强夯法加固山区高填方泥岩

田美霞

【摘要】以某山区高填方地基加固工程为背景，按强夯处理的相关技术规定，采用强夯法对高填方泥岩-砂岩地基进行现场试验研究，确定了设计施工参数及控制要求，为类似工程提供借鉴。

【关键词】强夯；地基加固；高填方；现场试验

1、引言

当前，随着国家西部大开发及一带一路等重大战略不断向西推进，一系列重大基建设施建设工程项目也由此诞生，而重庆作为西部城市经济中心，其经济发展的战略地位不言而喻。但重庆多处于山地或重丘区，其地形起伏大，修建的建筑场地往往出现开山填谷的高填方，则地基加固显得尤为重要。而许多文献已表明强夯法作为一种地基加固处理技术针对高填方地基应用的越来越广泛，与其他加固技术相比，具有施工进度快、加固效果好、安全质量易保证且造价低等特点。而重庆的地质岩层以泥岩、砂岩为主，同时也作为工程的两种主要填料，如何研究这两种填料在强夯法施工中对工程地基加固的影响成为比较热门的课题。因此，本文以重庆某建设项目为工程背景，通过一系列现场试验研究，确定了设计施工参数及控制要求，为类似工程提供借鉴。

2、工程概况

重庆某项目占地约1.30km2，场区处于山区丘陵地带，地势南高北低，東高西低，西侧最低高程206m，最高点高程270m，总体相对高差64m。该场地在地层岩性上出露地层有第四系全新统（04）和侏罗系中统沙溪庙组（J2s）。主要为人工素填土（Q4ml），其结构稍密，厚度为0.2～4.9m，残坡积可塑状粉质粘土（Q4el+dl）呈可塑状，厚度为0.2～6.4m，沙溪庙组（J2s）的泥岩、砂岩泥质结构，中厚层状构造，局部含沙量较重。

3、试验区布置

场区主要以砂岩、填料为主，其试夯区夯点布置相同：第一、二遍点夯，最后一遍满夯，其形状为梅花形，夯点间距为6.0m。其中点夯能为3000kN·m，满夯能量为1000kN·m，每点打两击，1/4锤印搭接。布置图详图3.1夯点布置图。

4、最佳夯击数确定

针对不同填料的性质，最佳夯击数的确定意义非凡，因为这直接关系着其地基加固效果与经济性。此强夯试验则主要是针对两种填料分别得到夯击数与其地基沉降量的关系，并确定其最佳夯击次数。

现场试验1区（砂岩）确定出其夯击数与沉降量之间的关系曲线，曲线见图4.1.

现场试验2区（泥岩）确定出其夯击数与沉降量之间的关系曲线，曲线见图4.2.

通过以上夯点沉降变化曲线图可知，地基沉降量刚开始随着夯击数增加而增加，当夯击数增加到一定程度之后，沉降量趋于平缓，由此我们可以根据以下原则确定出最佳夯击数：（1）最后一击与前一击的平均沉降量不大于50mm；（2）夯坑周围不发生较大的隆起。

根据以上原则，通过计算分析，根据图4.1试验1区的夯点沉降曲线可确定出最佳夯击数为9次，其下沉量为1.33米，而根据图4.2试验2区的夯点沉降曲线可确定最佳夯击数为8次，其下沉量为1.13米。

5、变形测试试验

地基变形测试直接体现着地基加固效果的质量，本次变形测试将分别从以下方面进行试验，其中包括夯点周围土体变化，地基深层变形沉降以及试夯区地面变形等三方面进行测试。

5.1夯点周围变形测试

为研究其试验区夯点周围土体变形测试，首先进行测试点的布置如图5.1，其中在进行测试之前，应对各测点标记并进行高程测量，这样以便于进行夯击数与周围测点沉降曲线图的绘制。

在进行点夯试验时，每两次夯击之后，对周围各测定进行高程测量，绘制其周围地基沉降量与各测点之间的曲线图，试验1区如图5.2，试验2区则如图5.3.

5.2地基深层变形测试

地基深层变形测试的主要目的是为了测试其强夯试验的有效加固深度。其具体试验是根据沉降仪测试沉降磁环随着土层压缩而一起下沉的下沉量，其测试的实验数据如表5.1（试夯1区），5.2（试夯2区）。

根据以上表格测试数据可知试验1区则在强夯试验作用下地基中沉降磁环最深发生沉降变化为6.2米，而试验2区在强夯作用下其沉降磁环发生沉降的最深厚度为6.5米。

结论：

（1）通过以上试验可知，在强夯施工参数基本相同的情况下，确定出了砂岩地基和泥岩地基的最佳夯击数，即砂岩最佳夯击数为9次，泥岩为8次，点夯下沉量砂岩为1.33米。而泥岩为1.13米。从以上结论可看出砂岩、泥岩的最佳夯击数基本相同，但砂岩区的沉降量则明显大于泥岩区沉降量。

（2）通过对两种不同填料地基变形试验（地基周围变、深层变形）进行分析可知砂岩地基变形明显大于泥岩地基。砂岩、泥岩夯实变形深度分别为66.2m、6.5m，故建议每6m一层进行强夯。