摘要：强夯法加固黏性素填土是可行的，主要是由于强夯时产生的巨大冲击能造成一系列冲击波使土体内出现排水网络，土的渗透性骤然增大孔隙水迅速排出，孔隙水压力很快消散，从而产生很大的瞬间沉降，使土体压密，强度大幅度提高。本文主要基于强夯处理回填土地基进行研究。
关键词：强夯处理；检测；应用
1.引言
我国是个多山、多丘的国家，在多浅丘的城市建设过程中，由于工程地质条件复杂，地基处理问题显得尤为重要。特别是大面积工业园区建设，为解决工业用地难题，通常会采用“开丘填谷”方法来拓展场地空间。但是由此堆积起来的场换法是在土中通过强夯形成相对独立、完整和连续的置换体使置换体成为地基的一个增强体，从而构成复合地基，是一种高效经济的地基处理方法，特别是针对场地不均匀、高填方填筑场地，使其地基承载力有较大提高、同时能改善其变形及均匀性，最终达到满足工程建设的要求。
根据规范，强夯法最大能级为12000kN.m，对碎石土等粗颗粒土有效加固深度为11m。强夯置换地基处理，必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。本工程采用高能级柱锤强夯置换联合平锤强夯的处理方案，主能级18000kN.m。
2工程概况
拟建工程位于广西省田林县，地形地貌上为浅丘地区，Ⅰ级阶地，勘察场地地面标高介于455.17m~460.87m，建设场地大部分属于回填区，场地地层主要为新近回填的人工填土，整个场地地层变化较大，为不均匀地基土。人工填土层回填时间短且回填过程中未经碾压，属欠固结土，在荷载作用下，会出现较大沉降。拟建工程采用高能级强夯置换法进行处理，上部结构完成后，地基达到如下要求。（1）地基处理后承载力：拟建基础（置换墩点）地基≥250kPa；基础周边区域（置换墩间）地基≥150kPa。（2）地基土复合压缩模量≥20MPa。
3地质条件
（1）人工填土①。褐色，场地均有分布，主要由泥岩碎块和和卵石土组成，夹杂少量粉质粘土等，松散状，为近期平整场地堆填而成，层厚3.8m~29.8m。
（2）粉质粘土②。黄褐色，可塑状，主要成分为粘粒，含少量粉粒及高岭土，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，层厚1.3m~14.5m。
（3）卵石③。黄褐色、青灰、灰白色，卵石成分为花岗岩、石英岩及石英砂岩等，卵石呈圆状、亚圆状，卵石间充填以粘粒、粉粒为主，局部夹圆砾、粉细砂。一般粒径20mm～80mm，最大达200mm，含少量漂石，微～中风化，少量呈强风化。
（4）泥质灰岩④。岩石较完整，裂隙较发育，岩芯呈短柱状，少量长柱状，岩性相对较硬，泥质灰岩遇水易膨胀湿化崩解，失水易收缩开裂，本次勘察未揭穿。
4设计方案
4.1强夯置换法
强夯置换法是利用重锤巨大的夯击能量，将碎石料、建筑垃圾等填料以点夯的方式夯入土中。夯击过程中在夯坑中多次填入填料，重复夯击和填料，直至填料达到一定的深度，形成密实的砂石填料墩，它可以起到挤密、置换和排水的作用，加速土体的固结。从而使砂石墩、墩间土和下部持力层组成一座空间的框架复合传力系统，以承受上部的荷载。本工程设计采用强夯置换法，调整强夯置换能级，在基础下6m~12m深度范围内形成整体厚实的硬壳层，并且对上部附加应力起到扩散作用，从而减小地基土整体的压缩性【1】。
4.2优点分析
（1）造价低：为达到上部结构要求，采用强夯置换法处理比桩基或其它地基处理方法的造价低。
（2）工期短：采用强夯置换处理后，可直接做上部结构浅基础，其工期比其它软基处理的工期缩短30%以上。
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（3）根据场地地质条件，本场地表层填土为新近填土，比较松散，采用强夯置换法一次处理到位，加速地基土固结，不仅解决了填土的自重沉降过大问题，也解决了地基承载力问题，可提高地基土的密实性和均匀性。
（4）在进行强夯置换施工过程中，通过对填料和清理出来的土方进行土、石料掺和回填夯坑，保证强夯置换处理质量的同时，可以有效地、充分地利用现场的多余土方，有助于控制现场场地的标高。
（5）强夯置换法是一种以土治土、经济高效、节能环保的地基处理方法。
5施工工艺
（1）采用高能级柱锤强夯置换联合平锤强夯的处理方案，拟建基础下首先采用高能级柱锤强夯置换（主能级18000kN.m）处理深层地基土，然后再通过平锤强夯（4000kN.m和2000kN.m）处理浅层地基土。
（2）采用高能级（18000kN.m和12000kN.m）柱锤强夯置换法进行拟建基础加固处理，处理范围为基础周边边缘外扩8m左右；对于拟建基础周边区域采用8000kN.m4000kN.m和2000kN.m能级平锤强夯置换进行处理，处理宽度为区域边缘外扩4m。
（3）施工参数：第一遍18000kN.m柱锤强夯置换→第二遍12000kN•m柱锤强夯置换→第三遍8000kN.m平锤强夯→第四遍4000kN•m平锤强夯→第五遍2000kN.m能级满夯；主夯点间距为8.6m*8.6m；满夯，夯一遍，每点夯2~3击，夯印要求搭接1/4面积，满堂处理。
（4）强夯置换收锤标准：18000kN.m能级，收锤标准为最后两击平均夯沉量不大于25cm；12000kN•m能级，收锤标准为最后两击平均夯沉量不大于25cm；8000kN.m能级，收锤标准为最后两击平均夯沉量不大于20cm；4000kN.m能级收锤标准为最后两击平均夯沉量不大于10cm。
6夯后检测
依据设计要求，采用浅层平板载荷试验、超重型动力触探、多道瞬态面波等手段对处理后的地基进行了检测。其中，浅层平板载荷试验主要是检测浅层承载力是否满足设计要求，超重型动力触探主要是检测强夯有效加固深度内的强夯加固效果，多道瞬态面波主要是检测强夯处理后的场地均匀性。
7.多道瞬态面波测试
根据现场面波测试结果的统计分析结果和各深度下的等效剪切波速等值线图，处理后设计有效处理深度范围内地基土的等效剪切波速均较高，各检测点设计处理深度内波速基本上在230m/s以上，面波波速整体上随着深度变化较小，但由于场地回填土和地层的复杂性，局部仍有一定差异【2】。
结论
本文介绍了处理某深厚填土地基处理工程的高能级强夯置换法，通过强夯置换施工、夯后检测结果，得出以下结论。
（1）根据超重型动力触探检测结果，强夯置换墩置换深度为8m~12m，检测深度范围内场地均匀性较好。
（2）根据超重型动力触探检测结果选取较差区域做浅层平板载荷试验，测点检测深度范围内置换墩墩点位置处地基土承载力特征值不小于250kPa，测点置换墩墩间土地基承载力特征值不小于150kPa，地基土复合压缩模量不小于20MPa，均满足地基处理设计单位的要求。
（3）强夯置换处理后场地等效剪切波速整体较高，同一深度范围内波速变化较小，场地整体均匀性较好。
参考文献：
[1]王辉.强夯处理回填土地基在山坡建筑片筏基础中的应用[J].就业与保障，2017（12）：35-38.
[2]李仲玉.强夯法处理回填土路基及效果评价[J].交通标准化，2012（12）：126-128.
论文作者:穆春龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/25
标签：地基论文; 能级论文; 场地论文; 深度论文; 波速论文; 填料论文; 基础论文; 《基层建设》2018年第36期论文;