组合锤法地基处理技术在淤泥质土层中的应用

[摘要] 通过在两个淤泥质土场地采用组合锤法方式进行处理，对处理后的岩土层物理、力学性质指标、标贯击数等进行对比；并对置换墩体下软弱下卧层进行承载力及沉降验算。对采用组合锤法进行处理的地基检测方式进行详细阐述。

[关键词] 组合锤法；软弱下卧层

1. 前言

组合锤法地基处理技术是近几年在软土地基处理中新兴的一种施工工艺（由江西中恒建设集团特种软基公司发明并申请专利），它弥补了普通强夯法和强夯置换法不能处理深部土层的缺陷，对前述二种处理方法从施工工艺和设备上进行了优化组合，从而大大地拓宽了工程地质条件的适用领域和工程应用范围。 它适用于一般碎石土、砂土、粉土和粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土、厚度不大的淤泥及淤泥质粘土、建筑废渣等场地。本文主要介绍组合锤法地基处理技术在淤泥质土中的应用及检测效果分析。

2. 组合锤法地基处理在淤泥质土中的应用

随着现代城市建设的迅速发展，越来越多的建筑受城市空间条件的限制不得不建在原来的城市边缘地带，这样必然会碰到许多存在淤泥、流塑状的粘性土地层的场地，以下介绍组合锤法在该种地层处理的两个工程实例。

实例一：

南昌市昌北某工程场地（2#试验区），该场地原为大面积水塘，采用中粗砂回填，勘察报告揭示场地地层主要为回填杂砂（填土厚度1.0～3.0m）、淤泥、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、中砂、淤泥质粉质粘土、砾砂、中砂、圆砾等，，经组合锤法地基处理后，置换墩体着底深度均达到4.0-6.0m，原来墩底的淤泥质土层厚度减小。处理前后岩土层情况如表一示（2#试验区）。

经组合锤法地基处理后，对单墩及墩间土进行浅层平板载荷试验，各岩土层进行原位标贯测试、取原状粉质粘土进行室内土工试验，试验结果如表二示。

对置换墩中心考虑在上部荷载Fk作用下，基础承台b、L，进行基底沉降及软弱下卧层验算，验算结果如表三示。

由上述分析可见，对于淤泥及流塑的粘性土场地，采用组合锤法地基处理后，单墩其承载力特征值可以满足上部荷载fak=150kpa的设计要求，且基底沉降及软弱下卧层均能满足设计要求。

实例二：

南昌市居住主题公园B区牡丹香苑位于南昌市象湖区，该场地原为大面积水塘，采用杂砂回填，勘察报告揭示场地地层主要为回填杂砂、淤泥、粉质粘土1、粉质粘土2、细砂中砂互层、砾砂圆砾互层等。经组合锤法地基处理后，置换墩体着底深度均达到4.0-6.0m，原来墩底的粉质粘土1层层顶标高降低。

处理后某点的岩土层性质如下，对单墩中心考虑在上部荷载Fk作用下，分别进行基底沉降及软弱下卧层验算，验算结果如下表四。

（1）0.00～6.5m，素填土，稍湿～湿，中密～密实状，fak=200kpa，E0=20Mpa

（2）6.5～8.5 m，粉质粘土2，湿，流塑～软塑状，fak=70kpa，Es=2.5 Mpa

（3）8.5～10.0，细砂中砂互层，饱和，稍密，fak=120kpa，E0=11.0Mpa

（4）10.0～ ，砾砂、圆砾互层

由表四分析可见，对于该淤泥及流塑的粘性土场地，采用组合锤法处理后的地基，单墩承载力特征值可以满足上部荷载fak=200kpa的设计要求，且基底沉降及软弱下卧层均能满足设计要求。

3. 淤泥质土地基经组合锤法地基处理后的检测

采用组合锤法处理后的地基，为检验处理后地基土体的强度，确定其加固效果，必然要进行质量检验。处理后地基竣工验收承载力检验数量，应按《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002 6.4.3和6.4.4的规定。其检测方法归纳起来，目前常用的不外乎为以下几种：现场复合地基载荷试验、现场原位测试试验、取土样进行室内土工试验、孔隙水压力试验等。各检测方法分述如下：

3.1 现场复合地基载荷试验

组合锤法地基采用现场复合地基载荷试验检验单墩体的容许承载力和沉降量，载荷板面积为置换的单墩面积。检测时间宜在施工结束后一定时间进行，一般取28天。检测点数为组合锤法单墩点数的1%且不少于3点。

3.2 现场原位测试试验

原位测试方法应根据岩土条件、置换料等因素选用，宜选用标准贯入试验、重型动力触探试验、静力触探试验、旁压试验等。各种检测方法适用范围如下：

（1）标准贯入试验：适用于砂土、粉土及粘性土；

（2）静力触探试验：适用于粘性土、粉土及砂土；

（3）轻型动力触探：适用于贯入深度小于4m的粘性土和粘性土和粉土组成的素填土；

（4）重型动力触探：适用于砂土和碎石土；

（5）超重型触探：适用于粒径较大或密实的碎石土；

（6）旁压试验：适用于竖硬、硬塑和可塑粘性土、粉土、密实和中密砂土、碎石土；

3.3 原状土室内土工试验

主要受力土层应取原状土样做室内土工试验，以得出处理后岩土层的物理、力学参数等指标：

a. 砂土：颗粒级配、相对密度、天然含水量、重力密度、最大和最小密度；b.粉土：颗粒级配、液限、

塑限、相对密度、天然含水量、重力密度、压缩一固结试验、抗剪强度试验；c.粘性土：液限、塑限、相对密度、天然含水量、重力密度、压缩一固结试验、抗剪强度试验；

3.4 孔隙水压力试验

夯击过程中和夯击后，孔隙水压力的测定可以达到以下目的：a、研究夯击的影响深度和范围；b、确定饱和夯击能，每一夯点的击数以及夯击点的间距；c、测量孔隙水压力的消散速度，以便确定两遍夯击的间歇时间；

采用现场原位测试试验和取原状土样做室内土工试验宜在竖向上沿深度每延米做测试试验和取土样，以查明置换墩体着底情况及承载力随深度的变化情况。竣工后检测时间一般视孔隙水压力消散情况及墩体及墩下土体而定，检测时间对粘性土墩体料一般不宜

组合锤法处理后的地基具体采用哪种检测方法，应视场地岩土层性质及该检测方法的实用性、经济性等综合确定。

4. 结束语

对淤泥质土场地采用组合锤法进行地基处理，对处理后的岩土层进行检测，对其物理、力学性质指标、标贯击数等进行对比分析后得出：组合锤法不但适用于强夯法适用的地基土，而且是用于含水量较大的淤泥质土，经处理后，复合地基土强度可达到大幅度提高，而且随着时间的增长和地基土的固结，经处理后的地基土强度会逐渐增强，可适用于对变形控制相对较严的普通建（构）筑物地基处理。