长春丰越公司扩建项目试验报告改排版

长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告中冶建筑研究总院有限公司2010 年 01 月 30 日长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告目 录第 1 章 研究目的和意义 .11.1 工程概况 .11.2 研究目的和意义 .2第 2 章 地基加固方案比选 .42.1 补充勘察试验 .42.2 加固方案选择 .12第 3 章 强夯工艺试验 .143.1 工艺试验设计 .143.2 强夯工艺试验 .183.3 结论 .25第 4 章 强夯示范区加固 .334.1 示范区加固设计 .334.2 第三施工区施工参数试验 .344.3 第二施工区施工参数试验 .384.4 强夯加固效果检验 .43第 5 章 结论及建议 .565.1 结论 .565.2 建议 .56附一 强夯工艺试验记录57附二 渗压计监测数据表64长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告1第 1 章 研 究 目 的 和 意 义1.1 工 程 概 况1.1.1 地 理 位 置 及 建 设 概 况四川一汽丰田汽车有限公司长春丰越公司扩建工程项目位于长春汽车产业开发区腾飞大路南、甲二街西、乙六路北、乙三街东，整个厂区原地形南高北低，其中南侧以挖方为主，北侧以填方为主。项目分为一期和二期两部分，其中一期已经开始建设；二期为填方区，占地面积在 20 万 m2左右，目前二期场地未进行回填。1.1.2 工 程 地 质 概 况所建设工程场地位于松辽凹陷的东部边缘，是中朝地台的一部分，古生代时期的沉积物较少，附近有奥陶纪灰岩，局部有二叠纪地层出露，在中生代地台下降，在东部山区有侏罗纪的沉积层。长春基岩有厚层白垩纪泥质砂页岩陆相沉积，第四纪中更新世有长白山岩浆活动，大屯有火山锥，附近有喷发形成的玄武岩盖厚 1m 左右。工程二期施工建筑场地尚未进行勘察，一期原场地的勘察结果表明，原场地主要由以下 7 层组成：层、耕植土：场地内大部分有分布。灰黑色，由粉质粘土组成。仅在东侧局部地段有拆迁后的杂填土和建筑垃圾。层厚 01.9m。层、粉质粘土：场地内均有分布。褐黄色，灰黄色，可塑偏软、软塑状态，中偏高压缩性，稍湿。稍有光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等。层厚0.73.2m。层、粉质粘土：场地内均有分布。褐黄色，灰黄色，含少量铁质结核，可塑状态，中压缩性。稍有光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等。层厚1.64.6m。层、粉质粘土：场地内均有分布。褐黄色，含有铁质结核，可塑偏硬状态，中压缩性。稍有光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等。层厚2.78.5m。层、粉质粘土：场地内均有分布。褐黄色，含有铁质结核，硬塑状态，长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告2中偏低压缩性。稍有光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等。底部混有砂砾。层厚 2.57.5m。层、中砂：场地内局部有分布，褐黄色、灰黄色，底部含砾粗砂。湿，中密状态。层厚 02.0m。层、泥岩：场地内均有分布。紫红色，灰绿色，与灰白色砂岩互层。结构大部分破坏，干钻困难，岩芯较完整，但易断裂。最大揭露深度 2.1m。表 1.1 是勘察报告给出的地基土承载力特征值。表 1.1 地基土承载力特征值地 基 土 承 载 力 特 征 值 fak(kPa)层 号 土 层 名 称依 标 贯 试 验 依 土 工 试 验 建 议 值 粉质粘土 130 149 140 粉质粘土 190 202 195 粉质粘土 257 241 245 粉质粘土 280 262 275 细 砂 270 270 泥 岩 300 290 2951.1.3 水 文 地 质 概 况一期原场地地下水类型为孔隙潜水。勘察期间测得地下水的稳定水位在原地面以下 0.52.1m，稳定水位标高 202.96206.13m。地下水主要接受大气降水及侧向迳流补给，并以蒸发及侧向迳流方式排泄，水位随季节变化，年变化幅度 1.01.5m 左右。1.2 研 究 目 的 和 意 义由于二期工程场地主要为回填区，回填土主要取自附近场地的开挖，土质以粉质粘土为主，新近回填土处于欠固结状态，如不进行加固处理，场地地基承载力难以达到设计承载力特征值 180kPa 的要求，势必引起建设厂房地基下沉量过大而致使厂房倾斜或开裂。进行软弱地基加固可用方案很多，但由于二期场地均以回填区为主，处理长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告3面积大，工期要求紧，如选择方案不当，可能致使地基处理后达不到预期处理效果，或因施工效率低下，而影响工程进度；或施工造价过高，大大提高工程建设成本。为了能够有针对性的进行方案选择和加固设计，必须根据场地地质条件及回填土土质情况，进行有针对性的研究，确定合理的施工方案，在保证地基处理后的承载力能满足厂房建设要求的前提下，选择既能保证工期要求，又能节省施工成本的施工方案。为此，长春丰越公司扩建项目部土建组决定，在二期场地施工前，选择一期试车跑道区域，进行回填土地基加固处理工艺试验，对回填土处理方案及加固效果进行研究，以指导二期场地回填及地基加固处理，为本扩建工程寻求安全、经济、高效的施工技术和施工方案。长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告4第 2 章 地 基 加 固 方 案 比 选2.1 补 充 勘 察 试 验由于勘察报告主要针对一期挖方区原场地进行的，对试车跑道回填土区未进行勘察，为了掌握试车跑道地质情况，在进行方案选择前对试车跑道回填区进行现场补勘，以便根据勘察揭示的地层土性，进行有针对性的方案分析与论证，从而为二期的厂房地基处理初步选定较优的地基处理方案，并在试车跑道回填区进行工艺试验，来论证选定方案的可行性。所进行的现场补勘主要有回填土槽探、钻孔钻探和地基承载力检验。2.1.1 槽 探现场槽探主要是考察试车跑道回填土的性质及含水量情况，沿试车跑道从南向北每隔 300m 选一点垂直试车跑道走向开挖，开挖宽度 500mm 左右，深度均在 1m 以上，并分别在各探槽 1m 深度取一土样，进行含水量检验。从现场开挖探槽来看，回填土上部易于开挖，下部回填强于上部；回填土质以粉质粘土为主，含有砖屑、碎石杂质，土质偏湿。从三个探槽取样含水量检验结果见下表：表 2.1 槽探取样含水量检验结果表位置 南 中 北含水量(%) 23.8 22.6 21.42.1.2 钻 孔 勘 察为了总体掌握试车跑道回填土质的情况，沿试车跑道走向布置了 13 个钻孔，钻孔间距在 100m 左右，最深达 12m，每孔在 1m2.5m 之间取土样一组，间隔1.0m2.0m 做标准贯入试验一次，钻孔位置布置图见图 2.1 所示。本次补勘察主要获得以下五个指标的成果：回填土层厚度回填土液塑限土层的含水量长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告5地下水位深度回填土的标准贯入度现场补勘工作从 2009 年 8 月 14 日开始，根据回填工作进展情况，分三个阶段进行，至 2009 年 9 月 27 日完成，图 2.2 是充勘察工程地质剖面图，勘察结果见表 2.2表 2.4。表 2.2 主要勘察结果序号 孔号 水位（m） 有无滞 水 回填土深度 （m） 取样深度 （m） 含水量 （%） 取样土性1 ZK01 1.6 有 0.2 1.15-1.30 26.2 原状土2 ZK02 1.8 无 0.8 1.15-1.30 23.9 原状土3 ZK03 1.85 无 1.1 1.30-1.45 22.1 原状土4 ZK04 2.35 无 1.2 1.35-1.50 23.5 原状土5 ZK05 2.7 有 1.35 1.70-1.85 20.7 原状土6 ZK06 3.3 有 1.9 2.20-2.35 20.3 原状土7 ZK07 3.8 有 2.5 2.10-2.25 24.3 回填土8 ZK08 3.0 有 2.2 1.10-1.15 19.5 回填土9 ZK09 5.7 有 3.8 1.10-1.15 26.2 回填土10 ZK10 7.9 有 4.2 1.10-1.15 21.6 回填土11 ZK11 9.0 有 6.7 1.5-1.65 21.7 回填土12 ZK12 10.2 无 7.2 2.0-2.15 23.3 回填土13 ZK13 10.5 无 7.1 1.5-1.65 20.5 回填土表 2.3 标贯击数成果表序号 孔号 标贯深度 （m） 击数（N） 备注(平均值)0.8-1.1 41.3-1.6 43.0-3.3 53.7-4.0 61 ZK015.0-5.3 85.40.6-0.9 52 ZK021.3-1.6 44.3长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告6序号 孔号 标贯深度 （m） 击数（N） 备注 (平均值 )3.7-4.0 40.6-0.9 71.5-1.8 53 ZK033.7-4.0 24.70.5-0.8 61.5-1.8 54 ZK043.7-4.0 34.70.5-0.8 71.95-2.25 55 ZK053.7-4.0 24.71.0-1.3 86 ZK063.7-4.0 56.51.0-1.3 72.3-2.6 67 ZK073.0-3.3 56.01.15-1.45 78 ZK082.35-2.65 87.51.15-1.45 99 ZK092.35-2.65 78.01.15-1.45 910 ZK102.45-2.75 67.51.65-1.95 711 ZK112.75-3.05 108.51.65-1.95 612 ZK122.75-3.05 87.01.75-2.05 713 ZK132.85-3.15 77.0长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告7209.14东 勘 探 点 平 面 布 置 示 意 图 1:0地 下 水 位 (m)试 车 跑 道 路 基 强 夯 加 固 处 理 工 程 补 充 勘 察 详 察 设 计第 三 工 程 勘 察 公 司勘 探 点 平 面 位 置 示 意 图补 充 勘 探 钻 孔拟 建 物 轮 廓 线标 贯 试 验 钻 孔地 面 高 程 起 算 点 (20.m)东勘 甲 级 75-Kj东SY-01试 车 跑 道 路 基 强 夯 加 固 处 理 工 程ZK028.41 ZK01 ZK02 ZK03 ZK04 ZK05 ZK06 ZK07 ZK08 ZK09 ZK10 ZK1 ZK123 ZK16154 .孔 深 （孔 号 高 程图 例图 2.1 试车跑道平面布置示意图长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告8SY-02N5 Wo S5 Eo东(m) 东(m)1 111112 2 222221试 车 跑 道 路 基 强 夯 加 固 处 理 工 程 补 充 勘 察试 车 跑 道 路 基 强 夯 加 固 处 理 工 程 补 充 勘 察试 车 跑 道 路 基 强 夯 加 固 处 理 工 程 补 充 勘 察图 2.2 补充勘察工程地质剖面图长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告9表 2.4 回填土液塑限测定结果序号 液限（%）塑限（%）1 43.5 24.02 45.2 23.63 38.5 22.04 40.1 21.5平均值 41.8 22.8从勘察结果来看：1、场地表层为杂填土，回填土层厚度从南向北逐渐增加，最小填土厚度为0.2m，最大填土厚度 7.2m。回填土质含水量偏高，其中 ZK5 号孔以南含水量最高。场地南部区域，在 ZK01ZK07 范围回填土呈黑色，层厚在 0.22.5m，局部含有机质；2、回填土层标贯击数偏低，压缩性较高； 3、部分地段赋含上层滞水，分布在 2.53.0m 之间，主要分布在场区南段，均为 2009 年雨季前回填完成的区域；场地地下水位较高，沿试车跑道方向向北逐渐加深，最浅 1.6m。2.1.3 回 填 土 承 载 力 检 验为了能对回填土地基的强度有一定认识，在补勘 ZK13 号点（见图 2.1 勘察孔点位布置示意图）位置附近进行平板载荷试验，以得到此处地基的承载力，根据与回填土地基的标贯值进行比较，从而对回填土地基的强度有一初步评判。所选平板载荷试验区回填土厚度达 7m，标准贯入试验平均值在 7 击（见图 2.2补充勘察工程地质剖面图和表 2.2 标贯击数成果表） 。试验载荷板试验选用面积为 0.5m2的圆形钢板，试验操作按岩土工程勘察规范 （GB 50021-2001）进行。当荷载加载至 210kPa 时，回填土地基破坏，停止试验。检验证明，回填土地基承载力极限值为 180kPa，特征值为 90kPa，不满足设计承载力要求。载荷试验结果见表 2.5 和图 2.3 所示。长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告10表 2.5 试验区天然地基浅层平板载荷试验汇总表历 时 (min) 沉 降 (mm)序 号 荷 载(kPa) 本 级 累 计 本 级 累 计0 0 0 0 0.00 0.001 60 150 150 1.80 1.802 90 150 300 1.05 2.853 120 150 450 2.42 5.274 150 150 600 3.46 8.735 180 210 810 2.86 11.596 210 510 1320 14.71 26.301020304560901502403901020t (min) 0.05.0 10.0 15.020.0 25.0 30.035.0 40.0 45.050.0s (m)s-lgt 曲60 kPa9 120 kPa150 kPa180 kPa210 kPaa. s-lgt 曲线长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告110 6090120150180210240p (kPa) 0.05.0 10.0 15.020.0 25.0 30.035.0 40.0 45.050.0s (m)p-s 曲a. P-s 曲线图 2.3 天然地基平板载荷试验分析图由回填土载荷试验表明：地基强度低于设计厂房地基承载力要求，必须进行回填土地基加固。2.1.4 补 勘 结 果 分 析通过对试车跑道回填土地基进行槽探、钻孔勘探、承载力检验和室内土样试验，对地基情况有了深入的认识，主要得到如下结论：1、回填土地基承载力较低，不能满足设计厂房地基强度要求。通过对地基标准贯入试验和地基承载力试验对比推断，回填土地基承载力特征值在 90kPa左右，不满足建设厂房地基要求；2、场地表层为杂填土层，杂填土厚度从南侧向北逐渐增厚，厚度从南的0.2m 发展至北侧的 7.2m，原场地从南向北倾斜，土层较均匀；3、场地回填土质偏湿，以南部含水量较大；4、地下水位较浅，ZK5 号点以南区域水位在 3m 以内。长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告122.2 加 固 方 案 选 择根据勘察单位提供的勘察报告查明，拟建场地原地基地势较平坦，地貌类型单一，地层结构简单，分布连续，厚度较稳定，无软弱层存在，持力层底面坡度小于 10%，属均匀地基基础，、层粉质粘土可作为持力层，要处理的土层主要为回填土层。由于二期原回填区域场地南高、北低，致使南侧回填土层厚度小、北侧回填土厚度较大，回填土厚度在 27m 之间，针对回填土厚度及当地回填土质情况，目前可用于回填土地基处理的常用方法主要有堆载预压法、强夯法、搅拌桩复合地基和 CFG 桩复合地基。1、堆载预压法堆载预压法是处理素填土和饱和软土地基的有效方法之一，特别适合面积较大、深度较深的地层。其方法是在软土层上预先施加荷载，使土中孔隙水慢慢排出，孔隙比减小，地基发生固结变形，从而使地基的沉降在堆载期间基本完成或大部分完成，使上部建筑在使用期间不致产生过大的沉降和不均匀沉降。同时可增加地基土的抗剪强度，从而提高地基承载力和稳定性。这是一种古老的地基处理方法，该工法工艺成熟，简单方便，造价低，但由于土体固结速度慢而导致工期很长，不满足本工程计划工期要求，故此工法不适用本工程。2、搅拌桩复合地基此方法是将固化剂和土体拌和在一起，目的是为了改善和控制土体稳定性，提高土的强度和耐久性，适宜于加固淤泥、淤泥质土、粘土、素填土、粉质粘土等软土地基。其具有施工质量可靠，无噪音，无污染，适用性强等优点。搅拌加固软土所形成的桩柱体，一般认为是一种介于刚性桩与柔性桩之间的具有一定压缩性的桩，可以桩土共同工作，充分发挥原地基土的强度。3、CFG 桩复合地基CFG 桩是灰土桩的一个改进桩型，适用于处理粉土、杂填土等不良地基，以石屑、粉煤灰、水泥为主要桩体材料，能有效地提高地基承载力和增大地基土压缩模量。 由于 CFG 桩的桩身强度较高，导致桩土应力比很大，桩间距较大，桩间地基土还是难以发挥其承载力，因此需在桩顶铺设一柔性垫层调节桩土应力比，使得桩间地基土还得以发挥其承载力，达到桩土共同工作的目的。4、强夯法长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告13强夯法是采用机械设备（吊车）将重物（锤）提升到一定高度，然后使重物自由下落，对地基施加强大的冲击能，强制压实地基。强夯法适用于杂土、素填土等地基处理。其施工方法简单、快速、经济，在我国发展迅速，是目前进行大面积回填土地基处理，是工程中普遍采用的方法，但施工季节性较强，且对土质含水量有一定的要求。从现场回填土补勘情况表明，回填土质以粉质粘土为主，除南侧局部区域含水量偏高外，其它区域回填土质近其塑限值，适宜选用强夯工艺。上述 4 种地基处理方式除堆载预压法外均可使用，第二种搅拌桩方法的施工较简单，搅拌的均匀性及固化材料使用及固化时间较长，需要固化剂和水泥作为施工材料，经济上相对成本较高。采用第三种 CFG 桩法桩体造价较高，且回填土疏松，稳定性也不好保证。第四种方法特别对于较浅的回填土地基土处理效果较好，可完全发挥地基土的强度，无需其它施工材料，其经济性高于搅拌桩和 CFG 桩地基，是本工程地基处理的最佳选择。回填土强夯加固是一种比较成熟的施工方法，但对于本工程中使用含水量偏高的粉质粘土作为回填土，强夯处理后地基承载力能否提高至原来的二倍以上，无当地工程可参照，难以得到明确定论。因此在进行二期厂房地基回填之前，在试车跑道回填区选择一块试验区，进行强夯工艺试验，以考察强夯施工方案在本工程中是否可行及施工效果如何，为二期大面积回填土地基处理施工方案的选择提供可靠的数据支持是非常必要的。长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告14第 3 章 强 夯 工 艺 试 验3.1 工 艺 试 验 设 计为了确定所使用的回填土进行强夯后，其承载力能否达到二期厂房地基承载力 180kPa 的要求，根据路基回填土现状，在路基北侧，回填厚度达 7m 的位置，选择两块区域作为强夯试验区，进行强夯工艺试验。3.1.1 试 验 目 的1、确定合理的夯点间距布置；2、确定不同条件下点夯的合理单点夯击次数；3、确定各工序间的间歇时间。3.1.2 试 验 步 骤强夯工艺试验流程见图 3.1。单点夯击试验试验区点夯施工点夯夯沉量测量满夯施工强夯夯沉量测量承载力检验图 3.1 强夯工艺试验流程1、单点夯击试验单点夯击试验步骤如下：（1）放点定位，确定强夯点的具体位置；长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告15（2）渗压计埋设；（3）监测点布置：在夯点周围沿正交两方布置变形观测点，观测点夯时地表的隆起情况。观测点布置方式如图 3.2 所示；（4）夯锤就位；（5）夯前观测点及渗压计初测；（6）各击观测点测量：每击强夯锤击完成后，测量各观测点高程和渗压计读数值变化情况。（7）收锤标准：当出现下列情况之一时，应停止点夯：a. 夯坑周围地面发生过大隆起； b. 最后两击的平均夯沉量不大于 5cm；c. 夯坑过深而发生提锤困难；d. 渗压计读数值不再提高。(8）试验结果分析：将观测结果计算整理后，绘制夯沉量与击数关系曲线以及隆起体积、沉降体积与击数关系曲线，确定最佳单点夯击次数。 沉 降 点 501016782夯 锤5043图 3.2 强夯点夯试验观测点布置图2、承载力检验（1）检测技术依据：岩土工程勘察规范 （GB 50021-2001） 。（2）检测方法和原理加载观测系统本次试验采用慢速维持荷载法。通过反力系统由液压油泵和千斤顶施加荷长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告16载至荷载板，对地基施加竖向压力。荷载逐级施加，地基产生变形沉降，通过对称放置在荷载板上的两个位移传感器进行观测并按时记录沉降量。试验承压板面积为 0.5（直径 0.8m） ，最大加载量为设计承载力特征值的 2 倍。荷载分级加荷分级进行，共分 10 级，第一级按 2 倍分级荷载加荷。变形观测每级加载后，第一个小时内按间隔 10、10、10、15、15min，以后为每隔30min 测读一次沉降。稳定标准当在连续 2 小时内，每小时的沉降量小于 0.1mm 时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。终止加载条件荷载板周围的土明显地侧向挤出；沉降 s 急骤增大，荷载沉降曲线出现陡降段；在某一级荷载下，24 小时内沉降速率不能达到稳定；沉降量与荷载板宽度或直径之比大于或等于 0.06。当满足前三种情况之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载。承载力特征值 fak的确定方法当 pS 曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的 2 倍时，取极限荷载值的一半；当不能按上述二款要求确定时，当荷载板面积为 0.250.5，可取 s/b=0.010.015 所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。主要仪器设备JCQ 系列静力载荷试验仪；应变式测力传感器；电子数显位移传感器；千斤顶；静载试验反力装置；液压油泵加压系统；长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告17控载箱等。（3） 成果应用判断强夯后的填土压实效果、地基承载力以及变形模量的提高能否满足设计要求。3、土中孔隙水压力观测（1）观测方法孔隙水压力观测在本工程中是用于评价强夯引起的超孔隙水压力的消散情况，用于指导强夯施工，观测设备选用渗压计，目前主要有三种形式：即液压式、气压式和电感式。本工程观测采用电阻应变片式电感式渗压计。电阻式渗压计工作原理是：土中孔隙水压力通过装在测头顶盖上的透水石，施加压力于贴有电阻应变片的压力传感器的弹性薄膜片上，薄膜片的变形引起贴在其上的箔式电阻应变片四个桥臂的电阻变化，用恒流供电的接收仪表，读出与孔隙水压力成正比的输出电压，可用下式换算出作用在薄膜片上的孔隙水压力。 )(0iku式中： 土的孔隙水压力（kPa）u测头的灵敏度系数（kPa/ ）ku受力后的测读数（ ）i未受力前的测读数（ ） 。o（2）仪器埋设在仪器埋设前先在埋设点用钻机成孔达到要求深度后，先向孔底填入部分干净砂，将测头放入孔内，再在测头周围填砂，然后用膨胀性黏土将钻孔全部封严即可。由于钻孔埋设时，用钻机钻孔后，土体原有孔隙水压力降低为零，同时测头周围填砂，不可能达到原有土的密度，势必影响孔隙水压力的量测精度，因此在埋设时应尽量使埋设回填土密实。长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告18图 3.3 YT-300A 标准型渗压计表 3.1 YT-300A 标准型渗压计主要参数主要参数 范围值 主要参数 范围值量程 2.5MPa 综合误差 1.5 %F.S综合精度 0.03 %F.S 测温精度 0.53VDC测温范围 25+60 构造形式 30110mm（3）观测资料的整理和利用经过多次观测后，可得到一系列孔隙水压力随时间变形的数值，以孔隙水压力为纵坐标，时间（或强夯击数）为横坐标绘制孔隙水压力与时间（或强夯击数）的关系曲线。根据曲线可判定施工期间土体中孔隙水压力的变化，以便控制施工。3.2 强 夯 工 艺 试 验根据回填土质及回填土厚度，设计加固夯击能按下式计算： MhaZ1.0式中：Z加固有效深度（m） ；M锤重（kN） ；h落距（m） ；a修正系数。根据强夯夯击能与有效加固深度的关系，计算取 a 值为 0.4，设计加固夯击能为 3000kNm。由于该区回填土后度与丰越扩建项目二期回填土厚度基本一致，因此对本长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告19试验区强夯加固设计承载力按二期要求控制，设计承载力特征值为 180kPa，此试验段加固效果能否满足设计要求，是决定二期能否采用强夯加固方案的关键。3.2.1 试 验 设 计强夯试验分为两个试验区，试验一区和试验二区，试验区分布位置见试车跑道平面布置示意图，设计夯点点位图见图 3.4 所示。图 3.4 试验区夯点布置图1）试验设计参数（1） 单点夯击能：按强夯设计要求定为 3000kNm；（2） 夯点布置间距：一区夯点间距 4m4m，二区夯点间距3.5m3.5m；（3） 单点的夯击击数估计为 811 击，具体夯击击数通过单点夯击试验确定；2）试验设计步骤（1） 在进行强夯前分别测量各试验区内强夯试验点的标高；长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告20（2） 以夯击能量为 3000kNm 对每一试验区分别进行 3 个单点位夯击试验，确定最优夯击次数，夯点监测布置见图 3.2；（3） 以确定的最优夯击次数进行第一遍点夯；（4） 夯坑推平，进行第一遍点夯后地面高程测量，确定第一遍点夯下沉量；（5） 进行第二遍点夯；（6） 夯坑推平并进行第二遍点夯后高程测量，确定第二遍点夯下沉量；（7） 进行满夯；（8） 满夯后推平并进行高程测量，确定满夯后总夯沉量；（9） 承载力检测；（10） 对比两种夯点布置试验结果，确定合理的强夯施工参数。3.2.2 单 点 夯 击 试 验在试验一区对 19、11 和 29 号夯点进行了单点夯击试验，试验观测变形结果见表，图 3.53.10 是三个单点夯击试验结果图。由单点夯击试验结果可见，随着夯击次数的增加，夯沉量不断增大，单击夯沉量无明显收敛趋势，不能满足收锤标准；但从有效压缩量来看，随着夯击数的增加，有效压缩量逐渐增大，但夯击到一定击数后，有效体积变形增量变小，而产生的隆起变形量加大，由 29 号点和 19 号点的有效夯沉体积曲线可看出，第 9 击以后，体积变形曲线平缓，体积压缩增量减小，单击夯击引起的变形，主要为隆起量，单击有效压缩变形量很小，表明，继续增加夯击次数，对地基加固效果无明显提高，单点夯击数为 9 击较合理。但由于回填土质回填时间短、均匀性差，即使几米之内即存在较大差别，致使 11 号点的夯击试验结果与 29 号和 9 号变形规律不同。将三点的夯沉量与单击有效变形量进行对比，见图 3.11 所示，对比表明，当夯坑深度达 250cm 之前的单击有效压缩量较大，而达到 250cm 以后继续夯击，有效压缩量不明显，强夯的夯沉量主要表现为周围地面的隆起，而对地基加固基本没有作用。因此，为了达到最佳的夯击效果，采用以夯坑深度不小于250cm 且击数不少于 9 击的双重控制标准更为合理。长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告210501001502002503000 2 4 6 8 10 12击 数夯沉量/cm 单 击 夯 沉 量总 夯 沉 量图 3.5 11 号点击数-夯沉量图02468100 2 4 6 8 10 12击 数变形量/m3隆 起 总 量单 击 隆 起 量有 效 压 缩 总 量单 击 有 效 压 缩 量图 3.6 11 号点击数-有效变形量图长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告220501001502002503000 2 4 6 8 10 12击 数夯沉量/cm单 击 夯 沉 量总 夯 沉 量图 3.7 29 号点击数-夯沉量图02468100 2 4 6 8 10 12击 数变形量/m3隆 起 总 量单 击 隆 起 量有 效 压 缩 总 量单 击 有 效 压 缩 量图 3.8 29 号点击数-有效变形量图长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告230501001502002503000 2 4 6 8 10 12击 数夯沉量/cm单 击 夯 沉 量总 夯 沉 量图 3.9 19 号点击数-夯沉量图0246810120 2 4 6 8 10 12击 数变形量/m3隆 起 总 量单 击 隆 起 量有 效 压 缩 总 量单 击 有 效 压 缩 量图 3.10 19 号点击数-有效变形量图长春丰越公司扩建地基处理技术咨询报告2400.511.522