1、强夯法在弱透水杂填土地层处理中的应用 张亚峰 金风清 李仁山 摘 要 深圳地铁深云车辆段场坪为杂填土,土体物理学性质不均一,弱透水性,车辆段地基处理采用强夯施工,对强夯结果进行分析,为该类杂填土地基处理提供参考资料。 关键词 地铁车辆段 地基处理 杂填土 强夯 施工 1 地形与地质情况 深圳地铁深云车辆段拟建场地原始地貌为丘陵坡地,现为关闭的采石场,场地中央经人工回填平整,标高一般在 80m 左右,场地东、北两侧为人工采石遗留下来的岩质高边坡,目前边坡高度为 50 130m。勘察期间地面高程 58.77 123.74m。三面环山,有大范围的杂填土,杂填土成分为粉质粘土及粘土,块石、碎石、砂及生
2、活垃圾,透水性差,需进行处理后才能作为场地地基使用,设计采用强夯进行处理。 2 强夯地基处理方案设计 ( 1)采用 4000kN m 的夯击能进行点夯,满夯采用 1500kN m 夯击能。 ( 2)夯锤重 23.58t,锤底面积为 2.2m,夯锤提升高度按 17.3m。 ( 3)夯距和夯点布置:点夯夯点间距 4.0m,正方形布置;满夯夯点间距 2.15 2.15,梅花形布置。 ( 4)夯击遍数:点夯两遍,满夯一遍;两遍点夯之间的间歇 7 天 。 ( 5)夯击次数:点夯击次数暂定 12 击,夯点的收锤标准为以最后两击的平均夯沉量不大于 100mm;满夯的夯击次数为 2 击,采用夯击能 1500k
3、N m,夯印的搭接部分不小于锤底搭接面积 1/3 1/5。 ( 6)强夯结束,间歇 2 周后进行检测。 ( 7)夯沉量约 50cm,设计要求地基承载力大于 120kPA。 3 透水性试验检测 强夯试验区约 30m 30m,根据强夯设计施工参数,强夯影响深度约 8m 左右,需要试验区降水降至 10m 位置,试验区采用钢筋无砂管井降水,深度 15m,降水井布置到试验区四个角位置 。 通过现场降水井抽水 检测和双环法测试,场区渣填土渗透系数 2.6 10-5cm/s。降水静抽水试验现场数据统计 见表 1。 表 1 降水静抽水试验现场数据统计表 抽水时间 水位时间 降水井水位 (m) 抽水量 (m3)
4、 水位观测孔水位 备注 5 月 17 日(抽水时间 16 分钟) 15.20 0 4m3 36 cm 晴 16:40 9.5 32 cm 5 月 18 日(抽水时间 12 分钟) 7:25 9.0 3m3 36 cm 晴 14: 30 9.5 32 cm 5 月 19 日(抽水时间 12 分钟) 7:22 9.2 3m3 40 cm 距离地面 14:30 10 38 cm 距离地面 5 月 20 日(抽水时间 12 分钟) 7:40 9.5 3m3 36cm 晴 14:35 10 32cm 5 月 21 日(抽水时间 12 分钟) 7:40 9.1 3m3 30cm 晴 14:15 10.2
5、28cm 备注:降水井和水位观测管的水位参照位置地面标高。 4 强夯效果与分析 4.1 土工试验结果分析 强夯前后地层含水率对比 见表 2。 通过对强夯区 3 个点含水率检测( 1 10m 深度,每个点,深度每深 0.8 1.0,取一组式样)。 表 2 强夯前后地层含水率对比表 点 号 强夯前含水率 强夯后含水率 1 12.1% 17.9% 10.6% 15.4% 2 12.3% 24.1% 12.0% 19.5% 3 12.6% 28.7% 11.5% 22.3% 深云车辆杂填土成分不均匀,物理学性能各异,通过夯前与夯后含水率检测,强夯施工后,杂填土土体含水率变化不大,强夯施工比较适应的含水
6、率 12.1% 17.9%。(现场 1号点位置的强夯效果要比 2 号点和 3 点的效果好,但强夯结果都满足设计要求)。 4.2 重型动力触探结果分析 强夯后 检测采用重型圆锥动力触探试验仪,其落锤的质量为 63.5kg,落距为 76cm;探头直径为 74 mm,锥角 600;钻杆直径 42mm。共对夯前和夯后 6 个点检测,检测结果 见表 3。 表 3 重型圆锥动力触探试验锤击数统计结果汇总表 序号 孔号 (#) 统计 最小值 最大值 平均值 标准差 S 变异系 标准值个数 n N63.5 min N63.5max N63.5 (击) 数 (击) 1 H-1(夯前 ) 100 0.9 8.6
7、3.4 2.060 0.602 3.1 2 H-2(夯前 ) 100 1.0 9.5 4.4 1.825 0.412 4.1 3 H-3(夯前 ) 100 1.0 11.2 4.0 2.011 0.506 3.6 4 H-4(夯后 ) 113 3.0 13.5 7.7 2.264 0.295 7.3 5 H-5 113 3.0 15.0 7.4 2.387 0.322 7.0 6 H-6 113 5.0 12.0 8.3 1.683 0.203 8.0 根据广东省标准建筑地基基础检测规范( DBJ15-60-2008), 抽检的共 3 个点强夯前地基的锤击数( N63.5)范围值为 0.9 11.2 击,平均值为 3.4 4.4 击,标准值为 3.14.1 击,推定强夯前地基承载力特征值 90kPa。 抽检的共 3 个点强夯后地基的锤击数( N63.5)范围值为 3.0 15.0 击,平均值为 7.48.3 击,标准值为 7.0 8.0 击,推定强夯后地基承载力特征值 120kPa。 5 结 语 ()强夯在杂填土施工,土体含水率变化较小,根据现场试验结果显示,该类杂填土强夯比较适宜的含水率为 12.1% 17.9%。 ()采用强夯对该类杂填土进行地基处 理,具有简单、快捷的效果,并且造价低。