摘要：強(qiáng)夯法指的是為提高軟弱地基的承載力，用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法。文章介紹了強(qiáng)夯法施工在塊石回填軟土地基工程中的應(yīng)用及其效果，并提出了針對(duì)性的建議。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法；軟土地基；地基處理；強(qiáng)夯；試夯 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP273 文章編號(hào)：1009-2374（2015）24-0120-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.059

1 強(qiáng)夯法概述

地基處理方法多種多樣，其中包括換填墊層法、強(qiáng)夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預(yù)壓法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法、土擠密樁法、沖孔灌注樁法等。其中強(qiáng)夯法指的是為提高軟弱地基的承載力，用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法。利用起吊設(shè)備，將10～25噸的重錘提升至10～25m高處使其自由下落，依靠強(qiáng)大的夯擊能和沖擊波作用夯實(shí)

土層。

2 某項(xiàng)目強(qiáng)夯法地基處理施工

下面以某項(xiàng)目為例介紹強(qiáng)夯法的具體應(yīng)用。

2.1 附近場(chǎng)地地質(zhì)條件

該建筑場(chǎng)地位于新建海堤附近，屬山前海涂灘地，灘地表面地形平坦，自2002年起開(kāi)始回填塊石。場(chǎng)地內(nèi)平均高程為8.329m，最大高差為0.3274m。根據(jù)勘察報(bào)告，在70.50m勘探深度范圍內(nèi)，地層主要由塊石回填層、第四系海積淤泥質(zhì)土，沖～海積粉質(zhì)黏土、黏土，坡～殘積粉質(zhì)黏土和基巖組成。其中塊石回填層厚度9m左右，分選性差，塊石粒徑大小不均，局部見(jiàn)少量黏性土和砂礫充填，呈松散―稍密狀態(tài)，具有明顯的大孔隙特征，回填時(shí)間約2年，密實(shí)度不均。淤泥質(zhì)黏土層呈軟塑―流塑狀態(tài)，屬高壓縮性土，局部夾粉細(xì)砂、粉土薄層或團(tuán)塊。該層土質(zhì)差異較大，不均勻，局部為黏土層。前期固結(jié)壓力小于上覆土層自重壓力，超固結(jié)比（OCR）小于1，屬欠壓密土。在淤泥質(zhì)土層中已打設(shè)塑料排水板，塑料排水板深度打穿淤泥層。下面各層分別為粉質(zhì)黏土層，黏土層及凝灰質(zhì)砂巖層。

鑒于上述地質(zhì)條件，不良地質(zhì)層有可能在塊石回填層，也可能在淤泥質(zhì)黏土層，因此需主要考慮對(duì)這兩層采取必要地基處理措施，以確保建筑物處于良好的地基條件。

2.2 地基處理方案的選擇

針對(duì)該建筑下面的回填土地基，基本上有兩種意見(jiàn)，一是認(rèn)為主要不良地質(zhì)層在塊石回填層，由于回填層土體不密實(shí)，塊石與塊石之間存在縫隙，容易導(dǎo)致較大沉降的發(fā)生；二是認(rèn)為主要不良地質(zhì)層在淤泥質(zhì)黏土層，該層易造成建筑物不均勻沉降，而塊石回填層由于塊石已相互擠壓牢固，不用擔(dān)心回填層的沉降問(wèn)題?？紤]到淤泥質(zhì)黏土層已經(jīng)進(jìn)行過(guò)排水板處理，根據(jù)地基處理報(bào)告，該層固結(jié)程度較高，達(dá)到90%以上，且建筑物荷載的附加應(yīng)力傳到該層已大為減小，因此經(jīng)專家會(huì)評(píng)審得出一致結(jié)論，該項(xiàng)目采用回填塊石層作為持力層的天然地基方法，滿足建筑物承載力要求，不會(huì)對(duì)建筑物的安全性有影響。由于地質(zhì)條件中回填層密實(shí)度欠佳，因此需采取有效措施提高回填層的密實(shí)度。考慮到采用強(qiáng)夯法處理天然地基相對(duì)于其他地基處理方法可節(jié)省大量費(fèi)用及造價(jià)，且與已有的排水板處理軟基方法結(jié)合最為緊密，專家會(huì)一致通過(guò)了試夯方案。

2.3 試夯

試夯區(qū)域選擇擬建建筑范圍周邊位置，以防止對(duì)建筑地基的干擾。試夯區(qū)域大小為20m×20m左右，單擊夯擊能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇2000kN.m，有效加固深度6.0～7.0m。夯點(diǎn)位采用正方形布置，第一遍夯擊點(diǎn)間距取夯錘直徑的2.5～3.5倍，第二遍夯擊點(diǎn)位于第一遍夯擊點(diǎn)之間。以后各遍夯擊點(diǎn)間距可適當(dāng)減小。每次夯擊均記錄夯沉量，試夯結(jié)束后繪制夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線。夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)的確定應(yīng)同時(shí)滿足下列條件：（1）最后兩擊的平均夯沉量不宜大于50mm；（2）夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的隆起；（3）不因夯坑過(guò)深而發(fā)生提錘困難。

第一遍夯擊完成并記錄數(shù)據(jù)后可連續(xù)進(jìn)行第二遍夯擊。每遍夯完后推平，最后一遍夯完后，對(duì)地表疏松部分，用低能量拍平。

根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)整理，場(chǎng)區(qū)夯前平均標(biāo)高為8.329m，夯后平均標(biāo)高為7.953m，地基平均夯實(shí)下沉量為37.6cm。施工結(jié)果表明，強(qiáng)夯后地基土未出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，強(qiáng)夯效果明顯。

試夯檢測(cè)。首先是通過(guò)對(duì)強(qiáng)夯區(qū)域附近的孔隙水壓力的監(jiān)測(cè)，了解強(qiáng)夯施工對(duì)軟土地基的影響。從孔隙水壓力監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)看，第一遍強(qiáng)夯施工引起超靜孔隙水壓力的變化值在0.4kPa左右，到第三遍強(qiáng)夯時(shí)該值已降為0.07kPa。由此可見(jiàn)，超靜空隙水壓力消散很快，強(qiáng)夯施工對(duì)下部軟土層僅存在短暫影響。

其次是通過(guò)對(duì)比強(qiáng)夯前、后的容重試驗(yàn)，確定強(qiáng)夯效果。從容重試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，土層整體干密度從強(qiáng)夯前的1.8g/cm3增加到強(qiáng)夯后的2.0g/cm3以上，強(qiáng)夯施工提高了土層密實(shí)度。

最后是通過(guò)淺層平板載荷試驗(yàn)，確定強(qiáng)夯前與強(qiáng)夯后地基土的承載能力和地基土的變形模量，并比較分析試夯所取得的效果。

從平板載荷試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，試夯區(qū)內(nèi)3點(diǎn)試樣在荷載作用下規(guī)律相似，與未經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯的試點(diǎn)成果相比，在同樣的荷載作用下變形要小得多。試夯區(qū)內(nèi)3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的地基土承載力基本值均滿足設(shè)計(jì)要求，地基土變形模量值大大提高。經(jīng)過(guò)試夯檢測(cè)，可以看出土層密實(shí)度、承載能力均有所提高。強(qiáng)夯施工所采用的各項(xiàng)參數(shù)合理，對(duì)軟土下臥層的影響較小，通過(guò)強(qiáng)夯可使回填層塊石更加密實(shí)適于建筑。檢測(cè)結(jié)果符合推斷，可以在本工程中實(shí)施強(qiáng)夯。

強(qiáng)夯施工。根據(jù)工期要求施工采用30T及40T履帶式起重機(jī)各1臺(tái)，夯錘選用18T和12T兩種夯錘。施工順序遵循從西到東、從南到北、完成第一遍施工方可進(jìn)行第二遍施工的原則。強(qiáng)夯采用試夯后確定的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行施工。

強(qiáng)夯結(jié)果表明，實(shí)施強(qiáng)夯以后，整體場(chǎng)地標(biāo)高下降了0.387m，強(qiáng)夯效果明顯，且與試夯數(shù)據(jù)吻合。在夯擊能的影響下，通過(guò)P波和S波的作用，土體顆?；ハ嗫繑n，重新排列，回填層在動(dòng)荷作用下被擠密壓實(shí)，壓縮性降低，基本消除了回填土的不均勻性。強(qiáng)夯結(jié)果表明：強(qiáng)夯施工有效增強(qiáng)了回填層地基的承載能力，滿足了設(shè)計(jì)對(duì)地基的承載力要求，是行之有效的地基處理

方法。

3 對(duì)在軟土地基回填區(qū)上使用強(qiáng)夯法施工的建議

強(qiáng)夯法是軟基回填區(qū)域上建筑地基處理方式中較為經(jīng)濟(jì)可行的一種方案。但考慮到其未對(duì)下層軟土地基進(jìn)行處理，后續(xù)可能產(chǎn)生沉降等問(wèn)題，使用此方法需要一定的限制條件。對(duì)于軟土地基回填區(qū)上的強(qiáng)夯法施工，考慮到其施工特性及已有的工程經(jīng)驗(yàn)，有以下建議：

第一，強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、黃土、素填土和雜填土等地基，對(duì)于軟土不適用（易產(chǎn)生彈簧土現(xiàn)象），對(duì)于軟土上的塊石回填區(qū)則為有條件適用。

第二，對(duì)于一些4F以下、建筑體型簡(jiǎn)單的次要建筑，若持力層軟基已經(jīng)過(guò)有效固結(jié)，地基處理可采用強(qiáng)夯法處理。對(duì)于5F以上的建筑或者雖然在5F以下但建筑體型復(fù)雜、重要級(jí)別較高的建筑，則沖孔灌注樁法更為適用。另外，對(duì)于一些地質(zhì)條件復(fù)雜的軟土地基，或者軟土層厚度不均，軟土層固結(jié)不夠或固結(jié)不均勻的軟土地基，應(yīng)盡量避免使用強(qiáng)夯法，而應(yīng)使用樁基處理。

第三，考慮到強(qiáng)夯施工會(huì)對(duì)土體產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，故在強(qiáng)夯法施工期間，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)周邊建筑物的沉降數(shù)據(jù)，防止強(qiáng)夯導(dǎo)致周邊建筑物沉降。

第四，由于強(qiáng)夯法夯擊能量較大，如強(qiáng)夯下地基存在軟土地基，則需要謹(jǐn)慎確定夯擊能，防止因夯擊能過(guò)大導(dǎo)致下層土體擾動(dòng)形成彈簧土，導(dǎo)致地基一段時(shí)間內(nèi)不可用。如可能，應(yīng)在強(qiáng)夯的同時(shí)加強(qiáng)對(duì)軟土層土體的監(jiān)測(cè)。

第五，建議對(duì)于需進(jìn)行強(qiáng)夯處理的建筑物，由于其基礎(chǔ)形式為淺基礎(chǔ)，為增加結(jié)構(gòu)整體性，減少不均勻稱降，應(yīng)盡量采用筏板基礎(chǔ)形式，盡量避免采用簡(jiǎn)單條基處理。

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作者簡(jiǎn)介：高志達(dá)（1983-），男，山東聊城人，中核集團(tuán)三門核電有限公司工程管理處工程師，研究方向：土建施工技術(shù)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）