強(qiáng)夯置換法處理地基效果綜合評價方法應(yīng)用

周廉政

【摘要】對地基進(jìn)行處理后需要對處理效果進(jìn)行評價，如果地基處理效果不佳需要再次進(jìn)行處理，進(jìn)而保證地基的質(zhì)量。在應(yīng)用強(qiáng)夯置換法進(jìn)行地基處理工作時，需要采用有效的評價方法，可采用綜合評價的方式對處理效果進(jìn)行評估。綜合評價方法主要涉及三個方面：靜載荷試驗評價、動力觸控評價、標(biāo)準(zhǔn)貫入現(xiàn)場原位測試評價，進(jìn)而達(dá)到準(zhǔn)確評價處理效果的目的。

【關(guān)鍵詞】強(qiáng)夯置換法;地基處理效果;綜合評價

1、強(qiáng)夯置換法概述

所謂強(qiáng)夯置換法是指針對軟土運用重錘進(jìn)行夯擊軟土并排開的過程，再通過將塊石、砂、碎石、其他顆粒材料回填至夯坑內(nèi)，進(jìn)而形成塊墩或者碎石墩，塊墩或者碎石墩能夠與周圍存在的含有砂石夯間土合成復(fù)合型地基，可以顯著提升承載能力與變形模量。而塊墩或者碎石墩中含有的空隙能夠促進(jìn)軟土孔隙內(nèi)的水分有效排出，創(chuàng)建了良好的流通通道。地基通過強(qiáng)夯置換法的處理后，地基的強(qiáng)度達(dá)到明顯性提升，并且排水條件也得到了有效創(chuàng)建，對于軟土固結(jié)化具有較好的促進(jìn)作用。應(yīng)用強(qiáng)夯置換法所具有的優(yōu)勢在于：可以顯著提升加固效果、施工周期較短、投入的費用較低等，適合應(yīng)用的地基包括高飽和度粉土地基、流塑與軟塑黏性土地基等。目前，在堆場工程中、公路工程中、機(jī)場工程中、房屋建筑工程中等已經(jīng)廣泛性地應(yīng)用，實際應(yīng)用后具有良好的效果。

2、以某工程為例闡述強(qiáng)夯置換法的綜合性評價應(yīng)用

2.1 某工程實際情況

某工程的重要性為三級等級，而場地所具有的復(fù)雜程度為二級等級，地基的復(fù)雜程度也為二級等級，巖土工程勘察的總體等級為乙級。應(yīng)用強(qiáng)夯置換法處理地基的工作任務(wù)是對場地內(nèi)存在的素填土、淤泥、粉質(zhì)粘土進(jìn)行有效的處理，進(jìn)而為后續(xù)工程建設(shè)過程做好準(zhǔn)備工作，良好的地基處理過程能夠?qū)痘鶖?shù)量進(jìn)行有效的優(yōu)化，甚至可以通過更換基礎(chǔ)的方式達(dá)到節(jié)省造價的目的，還能夠縮減工期?？梢姡鼗幚砉ぷ鞯闹匾?。此次工程應(yīng)用的強(qiáng)夯置換法為6000kN·m柱錘模式，對地基實施加固處理的過程，處理的深度經(jīng)測量可達(dá)到8m。施工的參數(shù)設(shè)置為第一遍與第二遍的強(qiáng)夯置換過程為6000kN·m柱錘，而在第三遍時設(shè)置為4000kN·m平錘，第四遍則為1500kN·m能級滿夯的參數(shù)，主夯點之間的間距設(shè)定為5.6～7.6m，布置方式選擇為等邊三角形。此次工程要求的地基處理效果要達(dá)到承載力值要在200kPa以上、壓縮模量要在10MPa以上。

2.2 工程所擁有的地質(zhì)條件

經(jīng)過勘察工程實際區(qū)域的地質(zhì)特點后，主要包含以下土層分布情況：第一，素填土地質(zhì)。素填土表現(xiàn)出松散狀，顏色為黃色且稍濕，成分是由粉質(zhì)粘土構(gòu)成，欠壓密。素填土在全場都存在，層厚可達(dá)到0.50～5.90m之間。第二，粉質(zhì)粘土地質(zhì)。此地質(zhì)屬于軟塑，顏色為灰色與褐紅色，構(gòu)成主要是由粘粒組成，具有較好的粘性且土質(zhì)均勻化。在建設(shè)場地內(nèi)存在局部分布的特點，層厚可達(dá)到2.70～4.70m之間。第三，淤泥地質(zhì)。淤泥屬于流塑，顏色呈灰黑色且飽和，含有較多的腐木與有機(jī)質(zhì)，味道呈臭味。在建設(shè)場地內(nèi)具有局部分布的特點，層厚可達(dá)到1.20～7.30m。第四，粉質(zhì)黏土地質(zhì)。此地質(zhì)為可塑且呈灰黃色，構(gòu)成主要是由粘粒組成，含有較多的粉細(xì)砂且具有較好的粘性。在場地內(nèi)屬于局部分布，層厚可達(dá)到1.00～6.30m之間。第五，全風(fēng)化泥巖地質(zhì)。此地質(zhì)屬于泥質(zhì)結(jié)構(gòu)且呈黃褐色，具有強(qiáng)烈的巖石風(fēng)化特點，巖質(zhì)表現(xiàn)出極軟的特點，而巖芯則為堅硬狀，遇水時會被軟化。在建設(shè)場地屬于局部分布的特點，厚度可達(dá)到0.90～6.40m之間。第六，強(qiáng)風(fēng)化泥巖地質(zhì)。屬于泥質(zhì)結(jié)構(gòu)且呈紫褐色與深灰色，有強(qiáng)烈的巖石風(fēng)化特點，巖質(zhì)也極軟且屬于裂隙發(fā)育，巖芯具有硬塊狀或者是半巖半土狀，遇到水分會產(chǎn)生軟化。此地質(zhì)具有全場分布的特點，厚度可達(dá)到6.70～28.00m之間。

3、強(qiáng)夯置換法處理地基后進(jìn)行檢測及檢測結(jié)果

3.1 檢測方式

在檢測時運用現(xiàn)場原位測試的方法，對強(qiáng)夯置換區(qū)域所呈現(xiàn)出的承載力、置換墩、壓縮模量、加固深度進(jìn)行確定，進(jìn)而對強(qiáng)夯置換法處理地基的效果進(jìn)行綜合性的評價，應(yīng)用的檢測方法分別為：重型動力觸控試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜載試驗、靜載試驗，重型動力觸控試驗主要是對置換墩的密實情況、承載力、壓縮模量進(jìn)行確定;標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗是對土層夯后的承載力與壓縮模量進(jìn)行確定;靜載試驗是對夯后承載力與變形模量進(jìn)行檢驗，進(jìn)而確定出是否與設(shè)計要求相符合;靜載試驗是對夯間的承載力與變形模量進(jìn)行檢驗，確定出是否與設(shè)計要求相符合。

3.2 檢測結(jié)果及分析

3.2.1 靜載試驗的檢測結(jié)果與分析

靜載試驗時共檢測15個，包括8個夯墩與7個夯間。根據(jù)檢測結(jié)果可以分析出：首先，夯間土的地基最大加載量達(dá)到360kPa，夯間土處于180kPa時存在的靜載點和與之相對應(yīng)的沉降量均在0.015倍板寬以下，確定出現(xiàn)場夯間所具有的承載力值為180kPa。其次，夯墩處呈現(xiàn)出的最大加載量達(dá)到600kPa，夯墩的第一個靜載點處于0.015倍板寬時，與之相對應(yīng)的承載力值可達(dá)到282kPa，而其他靜載點處于300kPa時，與之相對應(yīng)的沉降量在0.015倍板寬以下，夯墩此時的承載力值可達(dá)到298kPa。再次，通過靜載試驗可以得到的結(jié)論是建設(shè)場地所具有的承載力值是在200kPa（包括200kPa）以上，而壓縮模量是在10MPa（包括10MPa）以上。最后，從檢測結(jié)果可以看出夯間與夯墩之間未存在較大的差異，根據(jù)現(xiàn)場的鉆孔資料可以了解夯間土的淤泥中含有大量石塊，通過碎石的擠入可以顯著提升樁土應(yīng)力比，能夠明顯提升復(fù)合承載力，可以在后續(xù)工作中有效控制沉降問題。

3.2.2 重型動力觸探試驗檢測結(jié)果與分析

實施強(qiáng)夯置換法后在夯墩上設(shè)置的動力觸探試驗檢測孔的數(shù)量可達(dá)到22個，從檢測結(jié)果可以看出：通過強(qiáng)夯置換后的墩體材料具有良好的密實度，并且墩底均處于良好持力層上。

3.2.3 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗檢測結(jié)果與分析

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗是對夯間淤泥加固效果進(jìn)行檢測，從檢測結(jié)果可以看出：夯間土淤泥經(jīng)處理后擠入了大量的石塊，而未擠入石塊的淤泥受到了置換墩的約束而改善了墩間土力學(xué)性質(zhì)。

結(jié)論：

通過綜合評價后可以得到的結(jié)論是：第一，在處理地基時應(yīng)用強(qiáng)夯置換法較為適合，通過此法應(yīng)用后能夠明確改善地基土力學(xué)性能。第二，此法能夠貫穿于整個淤泥層內(nèi)，通過置換后的墩體具有良好的密實度，并且墩底均處于良好持力層之上。第三，各項試驗均體現(xiàn)出夯間土內(nèi)的淤泥已經(jīng)擠入了大量石塊，能夠顯著提升樁土應(yīng)力比，進(jìn)而提升了復(fù)合承載力，可為后續(xù)的控制沉降效果起到促進(jìn)作用。

結(jié)語：

綜上所述，在處理地基時應(yīng)用強(qiáng)夯置換法能夠達(dá)到有效處理的目的，并且能夠顯著改善地基土力學(xué)性能，還能提升墩體密實度與復(fù)合承載力，可以為后續(xù)的沉降控制工作提供良好的助力。因此，在處理地基時可以采用強(qiáng)夯置換法進(jìn)行，但是在應(yīng)用之前需要做好試驗，進(jìn)而確定出是否適合此地基。