垫层强夯法适用于：杂填土、低饱和度粘性土、粉质粘土、粉土、湿陷性黄土、淤泥质土等。粗骨料可采用碎石、建筑垃圾、风化砂等。对换填料的要求：最大粒径≤30cm，自然级配，含土量≤15％，不得含有植物、生活垃圾等易腐蚀性物质。换填厚度应根据施工现场实际情况通过试夯而定，一般为1m～2m。

 

　　工程概况

 

　　1.1本工程济南汇中沁园地基处理项目位于济南市旅游路南，下井村东南部中井村东北。工程共11栋住宅楼，6个地下车库，建筑物基础形式为条形基础，上部为7层框架结构，总高度24m。场区位于山坡之间，呈阶梯状，地形起伏较大，整体为东高西低，东侧为山脚，西部为耕植土。拟建场地范围内无原有建筑物，上空无高压线路。本工程强夯处理面积约50000㎡。

 

　　1.2地质概况

 

　　拟建场地地基土在勘查深度范围内可划分为5层，分述如下：

 

　　1.1.1耕土褐黄色，松散稍湿，以粉质粘土为主，含多量生物根。该层分布均匀，层厚0.40～0.60m，层底标高146.55～167.17m。基础施工时，应全部挖除。

 

　　1.1.1-1黄土状粉质粘土黄褐色，可塑～硬塑，局部坚硬，大孔结构发育，土质不均匀，干强度中等，fak=140kPa。该层厚度0.70～3.40m，层底标高143.2～156.92m。该层具高压缩性及湿陷性。

 

　　1.1.2黄土状粉质粘土黄褐色，硬塑～可塑，大孔结构，干强度中等，fak=140kPa。该层厚度0.30～12.70m，层底标高141.78～163.70m。该层分布稳定，厚度不均，具中压缩性及湿陷性。

 

　　1.1.3粉质粘土棕红色，硬塑～坚硬。含多量铁锰质氧化物，无摇振反应，干强度及韧性中等。该层分布稳定，具中压缩性，fak=160kPa。层厚0.50m～6.00m，层底标高139.98m～162.10m。

 

　　1.1.4碎石土棕红色，密实，湿，碎石成分为石灰岩，直径2.0cm～4.0cm，充填30%红粘土，层厚0.50m～5.5m，层底标高141.72m～158.52m。该层分布不均，低压缩性fak=200kPa。

 

　　1.1.5石灰岩灰黄色，坚硬。块状构造，隐晶质结构，较破碎，属较硬岩，岩芯采取率约60%～70%，RQD=55%～60%，该层分布稳定，未揭穿，最大揭露深度为16.50m。最大揭露厚度为7.50m。

 

　　拟建场地地基土在勘查深度范围未发现地下水。

 

　　2.设计加固要求

 

　　本工程设计要求对楼座和车库地基进行强夯加固处理，强夯后地基承载力特征值fak≥200kPa，消除黄土湿陷性。强夯加固范围：基础外边缘不小于3m。

 

　　3.施工方法及参数

 

　　3.1施工方法

 

　　本工程设计图纸、工程地质勘察报告及施工现场显示场区地势起伏很大，拟建各楼座的土层厚度及设计标高不均，地质情况非常复杂。经仔细分析可将所有楼座分为2类。第I类是基底标高位于黄土层上，第II类是基底标高部分位于粉质粘土层部分位于石灰岩上。选择有代表性的区域进行试夯，试夯后通过检测确定垫层厚度及施工参数。对于第I类的楼座，由于基底处土层地质状况较差且含水量偏高，直接强夯恐达不到设计要求的地基承载力，需用垫层强夯法施工，即开挖至基底以下0.20m后回填0.70m厚粗骨料进行强夯施工，强夯能量根据楼座基底距碎石土层顶部的厚度而定。如所需加固深度较深，则采用分层强夯法。考虑工程进度及施工成本，本工程强夯能量为1000kN·m～3000kN·m。对于第II类的楼座，因地基软硬不均，主要考虑地基强度的均与性即消除地基不均匀沉降。方案是将岩石部分爆破至基底以下≥1.50m，回填爆碎岩石与土比例为1：1混合料至基底以上0.50m，用1000kN·m能量强夯；土层部分开挖至基底以下0.20m，回填爆碎岩石至基底以上0.50m，根据加固深度选择2000kN·m能量强夯。强夯范围为建筑物基础外边缘≥3m且≥1/2强夯有效加固深度。

 

　　

 

　　4.施工中关键工艺控制

 

　　4.1楼座的土层厚度差异不大时可采取同能量调整锤击数的办法处理，土层厚度较大的区域，适当追加单点锤击数。

 

　　4.2楼座部分处在土层部分处在岩石层时，采取不同能量处理，使两部分加固至同强度，消除地基不均匀沉降。

 

　　4.3采取分层强夯法的部分在能量选择方面，底层确保加固至勘察报告碎石层，上层确保穿透回填层。

 

　　4.4强夯施工结束后要有一定的间歇期，间歇期的长短取决于所加固土质的空隙水压力消散时间。

 

　　5.加固效果

 

　　工程结束后按地基检测规范规定对夯后地基进行了浅层载荷板试验及标准贯入度试验并取土样进行室内土工试验。实验结果显示地基承载力满足设计要求，消除了黄土的湿陷性与地基的不均匀沉降。本工程用此工艺方法，结合现场实际采用流水作业法，两台强夯机历时35天完成50000㎡工程量，本方法所用回填料为场地东部爆破碎石，就地取材变废为宝。取得了良好的经济效益和社会效益，在施工周期及工程造价方面明显优越于其他施工工艺。