某繞城高速監(jiān)控辦公樓強夯（置換）地基處理的應(yīng)用

畢研超，任夢寧，郭晉欣

（山東省交通規(guī)劃設(shè)計院集團有限公司，山東 濟南 250031）

引言

隨著交通強國戰(zhàn)略的實施，我國高速公路里程快速增長，較多的高速沿線房建工程位于填方區(qū)，故經(jīng)常遇到地基處理的情況。對較厚填土的地基處理有復(fù)合地基及強夯（置換）處理兩種，強夯地基較復(fù)合地基施工成本低、周期短，而且高速沿線房建工程一般離城鎮(zhèn)較遠，無需擔(dān)心強夯施工過程中振動對鄰近居民的影響，故強夯處理對填方場區(qū)的建筑地基有著較好的經(jīng)濟適用性[1]。強夯處理地基的加固原理是利用夯錘自由下落產(chǎn)生的沖擊動能使地基密實，這種沖擊振動通過能量波的形式向地下傳播。強夯置換地基處理是通過夯擊和填料形成置換體，使置換體和原地基土構(gòu)成復(fù)合地基[3]。

1 工程概況

某繞城高速公路監(jiān)控分中心辦公樓地上8層,總建筑面積7 629.32 m2，室內(nèi)外高差0.6 m，建筑高度31.65 m。工程結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50 a，安全等級為二級，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為乙級，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)和獨基基礎(chǔ)，見圖1，基礎(chǔ)埋深為2.5 m。

圖1 基礎(chǔ)平面布置/mm

地質(zhì)勘察報告顯示場區(qū)第1層素填土為圖2陰影部分，場區(qū)內(nèi)多有分布，土層厚度有4 m、5 m、10 m不均，多較松散，成分復(fù)雜，為欠固結(jié)土，工程性質(zhì)較差。

圖2 地質(zhì)剖面/mm（標高/m）

2 強夯置換地基處理應(yīng)用分析

2.1 強夯布置方案

根據(jù)地勘建議及現(xiàn)場踏勘，對第1層素填土進行強夯（置換）處理，處理后作為基底持力層，要求本場區(qū)夯實的有效加固深度不小于10 m，處理后的地基承載力特征值不小于200 kPa，夯擊能和夯擊次數(shù)通過試夯確定。由于本場區(qū)上部回填土較為松散，對于填土厚度較大區(qū)域進行試夯時發(fā)現(xiàn)夯沉量較大，很難在10擊內(nèi)達到止夯標準；采用強夯置換后，平均在6擊內(nèi)即可達到止夯標準。對填土厚度小于4 m的區(qū)域采用強夯處理，夯擊能4 000 kN·m，每個夯點不少于8擊；對填土厚度4～5 m的區(qū)域采用強夯處理，夯擊能5 000 kN·m，每個夯點不少于8擊；對填土厚度大于5 m的區(qū)域采用強夯置換處理，夯擊能6 000 kN·m，每個夯點不少于10擊；滿夯每點不少于6擊。強夯置換的墩體材料選用級配良好的塊石、碎石，填料中粒徑大于300 mm的顆粒含量不超過全重的30%，最大粒徑不大于500 mm[2]。

2.2 強夯施工參數(shù)

在夯坑周邊無過大隆起，且不因夯坑過深而提錘困難的前提下，止夯標準：當(dāng)夯擊能為4 000 kN·m時，最后兩擊平均夯沉量不大于80 mm；當(dāng)夯擊能為5 000 kN·m、6 000 kN·m時，最后兩擊平均夯沉量不大于100 mm；滿夯2 000 kN·m最后兩擊平均夯沉量不大于50 mm。夯擊遍數(shù)為兩遍，每遍夯點間距為7 m，夯點布置呈正方形布置，強夯（置換）處理范圍為寬出基礎(chǔ)邊緣7 m。夯錘直徑2.9 m，夯錘重30 t，夯錘落距依夯擊能確定，落距=夯擊能/夯錘重。強夯處理施工記錄見表1。

表1 強夯置換施工記錄

2.3 檢測結(jié)果

地基靜載荷試驗檢驗點共5個，檢測所得地基承載力特征值均滿足設(shè)計要求的200 kPa；強夯地基均勻性檢測采用重型動力觸探試驗檢測，所測5孔在檢測深度范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯軟弱土層。

3 結(jié)語

對于填方場區(qū)，可根據(jù)不同的填土厚度選擇相適應(yīng)的夯擊能；當(dāng)上部回填土固結(jié)時間短、較為松散時，建議采取強夯（置換）地基處理。由于本工程在指定區(qū)域進行了試夯，通過現(xiàn)場施工過程及處理后的檢測結(jié)果可得，采用強夯（置換）處理后的地基滿足設(shè)計要求。強夯的施工參數(shù)對地基處理效果的影響是顯著的，施工時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際地質(zhì)條件，在設(shè)計指定區(qū)域進行試夯，根據(jù)試夯的反饋結(jié)果，及時調(diào)整施工方案，最終確定強夯處理的施工參數(shù)。針對此類場區(qū)可根據(jù)現(xiàn)場實際情況推廣采用強夯（置換）地基處理。