強夯法處理大塊石堆填土地基初探

田力瓊　李輝　冷曉暢

摘要：本文結合某電廠采用強夯法加固干煤棚區大面積松散大塊石堆填土地基的工程實例，針對強夯法處理大塊石堆填土問題進行初探，分析結果證明強夯法處理大塊石堆填土地基效果明顯。另外對該類型地基提出了梅納德（M6nard）修正公式的修正系數的建議值，在工程應用方面具有一定的參考意義。

關鍵詞：強夯法；大塊石堆填土地基；有效加固深度

0引言

強夯法在國際上稱動力壓實法或稱動力固結法，這種方法是反復將夯錘提到高處使其自由落下，給地基土以沖擊力和振動能量，將地基土夯實，從而提高地基的承載力，降低其壓縮性，改善地基性能。強夯法的加固作用可分為三種：第一，加密作用，第二，固結作用，第三，預加變形作用。強夯法加固地基因其具有設備簡單、施工方便、節省材料、經濟易行、適用面廣、效果顯著等諸多優點而得到廣泛應用。在處理粗顆粒土和細顆粒土地基有良好的效果，但處理大塊石堆填土地基效果的工程實踐較少，本文以實際工程為例，對塊石回填區地基在強夯作用下加固效果進行探討。

1工程概況

某電廠干煤棚區場地上部為大面積填方區，其填料主要為中等風化塊石、強風化塊石夾全風化的原巖顆粒，呈棕紅色，東面局部以粘性土及全風化泥砂巖為主。回填區域最深達9m，填料中夾有的塊石直徑大部分約在1m之內，個別直徑達到2m。由于場地大面積堆填松散塊石，在堆填過程中未對塊石進行破碎及分層夯實和碾壓，孔隙大，結構松散，均勻性差，承載力低。

場地工程各土層的物理力學指標見表1。

2強夯試驗及檢測數據分析

強夯干煤棚區填土層厚度在0-9m之間，強夯選擇填土較深處，試驗分兩個區，一個區夯擊能為4000kN·m，另一個夯擊能為8000kN·m。兩試驗區的面積分別為28mx28m，夯點按三角形布置，排間距為7.2m，施工技術參數見表2。夯點布置圖見圖2、圖3；檢測手段采用原位試驗方法，包括載荷試驗、動力觸探及探井觀測，檢測工作在強夯施工結束7天后進行。

2.1載荷試驗

8000kN·m強夯區在夯間共進行3點載荷試驗，4000kN·m強夯區在夯點和夯間各進行3點載荷試驗。對于兩種夯擊能下夯間土承載力特征值均不小于240kPa，對于400kN·m夯擊能下夯點的承載力特征值不小于250kPa，試驗最大沉降在7.34-16.63mm間。

根據前期的巖土工程勘察資料，強夯前原狀土的地基承載力特征值為70kPa，經強夯后，夯間及夯點的地基承載力提高到240kPa以上，滿足干煤棚對地基承載力的要求，加固效果顯著。

2.2動力觸探試驗

采用重型落錘，在強夯前在4000kN·m強夯區及8000kN·m強夯區分別做了兩組動探試驗孔。強夯后動探試驗在每個試夯區各布置4個，4000kN·m強夯區兩個布置在夯點，兩個布置在夯間，8000kN·m強夯區均布置在夯間，動探孔深10-11m。動探結果見表3，表4。

參考文獻[3]中碎石土與粘性土的動探擊數與承載力的經驗值，將5擊作為本次動探試驗有效加固深度的下限值。8000kN·m強夯區的情況如下：K8-1孔0-1m以及K8-2孔0-2m動探擊數較高，分析原因為動探遇到塊石：對四個動探孔數據分析發現，在5.6m前動探擊數均大于5擊，故其有效影響深度在5.6m。4000kN·m強夯區的情況如下：四個動探孔中兩個夯間動探孔擊數稍小，以夯間數據判斷有效加固深度，故其有效影響深度在5m。

2.3探井觀測

別在兩個強夯試驗場地選擇一處進行探井開挖，探井開挖深度至原狀土，直接觀測強夯處理效果。觀測結果見表5。

從探井開挖后的井壁，可以明顯看出，在加固有效深度范圍內，土體密實，土體與石塊結合較好，開挖出的土體中，塊石的直徑較強夯前有所減小。

在探井內進行了土體密度試驗。不同深度范圍的土的密度見表6。密度的測試雖受土石比例的影Ⅱ向，但能總體評價土體密實度。土體密度試驗結果與強夯處理前相比，密度增長了6.5-14%，并且8000kN·m強夯區和4000kN·m強夯區的密度在土層中由上至下均有一個較明顯的下降過程。endprint