强夯法加固新近吹填土软弱地基

周 清 韦中华 钱玉林

(扬州大学建筑科学与工程学院，江苏 扬州 225000)



强夯法加固新近吹填土软弱地基

周 清 韦中华 钱玉林

(扬州大学建筑科学与工程学院，江苏 扬州 225000)

针对某工程新近吹填土高压缩性、高含水量、高灵敏度、低承载力等特点，进行了强夯法处理，并通过静载荷试验、静力触探试验及标准贯入试验，对地基加固效果进行了检验，结果表明地基土平均比贯入阻力及地基承载力均有大幅度提高，地基处理深度均大于4 m，处理后地基承载力特征值满足设计要求，并消除了表层土地震液化的可能性。

强夯法，吹填土，软弱地基，承载力

1 概述

俗话说“基础不牢，地动山摇”，说明了地基基础及地基处理的重要性。近年来，地基处理技术与应用也得到了持续、长足的发展[1]。强夯法又称动力压实法(Dynamic Compaction Method)或动力固结法(Dynamic Consolidation Method)，该方法的加固原理是利用夯锤自由落下产生的冲击波，给地基冲击和振动能量，将地基土夯实，从而提高地基的承载力，降低其压缩性，改善地基性能[2]。适用于处理砂土、碎石土、低饱和度的粉土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与粘性土等地基，当在夯坑内采用块石、碎石或其他粗颗粒材料回填，进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。

强夯法在工程中得到了大量成功应用，如在土库曼斯坦某天然气处理厂工程中的应用[2]；曹妃甸矿石三期新吹填地基处理[3]。理论研究也在不断发展，如周健等[1]的研究结果表明低能量强夯法适用于粉质粘土地基的加固，进一步拓宽了低能量强夯法的应用范围；张清峰等对煤矸石地基在强夯作用下的物理模型试验研究，得出了不同夯击能和夯击次数作用下不同深度煤矸石地基动应力的分布特征及其衰减规律。

2 工程概况

该场地为新近吹填土，存在固结时间短、含水量大、结构松散、地基承载力低等不利因素，采用强夯法进行地基处理。根据勘察资料显示，该陆域场地10 m范围内土层如表1所示。

根据设计要求，采用强夯法对场地进行地基处理以后，A区厂房以及设施区域地基承载力达到80 kPa～100 kPa，B区厂房以及设施区域地基承载力达到50 kPa，C区、D区道路以及设施区域地基承载力达到50 kPa；在有效深度范围内，土的密实度、Ps值、压缩模量、含水量等等应有显著改善，并且消除吹填土的地震液化可能性。

表1 各土层性质指标

3 强夯试验

为检验和评定强夯法处理地基所取得的效果，指导本工程地基处理合理使用本工艺，分别于A区和B区各设立2个试夯区, 试夯面积225 m2(15 m×15 m),分三遍夯击，A区第一、第二遍点夯，点夯单点夯击数6击，夯能1 200 kN·m，第三遍满夯，夯击2次，夯能800 kN·m，夯印搭接20 cm；B区第一、第二遍点夯，点夯单点夯击数3击，夯能1 200 kN·m，第三遍满夯，夯2击，夯能800 kN·m，夯印搭接20 cm。

试夯区位置详见图1。

主要技术参数：

1)根据JGJ 79—2002建筑地基处理技术规范，结合类似强夯处理经验，锤底压力控制在25 kPa～40 kPa，夯锤锤重取10 t～15 t，直径为2.0 m～2.5 m，落距约为10 m～15 m，按加固深度4 m～6 m计，夯击点间距取3 m×3 m；

2)A区：第一、二遍夯击间隔42 h，第二、三遍夯击间隔46 h；B区：第一、二遍夯击间隔24 h，第二、三遍夯击间隔36 h；

3)最后两击平均的夯沉量不大于5 cm，在夯击能量比较大时不大于10 cm；

4)夯坑周围最大隆起量不超过15 cm。

4 加固效果检测

4.1 平板静载荷试验

本次浅层平板载荷试验选用1.2 m×1.2 m的方形压板，分别在试夯区A区(80 kPa～100 kPa区)和试夯区B区(50 kPa区)上均匀选择4点进行原位测试。

检测参数见表2。

表2 检测参数

检测点位示意图见图2(图中□为检测点位)。

以A区为例：A2T2试验点p—s曲线及s—lgt曲线见图3，图4，A区试验结果见表3。

表3 A区试验结果

本次强夯法试夯区A区地基承载力浅层平板载荷试验所测4个点的最大加载量均为288 kN，其相对应的极限承载力即为200 kPa。4个测试点的沉降量均较小；4条实测p—s曲线均未出现陡降；4条实测s—lg(t)曲线均未出现向下弯曲，依据《建筑地基基础设计规范》《建筑地基处理技术规范》中的相应条文，可取s/b=0.01(s为总沉降量，b为承压板直径或边宽)所对应的荷载为特征值，且其值不应大于最大加载量的1/2，所以4点的特征值均可取为100 kPa。4个测点承载力试验测值的级差不超过其平均值的30%，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值。试夯区A区地基承载力特征值为100 kPa，满足设计要求。

4.2 静力触探试验

在强夯法试夯区A-1，A-2，B-1，B-2各区内四角及中心位置均布置了静力触探孔，位置见图5。根据勘察资料分析：第①层：人工夯土，A区单桥静力触探Ps值范围为5.62 MPa～9.354 MPa，平均值为7.40 MPa，承载力特征值fak=140 kPa；B区单桥静力触探Ps值范围为平均值为6.13 MPa，承载力特征值fak=110 kPa。第②层：淤泥质粉质粘土夹淤泥质粉土，局部互层，单桥静力触探Ps值范围为0.40 MPa～1.03 MPa，A区平均值为0.86 MPa，承载力特征值fak=55 kPa；B区平均值为0.66 MPa，强夯前基本一致。第②1层：粉质粘土夹粉土，单桥静力触探Ps值范围为1.63 MPa～3.51 MPa，平均值为2.17 MPa，强夯前后基本一致。

5 结语

经强夯加固后地基承载力及平均比贯入阻力均有显著的提高，地基处理深度均大于4 m，地基加固效果明显，处理后地基承载力特征值满足设计要求，并消除了表层土地震液化的可能性,说明采用的施工方法完全可行。

[1] 周 健,史旦达,贾敏才.低能量强夯法加固粉质黏土地基试验研究[J].岩土力学,2007,28(11):2359-2364.

[2] 赵华新,凌 敏.强夯法研究现状分析[J].合肥工业大学学报,2009,32(10):1606-1611.

[3] 郑启明,朱 平.强夯法在曹妃甸矿石三期新吹填地基中的应用[J].港工技术,2016,53(2):84-87.

[4] 李洪印,王炜敏,张川莎.强夯法在实际工程中的应用[J].天然气与石油,2014,32(1):33-35.

[5] 刘汉龙,赵明华.地基处理研究进展[J].土木工程学报,2016,49(1):96-115.Reinforcement of soft foundation by dynamic compaction method

Zhou Qing Wei Zhonghua Qian Yulin

(CollegeofCivilScienceandEngineering,YangzhouUniversity,Yangzhou225000,China)

The project for the newly dredger fill, high compressibility, high water content, high sensitivity, low bearing force characteristic and the dynamic compaction method to deal with, static loading test, static cone penetration test and standard penetration test to examine the effect of foundation reinforcement. The results showed that soil average penetration resistance and foundation bearing force have been greatly improved, depth of foundation treatment were higher than 4 m, treatment foundation bearing force characteristic value to meet the design requirements and dynamic consolidation method eliminates the surface soil seismic liquefaction possibility eliminates the surface soil seismic liquefaction possibility.

dynamic compaction method, blowing fill, soft foundation, bearing force

1009-6825(2016)24-0064-03

2016-06-16

周 清(1990- )，男，在读硕士

TU472.31

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