强夯施工加固内蒙地区风积砂的应用..doc

强夯施工在内蒙风积砂地区的应用 1、简介 沙漠地区地基土一般具有以下特点：颗粒细、孔隙比大，高压缩、未完成自身固结，物理力学参数相差大且埋深不均，不经处理难以满足建筑承载力及变形要求。对沙漠地区地基处理常常采用的方法有换填法、桩基法、水坠砂法、强化法。其中强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等特殊土地基，具有加固效果显著，经济易行，施工快捷等众多优点。本文针对内蒙地区风积砂采用不同能级强夯法地基处理试验进行分析对比，得出该地区强夯法加固风积砂的一些经验。 试验场地属沙丘地貌，原始地形起伏较大，地表砂化，属于典型的风积沙地。场地主要由第四系风积粉细砂和冲洪积成因的细砂和中砂组成。 施工场区在施工前对沙丘地貌进行整平，按照设计标高整平后存在挖方区及填方区，为提高场地的均匀性和地基土的承载力，设计采用强夯法对场地进行处理，提高地基土的承载力和压缩模量。为了确定施工中强化参数，在现场选择了具有代表性的区域进行了不同能级的试夯试验，夯后采用了相关检测手段进行了检测。 2、工程地质条件 场地区域属河谷侵蚀堆积地貌，原微地貌一般属冲洪积的高台地地形，东侧局部地段为丘陵斜坡地形。原地形起伏不平，地面高程1129.57～1141.60m，相对高差2.0～5.0m，局部丘陵斜坡处可达7～10m，地面坡度一般5%～8%，局部最大可达8%～12%，地表均为风积砂覆盖，沙丘形态多为新月形及垅岗状，少为平沙地。 单元层①—素填土：人工堆积，黄色、浅黄色，松散，局部车道处稍密，上部干燥，中下部稍湿，物质组成主要为风积细砂，局部表部有少量的杂填土，物质来源主要为附近山体剥离的岩土体构成，未经专门压实处理，堆积时间约半年左右。地层强度低，变形量高，工程特性不稳定，中等冻胀性。该层在场地大部分地段有分布，地层厚度为0.7～5.7m。该层经勘察提供压缩模量Es=1.0Mpa。 单元层②—细砂：风积，黄色，土黄色，松散，局部下部稍密，稍湿，矿物成份为长石、石英及云母。地层强度较低，变形量较高，中等冻胀性。该层在场地大部分地段有分布，地层厚度一般较大，局部较小，厚度为1.7～6.0m。该层经勘察提供承载力特征值fak=100KPa，压缩模量Es=3.0Mpa。 单元层③—细砂：坡积，灰黄色，土灰色，灰黑色，稍密，局部中下部中密，稍湿。该层仅在场区东侧丘陵斜坡地段有分布，范围较小，大部地段未见发育，地层厚度一般较大，局部较小，单体建筑场地变化较小，地层厚度为1.1～10.3m。该层经勘察提供承载力特征值fak=160KPa，压缩模量Es=6.5Mpa。 单元层④—粉砂～细砂：冲洪积，土黄色，稍密，稍湿～湿，矿物成份主要为长石、石英及云母。地层强度中等，变形量中等，中等冻胀性。该层在场地均有分布，地层厚度一般较大，局部较小，平均厚度5.0m。该层经勘察提供承载力特征值fak=165KPa，压缩模量Es=7.0Mpa。 单元层⑤—细砂：冲洪积，黄色，浅黄色，中密～密实，上部稍湿，中下部很湿～饱和，磨园较好，级配较好。地层强度较高，变形量较低，中等冻胀性。该层在场区均有分布，地层厚度一般较大，局部较小，单体建筑场地变化较小，地层最大厚度17.4m，最小厚度10.9m，平均厚度14.7m。该层经勘察提供承载力特征值fak=200KPa，压缩模量Es=16Mpa。该层无需处理，可作为持力层使用。 以上各层均未揭露地下水，强化施工可不考虑地下水影响。 3、设计要求与施工参数 3.1设计要求 场区根据填土厚度不同，不同填土深度需要采用不同能级进行处理。夯区面积为25m×25m，满夯1遍，每点2击，夯印搭接 1/4。各试夯区设计参数及要求如表1所示。 强夯试夯参数设计 （表1） 试验区 能级 主夯点间 距/m 设计有效加固深度/m 地基承载力 特征值/kPa 主夯能级收锤标准 编号 (kN.m) (最后 2 击平均夯沉量) 1 8000 8.0×8.0 10.5 250 ≤150mm 2 6000 6.0×6.0 8.5 250 ≤100mm 3 3000 5.5×5.5 6.0 250 ≤50mm 4 2000 5.0×5.0 4.0 250 ≤50mm 其中2、3、4夯区采用2遍点夯，1区采用2遍点夯加3000 kN.m加固夯进行施工。 4、现场强夯施工情况 （1）8 000 kN ? m（1 区）施工情况 第一遍夯点情况：根据施工记录第一遍夯点一 般在6-8 击左右即可达到设计停锤标准。第二遍夯点情况与第一遍夯点施工情况基本相同，夯击数为5-8击。第三遍夯点情况与前两遍夯点施工情况基本相同，夯击数为 8 击。 一遍夯点最后 2 击平均夯沉量为76mm，平均 夯坑深度为