强夯法对粘性素填土地基处理探析
（东北煤田地质局沈阳钻探机械研制中心，辽宁 沈阳 110122）
通过用机械压实法（强夯法）加固粘性素回填土的实例，探讨此法在工程应用中的不足。
标签：强夯；粘性素回填土；处理方法
1 序言
强夯法地基处理工艺是法国Menard技术公司在1969年首创的一种崭新的地基加固方法。该法是用起重机将重锤（一般为8T～40T）起吊到一定高度（一般为8m～40m）后，自由落下，给地基以巨大的冲击和振动能量。强制压实地基，加固后地基承载力可提高2～5倍，压缩性可降低200%～500%，增加密实度，可达90%以上，加固影响深度可达10m以上，并可以改善地基抵抗振动液化的能力，消除湿陷性黄土的湿陷性，同时夯击能还可以提高土层的均匀程度，解除不均匀沉降的危害。
强夯法适用于加固碎石土、低饱和度粉土、湿陷性黄土、素填土、杂填土以及工业废渣、垃圾等地基的处理；对于处理淤泥及淤泥质土地基，还发展了预设袋装砂井，或预插排水板强夯法，夯扩桩加填渣强夯法、碎石桩强夯法等。
在我国，强夯法自20世纪70年代末应用以来，因其具有设备简单、施工方便、节省材料、经济易行、适用面广、效果显著等诸多优点得以广泛应用，成为我国最常用和最经济的地基处理方法之一。现介绍强夯法处理粘性素回填土地基工程实例一例，分析其在施工中的不足。
2 工程概况
某地拟建工程占地约1500㎡，场地北部地势高，为残丘坡地，南部有一部分土地拟被征用为建筑用地后，将养鱼池、水沟塘的淤泥清除后，用北部残丘坡地的粘性土进行回填平整，回填过程中未进行分层碾压，致使填土层松软不均，欠固结。由于拟建场地北部为挖方区，南部为填方区，且拟建工程生产使用及地坪堆载较大，上部结构为网排架，设计时采用独立柱基础，提出强夯法加固填土地基。强夯加固处理后地基承载力要求达到fak200KPa，强夯有效加固6.0m，处理面积1500㎡。
经详勘钻探显示，拟建场地地下水主要为上滞水，水位一般在4.00m左右；在设计强夯有效尝试范围内，场区地层自上而下主要分为2部分，其主要岩土特征如下：
强夯法处理高速公路软土地基
强夯法是法国Menard技术公司于1969年提出的一种地基加固方法。其主要工作原理是将起重机械8-30t(最重可达200t)的夯锤起吊到6--30m(最高可达40m)高度后，自由落下，给地基土以强大的冲击能量(一般为500-8000kN.m)的夯击。经过几十年来的实践，目前己广泛应用于素填土、碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土地基的处理。该方法适用于塑性指数1,-10的土质，对饱和度较高的粘性土、淤泥和淤泥质土地基不适用，突出的表现为:表层土易出现橡皮土，土体抗剪强度丧失，不能承载，同时不能起压实作用，需要以高的代价挖出或处理;深层不能完成主固结沉降，导致工后沉降很大，有效处理深度不大。目前施工中，适合于软粘土的强夯新工艺有:改进现行强夯工艺，采用先用大能量加固深层土体，再用小能量加固浅层土体，或“先轻后重，逐级加能，少击多遍，逐层加固”等新工艺;采用强夯法+人工排水体系十插设塑料排水带，加快土体中孔隙水压力消散(强夯固结);采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，强行夯入并排开软土，最终形成砂石桩与软土的复合地基的强夯置迅速排走，减小起锤时与土面间形成真空产生的强吸换(动力置换、强夯挤淤)等。强夯法的缺点是施工时噪声的振动较大，因而不宜在人口密集的城市内使用，适Rib4CAA2005牟5翻压实机械与施工技术叠髓豁纂用于高速公地基的加固处理，可改善高速公地基处理后整体不同程度的沉陷，局部差异沉降引起桥头跳车的问题。2强夯法加固地基的施工参数强夯法加固地基的超重设备常用履带式超重机，其重心低，稳定性好，行走方便。强夯法的加固效果与夯锤、落距、夯击能、夯点间距、击数、遍数、间歇时间等施工参数有关。初步确定强夯参数后，要进行强夯试验方案，进行现场试夯，并通过测试与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，并确定工程采用的各项强夯参数。若不符合使用要求，调整设计参数，重新试验，直到满足要求方可正式实施;在进行试夯时，也可采用不同设计参数的方案进行试验比较，择优选用。
维普资讯 以土体挤密压实过程与填充物质成份有关，数周后土体随时 间效应恢复其强度，形变重组过程结束；经验表明，以孔隙 水压力消散后检测的数值作为地基土新的强度基值（一般在 夯击后一个月），则６个月后，强度平均增加２０％～３０％， 变形模量增加３０％一８０％。 ２．３夯击能的传递机理 半空间表面上竖向夯击能传给地基土的能量是压缩波 （Ｐ波）、剪切波（Ｓ波）和瑞雷波（Ｒ波）联合传播的。体 波（压缩波与剪切波）沿着一个半球波阵面径向地向外传 播，而瑞雷波则沿着一个圆柱波阵面径向地向外传播。 压缩波的质点运动是属于平行于波阵面方向的一种推拉 运动，这种波使孑Ｌ隙水压力增大，同时还使土颗粒间错位； 剪切波的质点运动引起和波阵面方向正交的横向位移；而瑞 雷波的质点运动则是由水平和竖向分量所组成。剪切波和瑞 雷波的水平分量使土颗粒间受剪，可使土颗粒间结构得到挤 密压实。 对于位于均质各向同性弹性半空间表面上竖向振动的、 均布的圆形振源，根据前人和相关文献资料表明，三种弹性 波占总输入能量的百分比为：瑞雷波６７％，剪切波２６％，压 缩波７％。由于瑞雷波占来自竖向振动的总输入能量的２／３， 以及瑞雷波随距离的增长而衰减要比体波慢得多的这些事 实，所以对于位于或接近地面的地基土，瑞雷波的竖项分量 起到松动的作用，达到内部挤密压实后，向外传递过程中造 成地面隆起。 ２．４在夯击能作用下孔隙水的变化机理 由图３不难看出，当液化度小于临界液化度ａ，时，渗透 系数比例于液化度增长，超出ａ．时，由于孑Ｌ隙间受压过程， 空隙间气泡和水及土颗粒被迫压实后逸出排放，使渗透系数 骤增，挤压应力和侧向应力作用使土体出现大量裂隙，形成 良好的排水通道。这些排水面一般垂直于最小应力方向。由 于夯击点成格网布置，夯击能相互增加。所以在夯击点周围 就产生了垂直破裂面，夯坑周围就出现冒气冒水现象。
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建筑软土地基的强夯法加固处理探讨 张浩
摘要 ：强夯法就是通过强烈迅猛的夯击能量来进行地基加固处理的方法 ，此法能够提高土体的承载力与强度 ，减小土的压缩性 ，并防止固结沉降。因为采用强夯法来进行地基的加固处理具有施工机具简单、效果显著、速度快的特点 ，同时还可以将某些废料重新 ，具有变废为宝的效果 ，而且其适用土质的范围广 ，因此在建筑工程的地基加固处理中应用广泛 ，具有很好的前景。但是此法的弊端就是施工中会产生强烈的声响和振动 ，因此距离居民区较近的建筑工程则不宜采用。本文针对建筑软土地基的强夯法加固处理技术进行了浅要的介绍和分析。
关键词： 建筑 ；软土地基 ；强夯法
采用强夯法来进行地基的加固处理具有施工机具简单、效果显著、速度快的特点，同时还可以将某些废料重新 ，具有变废为宝的效果 ，而且其适用土质的范围广 ，因此在建筑工程的地基加固处理中应用广泛，具有很好的前景。本文针对建筑软土地基的强夯法加固处理技术进行了浅要的介绍和分析。
1 建筑软土地基的强夯法加固处理技术
1.1 试夯
在进行强夯法施工前 ，应当按照初步确认的强夯参数 ，并在现场具有代表性的区域进行试夯 ，通过测试来与夯前的测试数据对比，以检验强夯的效果，从而最后确定施工采用的各类强夯参数。如果不符合设计的要求 ，则应当调整设计参数。而且在进行试夯之时 ，也可通过设计参数不同的方案来进行比较 ，从而择优选取。
1.2 场地平整
首先预估强夯后有可能造成的地面变形 ，并且以此来确定夯前的地面标高 ，然后采用推土机平整场地 ，同时 ，应仔细查明强夯场地的范围之内的各种地下管线和地下构筑物的标高及位置等 ，尽量避免在其上方进行强夯的施工 ，否则就应按照强夯法的影响深度来估计可能造成的危害 ，并在必要时采取措施 ，从而避免强夯施工时对其产生损坏。
