限公司，河北邢臺(tái)054000）

1 工程概況

河北某高速公路服務(wù)區(qū)工程擬建主樓主體采用框架結(jié)構(gòu)，持力層為1層填土，地基承載力特征值fak=130kPa。由于填土地基不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，要求進(jìn)行強(qiáng)夯處理，處理后的地基承載力特征值fspk=160kPa?；A(chǔ)形式采用條形基礎(chǔ)，樓層為三層。建筑面積5319.33m2，基底面積2686.52m2。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告所揭露地層，按地質(zhì)結(jié)構(gòu)差異共劃分3個(gè)工程地質(zhì)單元層，自上而下依次為：①層填土：層厚1.00～4.00m，層底標(biāo)高217.80～220.50m；②層黃土狀粉質(zhì)黏土：層厚5.40～6.00m，層底標(biāo)高226.80～227.50m；③層粉質(zhì)黏土：揭露最大厚度14.60m；④層碎石：本次勘探深度20m且未穿透該層，該層揭露最大厚度10.00m。

整個(gè)擬建建筑物占地面積2686.52m2，按照設(shè)計(jì)文件要求強(qiáng)夯處理有效加固深度不小于10m，處理范圍每邊寬出基礎(chǔ)邊緣不小于6m，最后兩擊的平均夯沉量不大于200mm。強(qiáng)夯夯錘質(zhì)量不小于40t，單擊夯擊能10000kN·m。

2 工藝流程

強(qiáng)夯施工工藝流程如下：

施工準(zhǔn)備→試夯（確定強(qiáng)夯參數(shù)）→第一遍點(diǎn)夯→第二遍點(diǎn)夯→滿(mǎn)夯一遍→壓路機(jī)表層震動(dòng)碾壓→強(qiáng)夯檢測(cè)→工程驗(yàn)收

3 強(qiáng)夯施工方法

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 場(chǎng)地準(zhǔn)備

深基礎(chǔ)回填原場(chǎng)地處理應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：

（1）深基礎(chǔ)回填前先對(duì)作業(yè)范圍存在的淤泥、雜草、樹(shù)根、垃圾等軟弱土層。

（2）當(dāng)原始場(chǎng)地天然坡度在1:2.5/5范圍的，開(kāi)挖場(chǎng)地形成臺(tái)階形狀，階寬2m以上，高度1m以?xún)?nèi)。其天然坡度陡于1:2.5的，應(yīng)驗(yàn)算地基整體穩(wěn)定性。

3.1.2 填土材料選擇應(yīng)滿(mǎn)足下列要求

（1）回填材料有機(jī)質(zhì)含量不大于5%。

（2）宜選用勻質(zhì)的同類(lèi)土填筑，用于回填的巖石，必須保證粒徑小于500mm且不大于分層厚度的2/3，大于500mm的石塊應(yīng)打碎。

（3）回填材料含水量與最佳含水量的偏差控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)，含水量過(guò)大或過(guò)小的土不能用于填方。

3.1.3 場(chǎng)地分層回填

分層回填按先深后淺的順序進(jìn)行回填，填土采用推土機(jī)分層攤鋪，每層鋪土的厚度300mm，施工時(shí)避開(kāi)雨季，及時(shí)做好場(chǎng)區(qū)排水工作，嚴(yán)禁回填區(qū)積水，分層填土至強(qiáng)夯起夯面標(biāo)高。

3.2 試夯

（1）強(qiáng)夯施工機(jī)械選用XGH1000K專(zhuān)業(yè)強(qiáng)夯機(jī)一臺(tái)，鑄鋼夯錘重40t，直徑2.480m圓形帶氣孔。

（2）強(qiáng)夯處理夯擊能采用10000kN·m，強(qiáng)夯后的地基承載力特征值≥160kPa。

（3）夯點(diǎn)布置及間距。

該回填場(chǎng)地采用砂礫回填，局部夾塊石和碎石，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)擬采用正方形布置點(diǎn)夯，點(diǎn)夯間距為6.0m×6.0m，兩遍點(diǎn)夯施工，滿(mǎn)夯錘印搭接按1/4搭接，滿(mǎn)夯夯擊能為10000kN·m。

（4）參數(shù)確定。

選擇具有代表性的強(qiáng)夯區(qū)400m2作為試夯測(cè)試區(qū)，夯擊能10000kN·m。夯點(diǎn)的夯擊工藝參數(shù)，應(yīng)經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)夯擊得到的夯擊記錄次數(shù)和夯沉測(cè)量深度相互關(guān)系確定，并同時(shí)滿(mǎn)足條件：最后兩次夯擊的平均夯擊沉降量≤20cm；夯擊點(diǎn)周?chē)孛娌粦?yīng)發(fā)生過(guò)大的突起；不因夯擊形成的坑過(guò)深而導(dǎo)致錘提上來(lái)困難。

根據(jù)試夯夯擊的結(jié)果確定強(qiáng)夯參數(shù)：點(diǎn)夯兩遍，點(diǎn)夯間距為6.0m×6.0m，連續(xù)夯擊，單點(diǎn)夯擊次數(shù)為8擊。滿(mǎn)夯一遍，夯擊時(shí)相鄰兩點(diǎn)之間宜相互搭接1/4夯錘直徑。滿(mǎn)夯的單點(diǎn)擊數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)地基承載力特征值160kPa，滿(mǎn)夯擊數(shù)為5擊。強(qiáng)夯地基處理范圍按照設(shè)計(jì)圖紙要求每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度不小于6.0m。滿(mǎn)夯夯擊完成后的場(chǎng)地應(yīng)實(shí)施壓路機(jī)械整個(gè)場(chǎng)地碾壓，以達(dá)到地基土體的壓實(shí)系數(shù)及承載力要求。試夯確定的參數(shù)經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理單位認(rèn)可后，作為施工技術(shù)參數(shù)。

3.3 第一遍點(diǎn)夯

第一遍點(diǎn)夯按照如下步驟進(jìn)行：

①準(zhǔn)確用測(cè)量?jī)x器測(cè)放點(diǎn)夯每個(gè)夯點(diǎn)夯擊位置，并對(duì)場(chǎng)地原始標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量。在強(qiáng)夯前，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)的測(cè)量控制點(diǎn)用全鉆儀在施工區(qū)域周邊設(shè)置符合測(cè)量要求的測(cè)量控制點(diǎn)，用測(cè)量?jī)x器在場(chǎng)區(qū)內(nèi)按6m×6m夯點(diǎn)間距測(cè)放每個(gè)夯擊點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)，并用鐵釘標(biāo)記各夯點(diǎn)位置。夯點(diǎn)測(cè)量定位允許偏差±5cm，采用夯擊設(shè)備施工，發(fā)現(xiàn)施工點(diǎn)位標(biāo)記不清析，應(yīng)重新測(cè)放夯點(diǎn)坐標(biāo)。夯錘就位允許偏差±10cm。測(cè)量控制點(diǎn)坐標(biāo)，夯點(diǎn)位置經(jīng)測(cè)量專(zhuān)業(yè)人員復(fù)測(cè)符合施工要求并經(jīng)驗(yàn)收后方可進(jìn)行夯擊作業(yè)；②與甲方、業(yè)主代表依據(jù)設(shè)計(jì)點(diǎn)夯夯能10000kN·m及錘重40t計(jì)算確定夯錘的下落高程15m；③強(qiáng)夯設(shè)備到位，使夯擊鋼錘中心位置與夯點(diǎn)坐標(biāo)相一致；④測(cè)量夯擊施工前鋼錘頂部標(biāo)高及現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；⑤錘起提高到計(jì)算下落高程，將夯錘自由落體放下，夯錘撞擊地面，測(cè)算夯錘頂部標(biāo)高，依據(jù)數(shù)據(jù)得到第一次夯擊沉降量，并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)記錄；⑥再反復(fù)進(jìn)行上述步驟5，按試夯確定的參數(shù)要求的夯擊擊數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)完成一個(gè)夯坑的點(diǎn)夯施工；⑦將強(qiáng)夯機(jī)移至下一個(gè)夯點(diǎn)重復(fù)步驟③～⑥，按規(guī)范及試驗(yàn)得到的夯擊遍數(shù)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)完成強(qiáng)夯區(qū)的第一遍夯擊點(diǎn)施工。用機(jī)械設(shè)備將夯擊現(xiàn)場(chǎng)夯擊造成的不平整進(jìn)行場(chǎng)地平整，測(cè)量夯擊后現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高，計(jì)算本遍場(chǎng)地夯沉量。

3.4 第二遍點(diǎn)夯

準(zhǔn)確測(cè)量第二遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)位置，并用白灰灑出各夯點(diǎn)位置，夯點(diǎn)測(cè)量定位允許偏差及夯錘就位允許偏差應(yīng)符合上述3.3測(cè)量放線(xiàn)中相關(guān)規(guī)定，夯點(diǎn)位置經(jīng)測(cè)量人員復(fù)核符合要求并經(jīng)驗(yàn)收后方可進(jìn)行夯擊作業(yè)。按照3.3第一遍點(diǎn)夯步驟完成第二遍點(diǎn)夯強(qiáng)夯施工。用機(jī)械設(shè)備將夯擊現(xiàn)場(chǎng)夯擊造成的不平整進(jìn)行場(chǎng)地平整，測(cè)量夯擊后現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高，計(jì)算本遍場(chǎng)地夯沉量。

3.5 滿(mǎn)夯

滿(mǎn)夯按照下面列出的施工順序進(jìn)行：

①準(zhǔn)確測(cè)量滿(mǎn)夯夯點(diǎn)位置，點(diǎn)與點(diǎn)之間搭接1/4錘徑，并用白灰灑出各夯點(diǎn)位置。夯點(diǎn)測(cè)量定位允許偏差、夯錘就位允許偏差按照3.3中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；②會(huì)同甲方、業(yè)主代表根據(jù)設(shè)計(jì)滿(mǎn)夯夯能10000kN·m及夯錘質(zhì)量40t共同取得鋼錘下落的自由下落高程25m；③夯實(shí)設(shè)備到位，使鋼錘中心與強(qiáng)夯坐標(biāo)相一致；④對(duì)鋼錘及場(chǎng)地高程進(jìn)行測(cè)設(shè)，形成數(shù)據(jù)予以記錄；⑤提高鋼錘到計(jì)算自由落體高程，待鋼錘落下，撞擊場(chǎng)地，對(duì)鋼錘頂部高程進(jìn)行測(cè)量，計(jì)錄第一擊強(qiáng)夯沉降量，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記載；⑥再次進(jìn)行上述步驟⑤，按試夯確定的參數(shù)要求的夯擊擊數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)完成一個(gè)夯坑的滿(mǎn)夯施工；⑦將強(qiáng)夯機(jī)移至下一個(gè)夯點(diǎn)重復(fù)步驟③～⑥，按試夯得到的強(qiáng)夯遍數(shù)及驗(yàn)收規(guī)范完成強(qiáng)夯區(qū)的所有夯點(diǎn)的滿(mǎn)夯施工。用機(jī)械設(shè)備將夯擊現(xiàn)場(chǎng)夯擊造成的不平整進(jìn)行場(chǎng)地平整，測(cè)量夯擊后現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高，計(jì)算本遍場(chǎng)地夯沉量。

3.6 壓路機(jī)表層震動(dòng)碾壓

采用壓路機(jī)械設(shè)備施工時(shí)，從低到高，從邊到中，邊與邊重合。為防止漏壓，碾壓時(shí)橫向接頭的輪跡重疊寬度為25cm，每塊連接處的重疊碾壓寬度為1.5m，壓路設(shè)備處理不到的位置采用簡(jiǎn)易設(shè)備進(jìn)行夯實(shí)。施工時(shí)避開(kāi)雨季，及時(shí)做好場(chǎng)區(qū)排水工作，嚴(yán)禁場(chǎng)地積水。用壓實(shí)機(jī)械設(shè)備將滿(mǎn)夯平整處理后的表層虛土層壓實(shí)，測(cè)量場(chǎng)地高程。

3.7 強(qiáng)夯檢測(cè)

地基承載力檢測(cè)儀器：靜載分析儀RS-JYC、千斤頂、反力系統(tǒng)、直徑1.6m圓板承壓板。試驗(yàn)方法：處理后的地基載荷試驗(yàn)反力系統(tǒng)采用地錨反力系統(tǒng)，加載采用慢速維持荷載法，荷載共分8級(jí)，等量分級(jí)加荷。每加一級(jí)荷載P（45kPa），每級(jí)加載后，前三段按間隔10min，接著兩段按間隔15min，以后每0.5h測(cè)讀一次沉降量，當(dāng)在連續(xù)2h內(nèi)，沉降速率小于0.1mm/h時(shí)，則判斷已趨穩(wěn)，可加下一級(jí)荷載。

測(cè)試結(jié)果：

表1 試驗(yàn)點(diǎn)沉降量

（1）處理后地基載荷試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

（2）檢測(cè)點(diǎn)地基承載力特征值的確定。

根據(jù)規(guī)范，取各測(cè)試點(diǎn)地基承載力特征值見(jiàn)表2。

表2 試驗(yàn)點(diǎn)承載力特征值

（3）地基承載力特征值的確定：由于該9個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的地基承載力特征值極差不超過(guò)平均值的30%，根據(jù)有關(guān)規(guī)范可取其平均值作為處理后地基的承載力特征值，故確定該工程地基承載力特征值為160kPa。

3.8 工程驗(yàn)收

基礎(chǔ)強(qiáng)夯經(jīng)有資質(zhì)的第三方實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)并取得滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求地基承載力特征值160kPa的地基承載力檢測(cè)報(bào)告。由建設(shè)單位組織參建單位共同檢查驗(yàn)收。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)擬建場(chǎng)地需進(jìn)行較深基礎(chǔ)回填，采用強(qiáng)夯施工增強(qiáng)擬建場(chǎng)地地基承載力，確?；A(chǔ)承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。有效解決回填場(chǎng)地傳統(tǒng)施工方法存在的問(wèn)題，既降低施工費(fèi)用，又縮短施工工期，也保證回填場(chǎng)地基礎(chǔ)施工質(zhì)量。