强夯地基处理在联东U谷·长沙望城产业中心的应用探析

贺桂超

中航长沙设计研究院有限公司 湖南 长沙 410014

1 工程概况及地质情况

1.1 工程概况

联东U谷·长沙望城产业中心一号地一期工程位于望城县。一期工程共有18栋厂房。为2层或3层，房屋高度11.6m或15.6m，采用框架结构，柱网尺寸为8.0mx8.0m，层高为7.2m+3.9m或7.2m+4.2m+3.9m，钢筋混凝土现浇楼盖（7.2m层高结构考虑后期夹层，在4.2m标高处设置外圈梁，并考虑后期夹层荷载），根据建设方要求基础采用独立柱基，持力层为粉质粘土或经强夯处理后的回填土。

1.2 场地地质情况

本工程场地原始地貌单元属剥蚀残丘及山间洼地，地势东南高、西北低，回填土深度为0～12m。场地内覆盖层主要由第四系人工填土层、第四系冲洪积粉质黏土层及淤泥质粉质黏土层组成，基岩为冷家溪群第三岩组泥质板岩。地层分布从上至下依次为：人工填土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、粉质黏土、全风化泥质板岩、强风化泥质板岩。

2 强夯法简介

2.1 强夯法适用条件

强夯法主要适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。

2.2 强夯加固优缺点

主要优点是施工速度快，工期短；节约投资；工序简单，操作方便等。

但是施工时噪声和振动较大，不宜在人口密集的城市及夜间施工。可采用在夯区周围设置隔振沟以减少对附近建筑物的影响。

2.3 强夯法设计的主要参数

强夯设计时应确定以下主要参数：有效加固深度；锤重和落距；夯击能；夯击次数；夯击遍数；夯点布置；夯点间距；夯击之间间隔；夯前标高[1]。

3 实例分析

现以联东U谷·长沙望城产业中心为例，对强夯处理地基过程及设计、施工遇到的问题进行分析说明。

3.1 夯击区域划分

根据地勘报告提供的资料，本工程场地填土厚度分布差异较大，为节省工程造价及工期，对不同厚度填土，采用不同的强夯能级进行强夯。填筑厚度在8m～10m范围内，采用6000kN.m能级；填筑厚度在6m～8m范围内，采用4000kN.m能级；填筑厚度在2m～6m范围内，采用3000kN.m能级；填筑厚度小于2m时，可只用1000kN.m能级。

为保证强夯施工过程中道路安全及对减少对周边环境影响，强夯施工前在强夯区域和道路之间设置隔振沟。

3.2 强夯技术参数

本工程强夯夯锤直径2.0～2.6m，采用两遍点夯，夯点布置按梅花式布点。

对强夯区域内存在淤泥质粉质黏土或软弱夹层应进行特殊处理。对于软弱层位于基底以下大于5m时采用夯击能6000kN.m进行处理；对于软弱层位于基底以下小于5m时采用夯击能4000kN.m进行处理，并在基底以下设置1m厚的级配砂卵石垫层。

3.3 施工顺序

强夯施工前，应做好施工组织，严格按照施工顺序进行施工。不同能级区域分界处应先进行高能级施工，再进行低能级施工，满夯施工应统一进行。相邻强夯区域存在高程差时，先施工较低处，再施工较高处。

3.4 降排水方案

土层中含水率对强夯质量有重要影响，因此在施工前应做好场地的降排水措施。排水沟沿强夯分区边界线布置。降水过程中必须对地下水位进行控制，水位控制靠在降水区域埋设水位管控制，水位降低到距地表5.0m才能夯击，且应低于夯坑坑底面以下2m。

3.5 试夯试验

强夯正式施工前应在每个夯击能区域选择一个有代表性的区域进行强夯试验，每块强夯试验面积不应小于20m×20m。根据初步确定的强夯参数，进行现场试夯，待强夯试验结束2周后，对试夯场地进行检测，并与夯前测试数据进行对比，检测强夯效果，以确定工程采用的各项强夯参数。

强夯时起夯面标高暂定为拟建建筑物最高±0.00以下0.5m，预估夯沉量为0.5m。根据试夯结果调整起夯面标高，满足起夯面标高-实际夯沉量=基础底标高+0.3m，由于分区内各建筑物±0.00标高不一，为减少后期土方整平费用，在第三遍满夯后应尽量将夯后标高控制在分区内各栋建筑基础底标高以上300mm。

3.6 强夯后地基检测

在试夯施工结束14天后，可对强夯后地基承载力、变形模量和压缩模量进行检测，以达到设计提出的承载力不小于160KPa，强夯深度范围内地基土压缩模量不小于5MPa的要求。

从试夯后的静载荷试验报告中看出，几个点的沉降量均很小，在极限承载力为320KPa时，平均沉降量为10mm左右，说明夯后表层压缩模量达到设计要求；从p-s曲线中还可看出，在极限承载力为320KPa时，曲线并未出现明显拐点，说明承载力还有上升空间。

3.7 强夯后基础设计

根据《建筑地基基础设计规范》（GB 5007-2011）的规定，本工程场地进行强夯处理后，地基基础设计等级应按乙级考虑，除满足承载力要求外，还应按地基变形设计。

根据检测结果，基底承载力高于160KPa，满足设计要求，可按独立柱基进行设计。

4 结束语

（1）强夯法暂无理论公式，因此试夯非常重要，通过试夯可确定强夯施工时的技术参数；

（2）拟建场地的填土采用强夯地基处理后，密实度、承载力提高，有效影响深度可满足变形要求的深度，强夯处理效果明显，强夯后可作为建筑物的基础持力层；

（3）强夯处理后的地基要同时满足承载力和变形的要求，承载力易于达到要求，沉降往往占控制因素，在沉降计算时可通过加大基础面积，使基底附加压力小于0.75倍地基承载力特征值，从而达到规范要求的沉降值。