强夯置换墩设计与施工技术(7)

地基土强度、墩体长度等。

5.1.2 5.1.3 夯击点布置是否合理与夯实效果有直接的关系。夯击点位置可根据基底平面形状进行布置。夯击点间距一般根据地基土的性质和置换墩的深度确定。对于细颗粒土，为便于超静孔隙水压力的消散，夯点间距不宜过小。置换墩深度较大时，第一遍的墩间距不宜过小，以免夯击时在浅层形成密实层而影响夯击能向深层的传递及引起相邻墩的变松。此外，若各夯点之间的距离过小，在夯击时上部土体易向侧向已形成的夯坑中挤出，从而造成坑壁坍塌，夯锤歪斜或倾倒，而影响夯实效果。

5.1.4 由于基础应力扩散作用，强夯墩复合地基的处理范围应大于构筑物基础范围，具体放大范围可根据构筑物结构类型和重要性等因素确定。对于一般构筑物，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/3至1/2 ，并不宜小于3m。

5.1.5 墩体材料级配不良或块石过大、过多，均易在墩中留下大孔，在后续墩施工或建筑物使用过程中使墩间土挤入孔隙，增加地基工后沉降量。因此，本条强调了级配和大于300mm的块石总量不超出填料总重的30%。在内蒙古海满一级公路二卡湿地软基处理中采用的开山石混合料，控制含泥量小于10%，石料主要粒径30cm～40cm，最大粒径不大于1/5的夯锤锤底直径。

5.1.6 路堤荷载下，铺设一定厚度的垫层可以有效改善复合地基工作性状，提高路堤整体性，增强墩土共同作用，提高复合地基承载力。其主要作用包括以下几个方面:

（1）拱效应：在受荷初期，由于墩间土的模量低于墩体，土体较墩体出现更大沉降，墩顶将向上刺入垫层。垫层经过严格压密，一般具有相对较高刚度，在荷载作用下垫层产生拱效应，将部分应力向墩顶集中，墩间土所受应力则相应减小。

（2）调整墩、土应力比：由于墩顶和墩间土的沉降不同，调动了碎石垫层的流动补偿性，逐步调整墩、土应力比，不使墩间土上应力过大而造成过大沉降，墩体承载力亦能得到较好发挥。经过一段时间的调整，墩、土应力趋于合理分配，此时复合地基即处于平稳状态。

（3）保护表土和改善接触条件：铺设碎石垫层能避免施工机械对完工后复合地基表土的扰动；改善表层排水条件，为地基中孔隙水的消散提供良好的横向排水通道；同时能改善路堤与复合地基的接触条件，防止墩体刺入路基，并且弥补墩土不均匀沉降产生的空隙。

垫层厚度小于50cm时，墩土应力比随垫层厚度的增加而增加；当垫层厚度大于50 cm时，墩土应力比随垫层厚度的增加而减小，并且在25～50 cm之间墩土应力比随垫层厚度的增加比较缓慢。

5.1.7 强夯墩置换时地面不可避免要抬高，特别在饱和粘性土中，根据有限资料，隆起的体积可达填土体积的大半。这主要是因为土体在强夯置换中，虽有部分软土被挤密，或因填料吸水而降低一些含水量，但隆起的体积还是可观的，应在试夯时仔细记录，做出合理的估计。

5.1.8单击夯击能应根据现场试验决定，但在可行性研究或初步设计时可按图5.1.8-1中的实线（平均值）与虚线（下限）所代表的公式估计： 较适宜的夯击能：E 940(H1 2.1) （5.1.8-1） 夯击能最低值：（5.1.8-2） EW 940(H1 3.3)

式中：H1为置换墩深度（m）。 初选夯击能宜在E和EW之间选取，高于E则可能浪费，低于EW则可能达不到所需的置换深度。图5.1.8-1是国内外19个实例工程的实测置换墩深度与单击夯击能之间的关系。该图表明，单击夯击能量相同时，软土置换深度略大于砂性土层。