浅谈贵州地区素填土地基的夯实处理

聂佳昆

【摘要】：填土是指由人类工程建设活动而堆积填的土。根据物质组成以及堆填方式，将其可分为素填土、杂填土、冲填土、压实填土四类。本文主要针对于素填土（贵州地区）强夯法处理地基进行相应论述。

关键词：素填土、强夯、地基处理

一、前言

对于贵州特殊的填土层（大部分填土层为块石、碎石、红粘土组成，其中块石、碎石的组成成分多为碳酸盐岩），当采用该填土层作为持力层时，未经压实处理的填土、承载力较低、压缩性较高、尚未完成固结、不均匀沉降较大，故应对其进行夯实处理。根据填土的分布（纵向分布、平面分布等情况）、厚度、物质成分、颗粒级配、均匀性、密实度、压缩性等，当采用填土作为持力层时，常用的地基处理方式主要为强夯法、强夯置换法、CFG桩挤密等方法，本文主要介绍贵州地区的填土层强夯法处理地基。

二、场地平整工作

对于拟建场地进行场平工作时，应按现状地形先清理场地上存在的覆盖层（如：耕土层、松散层），平整施工场地，当表层土松软时，可铺设1m～2m的砂石垫层。

对水塘、水田、软质土回填区域，必须先换填后才能回填。要求如下：

① 场地回填应先清除填土基地上的房基、垃圾、树墩、树主根及坑穴中的积水、淤泥和杂物；

②厚度小于1m的填方应清除基底上的草皮和软弱土层；当填土基底为耕植土或松土时，应将基底充分夯实或碾压密实，在水田、沟渠或池塘上填方，应排水疏干，挖除淤泥；

③填土区如遇有地下水或滞水时，必须采用排水措施，疏干积水。

三、回填石料要求

(1）填料组成：回填材料应采用级配良好块石、碎石、矿渣、工业废渣、建筑垃圾等粗颗粒骨料，粒径大于300mm的骨料含量不应超过30%，最大粒径不得大于500mm。

(2）堆筑方法：在每次松铺厚度达2m～5m后，用推土机推平，碾压方向为隔遍垂直交叉。单层强夯回填厚度按照不大于7m控制。

(3）填料级配：填料最大粒径不大于500mm，不均匀系数宜大于5，曲率系数大于1。填料中碎石占全重的70%以上。

对于回填场地的材料不能夯实，或夯实后不能达到地基处理的要求，应对其进行换填处理。

四、强夯施工步骤

（1）加固影响深度的确定：

针对于不同的有效加固深度，因采用不同的能级进行夯实处理，，根据规范确定有效加固深度，锤重和落距大小按其公式：

Z=

Z——加固深度（m）

M——锤重（kN）

h——落距（m）

——修正系数（根据不同填料按相关规范确定）

（2)确定最佳夯级能

根据强夯方案的设计目标值，以及现场的实际施工情况，结合拟建物的建筑特征（结构方式、载荷大小等因素），使地基中出现的孔隙水压力达到填土料的自重应力即为最佳夯实击能。

（3)夯点间距

根据其拟建物的结构类型、荷载大小、填土层的物质组成等因素，夯击点位置根据基础底面形状，可采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置，独立基础或条形基础可根据基础形状与宽度作相应布置。夯点间距可取夯锤直径的2.5～3.0倍。

（4)夯点的夯击次数

①点夯：按基础底面形状，采用能达到有效加固深度的夯锤、计算出的夯距、夯点间距进行夯击，应按由内而外、隔行跳打的原则完成全部夯点施工。最后两击的平均夯沉量不大于100mm（夯击能为4000～6000kN•m时的取值，其余夯沉量的要求按相关规范要求的夯击能确定），且每点夯击数不小于8击。

②复夯：采用低于点夯能级一级的夯锤进行复夯，夯点布置在第一遍夯点之间，以最后两击的平均夯沉降量不大于100mm作为控制参数（夯击能为4000～6000kN•m时的取值，其余夯沉量的要求按相关规范要求的夯击能确定），且不宜小于6击。

③满夯：采用低能量对整个场地的满夯，锤印搭接1/4，每个点夯击三次。满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印搭接。

④每遍夯击完毕后场地用回填料将夯坑填平并用推土机推平。第三遍满夯夯击完毕后还应采用18t(或18t以上)振动碾压机械碾压6遍，振动频率不小于30HZ，激振力不小于330kN，振动碾压行进速度不大于2.0km/h，碾压方向为隔遍垂直交叉。

（5）加固范围

强夯加固的范围应大于拟建物的基础范围，每一侧超出基础外缘的宽度宜为基地下设计处理深度的1/2～1/3,并不宜小于3m。

（6）试夯方案

根据以上的强夯参数值，以及拟建物的结构特征等因素，应在拟建场地范围内选择20m*20m的强夯方案试验区，根据试夯结束后，强夯地基完成休止期后，采用载荷试验、动力触探等检测方法，确定强夯各项参数及试验成果。

单点夯击能、夯击遍数、夯击间隔时间、夯点布置及夯距夯锤重以及起吊高度。试验完成后应请第三方检测单位检测看是否达到设计要求，如果检测结果达到设计要求，则可以按上述设计参数进行大面积施工，如果检测结果达不到设计要求，则应对设计对数进行修改。强夯试验还可以得到夯沉量，在设计过程过可以根据夯沉量来考虑回填标高与场平标高的关系。

五、填土地基的检测

强夯处理后的地基竣工验收，地基土承载力检验、地基土压缩模量检验应根据静载荷试验、动力触探等其他原位测试和室内土工试验等方法综合确定。

（1）地基土有效加固深度检验、地基土均匀性及压实度检验可采用超重型动力触探、多道瞬态瑞雷波以及室内土工试验综合确定。

（2）检验点的数量应符合《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)6.3.14中相关规定。

（3）检查施工过程中各项测试数据和施工记录，不符合强夯设计要求时，应补夯或其他有效措施。

（4）强夯法地基夯后检验位置宜选在夯后整平面以下0.5m~0.8m进行。

（5）强夯施工的竣工验收检测，应在施工结束后间隔7～14天进行；强夯置换施工的竣工验收检测，应在施工结束后间隔14～28天进行。

六、结语

随着工程建设的发展，在贵州特殊的山地地形中，回填形成平地的需要下，考虑拟建物的结构形式以及建筑特征（例如多层的办公楼、工业厂房、单层建筑等），填土层厚度较厚（一般大于10m时），若采用桩基础，用中风化岩石作为持力层，不仅费用高，成孔难度较大，而且工期时间及不可控因素较为多，但采用处理后的填土层作为基础持力层，不经可以节约施工工期以及确保施工难度减小，更能在经济上节约投资。

参考文献

[1] 《工程地质手册》/工程地质手册编委会．-5版，北京：中国建筑工业出版社，2018.4

[2] 《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012），北京：中国计划出版社，2012

[3] 《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011），北京：中国建筑工业出版社，2011

[4] 《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001），北京：中国建筑工业出版社，2009

[5] 《贵州省建筑岩土工程技术规范》（DBJ52/T046－2018），北京，中国建筑工业出版社，2018

[6] 《贵州建筑地基基础设计规范》（DBJ52/T045－2018），北京，中国建筑工业出版社，2018