建筑工程强夯地基处理方案.doc

【实录一】 XX市XX镇碧河花园
一、工程概况
场地位于XX市XX镇的东南部，XX—惠州公路之北侧，北东面是石马河，南东面是金海马家俬城和污水处理站，北西面是低山，面积约27571 m2。由XX（香港）公司拟建4~7层会所﹑餐厅﹑样榜楼等，框架结构。
二、 工程地质概况
根据核工业部XX工程勘察院2001年4月10日提交的《XX市XX镇碧河花园会所及样榜楼场地岩土工程详堪报告》，场地的土层自上而下有素填土﹑冲积土﹑（含粉质粘土﹑粉砂﹑中砂﹑粗砂﹑砾砂）残积土﹑强风化岩﹑中风化岩。
(1) 素填土
分布于全场地，填料为沉积岩风化土﹑土黄色﹑褐黄色﹑属新近回填土，稍压实。土层厚度0.9~7.70 m ，平均3.37m。地基土承载力标准值平均为70 kPa。
(2) 粉质粘土
分布于场地的中部，层厚为2.50~7.10 m，平均4.77 m，土样试验结果，天然含水21.70~38.50%, 空隙比0.727~1.070，压缩系数0.27~0.50 MPa-1，压缩模量2.69~5.87MPa，地基土承载力标准值平均为130kPa。
(3) 粉砂
呈透镜状分布，分选性较好、饱和、松散状，层厚1.20~7.30 m，平均4.00 m，土样试验结果，孔隙比0.440~0.797，压缩系数0.11~0.35MPa-1，压缩模量4.67~12.89MPa，地基土承载力标准值平均为100kPa。
(4) 中砂
呈透镜状分布，分选性较好，饱和、松散——稍密，层厚1.35~5.20 m，平均2.96 m，土样试验结果，孔隙比0.596~0.716，压缩系数0.19~0.35 MPa-1，压缩模量4.39~8.26MPa，地基土承载力标准值平均140kPa。
(5) 粗砂
呈透镜状分布，分选性较差，饱和、松散——稍密，层厚0.50~7.40 m，平均3.22 m，土样试验结果，孔隙比0.472~0.523，压缩系数0.14~0.23MPa-1，压缩模量6.33~10.63 MPa，地基土承载力标准值平均为160kPa。
(6) 砾砂
呈透镜状分布，石英砾砂约占90%，少量粘土，含石英及沉积岩碎石，分选性差，饱和、松散——稍密，层厚1.45~4.70 m，平均3.17 m，土样试验结果，孔隙比0.456~0.506，压缩系数0.10~0.20MPa-1，压缩模量7.37~14.39MPa，地基土承载力标准值平均为180 kPa。
(7) 强风化石粉砂岩
岩石呈褐黄色、灰绿色；成分为粘土、石英、半风化状长石，含中风化岩碎块。层厚0.30~1.95 m，平均1.85 m，承载力标准值平均为400 kPa。
(8) 中风化石英砂岩
岩石呈灰绿色，成分为石英，长石及少量绿泥石，层厚0.30~1.10 m，平均0.49 m，承载力标准值建议为1000 kPa。
场地内广泛分布饱和土，根据N63.5标准贯入试验结果，场地的饱和砂土只有14%可发生液化现象，因此，可不考虑场地的液化问题。
场地的地表水体有北东面的石马河，南西面的XX排污渠。地下水位埋深2.00~6.40 m，标高8.90~11.03 m。水位随季节性降雨量差异和石马河水位变化而变化。地下水位主要靠大气降水及石马河，排污渠补给，向南东方向以潜流方式排泄，由于砂层的透水性强，地下水与排污渠及石马河的地表水有水力联系，砂层富水性好，地下水量丰富。
三、 强夯试验
根据场地的工程地质条件和拟建4~7层建筑物的荷载要求，该场地可采用强夯法处理，经强夯处理后，可提高地基土承载力，消除砂土液化现象，消除地基不均匀沉降现象。
根据该场地的工程地质条件和拟建4~7层建筑物的荷载要求，宜选用4000 kN·m能级处理，影响深度8~10米，夯后地基土承载力标准值达到220 kPa。在大面积强夯之前，先选择1~2块具有代表性的区域进行试夯。
(1)单点试夯
单点试夯在施工场地内进行，单点试夯的目的是通过测量夯坑及夯坑周围地面变形，计算有效夯实系数(a)，以便选择最佳夯击能量，最佳夯击锤数(N)，夯点间距(L)等设计参数。试验参照《建筑地基处理规范》（JGJ79-91）设计和执行。a=V1/(V1+V2)式中V1——夯坑下沉体积，V2——夯坑周围地面隆起体积 夯实击数控制标准是：4000kN· m能级强夯最后两击平均夯沉量小于10cm，2000kN·m能级强夯最后两击平均夯沉量小于5cm。在试夯过程中，根据现场具体情况可以对参数进行调整。
(2)群夯试验按单点试夯确定的夯击击数和夯点间距进行，夯击遍数按预选夯遍数，首先要确定起夯面标高，然后精确测量每一击夯沉量和地面变形量，每遍之间的间歇时间一定要满足，试夯的检测工作应在满夯后经过一定的固结期（不少于一周）才能进行，检测方法可采用静载试验和瑞雷波试验。每块试夯区域为20m×20m。

图一 试夯夯点布置

四、 施工工艺和施工概况
1 施工工艺

级加载。承压板尺寸：1000mm×1000mm×50mm。
(2) 试验加载方法和沉降观测
采用慢速维持荷载法进行试验加载，每级加载为预定最大试验荷载的1/10，第一级可按2倍分级荷载加载，在每一级荷载作用下，沉降量在每小时小于0.1mm，可加下一级荷载。
沉降观测：在承压板上装设4个百分表，按规定时间测定沉降量，百分表精度为0.01mm。
(3) 检测标准
试验是按照《建筑地基基础设计规范》(GBJ7—89)中有关规定进行。
(4) 检测结果
检测点的有关参数
序号
地基土类型
基础埋深(m)
承载力设计值 (kPa)
备注
1
强夯粉质粘土
-1.20
220
强夯后
2
强夯粉质粘土
-1.20
220
强夯后
3
强夯粉质粘土
-1.20
220
强夯后
检测结果
序号
试验深度（m）
地基承载力设计值（kPa）
最大试验荷载（kN）
极限荷载(kN)
承载力基本值(kN)
最大沉降量(mm)
残余沉降量(mm)
承载力基本值对应沉降量(mm)
变形模量（MPa）
1
-1.20
220
440
440
322
16.56
12.11
10.00
25.00
2
-1.20
220
440
440
300
17.71
13.49
10.00
23.33
3
-1.20
220
440
440
309
17.42
13.03
10.00
24.00
2 地基土静载试验
(1) 试验加载装置
本次试验采用压重平台反力装置。压重平台反力装置作为荷载反力，将大于最大试验荷载的荷重在试验开始前一次性加上平台，实验时用油压千斤顶分级加载。承压板尺寸为1000mm×1000mm×30mm。
(2) 试验加载方法和沉降观测
试验加载：采用慢速维持荷载法，每级加载为预定最大试验荷载的1/10，第一级可按2倍分级荷载加载，在每一级荷载作用下，桩的沉降量在每小时小于0.1mm时，可加下一级荷载。
沉降观测：在承压板上两边装设2个百分表，按规定时间测定沉降量，百分表精度为0.01mm。
(3) 检测标准
试验是按照《建筑地基基础设计规范》(GBJ7—89)中有关规定进行。
(4) 检测结果
检测结果汇总表
试验点号(#)
压板面积(m2)
地基承载力设计值(kPa)
最大试验荷载(kN)
单点极限荷载(kN)
单点承载力基本值(kPa)
最大沉降量(mm)
残余沉降量(mm)
承载力基本值对应沉降量(mm)
1
1
220
440
≥440
≥220
29.57
13.45
8.22
2
1
220
440
≥440
≥220
36.91
30.62
12.22
3
1
220
440
≥440
≥220
31.58
25.84
11.41
4
1
220
440
≥440
≥220
17.74
12.77
6.40
5
1
220
440
≥440
≥220
30.31
24.11
9.51
6
1
220
440
≥440
≥220
29.27
24.20
10.75
7
1
220
440
≥440
≥220
17.54
11.82
5.09
8
1
220
440
≥440
≥220
17.76
12.29
6.21
9
1
220
440
≥440
≥220
16.07
11.03
6.06
10
1
220
440
≥440
≥220
15.53
11.11
6.47
11
1
220
440
≥440
≥220
18.71
15.20
5.68
12
1
220
440
≥440
≥220
23.31
21.50
6.28
六、 特殊区域处理
部分区域在施工过程中发现填土有淤泥夹层，为慎重起见，经与建设方商洽决定在该区2-3米范围内填土全部置换为碎石骨料，经换填夯实后效果较好。另有一些区域因拟建建筑紧临化成家私，强夯时会对原有建筑物产生影响。采用降低标高分层处理第一遍单击能量为2500kN·m的点夯后回填碎石土1m厚，第二遍为1500kN·m点夯，再以1000kN·m满夯一遍在临近原自来水管处挖防震沟减震且打有护桩。还有一部分区域因建设方已建会所的结构产生影响。采用降低原有标高1.5m，长度30m范围内降低能量分层点夯，第一遍1500kN·m，后回填碎石土50cm，第二遍点夯1500kN·m再以1000kN·m满夯一遍，且临会所一侧挖防震沟减震。
七、 小结
本强夯加固工程自10月21日进场，11月24日正式开工，12月1日完工，历时42天。
该场地填土层为粘性土及碎石，且厚度分布不均，局部区域有淤泥夹层，强夯处理时恰逢雨季，部分地区地势不平，容易积水，在强夯高能量以及反复冲击作用下，破坏土体的原有结构，致使粘土含水过大，且不易消散。根据静载力试验和地基载荷试验结果表明，其中部分场地地基承载力未达到原设计要求。对检测未达设计要求的建筑地基进行补充加固的强夯处理。对个别淤泥区和施工疑难区域，采用特殊方法施工，其施工具体方案由我部提供经建设方共同商定。本工程处理地基约9000m2，点位986个。