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摘要:介紹了某航空產業園區土石方與地基處理工程中，軟土地基采用強夯置換結合坡腳反壓平臺處理，土石方填筑體采用強夯分層加固的綜合處理方法，為類似工程提供參考和借鑒。
關鍵詞:軟土地基，強夯，加固深度
0引言
改革開放以來，我國土木工程發展迅猛，各類工程建設如雨后春筍般地出現在神州大地上。大家也深知“九層之臺，起于壘土”，若各類工程地基穩定性不能滿足要求，將嚴重的影響建(構)筑物的安全與正常使用。地基處理方法有很多種，對于本施工場地，由于溝谷地帶屬第四系土，主要為軟塑粘土，其次為可塑粘土，且厚度2m～6m不等，采用強夯置換法、強夯法結合坡腳反壓平臺方法處理效果與采用碎石樁、水泥攪拌樁、旋噴樁、CFG樁等其他地基處理方法相比，具有費用低較經濟、效果好、加固速度快、施工簡單等優點。
1加固原理
1．1強夯置換法
強夯置換法用于加固軟塑、流塑狀態下的黏性土，也可以用于飽和的淤泥及淤泥質土，它是利用小直徑(1．0m～1．2m)的圓柱形夯錘，用專用設備提升到高空后自由落下，勢能大部分轉換為動能同時，瞬間產生巨大的夯擊能，使軟弱土體壓縮并急速向下向兩側推移，經過連續夯擊形成一個深坑，再通過反復填料反復夯擊，逐漸形成一個柱形狀的置換墩，起到一個豎向排水通道，使軟弱土加速固結的作用。另外也使置換體周圍土體擠密，與置換墩形成一個復合地基，提高承載力。
1．2強夯法
強夯法又稱動力固結法，它是利用夯錘自由落下產生沖擊波使填筑體密實，在夯錘自由下落的過程也是勢能轉換為動能的過程，在接地的一瞬間，勢能極大部分轉化成動能，這與強夯置換的原理基本相同，在反復的夯擊過程中，使土體孔隙中的氣體、液體逐漸排出，土體顆粒變形相對移動，達到新的穩定狀態，土體體積越來越小變得更加密實，提高承載力。
1．3反壓平臺
反壓平臺其實就是在坡腳的一側填筑適當高度適當寬度的碎石層，主要原理是在反壓臺自重荷載的作用下，形成力矩來抵抗填筑體的向外滑動的力矩，保證填筑體的整體穩定，同時反壓臺還可以壓制地基因加荷不均勻而出現的塑性擠出和地面隆起的趨勢。
2工程概況
某航空產業園區地理位置優越，距離成都市區直線距離44km，交通距離60km，在園區內新建一座3000．6m2的航管綜合樓，新建一條長1200m寬30m的跑道，新建一條長1200m寬18m的平行滑行道和三條垂直聯絡道，項目總投資74299萬元，建設工期為3年。
3水文地質條件
1)場區內無常年流水的溝谷和河流，各溝谷均為季節性流水溝谷。場區內無泉眼分布，大氣降水補給地表水，部分大氣降水通過地表徑流匯集于沖溝中排出場區。實測地下水位在1．2m～2．4m之間，補給來源主要為大氣降水以及松散堆積物中的孔隙水。2)地基土層按時代成因及土性特征自上而下劃分為四個地質層，依次為:第四系全新統耕土層;第四系全新統靜水沉積淤泥;第四系全新統坡洪積殘積粘性土層;白堊系下統蒼溪組砂巖。第四系全新統耕土層:褐黃色、褐灰色、濕，主要由粘性土、風化殘積土組成，含大量植物根系，該層厚度大約0m～0．5m。第四系全新統靜水沉積淤泥:灰褐色、飽和、軟塑～流塑狀，厚度為0．3m～3m。第四系全新統坡洪積殘積粘性土層:灰褐色軟型為主，厚度為2m～6m。白堊系下統蒼溪組砂巖:棕紅色、褐紅色，厚度為5．4m～14．3m。
4技術參數
4．1強夯置換參數1)強夯置換采用等邊三角形布置，夯點間距為3m，單擊夯擊能為4000kN•m，采取隔排夯擊，分兩遍完成，每點夯擊數為16擊～24擊。停夯標準為最后兩擊平均沉降量不大于5cm。2)夯錘采用鑄鋼錘，錘底靜壓力不小于80kPa。夯機采用自帶龍門架、自動掛鉤和自動脫鉤器的50t以上的液壓履帶起重機。3)強夯置換料需選用中風化硬質巖，強度30MPa以上，粒徑大于30cm的不宜超過總量的30%。
4．2填筑體強夯參數
1)布點采用正方形布置分兩遍夯擊完成，布點間距均為4m，二遍點布置到一遍點夯點間，夯擊能為3000kN•m，停夯標準為最后兩擊沉降量控制到5cm，填筑體底部第一層強夯填料虛鋪厚度不得大于3m，以上各層為4m，每次攤鋪厚度為1m。2)采用普通夯錘，錘底靜壓力25kPa～40kPa，錘重宜為18t～22t，錘的底面宜對稱設置四個上下貫通的通氣孔，孔徑宜為30cm～40cm。夯機采用自帶拔桿自動掛鉤和自動脫鉤器的50t以上的液壓履帶起重機。3)填筑材料采用挖方區清除草皮及腐殖土后的挖方料，料徑控制在不大于80cm。
4．3反壓平臺
反壓平臺位于填筑體坡腳處，采用高5m寬10m的反壓臺，材料和填筑體材料相同，分層碾壓密實。
5施工工藝
1)清除耕植土和淤泥并平整場地，當清理后的場地不能滿足強夯機械正常施工作業，可鋪設0．5m～1．0m的碎石墊層。2)按圖紙夯點布置圖用RTK和鋼尺放出強夯置換點位置，并測量場地夯前標高。3)強夯置換機械就位，夯錘對中一遍夯點位置，將夯錘提到一定高度(H=夯擊能kN•m/錘重kN)，使夯錘自由下落夯擊地面。4)測量夯前錘頂高程并測量每擊夯沉量，當夯坑深度達到1．5m時，向坑內開始填筑碎石料與坑頂齊平，并記錄填料數量，同時控制填料粒徑(因為墩體塊石過多過大，極易造成在墩中留下孔洞，給后續建筑物使用過程中墩間土擠入孔隙增加下沉量)。5)反復夯擊反復填料根據現場情況確定夯擊數，同時滿足累計夯沉量為設計墩長的1．5倍～2．0倍，最后兩擊平均沉降量小于5cm，按照夯點布置圖完成第一遍全部夯點。6)用推土機將擠出的軟土隨時清理，并整平場地，測量場地標高，放出第二遍夯點位置。7)重復上述工序，按照“由內而外”的原則完成二遍點的施工，并驗算地面抬高值是否與設計確定值相符，不符調整設計。8)推平場地，墩頂鋪設50cm厚的碎石墊層，分層碾壓密實。9)采用堆填法開始回填碎石土，分層回填虛鋪厚度不超過1m，坡角反壓平臺與填筑體同時施工。10)當填筑體分層回填厚度達到強夯高度時清理并平整場地，放出第一遍填筑體強夯點位置并測量夯前標高。11)強夯機就位，夯錘對中夯點，并測設錘頂標高。開始夯擊并逐擊記錄每擊夯沉量，反復夯擊直至達到設計停夯標準。12)推平場地，放設二遍點，重復以上步驟到二遍點施工完畢。13)推平場地，再采用低能級滿夯將表層松土夯實。能擊為800kN•m，擊數3擊～5擊，搭接1/4D，最后兩擊沉降量小于3cm，并測量夯后場地高程。14)承載力檢查交工驗收。
6效果分析
施工完成后，經第三方檢測機構檢測，地基承載力達到fk≥250kPa，波速達到200m/s，鉆孔檢測置換墩深度達到6m以上，滿足設計要求，經過工后監測，場地沉降變形也滿足設計要求。
7結語
該航空產業園區經過原地面強夯置換處理，反壓平臺護坡角，填筑體強夯，頂層滿夯等施工工藝，消除了工后不均勻沉降，達到設計要求。同時也為業主節省了投資，加快了施工進度，保證了質量，取得了良好的施工效果，并為后續工程打下了堅實的基礎。川蜀地區人口稠密，人均耕地面積小，建設用地緊缺，要解決此矛盾必須把山區利用好，需進行大規模的挖山填溝造地才能破解建設中用地的難題。本工程提供了經濟有效的山區軟土地基處理方法和經驗，具有重大的經濟和社會效益。
參考文獻:
［1］JGJ79—2012，建筑地基處理技術規范［S］．
［2］GB50202—2002，建筑地基基礎工程施工質量驗收規范［S］．
作者:劉業舉 單位:山西機械化建設集團有限公司
