□□ 劉 洋，秦 鵬 (中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司，山西 太原 030006)

引言

濕陷性黃土的土質較為均勻，結構呈疏松狀態(tài)，內部孔隙發(fā)育明顯，具有突出的結構性特征。處于干燥狀態(tài)的黃土一般具有較高強度，因而壓縮性相對較低；而遇水后在自重應力和上覆附加應力的共同作用下將使土體結構遭到破壞，土骨架崩塌而使土體強度急劇降低，進而產生較大的沉降變形[1]。因而，在濕陷性黃土地基施工需結合建(構)筑物的重要性、地下水位置及降雨等特點，根據(jù)其對總沉降和不均勻沉降的允許程度，采取合理的方法對濕陷性黃土進行處置，以改善其濕陷性，提高地基承載能力，降低黃土濕陷對建(構)筑物的不利影響。

強夯法是常用的改善黃土濕陷性的地基處理方法，已在工程中得到了較多應用[2-5]，但強夯法施工的前提需確保土體含水量接近于最優(yōu)含水率，否則將導致夯后橡皮土的產生，反而影響地基的處理效果[6-7]，因此，采用強夯法處治濕陷性黃土時，對地基進行增濕處理是該方法應用的前提和基礎。

1 工程概況

山西大學東山校區(qū)(一期一階段)教學與實驗綜合樓、理科教學與實驗綜合樓均為多層建筑，位于太原市東山地區(qū)?？偨ㄖ娣e為55 939 m2，其中地上面積為49 861.38 m2，地下面積為6 078 m2，基底面積為11 987 m2。

工程擬建場地地貌單元為黃土丘陵，擬建場地現(xiàn)狀高程約為876.00～884.01 m，北高南低，地形起伏較大，地基土巖性以人工填土、濕陷性土、粉土、粉質黏土為主，見表1。基底最低標高為-6.50 m，地下水位低，土層分布很不均勻，基礎落在第2層濕陷性粉土層上。第2層和第3層濕陷性粉質黏土層厚度很大，且自重濕陷嚴重，不能滿足上部結構的要求，需進行地基處理。

表1 土層物理特性表

設計地基處理采用強夯及樁承臺，強夯范圍為基礎輪廓外擴3 m及內庭院，注水強夯面積共計20 885 m2，強夯前進行增濕處理，水孔間距為2 m，孔徑為150 mm，正方形布置，注水深度為9 m，注水8遍。

2 施工方案與關鍵技術研究

2.1 強夯施工流程

強夯施工流程如圖1所示。

圖1 強夯施工流程圖

2.2 注水增濕設計方案

2.2.1 設計要求注水增濕深度

4 000 kN·m地面強夯區(qū)，注水增濕深度：從基頂設計標高以上1.3 m位置處向下9 m，教學與實驗綜合樓原始地坪不同標高區(qū)域注水深度不同，北樓-1.4 m處平均打孔深度為8.5 m，連廊-5.0 m處平均打孔深度為8 m，南樓-4.9 m處平均打孔深度為12 m，-3.2 m處平均打孔深度為9.5 m，-1.4 m處平均打孔深度為8.6 m。

理科教學與實驗綜合樓在原地面平均打孔深度為9 m，具體如圖2所示。

圖2 打孔注水示意圖

2.2.2 注水孔施工參數(shù)設計

孔距為2 m，采用正方形布點，注水孔孔徑為150 mm。

2.2.3 單孔注水量計算

單孔注水量計算公式為：

(1)

式中：ρd——注水深度內土的干密度平均值，t/m3，取1 t/m3；

Wop——注水深度內地基土的最優(yōu)含水量，%，根據(jù)地勘報告及施工圖取12.9%；

d——注水孔間距，m，取2.0 m；

ρw——水的密度，t/m3；

h——平均注水深度，取12 m。

由(1)式可算得，單孔注水量Q=1.76 t，則1 m2注水量q=0.45 t，取0.5 t，設計要求灌水8遍，則1 m2注水總量q合=4 t。

2.3 注水增濕施工技術

2.3.1 劃分注水施工單元

南樓按不同標高分為三個注水及強夯單元：南樓注水先南北向施工②③(-1.4 m,-3.2 m)區(qū)域，然后東西向施工①(-4.9 m)區(qū)域；強夯施工先南北向施工②③(-1.4 m,-3.2 m)區(qū)域，然后東西向施工①(-4.9 m)區(qū)域。北樓分為兩個注水及強夯單位：北樓注水先南北向施工⑤區(qū)域，然后東西向施工④區(qū)域；強夯先東西向施工④(-1.4 m)區(qū)域，然后南北向施工⑤ (-5 m)區(qū)域。

2.3.2 注水孔施工

注水孔施工采用柴油錘擊成孔，深度為8.5～12.1 m，孔徑為150 mm。填孔材料為碎石，粒徑為10～20 mm。

2.3.3 注水孔注水

注水孔施工完成以后，將注水分管移至施工區(qū)內進行逐排逐孔注水施工。注水時需將水管插入到孔底，確?？變缺凰耆酀M后，抽出水管，進而插入到下一個注水孔，依次完成所有注水孔的注水。待注水孔一次注水完成后，立即進行第二次注水施工，并記錄每次注水間隔時間。

一般經過6～8遍注水之后，土體可達到最優(yōu)含水量。在3～4遍注水完成后，在注水孔間用洛陽鏟鉆孔取土，檢測含水量，當含水量達到設計要求后，靜置15 d后，開始強夯施工。

2.3.4 強夯施工

強夯施工的技術參數(shù)見表2。

表2 強夯技術參數(shù)

3 結語

以山西大學建筑地基施工為依托，采用了注水增濕與強夯法相結合的濕陷性黃土地基處理方案以改善黃土的濕陷性，提高黃土地基的承載能力。針對擬建工程的地質條件及工程特點，提出了注水增濕設計方案，并系統(tǒng)闡述了深厚濕陷性黃土注水增濕強夯處治的施工方案及關鍵技術步驟，以期為同類工程的設計和施工提供指導和借鑒。