强夯地基处理质量问题实例分析

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摘要:本文通过对某强夯工程质量问题产生的原因分析，结合工程实例说明检测中存在的问题，提醒大家在工程实施过程中引起注意，要具体问题具体应对，不要过分依赖经验，造成不必要的损失，甚至会导致严重的后果。关键词:强夯；地基处理；质量；验槽

中图分类号：TU47文献标识码： A

1、前言

强夯法处理地基是将很重的锤从高处自由落下落给地基以冲击力和振动，从而提高土的强度并降低土的压缩性，改善土的振动液化条件和消除湿陷性黄土的湿陷性等作用。同时，夯击能还可以提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。强夯法开始时仅用于加固砂土和碎石，经过几十年的发展，它以适用从砾石到粘性土的各种地基土，这主要是由于施工方法的改进和排水条件的改善。本文以某强夯工程为例，分析其产生质量问题的原因，以供大家探讨。

2、强夯工程实例

2.1工程概况

某厂拟建一办公楼，要求地基土承载力180kPa，基槽开挖约2.0m，坐落在③层非自重湿陷性黄土状粉质黏土上，承载力特征值fak=150kPa，地基需加固处理，设计处理采用强夯法，一是提高地基土承载力，二是消除地基土湿陷性。

2.2工程地质条件

2.2.1地层

地质勘察揭示，场地地面下20m内地层分布：

①层：本层为填土，分①1杂填土和①2素填土两个亚层；

①1层：杂填土，杂色，主要由生活垃圾混土组成；

①2层：素填土，褐黄色，色暗，稍湿，主要由黄土状粉质黏土及粉土组成，含砖渣、灰渣等杂物；

②层：非自重湿陷性黄土状粉质黏土，黄褐～褐黄色，含钙质条纹、铁锰结核、混砂砾和岩石碎屑，光泽反应稍有光滑、无摇振反应、干强度中等，韧性中等，呈湿～饱和，可塑～硬塑状态。fak=120kPa，压缩模量4.0MPa；

③层：非自重湿陷性黄土状粉质黏土，黄褐～褐黄色，含黑色氧化物及白色条纹，中密状态。fak=150kPa，压缩模量6.0MPa；

④层：粉细砂，黄褐、褐黄色，呈饱和，矿物组成以长石和石英为主，部分地段含砾石、黏性土和粉土，渗透性强，易产生流沙、涌土现象。fak=180kPa，压缩模量15.0MPa；

④1:粉土，褐黄，湿，中密，fak=170kPa，压缩模量9.0MPa；

⑤层：碎石，杂色，湿，稍密～中密，碎石直径2～5cm，稍有磨圆，fak=270kPa，压缩模量25.0MPa。

2.2.2地下水

场地内地下水埋深在地面下4.5m，开挖后在基槽下2.5m位置。

2.3强夯处理

根据处理目的，强夯单击夯击能2000kN・m，影响深度大于③层非自重湿陷性黄土状粉质黏土层底埋深（约5.0m），夯点间距6.0m。第二遍夯点位于第一遍夯点中间，满夯夯击能1000kN・m，强夯施工历时5天。

2.4强夯检测

2.4.1湿陷性检测

强夯后进行土工试验，显示已消除场地湿陷性。

2.4.2载荷试验

强夯完工3天即进行了第一次载荷试验，试验结果表明各点承载力均不满足设计要求。之后10天进行了第二次试验，仍不能满足设计要求。在强夯后间歇时间达到28天后进行了第三次载荷试验，几次试验所得载荷试验曲线主要有两类：一类试验曲线如图1所示，曲线有明显的比例界限，且比例界限位置均小于180kPa，后面曲线沉降速率很大或在极限荷载下不能稳定；第二类试验曲线如图2所示，曲线没有明显的比例界限，但沉降值较大。按规范s/b= 0.01～0.015所对应的荷载取值，均小于180kPa。载荷试验结果显示：强夯地基处理后，③层黄土状粉质黏土地基承载力特征值fak在154～180kPa之间，没有达到设计要求。最后，对③层土进行了换填处理，处理深度2.0m。从强夯开始到换填结束，前后历时2个多月。

图1一类载荷试验曲线图2二类载荷试验曲线

3、原因分析

对强夯工程整个过程进行调查、分析，得出造成强夯工程处理不合格的主要原因是：方案考虑不周，槽底局部地基土与设计不符，施工过程监控不利，没有及时发现问题。

3.1方案考虑不周

本场地地下水在基槽下2.5m处，地基土为黏性土，在夯击作用下，孔隙水压力沿深度和水平方向的增长和消散作用影响着夯点间距、布置形式、夯击能的大小以及间歇时间、饱和夯击能等重要参数，在本次第二次检测时发现地下水已上升到距槽底1.2m左右，说明在强夯时其水位更高，也说明第二遍强夯时粉质黏土的含水率已急剧升高。强夯时，地基土不是压密，而是流动，也就是说，在进行第二遍强夯时甚至第一遍强夯时，该方法就已不再适用。受地下水影响区域载荷试验曲线如图1所示，曲线有明显的比例界限，但最大也没有超过180kPa。因此，方案中未考虑地下水对强夯的影响是本次处理工程质量问题的最大原因。

3.2忽视处理前的验槽工作

基槽开挖后，应进行验槽，以探查槽底地层是否与勘察结果相符，是否符合设计要求，是否存在大口井、坟墓、古河道等地质现象。在本工程中，基槽局部存在一处以生活垃圾为主的杂填土，厚度在1.5m左右，未经挖除换填就进行强夯处理。该处地基承载力几次检测均远低于180kPa，其载荷试验曲线如图2所示，曲线无陡降段和比例界限，但沉降量很大，对应承载力特征值小。

3.3缺乏过程监控

在夯击过程中应对夯锤起吊高度、强夯击数、最后两击的平均夯沉量、满夯的次数和击数进行过程控制。据调查，本工程仅在开始时量测了每击夯沉量，以此确定了夯击次数。但实际操作中未按要求进行，造成了地基处理后未满足设计要求。

4、经验和教训总结

首先，在确定处理方案时，在利用经验的同时，认真分析相似工程的不同点及其影响的大小，特别是地下水的变化，慎重确定处理方法，不能盲目照搬，不加分析。

其次，地基处理前的槽底验槽工作不应省略放到地基处理后，即便没有勘察、设计单位的参加，施工方也应该组织有经验的人员对槽底地层进行查验，结合勘察报告，确定槽底情况。再次，地基处理过程中的监控应切切实实落到实处。在许多小型地基处理工程，仅开始有技术人员，在施工和检测过程中，现场往往只有施工人员，甚至只有外包的个体队伍，施工原始记录除编号、日期有差异外，其余项几乎完全一样，而实际过程所出现的异常情况，从原始记录上无法查出，无法查清问题的根结。做好一个工程，过程监控不能掉以轻心，技术人员、质检人员对过程的检查、抽查应认真、仔细，对出现的问题不隐瞒、不回避、不谎报，把问题一定要解决在过程中。

另外，在本次强夯工程处理竣工后，地基承载力验收按规范规定应在施工结束后间隔一定时间进行，对粉土和粉质黏土地基可取14～28天，一般情况下黏性土取大值。而本工程检测在施工完成后3天即进行了第一次检测，不合格后，在第10天又进行了检测，又不合格，才在28后进行了最终检测。这期间，前两次均不能作为判定地基处理不合格的结论，只有达到间歇时间的第三次检测才能作为最终判定不合格的结论性结果。这造成了检测工作的被动，浪费了不必要的人力和物力。因此，在承担检测工作时，若遇现实情况与规范规定有冲突时，应向业主解释、说明，不应为迎合业主而违反相关规范标准要求。

5、结束语

地基处理是一个经验与理论相结合、互相推动不断向前发展的实用型工程技术，地基检测是对地基处理技术的验证，只有在规范和相关的标准要求下，不断在实践中丰富我们的经验，同时提高我们的理论水平，才能推动该技术的进步。

参考文献

[1]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002.

[2]《强夯地基处理技术规程》CEC S279：2010.

[3]张营营；温国立.强夯法在地基处理中的应用[J].工程建设与设计，2011（11）.