王乐：13369109222

对黄土塬某工程的湿陷性黄土地基采用 15000KN.m 高能级 强夯加固处理。通过探井取样与室内土工试验、静力触探试验、浅层平板 载荷试验 3 种方法对强夯处理效果进行综合检测和研究，得出结论 15000KN.m 高能级强夯加固湿陷性黄土地基的有效加固深度。试验表明， 强夯处理后消**陷性效果显著，地基土承载力明显提高。 2010 年以前，强夯加固湿陷性黄土地基单击夯击能都在 8000KN.m 以下， 对于 8000KN.m 以上的高能级强夯加固湿陷性黄土地基的适用性及加固效果值 得研究。 

2010 年某工程采用 15000KN.m 高能级强夯加固湿陷性黄土地基，是 当时**强夯处理湿陷性黄土的**能级。 针对 15000kN.m 高能级强夯进行 了试验，根据多种原位测试和土工试验对其加固效果及相关参数进行检测和研 究，得出高能级强夯加固湿陷性黄土地基的适用性、设计、施工及检测相关规 律和结论。

1.工程地质条件 本场地位于我国**的黄土塬———董志塬，原地形平坦、开阔，起伏不大。 地面标高为 1350. 00 ～1361. 30m。地下水埋深一般为 29. 5 ～ 33. 5m。钻孔** 揭示深度 40m，揭示地层 13 层，依次为:①Q4 粉质黏土(黑垆土) ;② ～ ④Q3 粉质黏土(马兰黄土) ;⑤～⑬Q2 粉质黏土(离石黄土上段)。勘探场区，湿陷性黄 土的湿陷程度由上向下逐渐减弱，一直渐变为非湿陷性黄土。湿陷性黄土的底 界埋深 16m 左右，包含地层为②～⑤粉质黏土，即场地内湿陷性黄土为 Q3 的马兰黄土和 Q2 顶部的离石黄土。场地黄土为Ⅱ级自重湿陷性黄土。

2.强夯施工参数及地基处理要求 15000KN.m 试施工面积为 36m×49.5m，分 5 遍施工：第 1，2 遍采用 15000KN.m 能级点夯，主夯点间距为 9m，第 1 遍夯点一般夯 20 击左右，第 2 遍夯点一般夯 18 击左右；第 3 遍为 3000KN.m 和 8000KN.m 能级加固夯， 在第 1，2 遍夯点上进行 3000KN.m 能级加固，第 1，2 遍夯点之间为 8000KN.m 能级插点加固，3000KN.m 能级夯 8 击，8000KN.m 能级夯 8 击；第 4 遍为 2000KN.m 能级满夯；第 5 遍为 1000KN.m 能级满夯。场地满夯整平后，整 体平均沉降量为 1.43m。15000KN.m 能级地基有效加固深度≥15.0m，地基 承载力特征值 fak≥250kPa。 3.现场试验结果 对董志黄土塬上某工程的湿陷性黄土地基采用 15000KN.m 能级强夯加 固处理，待强夯结束 30d 后对场地进行检测，主要采用探井取样与室内土工 试验、静力触探试验、浅层平板载荷试验 3 种检测方法，根据检测对强夯施 工效果进行综合评价，确定强夯有效加固深度、地基承载力等物理力学参数。

3.1 探井取样及室内土工试验 夯前和夯后，在施工场地探井取样进行室内土工试验，通过土层物理力学 参数的改变来测试强夯加固效果，并对处理后的土体进行湿陷系数和其他物理 力 学参数评价。本试验区开挖探井数量:夯前 1 孔，夯后 6 孔，检测深度为 20m。每孔探井从终夯面以下 0.5m 开始每隔 1m 取一个原状土样，每孔取 20 件土样进行室内土工试验，总共刻取原状土样 140 件。图 1 为 15000KN.m 高 能级强夯加固前后湿陷系数的对比曲线，表 1 为 15000KN.m 高能级强夯夯前夯 后孔隙比 e、 干密度 ρd 对比。 

由勘察资料可知，湿陷性黄土的底面埋深在 16m 左右。

从图 1 可以看出， 本场地经 15000KN.m 高能级 强夯加固后，在检测深度范围 20m 内**消除了黄土地基的湿陷性，即 15000KN.m 高能级强夯消**陷性的深度大于 16m。

从 表 1 可以看出，经强夯加固后，土体的孔隙比 e、干密度 ρd 得到了明显改 善，孔隙比减小比例高达 41% ，干密度提高比例高达 31. 3% 。经 15000KN.m  高能级强夯后，消除了黄土的湿陷性，提高了地基土的密实性，降低了其压缩 性。

3.2 静力触探试验 静力触探试验(CPT)测试采用 2Y-20D 型静力触探车(贯入力 200kN，贯入 速度(1. 20 ± 0. 30) m /min) 及双桥探头完成，数据采集采用 JTY3A 静力触探数据 采集仪，以每 250px 采集一个锥尖阻力 qc、侧壁阻值 fs 绘制曲线完成 整个孔的测试工作。15000KN.m 的夯 区分别进行夯前、夯后静力触探试验， 夯后试验时间为满夯后 7～10d，试验深度为 20m。由试验得出锥尖阻力 qc(MPa)-深度 h(m)关系曲线，锥尖阻力 qc 平均值、 侧壁阻值 fs(10kPa)平均值- 深度 h(m)关系曲线，如图 2 所示。同夯前进行对比，由 qc 值提高 10% 的深度 来确定强夯加固湿陷性黄土地基的有效加固深度。

中较难，所以检测 点多分布在夯间。从图 2 可以看出， 15000KN.m 能级提高地基强度的效果显 著，其强加密带厚 14m(0～14m)， 加密带厚 2.6m(14～16.8m)，受强夯的扰动，16. 8～20m 范围内夯前、夯后锥尖阻力 qc 交替变化，可见在检测深度范围内 土体皆受强夯影响，其影响深度大于 20m。由 qc 值提高 10%的深度来确定 15  000KN.m 强夯加固湿陷性黄土地基的有效加固深度为 16. 6m。

3. 3 浅层平板载荷试验 本试验用以确定浅层地基承载力是否满足设计要求，计算地基土的变形模 量 Eo，估算地基土压缩模量是否满足设计要求。浅层平板载荷试验的试验设 备由 3 部分组成:加荷系统、反力系统和测量系统。本试验采用 1 ㎡矩形承压 板、千斤顶加荷，反力由 8 根地锚承 担，而沉降测量系统主要包括竖向支撑 柱、基准梁、固定位移百分表等。试验加荷方法采用分级维持荷载沉降相对稳 定法。**加载量为设计地基承载力特征值的 2 倍，即 500kPa。 从试验结果可以看出，试验点在**荷载作用下均未破坏，按照 s/b = 0.  010(s 为土体沉降，b 为承压板宽度)和相关规范，承载力特征值不超过 1 /2 最 大加载量，试验点的地基承载力特征值为 250kPa。 按《岩土工程勘察规范》GB500212001 计算，试验点土体的变形模量分别 为 109. 9， 184. 3， 225. 2MPa。 试验点的承载力特征值和变形模量如表 2 所 示。

3. 4 强夯有效加固深度试验结果分析 一般评价强夯法加固效果主要是以强夯有效加固深度为依据。在强夯法 中，有效加固深度不仅是上部结构基础设计的主要依据，而且对强夯夯击能的 确定、 夯点布设、加固的均匀性等参数起着决定作用。对于以处理湿陷性黄土 为主的强夯地基处理应以所消**陷性土层厚度为主进行判定。 根据大量理论 研究及实践经验，在 15000KN.m 能级强夯加固区进行的探井取样及室内土工试 验、静力触探试验、浅层平板载荷试验，按消**陷性，实测的 CPT 值比夯 前提高 10% 以上，提高承载力、降低压缩性到满足设计要求。综合评价 15000KN.m 高能级强夯加固湿陷性黄土地基的有效加固深度为 16. 6m。 

4 结语 1)强夯加固湿陷性黄土地基，主要以消**陷性及提高承载力为主。本场 地为湿陷等级为Ⅱ级的自重湿陷性黄土地基，经 15000KN.m 高能级强夯处理 后， 地基土在**深度范围内可以消除黄土的湿陷性，即黄土的湿陷系数 δs≤0. 015。15000KN.m 能级强夯消**陷性的深度范围在 16m 以上。 2)强夯处理湿陷性黄土地基，加固效果显著，尤其是能级愈高，效果愈明 显。强夯处理后，地基土的压缩模量、变形模量、承载力提高显著，地基承载 力特征值≥250kPa;土体的孔隙比 e、减小比例高达 41% ，干密度提高比例高达 31. 3% 。

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