二次强夯法处理粉土液化地基

（一）工程概况

新建大原铝材厂位于太原汾河东岸T级阶地，场地由汾河上游风化碎屑及黄土冲洪积物形成，20m 以上地层分为四层。

第一层∶粉质粘土、粉土互层，含碎砖、灰渣、煤屑，呈可塑到流动状态，中等压缩性。静力触探锥尖阻力c.三1280kPa，标贯击数平均 2.7，层厚3~4m。

第二层∶主要为粉土，上部有一薄粉砂层、中间夹一粉质粘土层。层底夹腐植根，软塑到流塑状态，中等压缩性，锥尖阻力如=2200kPa，标贯击数平均5.4，层厚4~6m。

第三层∶粉土夹砂，可塑状态，压缩性中等，锥尖阻力g=3470kPa，标贯击数平均9.0，层厚4~6m。

第四层;砂层，有粉、细、中粗砂、圆研等，中密到密实，强度高，锥尖阻力q=11630kPa，标贯击数平均24。

地下水位深2.2~5.5m，地震烈度8'。

按《饱和轻亚粘土液化判别暂行规定》判定，该场地 15～16m 以上的第二、三层水下的粉土及砂土为可液化土，第四层为非液化土。主厂房区按该规定计算，液化指数pr= 12.5，大于7，属三级液化区。

该厂主厂房由连铸及板带车间两部分组成，结构为多跨排架结构，基础埋深2m，其中板带车间的冷轧机基础埋深 6.5m，设计要求从室外地面算起，处理液化深度10.5m，处理后液化层厚不大于4m，剩余液化指数小于3。对冷轧机基础部分要求全部消除液化，处理深度 15m，见图3-4-66。

二）强夯方案介绍

经技术经济比较。决定采用强夯法处理液化地基。车间主体部分采用单击夯击能为4000k，锤重210kN，落距19m。锤底面积6m²圆锤。夯坑填砂方案强夯。预计自起夯面算起，取有效加固深度影响系数k=0.4（消除液化要求密实度高），可消除液化深度8m。车间室外地面标高779.70m，基底标高 777.85m，为保证 10.5m 的消除液化深度，起夯面开挖至776.80m，因已接近地下水位。土湿软。回填天然级配砂 0.6m，即至777.40m，以增加夯击效果及利于吊车行驶。考虑消除液化。土的密实度要求高、需采用多遍夯。将夯点分为两批。如图3-4-67所示。第一批夯点以O表示。夯击三遍，即第1、2、3遍，分别夯 10、10、10击。第二批夯点以◎表示，也夯三遍，即第 4、5、6遍，分别为10、10、10击，并要求第3、6遍最后二击每击贯人度小于4-5cm，每遍夯完后，夯坑回填天然级配砂。

第1遍夯5击后，夯坑深平均1.4m，拔锤困难，改为5击，其余各遍按计划夯击。经检验。夯5遍即可达到消除液化要求。因此将第6遍取消，将第 5遍改为 15击。即1、2、3遍各为5、10、10击。5、6遍为10、15击。5遍夯后。用素土回壤至基底以上0.5m（预留0.5m夯沉量），然后以1000kJ满夯，要求一夯挨一夯，每点 10击，最后贯入度2~3cm，要求控制于密度达到1.65g/cm²。

对轧机基础，埋深6.5m，已在地下水位以下，要求全部消除液化，上述强夯方案达不到要求处理深度。根据过去工程经验。对粘性土。强夯后的表面下 2~3m 土层常密实不透水，可以开挖基坑，因此决定对轧机部分完成上述强夯后，再开挖至标高773.80m，比初勘地下水位低2~～2.5m，未见基坑浸水。然后仍按图3-4-67布点二次强夯，但不分遍，每批夯点均为 20击、在 10击时夯坑填砂一次，避免了其它基坑降水措施，降低了遣价。

（三）加国效聚

夯后进行了不同时间的标贯。静力触探和土工试验，并进行了夯后土样的动三轴试验。表3-4-47为其夯前、夯后标贯统计值。由表可见，强夯后5~14天的第一次测试标贯击数已有明显提高，0~5m提高5倍，5~10m提高1倍，10~15m提高0.2倍，这时尚未满夯。深0-5m值高是夯坑填砂及粉砂层影响。夯后3个月测试，此时完成满夯，与第一次相比。深0~5m标贯值几乎没有提高，5~10m提高约1倍，10~15m 也有提高，9个月后第三次测试，5～10m 无变化，10~15m仍继续提高，这是应注意的，表明深层土时效时间长。自室外地面算起，10m 以内液化消除，10~15 减轻，液化指数平均1.7，均小于3。表3-4-48为7号孔勘察及液化判定结果。

冷轧机加深部分液化全部消除，达到预计要求。

（四）室内动三轴试验

为了研究强夯加固地基土的抗液化性能及其时效影响，除在现场做不同固结时间的标贯测试外，还对夯后样做了动三轴试验，表3-4-49为动三轴试验按 Seed（西特）简化法液化判定结果。

按西特法判定的室内试验安全系数 F 及按现场标贯判定的安全系数 F与深度的关系如图3-4-68，可见，两者基本吻合，总趋势一致。标贯法与西特法均能使浅层加固效果显著，安全度大，深层小。标贯法比西特法计算的安全系数值略小。