薛 钊 崔建明 张 勇 赵 娜

(1.陕西省质量安全监督总站，陕西西安 710016;2.陕西建工机械施工集团有限公司，陕西西安 710043)

1 工程地质

工程项目为某工业园区地基强夯施工工程，该项目分三个标段，每个标段强夯面积35万m2～38万m2，总面积达到110万m2。场地地处陕北黄土丘陵向毛乌素沙漠过渡地带，地势西北高、东南低。勘察场地属风成砂丘地貌，砂丘以半固定或活动砂丘为主，相对高差较大，一般在10 m～40 m之间，呈现宽缓波状。该地质特点是透水性良好且砂土层含水量很低，施工过程中各遍之间可不考虑超孔隙水压力的消散时间问题，进行连续夯击。

地质土层揭露如表1所示。

表1 地质土层参数表 m

2 工程特点

本工程特点不仅是面积大，而且相应的挖填情况非常复杂。纵向挖方及填方深度范围大，由挖深约9 m至填土深度13.5 m不等，横向挖填方转换跳跃性非常大。同时工业园区因不同区域不同构筑物功能要求，对地基有不同的要求，地基承载力从180 kPa～280 kPa，压缩模量12 MPa～20 MPa不等。因此，每个区域有多种不同夯能，能级参数从4 000 kN·m～18 000 kN·m等五种。

该工程的特点决定了只有确定各能级下的有效加固深度，方能实施各种条件下的大面积强夯。因此对复杂的挖填方场地分区分块进行不同能级的强夯，为设计提供依据的前提下确保经济性。

3 强夯设计施工参数

1)地基加固目的。a.通过地基处理使整个场区地基达到均匀性，一致性。b.提高回填土(砂)、素填土及①细砂土的地基承载力和减小变形，以满足设计要求。c.针对不同的挖填深度结合该区的地基承载力特征值及压缩模量进行研究分析并最终确定了夯击能级。2)试夯能级强夯参数如表2，表3所示。a.分四遍完成夯点布置图(强夯能级4 000 kN·m，6 000 kN·m)见图1。b.分五遍完成夯点布置图(强夯能级8 000 kN·m，12 000 kN·m，15 000 kN·m，18 000 kN·m)见图2。

图1 夯点布置图（满夯均夯击2击～3击，锤印搭接1/3，点夯四遍）

表2 试夯能级参数表(点夯四遍)

4 大面积强夯前有效加固深度的判断与确定

表3 试夯能级参数表(点夯五遍)

有效加固深度受诸多因素影响，强夯前，其预估值一般从以下三个方面获得:

1)根据梅纳公式修正形式进行理论计算而得。梅纳公式修正形式其中，H为有效加固深度，m;M为锤重，t;H为落距，m;α为小于1的修正系数，根据砂土粒径不同、含水量不同，α值取0.2～0.4。采用这种方法存在的主要问题是:修正系数α的取值经验性和主观性过强，获得的加固深度数值误差比较大。

2)根据JGJ 79-2012建筑地基处理技术规范表6.3.3-1获得强夯的有效加固深度预估值。该表格是集中了多年来无数的工程积累经验而得，其数值较为可靠。其不足之处是，随着超高能级强夯的迅猛发展，规范表格中提供最大夯能为12 000 kN·m，对12 000 kN·m以上的高能级强夯不能提供参考依据。

图2 夯点布置图（满夯均夯击2击～3击，锤印搭接1/3，点夯五遍）

3)选择典型区域进行试夯并检测，获得最直接准确的设计依据。用以上三种方法可以得到本工程的有效加固深度(见表4)。预估值柱状图见图3。

图3 预估值柱状图

5 本工程实际加固效果

表4 三种方法有效加固深度预估值 m

该工业园区大面积强夯工程结束后，对各个区域进行了检测，地基检测内容包括静力载荷试验、标贯试验、瑞雷面波等。

有效加固深度判断:对比夯前夯后标贯击数随地层深度变化分析曲线图，夯后标贯击数随深度逐渐增加，而后又慢慢趋近夯前标贯击数，结合瑞雷面波成果图，波速无明显变化，二者结合判断。

夯前夯后加固效果见表5。

表5 夯前夯后加固效果对比

6 分析与结论

1)高能强夯在陕北砂丘地貎，回填土深厚的砂土地质中加固效果显著。不同的强夯能级能够满足不同回填厚度的加固。各能级强夯施工参数合理，夯后有效加固深度及地基承载力能够满足设计要求。

2)强夯规范在高能级强夯定义与经验值的提供缺乏，本论文给出15 000 kN·m及18 000 kN·m能级的强夯在砂性土中加固的有效深度参考值。

3)根据实际检测结果，反算梅纳修正公式中修正系数的取值。

表6 修正系数判断表

根据表6可知，修正系数α在陕北砂丘地貎中，对于松散的回填土，含水率在2%～5%，其取值范围在0.25～0.42之间，且不宜超过0.45。

［1］JGJ 79-2012，建筑地基处理技术规范［S］.

［2］年廷凯，李鸿江，杨 庆，等.不同土质条件下高能级强夯加固效果测试与对比分析［J］.岩土工程学报，2009，31(10):7-8.