強夯法在建筑工程地基處理中的應用

姬 冬 蝶

(山西辰誠建設工程有限公司，山西 陽泉 045000)

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強夯法在建筑工程地基處理中的應用

姬 冬 蝶

(山西辰誠建設工程有限公司，山西 陽泉 045000)

結合陽煤集團壽陽乙二醇項目的地質條件，從夯擊步數、夯擊能、夯點布置、強夯施工等方面，闡述了強夯法在該工程地基處理中的應用，指出強夯法能顯著改善地基承載力，消除地基的不均勻沉降。

強夯法，地基處理，夯擊能，夯點

1 概述

隨著建筑業的迅猛發展，處于建筑工程前期的地基處理環節，愈來愈受到業界的重視。

強夯法是利用起重設備將重錘提升到很大的高度，然后使重錘自由落下，在極短的時間內對地基土體施加一個巨大的沖擊能量，使土體發生一系列的物理變化，強制壓實土壤，排除土體中的空氣，使土體發生塑性變形，從而得到加密。該地基處理方法因其具有工藝簡單、適用范圍廣以及經濟易行等特點，在國內外得到了廣泛應用。

2 強夯地基處理法工程實例應用

2.1 工程概況

擬建的陽煤集團壽陽乙二醇項目位于晉中市壽陽縣，場區總地勢由西向東傾斜，屬河流沖洪積成因的河漫灘與階地相結合地貌單元，整平后的場地地勢平坦，現場面標高在1 029.53 m～1 031.62 m之間。

場地在經挖高填低進行整平后，在場地東部及南部隨原地勢形成3 m～7 m的填土，由于工期緊，處理面積大，甲方決定采用強夯法對回填區進行地基處理，并委托我單位對該次強夯進行設計。

2.2 前期勘察工作

為查清本場地原地層結構，在回填之前，對回填區進行了專項勘察，主要采用鉆探、原位測試和土工試驗等手段。回填前場地工程地質條件見圖1。

根據現場鑒定、原位測試結合區域調查，場地回填后，原各土層均可作為下臥層。

2.3 試夯

本次施工根據場地條件，就地取材，本次強夯回填成分為場地西部挖方時的粉土與粉質粘土，根據相關規范及地區經驗，處理時選擇3 000 kN·m的低夯擊能，夯距5.0 m。

試驗區布置在場地南北兩側，30 m×30 m兩個測試區，填土厚度均為7 m，施工方采用強夯設備進行夯擊施工，在試夯結束4周后，我單位采用標準貫入試驗及靜力觸探對強夯后的地基進行檢測，根據檢測結果結合現場鑒定，兩試夯區均為3.5 m以上地基土，結構密實，受各種因素影響，下部土層所受夯擊能較小，密實度與壓縮模量提升空間相對較大。

通過本次試夯，從原位測試標貫擊數分析，標貫平均擊數為11.6擊，根據有關規范比對，綜合地基土上下強度及地區經驗，確定3.5 m以上地基壓縮模量6.3 MPa，承載力特征值為180 kPa(見表1)。

表1 地基承載力特征值及壓縮模量

另從所取的18個土樣土工試驗數據可以看出，3.5 m內的巖芯濕陷系數均小于0.015，不具濕陷性，因此以場地現有的粉土與粉質粘土作為回填材料進行強夯，在影響深度內，其強度與穩定性是可行的。

本次強夯取得參數為：夯沉量在1.5 m左右，有效加固為深度3.5 m，夯擊遍數為6擊～7擊。

經過試夯，采用上述方案處理7 m厚填土，影響深度不夠，由于甲方工期緊，想一次處理到位，后組織有關單位進行討論，將夯擊能提升至4 000 kN·m再進行試夯。

第二次設計采用4 000 kN·m夯擊能，夯距不變，在相近區域另行布置相同面積試夯區，采用和第一次相同試驗方法進行檢測，檢測結果為場地約4.5 m深度內土層結構密實，有效影響深度5.0 m～5.5 m，下部尚有1 m～2 m的填土層不在有效加固深度范圍內。

對比并分析兩次強夯結果，相同的場地條件與回填成分，夯擊能加大對處理深度影響不大，為確保地基滿足強度與變形，厚度大于3.5 m的填土分兩步進行處理。

2.4 強夯設計

總結以上試驗以及從試驗中取得的相關參數，對本次強夯進行如下設計。

2.4.1 夯擊步數

本次設計，3.5 m以內的填土采用一次夯擊完成，厚度大于3.5 m的填土分兩步進行處理。

2.4.2 夯擊能

夯擊分主夯及滿夯兩次進行。主夯選用3 000 kN·m的低夯擊能，滿夯為1 000 kN·m。

2.4.3 夯點布置及間距

主夯夯擊點按正三角形布置，夯距5 m，夯點允許偏差為±50 mm。

主夯分兩遍進行，為確保施工質量，使夯擊能傳遞的更深，第一遍按設計間距隔孔施工，第二遍主夯點均勻穿插于第一遍主夯點之間(兩次主夯時間間隔為2周)；滿夯夯點采用夯點彼此搭接1/4連續夯擊的方法進行(見圖2)。

2.4.4 設計加固范圍

本次加固范圍為填方區域向外擴5 m，以保證挖填分界附近地基的處理效果。

2.4.5 檢測時間及手段

由于本場區填土以粘性土為主，確定檢測時間為4周以后。

強夯檢測，強夯后的地基檢測除采用載荷試驗外，還輔以原位測試標準貫入試驗、靜力觸探試驗及土工試驗等多種檢測方法共同進行。

2.4.6 強夯施工

在強夯設計完成后，根據設計方案開始進行強夯施工。

1)場地平整。按第一次試驗參數，夯沉量按1.5 m計，將場地按原場面標高虛填5 m，至標高1 034.5 m～1 036.6 m，使強夯處理后的填土厚度為3.5 m，并使用推土機推平后，用經緯儀放出第一步主夯點。

2)夯擊。強夯按回填由深到淺的順序進行，當第一步主夯點夯施工完成之后，即可開始進行夯坑回填，測量放點并進行第二步夯擊，測量夯后的場面標高。

3)滿夯。在夯坑底面上部填土將略微疏松，并且由于其會有強振動，將使周圍已經夯實的土層出現一定程度松動，所以，一般在夯完最后一次夯點之后再使用低能級的強夯進行一次滿夯。可

以采用降低夯錘質量、縮短落錘距離以及增加夯擊次數，達到夯實效果。

4)分層碾壓。強夯施工結束后，場區標高預計低于設計標高200 mm～300 mm，采用回填、分層碾壓的方法填至設計標高。

5)夯擊質量檢測。在地基經部分處理強夯完成后4周，甲方委托資質單位對強夯后的地基進行載荷試驗，根據檢測結論，強夯后的地基承載力特征值180 kPa，我單位采用鉆探結合原位測試等手段進行勘察，結合地區經驗，最后提供地基承載力綜合特征值為160 kPa。

6)說明。本次強夯施工，由于場地待處理面積大，施工單位采用4臺～5臺機械同時施工，連續作業，僅用兩個月時間就完成了所有施工任務，與回填碾壓相比，施工速度快，質量高；與樁基比，造價低，經濟快捷。

強夯法應用較為廣泛，綜合已有的當地工程實例，同樣的夯擊能與夯距，強夯法對粘性土與碎石土場地影響深度大不相同，增大夯擊能對提高粘性土地基的地基承載力效果不明顯。究其原因，由于粘性土在經強夯后，處于密實狀態的黏、膠粒和結晶鹽等膠結物由于離間距離的縮小，更好地發揮了它們的膠結作用，粘結性強，表面易形成硬結，貫穿能力差，影響夯擊能傳遞，而碎石土地基則由于骨料之間具剛性，能將夯擊能連續下傳，處理深度大。

因此在采用強夯進行地基處理，有條件時，添加礦渣、碎石等成分作為骨料，可以增加處理深度、提高強夯質量，否則，對厚層填土需進行分層強夯，才能處理透徹。

3 結語

在建筑工程施工中，強夯對填土地基的加固效果很好，尤其是大面積堆填方處理效果明顯，能滿足地基承載力要求，大幅度提高地基壓縮模量，對降低工程成本、節約建筑資源都起到了積極的作用，社會效益明顯，因此越來越多的在工程施工中得到應用。強夯法也有其本身的局限性，比如，強夯后的粘性土地基改變了原來的排水體系，若有水流入滲將無法排出，容易造成地基軟化；對承載力及變形要求較高的建筑物，尚需對地基采用復合地基等方法進行進一步處理，因此，需要我們在今后的工作中不斷的探索和改進，使其更廣泛的應用于工程中，更好的服務于工程建設。

[1] 王 東,王 勇.強夯法加固地基效果研究分析[J].土工基礎,2015(1):13-14，32.

[2] 王海瑞.建筑軟土地基的強夯法加固處理[J].門窗,2015(6):108，112.

[3] 高志達.強夯法施工在塊石回填軟土地基工程中的應用[J].中國高新技術企業,2015(24):120-121.

[4] 曾穎濤.強夯法處理地基承載力評價與研究[J].建筑監督檢測與造價,2015(4):25-27.

Application of dynamic compaction method in building engineering foundation treatment

Ji Dongdie

(ShanxiChenchengConstructionEngineeringCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

Combining with Yangmei group Shouyang ethylene glycol project geology conditions, starting from aspects of compacting numbers, tamping energy, compacting spot distribution and dynamic compaction construction, the paper describes the application of dynamic compaction method in the engineering foundation treatment, and points out that: the dynamic compaction method can obviously improve foundation bearing capacity and demolish uneven foundation settlement as well.

dynamic compaction method, foundation treatment, tamping energy, compaction spot

1009-6825(2016)18-0072-02

2016-04-11

姬冬蝶(1969- )，女，工程師

TU472.31

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