強夯法在廠房填土地基處理中的應用

雷俊杰

摘 要：以東莞（惠州）產業轉移工業園廠房地基處理工程為實例，簡要介紹強夯法在素填土地基處理中的設計和施工方法，并詳細分析了強夯法地基處理后的加固效果，結果證明，強夯法在此類地基處理中可取得良好的加固效果。

關鍵詞：填土地基；強夯；靜力觸探

中國經濟的快速發展，大大加快了城市建設發展步伐，很多地區開山填壑擴大建設。這些區域的建設場地通常是直接開山回填，填土中往往含有大量爆破開山形成的塊狀泥巖，這些填土土層承載力一般在60-80kPa左右，屬于軟弱地基，必須經過特殊處理才能作為建筑物的地基。

1 工程概況

東莞（惠州）產業轉移工業園標準化工程中有A、B棟廠房，其結構形式完全一樣。兩棟廠房的基礎面積均為5724.15M2，建筑面積為23104.64M2，四層框架結構，建筑高度19.3M。抗震設計類別為丙類，抗震設防烈度為六度，建筑場地類別為二類，地基基礎設計等級為乙級，采用十字交叉條形基礎。工程地處龍門縣金山工業區內，施工場地大部分為回填場地，是將丘陵山開挖回填出的一塊場地，回填最深處達15米，部分在3-7米之間；部分為山體開挖，開挖出的多為礫質粘性土和石灰石，開挖出的這些礫質粘性土和石灰石回填至本施工場地。回填后一年來，一直處于自然堆放狀態，地基承載力低于100KPa，壓縮性也較大，不能滿足設計要求。由于工期緊，經研究對地基進行強夯加固處理。

2 強夯設計及施工

根據工程場地條件，結合上部結構荷載及變形適應能力要求，對填土地基提出設計要求，初步設定場地的強夯設計參數。

（1）地基處理范圍：分別以廠房A、B的基礎軸線為基線向外增加10.3-10.5M。（2）地基承載力特征值不小于180KPa，地基變形模量不小于10MPa。（3）有效加固深度不小于7M。（4）場地的夯沉量按1.2m考慮，初步考慮場地夯完之后的場地標高即為基礎標高。

按照上述設計參數，結合本工程地基承載力及沉降要求，在對工程進行試夯后確定夯錘重量取15t，單擊強夯能量為150t°m，最終夯擊數為10擊，同時要求最后兩擊夯沉量不大于50mm。根據該場地范圍內均為十字交叉條形基礎的特點，強夯采用均布方案，正三角形布置。強夯遍數取3遍，每遍時間間隔為1周，第一遍夯擊點間距可取夯錘直徑的3倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間，強夯夯擊2遍后，最后再以低能量滿夯2遍，錘印搭接。

3 強夯效果分析

強夯結束后，土體被壓縮沉降明顯，場地高程平均下降了1.1m左右，強夯時，填土含水量比較低，為含細小含角礫的紅粘土，強夯后承載力提高較快，為節省時間，加快工期，對剛強夯完的場地隨機選取了12個試驗點分別進行標準貫入試驗，試驗時嚴格按照有關規范的試驗規程操作，按貫入強夯土30cm深記錄錘擊數，并換算成地基承載力，試驗結果見圖1。

圖1 標準貫入試驗結果

從圖1可以看出，強夯后的場地地基承載力提高很多，各測試點地基承載力均大于200KPa，而且隨機選取的12個測試點的試驗結果變異比較小，偏差不大，都在210KPa～300KPa之間，顯示出強夯土的表層比較均勻，密實程度接近。

根據以上結果，初步認為可以滿足設計要求后，便在強夯后的場地上面澆筑基礎，經過一個多月的施工，基礎澆筑完成。基礎底面到基礎頂面這段高度用原場地粘土回填，回填時由于受到場地空間的限制，只是做簡單的人工碾壓。回填不久，突遇大雨，由于還沒做好場地表面的排水設施，場內積水嚴重，后來回填的粘土嚴重軟化。

為了安全起見，探明場內積水對強夯后的場地的不利影響，決定重新采用靜力觸探測試方法對場地重新進行檢測。同時在場地內挖幾個探坑，各探坑挖至基礎底面，從挖出來的探坑發現，個別探坑挖開后都有明水，為四周匯集而來的，但是進入以下強夯土層后發現降水似乎沒有進一步滲透到強夯過的土層里，強夯土層依然密實，強度較高。

隨機選取的12個靜力觸探孔，鉆孔深度穿透強夯土層上面的填土，強夯土層，進入原狀土。第一層填土結果見表1，第二層強夯土層及第三層原狀土見表2。

表1 填土（未強夯）土層靜力觸探試驗成果

孔號 層厚

m 錐尖阻力

MPa 側壁摩阻力

kPa 摩阻比

% 貫入阻力

MPa 承載力基本值

kPa 壓縮模量

MPa

1 1.0 1.43 16.40 1.1 1.74 97.96 4.35

2 1.3 1.81 23.50 1.2 2.21 113.24 5.52

3 1.5 1.87 25.40 1.3 2.28 115.48 5.70

4 1.9 0.77 17.00 2.2 0.94 65.86 2.35

5 1.1 2.97 37.50 1.2 3.62 151.52 9.05

6 1.5 2.39 30.00 1.2 2.91 133.55 7.29

7 1.2 1.96 24.30 1.2 2.39 118.77 5.98

8 1.2 3.42 46.50 1.3 4.17 164.27 10.43

9 1.1 2.67 38.70 1.4 3.26 142.47 8.14

10 1.4 1.15 14.40 1.20 1.40 85.60 3.51

11 1.4 0.69 10.80 1.50 0.84 61.12 2.10

12 1.8 3.93 50.20 1.20 4.79 177.75 11.98

標準值 1.65 30.92 1.14 1.70 93.94 4.26

從以上靜力觸探結果可以看出，隨機抽取的12個靜力觸探孔，強夯填土層厚度為4.9～8.4M，各個探孔位置填土強夯后，承載力都大于200KPa，壓縮模量都大于15KPa。各探孔承載力及變形模量分布見圖2。

圖2 探孔承載力及變形模量圖

從上述圖表數據中可以看出，除探孔JT12外，強夯土與原狀土的地基承載力及壓縮模量均為頂層填土的1倍左右，相差比較明顯，說明強夯處理的效果還是相當明顯的。同時各個探孔得到的數據波動不大，說明填土經過強夯后，填土性質趨于均勻。而強夯土層上部的填土及強夯土層以下的原狀土變化相對較大，另外從強夯結束后的標準貫入試驗數據來看，其試驗結果得到的地基承載力略比靜力觸探測試得到的結果大，說明隨著土層厚度的加深，強夯的影響還是慢慢減弱，進入原狀土后，測試結果也出現波動，說明強夯影響也減弱了。從隨機選取的12個探孔來看，有8個探孔測試結果顯示，強夯土下層的原狀土強度略高于強夯土，說明強夯加固影響深度已經達到了原狀土所在的深度范圍。

從整個測試結果來看，地基承載力標準值達到216KPa，地基土壓縮模量標準值達到17KPa，強夯效果明顯，已完全滿足工程對地基的要求，達到了預期效果。

4 結語

該場地采用強夯法加固的效果明顯，強夯法具有施工速度快、施工費用低的特點，在保證了工程質量的同時，取得了良好的社會和經濟效益。從本工程強夯法的應用實踐可以得出以下結論：

4.1 強夯只要設計合理，能很大的提高土層的壓實度，能有效加固填土地基。

4.2 強夯法加固深度大，最深加固深度可達10M。

4.3 強夯影響隨土層深度的增加影響逐漸減小，但是在其影響深度范圍內的加固效果還是理想的。

參考文獻

[1] 地基處理手冊編寫委員會.地基處理手冊[M].北京：建筑工業出版社，1999.

[2] 左名麒，朱樹森.強夯法地基加固[M].北京：中國鐵道出版社，1990.

[3] 張慶國，畢秀麗.強夯法加固機理與應用[M].濟南：山東科學技術出版社，2003.

[4] JGJ79-2002，建筑地基處理技術規范[S].

摘 要：以東莞（惠州）產業轉移工業園廠房地基處理工程為實例，簡要介紹強夯法在素填土地基處理中的設計和施工方法，并詳細分析了強夯法地基處理后的加固效果，結果證明，強夯法在此類地基處理中可取得良好的加固效果。

關鍵詞：填土地基；強夯；靜力觸探

中國經濟的快速發展，大大加快了城市建設發展步伐，很多地區開山填壑擴大建設。這些區域的建設場地通常是直接開山回填，填土中往往含有大量爆破開山形成的塊狀泥巖，這些填土土層承載力一般在60-80kPa左右，屬于軟弱地基，必須經過特殊處理才能作為建筑物的地基。

1 工程概況

東莞（惠州）產業轉移工業園標準化工程中有A、B棟廠房，其結構形式完全一樣。兩棟廠房的基礎面積均為5724.15M2，建筑面積為23104.64M2，四層框架結構，建筑高度19.3M。抗震設計類別為丙類，抗震設防烈度為六度，建筑場地類別為二類，地基基礎設計等級為乙級，采用十字交叉條形基礎。工程地處龍門縣金山工業區內，施工場地大部分為回填場地，是將丘陵山開挖回填出的一塊場地，回填最深處達15米，部分在3-7米之間；部分為山體開挖，開挖出的多為礫質粘性土和石灰石，開挖出的這些礫質粘性土和石灰石回填至本施工場地。回填后一年來，一直處于自然堆放狀態，地基承載力低于100KPa，壓縮性也較大，不能滿足設計要求。由于工期緊，經研究對地基進行強夯加固處理。

2 強夯設計及施工

根據工程場地條件，結合上部結構荷載及變形適應能力要求，對填土地基提出設計要求，初步設定場地的強夯設計參數。

（1）地基處理范圍：分別以廠房A、B的基礎軸線為基線向外增加10.3-10.5M。（2）地基承載力特征值不小于180KPa，地基變形模量不小于10MPa。（3）有效加固深度不小于7M。（4）場地的夯沉量按1.2m考慮，初步考慮場地夯完之后的場地標高即為基礎標高。

按照上述設計參數，結合本工程地基承載力及沉降要求，在對工程進行試夯后確定夯錘重量取15t，單擊強夯能量為150t°m，最終夯擊數為10擊，同時要求最后兩擊夯沉量不大于50mm。根據該場地范圍內均為十字交叉條形基礎的特點，強夯采用均布方案，正三角形布置。強夯遍數取3遍，每遍時間間隔為1周，第一遍夯擊點間距可取夯錘直徑的3倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間，強夯夯擊2遍后，最后再以低能量滿夯2遍，錘印搭接。

3 強夯效果分析

強夯結束后，土體被壓縮沉降明顯，場地高程平均下降了1.1m左右，強夯時，填土含水量比較低，為含細小含角礫的紅粘土，強夯后承載力提高較快，為節省時間，加快工期，對剛強夯完的場地隨機選取了12個試驗點分別進行標準貫入試驗，試驗時嚴格按照有關規范的試驗規程操作，按貫入強夯土30cm深記錄錘擊數，并換算成地基承載力，試驗結果見圖1。

圖1 標準貫入試驗結果

從圖1可以看出，強夯后的場地地基承載力提高很多，各測試點地基承載力均大于200KPa，而且隨機選取的12個測試點的試驗結果變異比較小，偏差不大，都在210KPa～300KPa之間，顯示出強夯土的表層比較均勻，密實程度接近。

根據以上結果，初步認為可以滿足設計要求后，便在強夯后的場地上面澆筑基礎，經過一個多月的施工，基礎澆筑完成。基礎底面到基礎頂面這段高度用原場地粘土回填，回填時由于受到場地空間的限制，只是做簡單的人工碾壓。回填不久，突遇大雨，由于還沒做好場地表面的排水設施，場內積水嚴重，后來回填的粘土嚴重軟化。

為了安全起見，探明場內積水對強夯后的場地的不利影響，決定重新采用靜力觸探測試方法對場地重新進行檢測。同時在場地內挖幾個探坑，各探坑挖至基礎底面，從挖出來的探坑發現，個別探坑挖開后都有明水，為四周匯集而來的，但是進入以下強夯土層后發現降水似乎沒有進一步滲透到強夯過的土層里，強夯土層依然密實，強度較高。

隨機選取的12個靜力觸探孔，鉆孔深度穿透強夯土層上面的填土，強夯土層，進入原狀土。第一層填土結果見表1，第二層強夯土層及第三層原狀土見表2。

表1 填土（未強夯）土層靜力觸探試驗成果

孔號 層厚

m 錐尖阻力

MPa 側壁摩阻力

kPa 摩阻比

% 貫入阻力

MPa 承載力基本值

kPa 壓縮模量

MPa

1 1.0 1.43 16.40 1.1 1.74 97.96 4.35

2 1.3 1.81 23.50 1.2 2.21 113.24 5.52

3 1.5 1.87 25.40 1.3 2.28 115.48 5.70

4 1.9 0.77 17.00 2.2 0.94 65.86 2.35

5 1.1 2.97 37.50 1.2 3.62 151.52 9.05

6 1.5 2.39 30.00 1.2 2.91 133.55 7.29

7 1.2 1.96 24.30 1.2 2.39 118.77 5.98

8 1.2 3.42 46.50 1.3 4.17 164.27 10.43

9 1.1 2.67 38.70 1.4 3.26 142.47 8.14

10 1.4 1.15 14.40 1.20 1.40 85.60 3.51

11 1.4 0.69 10.80 1.50 0.84 61.12 2.10

12 1.8 3.93 50.20 1.20 4.79 177.75 11.98

標準值 1.65 30.92 1.14 1.70 93.94 4.26

從以上靜力觸探結果可以看出，隨機抽取的12個靜力觸探孔，強夯填土層厚度為4.9～8.4M，各個探孔位置填土強夯后，承載力都大于200KPa，壓縮模量都大于15KPa。各探孔承載力及變形模量分布見圖2。

圖2 探孔承載力及變形模量圖

從上述圖表數據中可以看出，除探孔JT12外，強夯土與原狀土的地基承載力及壓縮模量均為頂層填土的1倍左右，相差比較明顯，說明強夯處理的效果還是相當明顯的。同時各個探孔得到的數據波動不大，說明填土經過強夯后，填土性質趨于均勻。而強夯土層上部的填土及強夯土層以下的原狀土變化相對較大，另外從強夯結束后的標準貫入試驗數據來看，其試驗結果得到的地基承載力略比靜力觸探測試得到的結果大，說明隨著土層厚度的加深，強夯的影響還是慢慢減弱，進入原狀土后，測試結果也出現波動，說明強夯影響也減弱了。從隨機選取的12個探孔來看，有8個探孔測試結果顯示，強夯土下層的原狀土強度略高于強夯土，說明強夯加固影響深度已經達到了原狀土所在的深度范圍。

從整個測試結果來看，地基承載力標準值達到216KPa，地基土壓縮模量標準值達到17KPa，強夯效果明顯，已完全滿足工程對地基的要求，達到了預期效果。

4 結語

該場地采用強夯法加固的效果明顯，強夯法具有施工速度快、施工費用低的特點，在保證了工程質量的同時，取得了良好的社會和經濟效益。從本工程強夯法的應用實踐可以得出以下結論：

4.1 強夯只要設計合理，能很大的提高土層的壓實度，能有效加固填土地基。

4.2 強夯法加固深度大，最深加固深度可達10M。

4.3 強夯影響隨土層深度的增加影響逐漸減小，但是在其影響深度范圍內的加固效果還是理想的。

參考文獻

[1] 地基處理手冊編寫委員會.地基處理手冊[M].北京：建筑工業出版社，1999.

[2] 左名麒，朱樹森.強夯法地基加固[M].北京：中國鐵道出版社，1990.

[3] 張慶國，畢秀麗.強夯法加固機理與應用[M].濟南：山東科學技術出版社，2003.

[4] JGJ79-2002，建筑地基處理技術規范[S].

摘 要：以東莞（惠州）產業轉移工業園廠房地基處理工程為實例，簡要介紹強夯法在素填土地基處理中的設計和施工方法，并詳細分析了強夯法地基處理后的加固效果，結果證明，強夯法在此類地基處理中可取得良好的加固效果。

關鍵詞：填土地基；強夯；靜力觸探

中國經濟的快速發展，大大加快了城市建設發展步伐，很多地區開山填壑擴大建設。這些區域的建設場地通常是直接開山回填，填土中往往含有大量爆破開山形成的塊狀泥巖，這些填土土層承載力一般在60-80kPa左右，屬于軟弱地基，必須經過特殊處理才能作為建筑物的地基。

1 工程概況

東莞（惠州）產業轉移工業園標準化工程中有A、B棟廠房，其結構形式完全一樣。兩棟廠房的基礎面積均為5724.15M2，建筑面積為23104.64M2，四層框架結構，建筑高度19.3M。抗震設計類別為丙類，抗震設防烈度為六度，建筑場地類別為二類，地基基礎設計等級為乙級，采用十字交叉條形基礎。工程地處龍門縣金山工業區內，施工場地大部分為回填場地，是將丘陵山開挖回填出的一塊場地，回填最深處達15米，部分在3-7米之間；部分為山體開挖，開挖出的多為礫質粘性土和石灰石，開挖出的這些礫質粘性土和石灰石回填至本施工場地。回填后一年來，一直處于自然堆放狀態，地基承載力低于100KPa，壓縮性也較大，不能滿足設計要求。由于工期緊，經研究對地基進行強夯加固處理。

2 強夯設計及施工

根據工程場地條件，結合上部結構荷載及變形適應能力要求，對填土地基提出設計要求，初步設定場地的強夯設計參數。

（1）地基處理范圍：分別以廠房A、B的基礎軸線為基線向外增加10.3-10.5M。（2）地基承載力特征值不小于180KPa，地基變形模量不小于10MPa。（3）有效加固深度不小于7M。（4）場地的夯沉量按1.2m考慮，初步考慮場地夯完之后的場地標高即為基礎標高。

按照上述設計參數，結合本工程地基承載力及沉降要求，在對工程進行試夯后確定夯錘重量取15t，單擊強夯能量為150t°m，最終夯擊數為10擊，同時要求最后兩擊夯沉量不大于50mm。根據該場地范圍內均為十字交叉條形基礎的特點，強夯采用均布方案，正三角形布置。強夯遍數取3遍，每遍時間間隔為1周，第一遍夯擊點間距可取夯錘直徑的3倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間，強夯夯擊2遍后，最后再以低能量滿夯2遍，錘印搭接。

3 強夯效果分析

強夯結束后，土體被壓縮沉降明顯，場地高程平均下降了1.1m左右，強夯時，填土含水量比較低，為含細小含角礫的紅粘土，強夯后承載力提高較快，為節省時間，加快工期，對剛強夯完的場地隨機選取了12個試驗點分別進行標準貫入試驗，試驗時嚴格按照有關規范的試驗規程操作，按貫入強夯土30cm深記錄錘擊數，并換算成地基承載力，試驗結果見圖1。

圖1 標準貫入試驗結果

從圖1可以看出，強夯后的場地地基承載力提高很多，各測試點地基承載力均大于200KPa，而且隨機選取的12個測試點的試驗結果變異比較小，偏差不大，都在210KPa～300KPa之間，顯示出強夯土的表層比較均勻，密實程度接近。

根據以上結果，初步認為可以滿足設計要求后，便在強夯后的場地上面澆筑基礎，經過一個多月的施工，基礎澆筑完成。基礎底面到基礎頂面這段高度用原場地粘土回填，回填時由于受到場地空間的限制，只是做簡單的人工碾壓。回填不久，突遇大雨，由于還沒做好場地表面的排水設施，場內積水嚴重，后來回填的粘土嚴重軟化。

為了安全起見，探明場內積水對強夯后的場地的不利影響，決定重新采用靜力觸探測試方法對場地重新進行檢測。同時在場地內挖幾個探坑，各探坑挖至基礎底面，從挖出來的探坑發現，個別探坑挖開后都有明水，為四周匯集而來的，但是進入以下強夯土層后發現降水似乎沒有進一步滲透到強夯過的土層里，強夯土層依然密實，強度較高。

隨機選取的12個靜力觸探孔，鉆孔深度穿透強夯土層上面的填土，強夯土層，進入原狀土。第一層填土結果見表1，第二層強夯土層及第三層原狀土見表2。

表1 填土（未強夯）土層靜力觸探試驗成果

孔號 層厚

m 錐尖阻力

MPa 側壁摩阻力

kPa 摩阻比

% 貫入阻力

MPa 承載力基本值

kPa 壓縮模量

MPa

1 1.0 1.43 16.40 1.1 1.74 97.96 4.35

2 1.3 1.81 23.50 1.2 2.21 113.24 5.52

3 1.5 1.87 25.40 1.3 2.28 115.48 5.70

4 1.9 0.77 17.00 2.2 0.94 65.86 2.35

5 1.1 2.97 37.50 1.2 3.62 151.52 9.05

6 1.5 2.39 30.00 1.2 2.91 133.55 7.29

7 1.2 1.96 24.30 1.2 2.39 118.77 5.98

8 1.2 3.42 46.50 1.3 4.17 164.27 10.43

9 1.1 2.67 38.70 1.4 3.26 142.47 8.14

10 1.4 1.15 14.40 1.20 1.40 85.60 3.51

11 1.4 0.69 10.80 1.50 0.84 61.12 2.10

12 1.8 3.93 50.20 1.20 4.79 177.75 11.98

標準值 1.65 30.92 1.14 1.70 93.94 4.26

從以上靜力觸探結果可以看出，隨機抽取的12個靜力觸探孔，強夯填土層厚度為4.9～8.4M，各個探孔位置填土強夯后，承載力都大于200KPa，壓縮模量都大于15KPa。各探孔承載力及變形模量分布見圖2。

圖2 探孔承載力及變形模量圖

從上述圖表數據中可以看出，除探孔JT12外，強夯土與原狀土的地基承載力及壓縮模量均為頂層填土的1倍左右，相差比較明顯，說明強夯處理的效果還是相當明顯的。同時各個探孔得到的數據波動不大，說明填土經過強夯后，填土性質趨于均勻。而強夯土層上部的填土及強夯土層以下的原狀土變化相對較大，另外從強夯結束后的標準貫入試驗數據來看，其試驗結果得到的地基承載力略比靜力觸探測試得到的結果大，說明隨著土層厚度的加深，強夯的影響還是慢慢減弱，進入原狀土后，測試結果也出現波動，說明強夯影響也減弱了。從隨機選取的12個探孔來看，有8個探孔測試結果顯示，強夯土下層的原狀土強度略高于強夯土，說明強夯加固影響深度已經達到了原狀土所在的深度范圍。

從整個測試結果來看，地基承載力標準值達到216KPa，地基土壓縮模量標準值達到17KPa，強夯效果明顯，已完全滿足工程對地基的要求，達到了預期效果。

4 結語

該場地采用強夯法加固的效果明顯，強夯法具有施工速度快、施工費用低的特點，在保證了工程質量的同時，取得了良好的社會和經濟效益。從本工程強夯法的應用實踐可以得出以下結論：

4.1 強夯只要設計合理，能很大的提高土層的壓實度，能有效加固填土地基。

4.2 強夯法加固深度大，最深加固深度可達10M。

4.3 強夯影響隨土層深度的增加影響逐漸減小，但是在其影響深度范圍內的加固效果還是理想的。

參考文獻

[1] 地基處理手冊編寫委員會.地基處理手冊[M].北京：建筑工業出版社，1999.

[2] 左名麒，朱樹森.強夯法地基加固[M].北京：中國鐵道出版社，1990.

[3] 張慶國，畢秀麗.強夯法加固機理與應用[M].濟南：山東科學技術出版社，2003.

[4] JGJ79-2002，建筑地基處理技術規范[S].