强夯法在厂房填土地基处理中的应用

雷俊杰

摘 要：以东莞（惠州）产业转移工业园厂房地基处理工程为实例，简要介绍强夯法在素填土地基处理中的设计和施工方法，并详细分析了强夯法地基处理后的加固效果，结果证明，强夯法在此类地基处理中可取得良好的加固效果。

关键词：填土地基；强夯；静力触探

中国经济的快速发展，大大加快了城市建设发展步伐，很多地区开山填壑扩大建设。这些区域的建设场地通常是直接开山回填，填土中往往含有大量爆破开山形成的块状泥岩，这些填土土层承载力一般在60-80kPa左右，属于软弱地基，必须经过特殊处理才能作为建筑物的地基。

1 工程概况

东莞（惠州）产业转移工业园标准化工程中有A、B栋厂房，其结构形式完全一样。两栋厂房的基础面积均为5724.15M2，建筑面积为23104.64M2，四层框架结构，建筑高度19.3M。抗震设计类别为丙类，抗震设防烈度为六度，建筑场地类别为二类，地基基础设计等级为乙级，采用十字交叉条形基础。工程地处龙门县金山工业区内，施工场地大部分为回填场地，是将丘陵山开挖回填出的一块场地，回填最深处达15米，部分在3-7米之间；部分为山体开挖，开挖出的多为砾质粘性土和石灰石，开挖出的这些砾质粘性土和石灰石回填至本施工场地。回填后一年来，一直处于自然堆放状态，地基承载力低于100KPa，压缩性也较大，不能满足设计要求。由于工期紧，经研究对地基进行强夯加固处理。

2 强夯设计及施工

根据工程场地条件，结合上部结构荷载及变形适应能力要求，对填土地基提出设计要求，初步设定场地的强夯设计参数。

（1）地基处理范围：分别以厂房A、B的基础轴线为基线向外增加10.3-10.5M。（2）地基承载力特征值不小于180KPa，地基变形模量不小于10MPa。（3）有效加固深度不小于7M。（4）场地的夯沉量按1.2m考虑，初步考虑场地夯完之后的场地标高即为基础标高。

按照上述设计参数，结合本工程地基承载力及沉降要求，在对工程进行试夯后确定夯锤重量取15t，单击强夯能量为150t°m，最终夯击数为10击，同时要求最后两击夯沉量不大于50mm。根据该场地范围内均为十字交叉条形基础的特点，强夯采用均布方案，正三角形布置。强夯遍数取3遍，每遍时间间隔为1周，第一遍夯击点间距可取夯锤直径的3倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，强夯夯击2遍后，最后再以低能量满夯2遍，锤印搭接。

3 强夯效果分析

强夯结束后，土体被压缩沉降明显，场地高程平均下降了1.1m左右，强夯时，填土含水量比较低，为含细小含角砾的红粘土，强夯后承载力提高较快，为节省时间，加快工期，对刚强夯完的场地随机选取了12个试验点分别进行标准贯入试验，试验时严格按照有关规范的试验规程操作，按贯入强夯土30cm深记录锤击数，并换算成地基承载力，试验结果见图1。

图1 标准贯入试验结果

从图1可以看出，强夯后的场地地基承载力提高很多，各测试点地基承载力均大于200KPa，而且随机选取的12个测试点的试验结果变异比较小，偏差不大，都在210KPa～300KPa之间，显示出强夯土的表层比较均匀，密实程度接近。

根据以上结果，初步认为可以满足设计要求后，便在强夯后的场地上面浇筑基础，经过一个多月的施工，基础浇筑完成。基础底面到基础顶面这段高度用原场地粘土回填，回填时由于受到场地空间的限制，只是做简单的人工碾压。回填不久，突遇大雨，由于还没做好场地表面的排水设施，场内积水严重，后来回填的粘土严重软化。

为了安全起见，探明场内积水对强夯后的场地的不利影响，决定重新采用静力触探测试方法对场地重新进行检测。同时在场地内挖几个探坑，各探坑挖至基础底面，从挖出来的探坑发现，个别探坑挖开后都有明水，为四周汇集而来的，但是进入以下强夯土层后发现降水似乎没有进一步渗透到强夯过的土层里，强夯土层依然密实，强度较高。

随机选取的12个静力触探孔，钻孔深度穿透强夯土层上面的填土，强夯土层，进入原状土。第一层填土结果见表1，第二层强夯土层及第三层原状土见表2。

表1 填土（未强夯）土层静力触探试验成果

孔号 层厚

m 锥尖阻力

MPa 侧壁摩阻力

kPa 摩阻比

% 贯入阻力

MPa 承载力基本值

kPa 压缩模量

MPa

1 1.0 1.43 16.40 1.1 1.74 97.96 4.35

2 1.3 1.81 23.50 1.2 2.21 113.24 5.52

3 1.5 1.87 25.40 1.3 2.28 115.48 5.70

4 1.9 0.77 17.00 2.2 0.94 65.86 2.35

5 1.1 2.97 37.50 1.2 3.62 151.52 9.05

6 1.5 2.39 30.00 1.2 2.91 133.55 7.29

7 1.2 1.96 24.30 1.2 2.39 118.77 5.98

8 1.2 3.42 46.50 1.3 4.17 164.27 10.43

9 1.1 2.67 38.70 1.4 3.26 142.47 8.14

10 1.4 1.15 14.40 1.20 1.40 85.60 3.51

11 1.4 0.69 10.80 1.50 0.84 61.12 2.10

12 1.8 3.93 50.20 1.20 4.79 177.75 11.98

标准值 1.65 30.92 1.14 1.70 93.94 4.26

从以上静力触探结果可以看出，随机抽取的12个静力触探孔，强夯填土层厚度为4.9～8.4M，各个探孔位置填土强夯后，承载力都大于200KPa，压缩模量都大于15KPa。各探孔承载力及变形模量分布见图2。

图2 探孔承载力及变形模量图

从上述图表数据中可以看出，除探孔JT12外，强夯土与原状土的地基承载力及压缩模量均为顶层填土的1倍左右，相差比较明显，说明强夯处理的效果还是相当明显的。同时各个探孔得到的数据波动不大，说明填土经过强夯后，填土性质趋于均匀。而强夯土层上部的填土及强夯土层以下的原状土变化相对较大，另外从强夯结束后的标准贯入试验数据来看，其试验结果得到的地基承载力略比静力触探测试得到的结果大，说明随着土层厚度的加深，强夯的影响还是慢慢减弱，进入原状土后，测试结果也出现波动，说明强夯影响也减弱了。从随机选取的12个探孔来看，有8个探孔测试结果显示，强夯土下层的原状土强度略高于强夯土，说明强夯加固影响深度已经达到了原状土所在的深度范围。

从整个测试结果来看，地基承载力标准值达到216KPa，地基土压缩模量标准值达到17KPa，强夯效果明显，已完全满足工程对地基的要求，达到了预期效果。

4 结语

该场地采用强夯法加固的效果明显，强夯法具有施工速度快、施工费用低的特点，在保证了工程质量的同时，取得了良好的社会和经济效益。从本工程强夯法的应用实践可以得出以下结论：

4.1 强夯只要设计合理，能很大的提高土层的压实度，能有效加固填土地基。

4.2 强夯法加固深度大，最深加固深度可达10M。

4.3 强夯影响随土层深度的增加影响逐渐减小，但是在其影响深度范围内的加固效果还是理想的。

参考文献

[1] 地基处理手册编写委员会.地基处理手册[M].北京：建筑工业出版社，1999.

[2] 左名麒，朱树森.强夯法地基加固[M].北京：中国铁道出版社，1990.

[3] 张庆国，毕秀丽.强夯法加固机理与应用[M].济南：山东科学技术出版社，2003.

[4] JGJ79-2002，建筑地基处理技术规范[S].

摘 要：以东莞（惠州）产业转移工业园厂房地基处理工程为实例，简要介绍强夯法在素填土地基处理中的设计和施工方法，并详细分析了强夯法地基处理后的加固效果，结果证明，强夯法在此类地基处理中可取得良好的加固效果。

关键词：填土地基；强夯；静力触探

中国经济的快速发展，大大加快了城市建设发展步伐，很多地区开山填壑扩大建设。这些区域的建设场地通常是直接开山回填，填土中往往含有大量爆破开山形成的块状泥岩，这些填土土层承载力一般在60-80kPa左右，属于软弱地基，必须经过特殊处理才能作为建筑物的地基。

1 工程概况

东莞（惠州）产业转移工业园标准化工程中有A、B栋厂房，其结构形式完全一样。两栋厂房的基础面积均为5724.15M2，建筑面积为23104.64M2，四层框架结构，建筑高度19.3M。抗震设计类别为丙类，抗震设防烈度为六度，建筑场地类别为二类，地基基础设计等级为乙级，采用十字交叉条形基础。工程地处龙门县金山工业区内，施工场地大部分为回填场地，是将丘陵山开挖回填出的一块场地，回填最深处达15米，部分在3-7米之间；部分为山体开挖，开挖出的多为砾质粘性土和石灰石，开挖出的这些砾质粘性土和石灰石回填至本施工场地。回填后一年来，一直处于自然堆放状态，地基承载力低于100KPa，压缩性也较大，不能满足设计要求。由于工期紧，经研究对地基进行强夯加固处理。

2 强夯设计及施工

根据工程场地条件，结合上部结构荷载及变形适应能力要求，对填土地基提出设计要求，初步设定场地的强夯设计参数。

（1）地基处理范围：分别以厂房A、B的基础轴线为基线向外增加10.3-10.5M。（2）地基承载力特征值不小于180KPa，地基变形模量不小于10MPa。（3）有效加固深度不小于7M。（4）场地的夯沉量按1.2m考虑，初步考虑场地夯完之后的场地标高即为基础标高。

按照上述设计参数，结合本工程地基承载力及沉降要求，在对工程进行试夯后确定夯锤重量取15t，单击强夯能量为150t°m，最终夯击数为10击，同时要求最后两击夯沉量不大于50mm。根据该场地范围内均为十字交叉条形基础的特点，强夯采用均布方案，正三角形布置。强夯遍数取3遍，每遍时间间隔为1周，第一遍夯击点间距可取夯锤直径的3倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，强夯夯击2遍后，最后再以低能量满夯2遍，锤印搭接。

3 强夯效果分析

强夯结束后，土体被压缩沉降明显，场地高程平均下降了1.1m左右，强夯时，填土含水量比较低，为含细小含角砾的红粘土，强夯后承载力提高较快，为节省时间，加快工期，对刚强夯完的场地随机选取了12个试验点分别进行标准贯入试验，试验时严格按照有关规范的试验规程操作，按贯入强夯土30cm深记录锤击数，并换算成地基承载力，试验结果见图1。

图1 标准贯入试验结果

从图1可以看出，强夯后的场地地基承载力提高很多，各测试点地基承载力均大于200KPa，而且随机选取的12个测试点的试验结果变异比较小，偏差不大，都在210KPa～300KPa之间，显示出强夯土的表层比较均匀，密实程度接近。

根据以上结果，初步认为可以满足设计要求后，便在强夯后的场地上面浇筑基础，经过一个多月的施工，基础浇筑完成。基础底面到基础顶面这段高度用原场地粘土回填，回填时由于受到场地空间的限制，只是做简单的人工碾压。回填不久，突遇大雨，由于还没做好场地表面的排水设施，场内积水严重，后来回填的粘土严重软化。

为了安全起见，探明场内积水对强夯后的场地的不利影响，决定重新采用静力触探测试方法对场地重新进行检测。同时在场地内挖几个探坑，各探坑挖至基础底面，从挖出来的探坑发现，个别探坑挖开后都有明水，为四周汇集而来的，但是进入以下强夯土层后发现降水似乎没有进一步渗透到强夯过的土层里，强夯土层依然密实，强度较高。

随机选取的12个静力触探孔，钻孔深度穿透强夯土层上面的填土，强夯土层，进入原状土。第一层填土结果见表1，第二层强夯土层及第三层原状土见表2。

表1 填土（未强夯）土层静力触探试验成果

孔号 层厚

m 锥尖阻力

MPa 侧壁摩阻力

kPa 摩阻比

% 贯入阻力

MPa 承载力基本值

kPa 压缩模量

MPa

1 1.0 1.43 16.40 1.1 1.74 97.96 4.35

2 1.3 1.81 23.50 1.2 2.21 113.24 5.52

3 1.5 1.87 25.40 1.3 2.28 115.48 5.70

4 1.9 0.77 17.00 2.2 0.94 65.86 2.35

5 1.1 2.97 37.50 1.2 3.62 151.52 9.05

6 1.5 2.39 30.00 1.2 2.91 133.55 7.29

7 1.2 1.96 24.30 1.2 2.39 118.77 5.98

8 1.2 3.42 46.50 1.3 4.17 164.27 10.43

9 1.1 2.67 38.70 1.4 3.26 142.47 8.14

10 1.4 1.15 14.40 1.20 1.40 85.60 3.51

11 1.4 0.69 10.80 1.50 0.84 61.12 2.10

12 1.8 3.93 50.20 1.20 4.79 177.75 11.98

标准值 1.65 30.92 1.14 1.70 93.94 4.26

从以上静力触探结果可以看出，随机抽取的12个静力触探孔，强夯填土层厚度为4.9～8.4M，各个探孔位置填土强夯后，承载力都大于200KPa，压缩模量都大于15KPa。各探孔承载力及变形模量分布见图2。

图2 探孔承载力及变形模量图

从上述图表数据中可以看出，除探孔JT12外，强夯土与原状土的地基承载力及压缩模量均为顶层填土的1倍左右，相差比较明显，说明强夯处理的效果还是相当明显的。同时各个探孔得到的数据波动不大，说明填土经过强夯后，填土性质趋于均匀。而强夯土层上部的填土及强夯土层以下的原状土变化相对较大，另外从强夯结束后的标准贯入试验数据来看，其试验结果得到的地基承载力略比静力触探测试得到的结果大，说明随着土层厚度的加深，强夯的影响还是慢慢减弱，进入原状土后，测试结果也出现波动，说明强夯影响也减弱了。从随机选取的12个探孔来看，有8个探孔测试结果显示，强夯土下层的原状土强度略高于强夯土，说明强夯加固影响深度已经达到了原状土所在的深度范围。

从整个测试结果来看，地基承载力标准值达到216KPa，地基土压缩模量标准值达到17KPa，强夯效果明显，已完全满足工程对地基的要求，达到了预期效果。

4 结语

该场地采用强夯法加固的效果明显，强夯法具有施工速度快、施工费用低的特点，在保证了工程质量的同时，取得了良好的社会和经济效益。从本工程强夯法的应用实践可以得出以下结论：

4.1 强夯只要设计合理，能很大的提高土层的压实度，能有效加固填土地基。

4.2 强夯法加固深度大，最深加固深度可达10M。

4.3 强夯影响随土层深度的增加影响逐渐减小，但是在其影响深度范围内的加固效果还是理想的。

参考文献

[1] 地基处理手册编写委员会.地基处理手册[M].北京：建筑工业出版社，1999.

[2] 左名麒，朱树森.强夯法地基加固[M].北京：中国铁道出版社，1990.

[3] 张庆国，毕秀丽.强夯法加固机理与应用[M].济南：山东科学技术出版社，2003.

[4] JGJ79-2002，建筑地基处理技术规范[S].

摘 要：以东莞（惠州）产业转移工业园厂房地基处理工程为实例，简要介绍强夯法在素填土地基处理中的设计和施工方法，并详细分析了强夯法地基处理后的加固效果，结果证明，强夯法在此类地基处理中可取得良好的加固效果。

关键词：填土地基；强夯；静力触探

中国经济的快速发展，大大加快了城市建设发展步伐，很多地区开山填壑扩大建设。这些区域的建设场地通常是直接开山回填，填土中往往含有大量爆破开山形成的块状泥岩，这些填土土层承载力一般在60-80kPa左右，属于软弱地基，必须经过特殊处理才能作为建筑物的地基。

1 工程概况

东莞（惠州）产业转移工业园标准化工程中有A、B栋厂房，其结构形式完全一样。两栋厂房的基础面积均为5724.15M2，建筑面积为23104.64M2，四层框架结构，建筑高度19.3M。抗震设计类别为丙类，抗震设防烈度为六度，建筑场地类别为二类，地基基础设计等级为乙级，采用十字交叉条形基础。工程地处龙门县金山工业区内，施工场地大部分为回填场地，是将丘陵山开挖回填出的一块场地，回填最深处达15米，部分在3-7米之间；部分为山体开挖，开挖出的多为砾质粘性土和石灰石，开挖出的这些砾质粘性土和石灰石回填至本施工场地。回填后一年来，一直处于自然堆放状态，地基承载力低于100KPa，压缩性也较大，不能满足设计要求。由于工期紧，经研究对地基进行强夯加固处理。

2 强夯设计及施工

根据工程场地条件，结合上部结构荷载及变形适应能力要求，对填土地基提出设计要求，初步设定场地的强夯设计参数。

（1）地基处理范围：分别以厂房A、B的基础轴线为基线向外增加10.3-10.5M。（2）地基承载力特征值不小于180KPa，地基变形模量不小于10MPa。（3）有效加固深度不小于7M。（4）场地的夯沉量按1.2m考虑，初步考虑场地夯完之后的场地标高即为基础标高。

按照上述设计参数，结合本工程地基承载力及沉降要求，在对工程进行试夯后确定夯锤重量取15t，单击强夯能量为150t°m，最终夯击数为10击，同时要求最后两击夯沉量不大于50mm。根据该场地范围内均为十字交叉条形基础的特点，强夯采用均布方案，正三角形布置。强夯遍数取3遍，每遍时间间隔为1周，第一遍夯击点间距可取夯锤直径的3倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，强夯夯击2遍后，最后再以低能量满夯2遍，锤印搭接。

3 强夯效果分析

强夯结束后，土体被压缩沉降明显，场地高程平均下降了1.1m左右，强夯时，填土含水量比较低，为含细小含角砾的红粘土，强夯后承载力提高较快，为节省时间，加快工期，对刚强夯完的场地随机选取了12个试验点分别进行标准贯入试验，试验时严格按照有关规范的试验规程操作，按贯入强夯土30cm深记录锤击数，并换算成地基承载力，试验结果见图1。

图1 标准贯入试验结果

从图1可以看出，强夯后的场地地基承载力提高很多，各测试点地基承载力均大于200KPa，而且随机选取的12个测试点的试验结果变异比较小，偏差不大，都在210KPa～300KPa之间，显示出强夯土的表层比较均匀，密实程度接近。

根据以上结果，初步认为可以满足设计要求后，便在强夯后的场地上面浇筑基础，经过一个多月的施工，基础浇筑完成。基础底面到基础顶面这段高度用原场地粘土回填，回填时由于受到场地空间的限制，只是做简单的人工碾压。回填不久，突遇大雨，由于还没做好场地表面的排水设施，场内积水严重，后来回填的粘土严重软化。

为了安全起见，探明场内积水对强夯后的场地的不利影响，决定重新采用静力触探测试方法对场地重新进行检测。同时在场地内挖几个探坑，各探坑挖至基础底面，从挖出来的探坑发现，个别探坑挖开后都有明水，为四周汇集而来的，但是进入以下强夯土层后发现降水似乎没有进一步渗透到强夯过的土层里，强夯土层依然密实，强度较高。

随机选取的12个静力触探孔，钻孔深度穿透强夯土层上面的填土，强夯土层，进入原状土。第一层填土结果见表1，第二层强夯土层及第三层原状土见表2。

表1 填土（未强夯）土层静力触探试验成果

孔号 层厚

m 锥尖阻力

MPa 侧壁摩阻力

kPa 摩阻比

% 贯入阻力

MPa 承载力基本值

kPa 压缩模量

MPa

1 1.0 1.43 16.40 1.1 1.74 97.96 4.35

2 1.3 1.81 23.50 1.2 2.21 113.24 5.52

3 1.5 1.87 25.40 1.3 2.28 115.48 5.70

4 1.9 0.77 17.00 2.2 0.94 65.86 2.35

5 1.1 2.97 37.50 1.2 3.62 151.52 9.05

6 1.5 2.39 30.00 1.2 2.91 133.55 7.29

7 1.2 1.96 24.30 1.2 2.39 118.77 5.98

8 1.2 3.42 46.50 1.3 4.17 164.27 10.43

9 1.1 2.67 38.70 1.4 3.26 142.47 8.14

10 1.4 1.15 14.40 1.20 1.40 85.60 3.51

11 1.4 0.69 10.80 1.50 0.84 61.12 2.10

12 1.8 3.93 50.20 1.20 4.79 177.75 11.98

标准值 1.65 30.92 1.14 1.70 93.94 4.26

从以上静力触探结果可以看出，随机抽取的12个静力触探孔，强夯填土层厚度为4.9～8.4M，各个探孔位置填土强夯后，承载力都大于200KPa，压缩模量都大于15KPa。各探孔承载力及变形模量分布见图2。

图2 探孔承载力及变形模量图

从上述图表数据中可以看出，除探孔JT12外，强夯土与原状土的地基承载力及压缩模量均为顶层填土的1倍左右，相差比较明显，说明强夯处理的效果还是相当明显的。同时各个探孔得到的数据波动不大，说明填土经过强夯后，填土性质趋于均匀。而强夯土层上部的填土及强夯土层以下的原状土变化相对较大，另外从强夯结束后的标准贯入试验数据来看，其试验结果得到的地基承载力略比静力触探测试得到的结果大，说明随着土层厚度的加深，强夯的影响还是慢慢减弱，进入原状土后，测试结果也出现波动，说明强夯影响也减弱了。从随机选取的12个探孔来看，有8个探孔测试结果显示，强夯土下层的原状土强度略高于强夯土，说明强夯加固影响深度已经达到了原状土所在的深度范围。

从整个测试结果来看，地基承载力标准值达到216KPa，地基土压缩模量标准值达到17KPa，强夯效果明显，已完全满足工程对地基的要求，达到了预期效果。

4 结语

该场地采用强夯法加固的效果明显，强夯法具有施工速度快、施工费用低的特点，在保证了工程质量的同时，取得了良好的社会和经济效益。从本工程强夯法的应用实践可以得出以下结论：

4.1 强夯只要设计合理，能很大的提高土层的压实度，能有效加固填土地基。

4.2 强夯法加固深度大，最深加固深度可达10M。

4.3 强夯影响随土层深度的增加影响逐渐减小，但是在其影响深度范围内的加固效果还是理想的。

参考文献

[1] 地基处理手册编写委员会.地基处理手册[M].北京：建筑工业出版社，1999.

[2] 左名麒，朱树森.强夯法地基加固[M].北京：中国铁道出版社，1990.

[3] 张庆国，毕秀丽.强夯法加固机理与应用[M].济南：山东科学技术出版社，2003.

[4] JGJ79-2002，建筑地基处理技术规范[S].