​四川泸州某工程非均匀回填地基强夯处理试验研究

于志强(西南交通大学岩土工程研究所)

涂力昌(中国化学工程重型机械化公司)

高健(中化岩土工程有限公司)

一、工程概况

本工程位于四川省泸州市，地形地貌上为浅丘地区，长江Ⅱ级阶地。建设场地部分属于回填区，部分属于挖方区。挖方区地基属于超固结土，而填方区属于欠固结土，不经处理不易直接作为基础持力层。设计采用强夯方法对回填区进行加固处理，并在工程施工前进行试验，本次试验施工由中国化学工程重型机械化公司承担，试验检测由西南交通大学岩土工程研究所负责。试验检测在强夯试验施工结束以后两周进行，试验手段平板载荷试验以及动力触探试验。

试验区24m×26m，共夯击4遍。第一遍、第二遍与第三遍采用正方形布置夯击点，第四遍为满夯。其中第一、二遍的夯击能级为6000kN·m；第三遍的夯击能级为3000kN·m；第四遍满夯能级为1200kN·m。

平板载荷试验测试点的数量为4个，测试点均放置于夯间；动力触探试验测试数量共为15点，其中夯间布置测点11个，夯点布置测点1个；挖方区布置测点1个，2个测点直接置于平板载荷试验点处。

二、工程地质概况

(1)人工填土层:主要为表层耕植土或水田淤泥，耕植土呈灰黄～灰褐色，松散、湿润，含较多植物根茎，水田淤泥呈深灰～灰黑色，流塑～软塑状。耕植土厚1～1.5m，水田淤泥一般厚1～2.5m，局部厚达6m左右。

(2)粘土层：棕黄～棕红色，湿～饱和，可塑，局部偶见全风化漂卵砾石的透镜体及夹有粉质粘土薄层透镜体和团块，厚度4m左右。

(3)卵石层：大于2mm粒径含量>70%，大于200mm粒径含量介于40%～60%。

回填区由于受降雨影响，地表有大量积水，浅层土呈饱和状态，十分松软，强夯施工有一定难度。有鉴于此，试验前，首先清除表层软土，然后在地表铺设一定厚度的砂卵石层，

强夯过程中，向夯坑内填充骨料，并考虑间歇期，确保试验取得成功。

三、试验方法

1．平板载荷试验

试验采用直径Φ1000mm的圆形刚性压板，压板置于拟建筑物基础底面，用堆载作为反力源，堆载量可使地面压强达到400kPa，为设计承载力预估值的2.2倍。各测试点的分级加载量及实际最大加载量见表1～4，p-s曲线见图1～4。 

2．动力触探试验

为了评价强夯的效果，以及对场地水平向均匀性和纵向承载力进行评价测试，除平板载荷试验外，还进行了超重型圆锥动力触探。

四、试验成果

1.平板载荷试验测试成果

在实际最大加载量下，压板最小中心沉降量为51.863mm；压板最大中心沉降量为78.373mm；p～s曲线如下图所示。

从p～s曲线可以看出，各曲线无明确的比例界限和拐点。根据相关规范，各试验点的承载力基本值为：

1＃试验点：ƒ₀＝100 kPa，2＃试验点：ƒ₀＝123 kPa，3＃试验点：ƒ₀＝162 kPa，4＃试验点：ƒ₀＝111 kPa。地基承载力基本值的平均值为124 kPa，基本值的极差与平均值之比大于30％。

如以s/b≧0.06(b为承压板直径)的荷载作为破坏荷载P_f,取破坏荷载前一级荷载作为极限荷载P_v，则各个试验点的极限荷载为：

1＃试验点：ƒ_u＝153 kPa，2＃试验点：ƒ_u＝191kPa，3＃试验点：ƒ_u＝267kPa，4＃试验点：ƒ_u＝191 kPa。

极限荷载除以适当的安全系数可以作为各个试验点的基本值。

2.动力触探测试成果

为检测强夯的影响深度以及场地水平向性质的均匀程度，原计划进行13个动力触探点，均布置在夯间。在试验过程中，对试验点进行了局部调整，其中一个测点移置夯点。为了直接和静载点进行比较，在两个平板载荷试验点上各增加一个动力触探点。动力触探总进尺98m。

3.试验结果分析

在进行静载荷试验时，均开挖试坑至基础底高程，1＃试点开挖出来的土质较软，呈棕色和黑色，含水量高。从静载试验结果看，其承载力基本值只有100kPa。为了进一步了解本点下层土质情况，在荷载板中心处增加动力触探1点。从动探结果看，3m以上范围内土质软，平均击数不足1击。4m以下土体较密实，在测试深度6.3m范围内，击数均大于3击。由于平板载荷试验主要反映的是浅层土体的承载力，这与动力触探反映出的本试点低击数相一致。

对静载2＃试点，从开挖出的土质看较好，粗骨料含量多，但静载试验结果并不理想，初步判断压板底浅层范围内有软弱土，因此也增加动力触探，结果表明情况同1＃试验点相同，在3m范围内土质软弱，击数不足1击，3m～4m范围内击数平均2击；4m～6m范围内土质承载力较高，击数均大于3击。

布置在第一遍夯点上的动力触探点，触探击数较高，表明强夯效果好，0～2m平均击数为4.4击；2m～4m平均击数大于9击；4m～6.3m平均击数5击。

布置在挖方区的动力触探点，平均击数为10击，承载力标准值较高，为700kPa，变形模量E₀为39Mpa。

其它动力触探试点均在填方区，试验结果表明，在2～3.0m米深度范围内,不同程度存在软弱土层，承载力较低，局部击数仅1～2击；在上述深度范围之下，击数增大，平均击数大于3击。

从以上分析，可以确定场地3m以下深度范围内强夯效果较好，2m～3m以上深度内土质较软弱。综合静载以及动探结果，可以分段选取强夯区在动探范围之内的承载力标准值如下：

0m～3m：承载力标准值ƒ_K＝120 kPa

3m以下：承载力标准值ƒ_K大于180 kPa。

五、结  论

(1)强夯试验区3m以下深层强夯加固效果好，承载力标准值大于180kPa，在触探深度内未发现软弱下卧层。

(2)强夯试验区3m以上浅层夯点强夯加固效果好，夯间土体较软，承载力标准值为120kPa。

(3)场地挖填交界部位，水平向性质不均匀，属于不均匀地基。

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