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某工程深层淤泥地质地基处理措施研究--第1页

【摘要】经过工程实践证明，本文提出的双层强夯置换法能够解决深层淤

泥地质条件下的承载力问题，并且能够产生重大的经济效益和社会效益，具有十

分广阔的应用空间及应用前景。

【关键词】强夯置换法;双层强夯置换法;淤泥;承载力

0.工程概况

某钢铁厂炼钢系统易地大修改造工程所拟建厂房工程上部结构均为钢框架

结构，基础型式为独立基础。拟建工程场地分布有深厚填土层(平均厚度约为

6.0m)，填土成分以素填土为主，并含少量碎石、块石、砾石，为近期堆填，松

散，未完成自重固结;在填土层下存在约4.0m厚的淤泥层，淤泥的天然含水量为

40.9%，天然地基承载力特征值为60KPa，呈软塑-流塑状态，压缩模量为2.0MPa。

由此可见，天然地基承载力很低，不能满足上部荷载对地基承载力及变形的要求，

需要进行地基处理。处理后的地基承载力特征值要求达到300KPa，处理后地基

土压缩模量，处理后二柱间沉降差小于1/1000。

1.工程地质及水文地质条件

该场地地质条件较为复杂，场地地基土主要由人工填土和第四系沉积物组

成，土层顺序自上而下为:

①杂填土:主要由粘性土、碎石、块石组成，碎石块石含量约为40%。稍湿，

松散，整个场地均有分布，厚度变化在3.5-5.0m之间。

②素填土:主要由粘性土组成，含砾石。湿，松散，厚度变化1.5-2.2m之间，

整个场地均有分布。

③淤泥:灰黑色，含大量有机质，有臭味。饱和，软塑-流塑。厚度为3.5-4.5m。

④粉土:褐黄色，含粘性土透镜体。饱和，可塑，厚度为3.5-5.0m。

⑤粉细砂:褐黄色，长石-石英质，含少量粘性土。饱和，稍密。厚度为3.0-4.5m。

⑥粉质粘土:褐黄色，含粉土透镜体。饱和，可塑。厚度为4.0-5.om。

⑦卵石(圆砾):中密。厚度为5.0-7.5m。

地下水位在597m左右，地下水位以上土层的天然含水量介于15.4%-19.8%

之间(淤泥为40.9%)。

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2.

2.1方案比较、选择

根据岩土工程勘察报告和现场实际情况，以及上部结构对建筑物基础的要

求，在广泛征求意见和深入讨论的前提下，经过认真分析、研究，相继提出了以

下四种地基处理方案：强夯法;强夯置换法;柱锤冲扩碎石桩法;双层强夯置换法。

2.1.1强夯法

在碎石土、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

等地区采用强夯法是一种行之有效的地基处理方法，它通过对地基土施加巨大的

夯击能，使其在地基土中产生冲击波和动应力，可以达到提高地基土的强度、降

低土的压缩性、改善砂土的液化性能、消除黄土的湿陷性等目的。但是，经过大

量的工程实践表明，对饱和度较高的粘性土，强夯法处理效果并不显著。尤其是

用以加固淤泥和淤泥质土地基时，该法处理效果更差。而该工程在自然地表下

6.0m处存在约4.0m厚的淤泥层，不能满足承载力及变形要求，需要进行处理。

因此，该种方法不能满足本工程的设计要求。

2.1.2强夯置换法

强夯置换法是指强夯后在夯坑内回填块石、碎石或其它粗颗粒材料，强行夯

入并排开软土，最终形成砂石桩与软土的复合地基。它适用于高饱和度的粉土与

软塑一流塑的粘性土等地基土的工程。因此，强夯置换法可以应用在本工程中。

但是，该工程要求处理深度须到达淤泥层底部，如果从地表开始夯击，那么处理