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湿陷性强夯法在湿陷性黄土地基加固中的应用【摘要】针对呼延调蓄工程调蓄池主坝湿陷性黄土地基，采用了强夯法进行加固，通过强夯试验确定了强夯设计参数，并依此施工，消除了黄土地基的湿陷性，并提高了承载力，满足了设计要求。
【关键词】强夯；湿陷性；夯击能0.引言强夯法又称动力固结法，由法国工程师L·Menard通过大量的工程实践提出，我国于20世纪70年代引进这项技术。
众所周知，用强夯法处理黄土地基，可消除其湿陷性，提高地基承载力和压缩模量。
而且由于该方法具有施工方便，经济效益显著等优点，得到愈来愈广泛的应用。
但是在施工中夯击点如何布置，如何控制夯击效果，加大落距或加大锤重等，将直接影响加固后的效果。
笔者结合一些工程实例来探讨强夯法的合理技术参数，以期对类似工程的设计与施工有所裨益。
1.工程概况及工程地质条件1.1工程概况拟建呼延调蓄工程调蓄池主坝位于太原市呼延村西与引黄工程联接段出口之间好李子沟内，地貌上属于山前黄土丘陵区，东临冲洪积倾斜平原。
主坝轴线长度为581.54m，最大坝高34m。
1.2工程地质条件根据勘察资料，本次主坝坝基场地区域检测揭露的土层除局部为填土外，其下依次为第四系全新统冲洪积的②层黄土状粉土、粉质粘土，第四系全新统冲洪积的③-1含卵石粉土及③层卵石、圆砾，第四系上更新统坡洪积的④层黄土，第四系中更新统洪积的⑤层黄土。
检测揭露的土层自上而下叙述如下。
②层黄土状粉土粉土（Q4pl）：局部为粉质粘土。
褐黄色，稍密～中密，稍湿，可塑～硬塑，含云母、煤屑、植物根及少量菌丝，具湿陷性。
③-1含卵石粉土（Q4pl）：以粉土为主，含多量卵石，卵石含量约为30～50%。
其中粉土为褐黄色，稍湿～湿，可塑～硬塑。
卵石为中～密实,一般粒径30～70mm,亚圆形，成分为灰岩。
③层卵石、圆砾（Q4pl）：杂色，密实,一般粒径30～70mm，最大粒径达100mm 以上，卵石成分主要为灰岩，亚圆形，级配较好，含粘性土，细中砂充填。
分析湿陷性黄土地基的强夯处理技术摘要：本文对利用强夯技术处理湿陷性黄土地基的施工工艺及有关参数做了简要的探讨，并对施工中应注意的问题作了综合论述。
关键词：强夯能级；有效加固深度；黄土地基工程施工中，我们经常遇到失陷性黄土等不良地基，对其处理方法很多，其中利用强夯法处理是一种简单有效的方法，取得了良好的处理效果。
在济南绕城高速公路的路基施工中，有部分路段为失陷性黄土，经实际检测，其地基承载力不能满足规范要求，需进行加固处理，根据施工现场的实际情况，决定采用路基范围内的强夯处理，其处理要求为：满足道路的地基承载力要求；减小路基范围内的黄土失陷性；处理加固深度H > 3m。
强夯法是通过振动压实、振动液化、动力固结和触变效应等作用，使一定范围内的地基承载力提高、压缩性降低、渗透稳定性好和抗液化能力增强等改善地基持力层的物理力学性质，来满足工程结构安全的需要。
强夯根据单击夯击能可分低能级、中能级和高能级三种。
低能级强夯进行满夯，是为了夯实表层松土；中能级强夯进行间夯或者复打．夯点在主夯点之间或在主夯点上复打以求加固中层土：高能级强夯一般采用3～4遍夯施工工艺，其主夯点是为了加固深层土层。
1 强夯处理原理1.1动力密实原理对多孔隙、粗颗粒土，借助瞬间冲击动力荷载使土中的孔隙减小，从而使土体变得密实，提高土基强度，达到强夯目的。
实验表明，一般情况下，同一夯击点第一夯（100m）的坑深在0.6m左右，承载力比强夯前提高2倍以上。
1.2动力固结原理对于非饱和土，在瞬间冲击动能的作用下，在其影响范围内，土体内部产生巨大的压力，使土局部液化，即由吸附水变为自由水，同时破坏了土的原有结构，产生许多裂隙，从而使液化的部分孔隙水在压力的作用下顺利逸出。
待压力消失，土体内部从新固结，使土体强度得以提高。
应当注意的是非饱和细粒土在强夯的作用下出现液化时，其土体强度迅速降低。
当压力消失，土重新固结的过程也就是其强度逐渐增长的过程，因此在施工过程中的强夯检测，尤其是地基承载力实验应在2周以后进行。
0引言为了消除黄土湿陷性对工程建筑地基造成的不良后果，国内及国际上的众多工程技术人员及学者在进行了大量研究及实践后，为消除黄土的湿陷性而发明了很多地基处理的技术、方法及措施。
其中，强夯作为经常使用的一种方法及手段，具有效果显著、施工简便、造价低及工期短等诸多优点，在工程处理黄土湿陷性时得到了广泛应用。
但强夯施工的技术参数较多，且各地域黄土的地质特征复杂性及其他影响因素的存在，强夯理论尚未完善，仅按规范、文献和以往经验进行强夯施工参数的确定往往出现较大偏差，很难达到预期的处理效果。
本项目基于经验、相关规范的取值要求及标准进行强夯设计参数的初步拟定，然后现场进行试夯，通过对试夯所得量测数据、土工试验数据进行分析及对比，最终确定了最适宜本项目黄土性质的强夯施工参数的最优设计，从而确保了地基处理的质量。
1工程概况拟建LUBANGO居民新城属安哥拉十万套RED项目其中之一，拟建住房为11000套，当地规划局给出的地块（如图1所示）测量占地面积约11.6平方公里，拟建项目包括社会住房，供水、供电、道路等基础设施和学校、商业配套等社会设施。
社会住房分单层、二层或少数三层等建筑形式。
拟建建筑物将以传统的砌体结构建设为主，可能使用预制混凝土墙板结构体系或轻钢结构体系的工厂化建筑体系。
LUBANGO居民新城位于安哥拉南部城市LUBANGO 城东北侧QILUNBA区，直线距离约为20km，中心位置经纬度为东经13°31'55''，南纬14°50'03''。
拟建场地处在威拉高原区，拟建场地整体呈现南高北低的地势，在场地大部分区域基础直接持力层主要以黄土为主，地基土存在差异化现象，地基土水平和纵向分布不均匀。
根据现场钻探、室内试验和现场载荷浸水试验结果，地基土在干燥状态下具有一定的强度，但增湿浸水后很快发生软化崩解，强度大幅降低，探井试样（深度1~2m）的湿陷系数为0.039~0.166，平均值为0.124。
强夯法加固机理及其在湿陷性黄土地基上的应用1前言我国幅员广大,地质条件复杂,分布土类繁多,工程性质各异。
我国黄土的分布很广，面积约达60万平方公里，其中湿陷性黄土约占四分之三，遍及甘、陕、晋的大部分地区以及豫、宁、冀等部分地区。
强夯法在处理湿陷性黄土地基具有消除湿陷性深度大、开挖基坑(槽) 土方量小、工期短、成本低的优点，是行之有效的一种方法。
2 强夯法的加固机理及适用范围2.1强夯法的加固机理强夯法又称动力固结法,是用重锤(10t~40t)反复从一定高度(10m~40m)自由落下，对地基土进行强力夯实，从而使地基土的密实度改善，承载力提高,压缩性得到降低的地基处理方法。
关于强夯法加固地基的机理，不同研究者从不同角度进行了大量的研究，但目前看法仍不十分一致，更没有形成一套完整的理论体系。
其主要原因在于对不同的地基而言，地基土的性质千差万别，强夯加固的机理相差较大，较难建立系统的加固理论，不同的研究者从不同的角度，针一对不同的研究对象，提出各自不同的见解【1】【2】【3】【4】。
由于在理论上无法得到统一的认识，导致了没能形成成熟而完善的设计计算方法。
目前，对强夯法加固机理的认识所达成的共识包括以下几个方面：首先，应该区分宏观机理和微观机理。
宏观机理从地基土所受冲击力、应力波的传播、土的各种参数对加固效果的影响等方面做出解释；微观机理，则对冲击力作用下土的微观结构的变化，如土颗粒在强夯冲击荷载作用下的排列分布、微观特性的变化等做出解释【5】。
宏观机理是微观机理的外部表现，而微观机理是宏观机理内部依据。
其次，应该区分对饱和土和非饱和土、粘性土和无粘性土的加固机理。
饱和土中存在孔隙水，在冲击荷载作用下将产生超静孔隙水压力，强夯过程中伴随着孔隙水的排出和土体的固结这一问题，砂土的饱和度如果接近于1，不宜使用强夯法；而砂土中孔隙水的排除在夯击瞬间就基本完成，这与饱和土的情况完全不一样。
经过强夯加固后，土体强度提高过程可分为四个阶段：1.夯击能量转化，伴随着对土体的强制压缩或振密，其中包括气体排出和孔隙水压力上升；2.土体液化或土体结构破坏，表现为土体强度的降低或强度的丧失；3.排水固结压密，表现为渗透性能改变、土体裂隙发展和土体强度提高；4.触变恢复并伴随固结压实，包括部分自由水又变成薄膜水，土体强度继续增强。
强夯加固湿陷性黄土地基施工技术探讨摘要：强夯法施工在处理湿陷性黄土地基时具有效果好、成本低、工序简单等特点，在使用中取得了良好的经济效益。
本文介绍了强夯加固湿陷性黄土地基的原理，并探讨了其施工技术要点。
关键词：强夯；湿陷性黄土；检测一、强夯加固湿陷性黄土地基（一）强夯法湿陷性黄土地基在天然湿度下，其压缩性较低，强度较高，但遇水浸湿时，土的强度则会显著降低，在附加压力作用下引起的湿陷变形，是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形。
当建筑物在作用期间，各种原因的漏水或地下水位上升往往会引起湿陷事故，造成财产损失。
强夯法指的是为提高软弱地基的承载力或改善土体工程特性，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。
强夯法加固地基机理是将一定重量的重锤以一定落距给予地基以冲击和振动，从而达到增大压实度，改善土的振动液化条件，消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。
强夯加固过程是瞬时对地基土体施加一个巨大的冲击能量，使土体发生一系列的物理变化，如土体结构的破坏或排水固结、压密以及触变恢复等过程。
从当前的技术水平来看，强夯法在处理湿陷性黄土地基时还有一定的不足，其一，如果是深层加工会受到施工机具的影响，但地基土层的厚度超过了12m时，施工的效能会受到限制；其二，振动和噪音污染，由于强夯法施工带有巨大的冲击能量，在加固地基的同时还会造成巨大的振动和噪音污染，在人员密集的地区和受到保护的建筑附近适用性差；其三，虽然施工的效果较好，但是至今没有一套系统性的计算方法，限制了强夯法应用的广度，尤其是对于一些要精确施工的地段，强夯法有约束性。
强夯法处理湿陷性黄土地基，适用于地下水位以上，饱和度不超过6O％的湿陷性黄土，处理深度为3～12m。
工程中一般考虑到高能量强夯（强夯能级3000KN?M以上）施工相对缓慢、效率较低、费用较高，同等强夯能级下处理不同土类深度差异较大，而处理湿陷性黄土层厚度大于6m时可采用挤密法处理，使用的相对较少。
浅谈强夯法地基处理有效加固深度对于建筑施工来说，最希望达到的目的就是尽可能的简便操作，从而能够有效的提高建筑施工的效率、降低建筑施工的成本。
经过多年的实际施工经验证明，强夯法在加固地基的过程中相比较其他方法而言具有设备简单、经济性能高、能够全面适用、对施工人员的操作水平需求低等一系列的突出性优点。
但是，随着这种方法的应用也逐渐显示出它的弊端——无法较为准确的进行计算。
当前关于强夯法地基处理有效加固深度的计算方法多种多样，本文选取具有代表性的计算方法进行实际比较，对比不同计算方法间的数值差异。
1.基本理论概述1.1强夯法及其原理概述我国在上个世纪七十年代中期成功引进了该种技术。
就强夯法而言，刚刚被提出的时候只能适用于砂土等非粘性地基，但是发展到现在强夯法已经可以成功的应用于粘性土地基。
强夯法的主要操作方法是通过重力作用使一个巨型重锤作自由落体，通过巨锤自由落体产生的惯性力反复锤击地基土壤表面，从而进一步夯实地基，这样可以使地基土壤的孔隙变小、增加其密度，提高使用性能。
通过强夯法可以有效的实现土体的孔隙压缩、土体部分液化等作用。
1.2有效加固深度概述目前关于有效加固深度还没有一个较为统一的概念，本文认为所谓的有效加固深度指的是以开始的起始待夯面为标高（以平整地面为基础），通过强夯措施使得不能完全满足工程施工需要的地基土，通过反复的夯实，无论是在强度还是变形等方面，都能够达到一定的标准，从而满足最终的使用性能。
就目前来说，国内外关于有效加固深度的计算也没有一个统一的方法，所有的理论都处于不成熟的状态。
这主要是由于在不同的施工中所采用的土体不一，这就给计算加固深度带来了很大的不确定性。
2.强夯法地基处理有效加固深度2.1强夯法地基处理有效加固深度的判断规则有效加固深度的判断规则应该根据不同的地基土体以及不同地基的目的加以区别。
（1）对于主要以抗震液化为目的的细砂类地基，在施工中可以选取夯实后不再出现抗震液化的土层作为有效加固深度；（2）对于把消除湿陷作为主要目的的黄土地基，则把消除湿陷现象的深度作为标准；（3）对于主要以减少地基下沉为目的的，则以每一层的2.5%为基础。
强夯法处理湿陷性黄土地基试验研究摘要强夯法作为一种地基处理方法，通常在处理碎石土、杂填土、粘土中得到广泛的应用，此次以辽宁阜新至朝阳高速公路的K301+500～K301+800为试验路段，采取600 kn·m-1200 kn·m的夯击能，以6、8、10击的单点夯击次数进行强夯地基处理试验，确定不同夯击参数下强夯法对黄土地基的加固效果，为辽宁阜新至朝阳高速公路的设计施工提供借鉴。
关键词强夯法；地基；试验1 工程地质条件1.1 施工前探井试验结果试验前揭露的该路段地层如下。
1）黄土状粉质粘土（Qdl+pl3）：褐黄色、灰黄色，稍湿，硬塑，土质均匀，可见针状孔隙及白色钙质条纹。
该层厚度为10.4 m～10.7 m。
2）圆砾混土（Qdl+pl3）：灰色，稍湿，中密状态，一般粒径5 mm～10 mm，最大粒径5 cm～8 cm，摩圆中等，分选差，混粉土或沙土约10%～15%。
呈透镜体状，分布不均。
一般厚度0.4 m～1.7 m。
3）砂岩（J3t）：紫红色，泥质胶结，碎屑结构，层状构造，全风化状态，呈硬土状。
2 设计要求施工前对地基土进行了一系列的湿陷性试验，经统计分析可知该段地基土中湿陷性黄土厚度4.5 m～6.8 m，湿陷系数δs=0.032，湿陷起始压力Psh=97.8 kPa，湿陷量△s=205.5 mm，湿陷程度轻微，湿陷等级Ⅰ级。
1）根据公路设计的需要和场地工程地质条件，强夯法主要处理厚度为2 m～8 m的湿陷性黄土，根据工程的实际情况，划分为黄土厚度2 m～5 m和5 m～8 m两种情况。
经综合分析，确定分别采用600、800、1000、1200 kN·m夯击能量进行处理地基试验，要求确定采用600、800、1000、1200 kN·m夯击能量强夯处理的有效深度和满足有效处理深度条件下的最小单点夯击次数。
2）通过强夯法处理要求能消除地基土的湿陷性。
3 试验方法该路段强夯处理主要设计参数为：1）单击夯击能：600、800、1000、1200 kN·m。
强夯法在湿陷性黄土地基中的应用论文
本文旨在探讨强夯法在湿陷性黄土地基中的应用。
黄土是常见的湿陷地基，这种土壤具有低强度、高可塑性、高液化及高流动度特性，且水分易渗透，要实现良好的工程性能，必须采用合理的治理措施。
强夯法是一种重力强夯补强地基工程技术，它利用夯实压实地基土层后产生重力作用，将原有的不稳定地基转变为牢固地基，从而实现改善地基的效果。
针对湿陷性黄土地基，强夯法可以通过限制地基土体压应力来达到改善地基质量的目的。
首先，经过压实与加固的黄土地基可以形成牢固的地基土体。
其次，强夯地基可以减少湿陷性黄土地基上构筑物的垂荷和拉力，从而减轻上层建筑物的基础荷载，从而达到强度要求。
此外，在进行强夯工程时，还需要进行水分调控措施，保证地基结构的可靠性，减少强夯地基的质量问题。
考虑到湿陷性黄土地基的特点，可以采用水泥防水、高压水润湿、抽水灌注等方法，调整地基土体的水分，使土壤有良好的流动性和松软性，减少地基土体的不稳定性，从而提高强夯效果。
总之，强夯法在湿陷性黄土地基中的应用具有重要意义。
采用合理的压实加固技术和水分调控措施，可以达到良好的地基改善效果，进而提高建筑物的结构安全性。
因此，我们建议在建设过程中采用强夯法来改善湿陷性黄土地基的质量，从而实现较高的工程性能。
