高元军（大连宏伟水利水电工程有限公司，辽宁 大连 116400）

松散回填地基强夯加固效果分析

高元军
（大连宏伟水利水电工程有限公司，辽宁 大连 116400）

强夯加固对松散的回填场区进行处理，对于节约耕地、经济合理、节约工程成本起到了良好效果，对于强夯运用推广和丘岭、坡积、残积、松散的砂土、回填地基的有效利用，具有较好的实用性和借鉴价值。

夯击点；沉陷量；松散砂土层

工程为本溪引水工程某处的调控管理指挥中心，设计要求地基容许承载力不小于150 kPa，经规划选址于古河道主道右岸的漫滩地上，由于地基土层极为松散，夹有砾石、粗细砂、粘性土等，承载力较低，无法满足设计要求，因此需加固处理。

1 强夯加固方案设计

1．1强夯加固原理

强夯法的作法就是对地表土体施加重力冲压作用，随重锤的作用，形成一系列不同形式的振动应力波，即从夯点出发的一系列压缩波，造成土颗粒的推移拉动，形成土体密度增加；一系列剪切波迫使土颗粒的切向移动，使土体形成了紧密排列；一系列具有扭转性能的表面振波，自夯实沿地面向外扩散，其纵横振动分量是以较大的振幅运动，在横向形成椭圆轨迹，而质点运动在水平投影上则表现往复摆动，从而造成夯点周围地面的土体隆起。

1．2夯击能量的选定

采取强夯处理地基，必须根据地质土体情况和工程使用要求，正确选用施工设备的类型和各个强夯参数，这样才能达到有效加固地基而又经济的目的。

根据该工程特点与设计要求，需处理7 m深以内的松散土层，按试验公式：

式中：H——加固影响深度，m；Ε——冲击能量，E= Wh，W——锤重，t；h——落距，m；α——修正系数。

参考国内相关强夯加固工程实例，结合现场地质条件，考虑采用修正系数为0.7，故实际要求的冲击能量约为1 000 kN·m，此时加固处理的地基的有效影响深度约为7 m。为满足1 000 kN·m的冲击能量，需制重100 kN的夯锤，吊起落距h=10 m。

1.3 夯点布置

由于该建筑物建于冲积砂基上，故用整片夯击。整个基础包络在强夯处理范围内，锤底面积采用4 m2左右，夯点间距按6 m左右分布。

1．4夯击方法和质量控制

工程为松散的砂土地基，经试夯确定需20~23击，才能将砂土夯密实，采用三遍夯击，第一遍为重夯击，将表面原状土夯陷约1.1 m，大约需10锤，然后填平夯坑，略间隔。第二遍在将重夯点其邻近的夯点间插密（即间距减半）进行夯击。前两遍夯击的质量控制目标为：以控制每个夯击点的最后两锤的锤击下沉量之和小于50~70 mm为准。最后一遍以落距为5 m进行一夯搭，按半夯的全面积搭夯，以满足设计要求的基础底面标高和强度。

2 加固效果分析

强夯加固深度是有效反映加固效果的重要指标，对于这一问题，目前仍然依据经验进行估算，一般通过工程实例测试来确定依据回填土为砂土的条件，采用标贯击数确定土层的物理指标。由钻孔柱状图、建筑物基础自上而下主要分为二大层：①为松散的杂色土、少量建筑物垃圾，层厚为2.0~ 3.8 m不等，土料为坡积、残积的粘性砂土，内有细砂砾及少量风化砂岩块石，夯前标贯为1～5击，算术平均击数为4击。经强夯完后，土层状态紧密，标贯为18~22击，算术平均数为21击。②为河床冲击的中细砂、中粗砂层，内含细砾，局部夹有100~200 mm厚的砾石层。同时也发现有大块孤石局部，夯前标贯一般为6.5~10击，局部有3击，算术平均击数为9击，夯后标贯一般为12~20击，算术平均击数为17击。按地基分析，强夯的能量随地基深度的增加而减弱。①层击数提高17击；②层击数提高8击。按土类物料的物理颗粒分，强夯前后的标贯、干容重、孔隙比等比较和观测夯点的试验结果，分析得出：3.5 m以上的标贯击数夯后为夯前的182%，3.5~8 m土层的标贯击数夯后为夯前的168%，干容重由夯前的13.53 kN/m3，变为夯后的14.65 kN/m3，夯后孔隙比比夯前减少20%。具体见下表1。

表1 夯击前后物理指标对比表

现场强夯后经载荷试验确定承载力也满足设计要求。

以上结果证明，松散地基通过强夯可充分加固，不仅垂直压密效果好，且在夯点外0.5~1.0 m范围内水平挤密也有明显改善，夯击过程中未发现地面挤出现象。该工程加固前填土的承载力仅为80 kPa以下，加固后地面3 m左右范围内的填土强度提高到200 kPa以上，为加固前的2.5倍。根据有关工程施工经验，夯实后的地基土强度会随时间的延长而提高，并可消除或降低了砂土层的液化可能，加固后的地基强度和变形均满足设计要求。

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2016-08-05