强夯法在建筑工程地基处理中的应用

姬 冬 蝶

(山西辰诚建设工程有限公司，山西 阳泉 045000)



强夯法在建筑工程地基处理中的应用

姬 冬 蝶

(山西辰诚建设工程有限公司，山西 阳泉 045000)

结合阳煤集团寿阳乙二醇项目的地质条件，从夯击步数、夯击能、夯点布置、强夯施工等方面，阐述了强夯法在该工程地基处理中的应用，指出强夯法能显著改善地基承载力，消除地基的不均匀沉降。

强夯法，地基处理，夯击能，夯点

1 概述

随着建筑业的迅猛发展，处于建筑工程前期的地基处理环节，愈来愈受到业界的重视。

强夯法是利用起重设备将重锤提升到很大的高度，然后使重锤自由落下，在极短的时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量，使土体发生一系列的物理变化，强制压实土壤，排除土体中的空气，使土体发生塑性变形，从而得到加密。该地基处理方法因其具有工艺简单、适用范围广以及经济易行等特点，在国内外得到了广泛应用。

2 强夯地基处理法工程实例应用

2.1 工程概况

拟建的阳煤集团寿阳乙二醇项目位于晋中市寿阳县，场区总地势由西向东倾斜，属河流冲洪积成因的河漫滩与阶地相结合地貌单元，整平后的场地地势平坦，现场面标高在1 029.53 m～1 031.62 m之间。

场地在经挖高填低进行整平后，在场地东部及南部随原地势形成3 m～7 m的填土，由于工期紧，处理面积大，甲方决定采用强夯法对回填区进行地基处理，并委托我单位对该次强夯进行设计。

2.2 前期勘察工作

为查清本场地原地层结构，在回填之前，对回填区进行了专项勘察，主要采用钻探、原位测试和土工试验等手段。回填前场地工程地质条件见图1。

根据现场鉴定、原位测试结合区域调查，场地回填后，原各土层均可作为下卧层。

2.3 试夯

本次施工根据场地条件，就地取材，本次强夯回填成分为场地西部挖方时的粉土与粉质粘土，根据相关规范及地区经验，处理时选择3 000 kN·m的低夯击能，夯距5.0 m。

试验区布置在场地南北两侧，30 m×30 m两个测试区，填土厚度均为7 m，施工方采用强夯设备进行夯击施工，在试夯结束4周后，我单位采用标准贯入试验及静力触探对强夯后的地基进行检测，根据检测结果结合现场鉴定，两试夯区均为3.5 m以上地基土，结构密实，受各种因素影响，下部土层所受夯击能较小，密实度与压缩模量提升空间相对较大。

通过本次试夯，从原位测试标贯击数分析，标贯平均击数为11.6击，根据有关规范比对，综合地基土上下强度及地区经验，确定3.5 m以上地基压缩模量6.3 MPa，承载力特征值为180 kPa(见表1)。

表1 地基承载力特征值及压缩模量

另从所取的18个土样土工试验数据可以看出，3.5 m内的岩芯湿陷系数均小于0.015，不具湿陷性，因此以场地现有的粉土与粉质粘土作为回填材料进行强夯，在影响深度内，其强度与稳定性是可行的。

本次强夯取得参数为：夯沉量在1.5 m左右，有效加固为深度3.5 m，夯击遍数为6击～7击。

经过试夯，采用上述方案处理7 m厚填土，影响深度不够，由于甲方工期紧，想一次处理到位，后组织有关单位进行讨论，将夯击能提升至4 000 kN·m再进行试夯。

第二次设计采用4 000 kN·m夯击能，夯距不变，在相近区域另行布置相同面积试夯区，采用和第一次相同试验方法进行检测，检测结果为场地约4.5 m深度内土层结构密实，有效影响深度5.0 m～5.5 m，下部尚有1 m～2 m的填土层不在有效加固深度范围内。

对比并分析两次强夯结果，相同的场地条件与回填成分，夯击能加大对处理深度影响不大，为确保地基满足强度与变形，厚度大于3.5 m的填土分两步进行处理。

2.4 强夯设计

总结以上试验以及从试验中取得的相关参数，对本次强夯进行如下设计。

2.4.1 夯击步数

本次设计，3.5 m以内的填土采用一次夯击完成，厚度大于3.5 m的填土分两步进行处理。

2.4.2 夯击能

夯击分主夯及满夯两次进行。主夯选用3 000 kN·m的低夯击能，满夯为1 000 kN·m。

2.4.3 夯点布置及间距

主夯夯击点按正三角形布置，夯距5 m，夯点允许偏差为±50 mm。

主夯分两遍进行，为确保施工质量，使夯击能传递的更深，第一遍按设计间距隔孔施工，第二遍主夯点均匀穿插于第一遍主夯点之间(两次主夯时间间隔为2周)；满夯夯点采用夯点彼此搭接1/4连续夯击的方法进行(见图2)。

2.4.4 设计加固范围

本次加固范围为填方区域向外扩5 m，以保证挖填分界附近地基的处理效果。

2.4.5 检测时间及手段

由于本场区填土以粘性土为主，确定检测时间为4周以后。

强夯检测，强夯后的地基检测除采用载荷试验外，还辅以原位测试标准贯入试验、静力触探试验及土工试验等多种检测方法共同进行。

2.4.6 强夯施工

在强夯设计完成后，根据设计方案开始进行强夯施工。

1)场地平整。按第一次试验参数，夯沉量按1.5 m计，将场地按原场面标高虚填5 m，至标高1 034.5 m～1 036.6 m，使强夯处理后的填土厚度为3.5 m，并使用推土机推平后，用经纬仪放出第一步主夯点。

2)夯击。强夯按回填由深到浅的顺序进行，当第一步主夯点夯施工完成之后，即可开始进行夯坑回填，测量放点并进行第二步夯击，测量夯后的场面标高。

3)满夯。在夯坑底面上部填土将略微疏松，并且由于其会有强振动，将使周围已经夯实的土层出现一定程度松动，所以，一般在夯完最后一次夯点之后再使用低能级的强夯进行一次满夯。可

以采用降低夯锤质量、缩短落锤距离以及增加夯击次数，达到夯实效果。

4)分层碾压。强夯施工结束后，场区标高预计低于设计标高200 mm～300 mm，采用回填、分层碾压的方法填至设计标高。

5)夯击质量检测。在地基经部分处理强夯完成后4周，甲方委托资质单位对强夯后的地基进行载荷试验，根据检测结论，强夯后的地基承载力特征值180 kPa，我单位采用钻探结合原位测试等手段进行勘察，结合地区经验，最后提供地基承载力综合特征值为160 kPa。

6)说明。本次强夯施工，由于场地待处理面积大，施工单位采用4台～5台机械同时施工，连续作业，仅用两个月时间就完成了所有施工任务，与回填碾压相比，施工速度快，质量高；与桩基比，造价低，经济快捷。

强夯法应用较为广泛，综合已有的当地工程实例，同样的夯击能与夯距，强夯法对粘性土与碎石土场地影响深度大不相同，增大夯击能对提高粘性土地基的地基承载力效果不明显。究其原因，由于粘性土在经强夯后，处于密实状态的黏、胶粒和结晶盐等胶结物由于离间距离的缩小，更好地发挥了它们的胶结作用，粘结性强，表面易形成硬结，贯穿能力差，影响夯击能传递，而碎石土地基则由于骨料之间具刚性，能将夯击能连续下传，处理深度大。

因此在采用强夯进行地基处理，有条件时，添加矿渣、碎石等成分作为骨料，可以增加处理深度、提高强夯质量，否则，对厚层填土需进行分层强夯，才能处理透彻。

3 结语

在建筑工程施工中，强夯对填土地基的加固效果很好，尤其是大面积堆填方处理效果明显，能满足地基承载力要求，大幅度提高地基压缩模量，对降低工程成本、节约建筑资源都起到了积极的作用，社会效益明显，因此越来越多的在工程施工中得到应用。强夯法也有其本身的局限性，比如，强夯后的粘性土地基改变了原来的排水体系，若有水流入渗将无法排出，容易造成地基软化；对承载力及变形要求较高的建筑物，尚需对地基采用复合地基等方法进行进一步处理，因此，需要我们在今后的工作中不断的探索和改进，使其更广泛的应用于工程中，更好的服务于工程建设。

[1] 王 东,王 勇.强夯法加固地基效果研究分析[J].土工基础,2015(1):13-14，32.

[2] 王海瑞.建筑软土地基的强夯法加固处理[J].门窗,2015(6):108，112.

[3] 高志达.强夯法施工在块石回填软土地基工程中的应用[J].中国高新技术企业,2015(24):120-121.

[4] 曾颖涛.强夯法处理地基承载力评价与研究[J].建筑监督检测与造价,2015(4):25-27.

Application of dynamic compaction method in building engineering foundation treatment

Ji Dongdie

(ShanxiChenchengConstructionEngineeringCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

Combining with Yangmei group Shouyang ethylene glycol project geology conditions, starting from aspects of compacting numbers, tamping energy, compacting spot distribution and dynamic compaction construction, the paper describes the application of dynamic compaction method in the engineering foundation treatment, and points out that: the dynamic compaction method can obviously improve foundation bearing capacity and demolish uneven foundation settlement as well.

dynamic compaction method, foundation treatment, tamping energy, compaction spot

1009-6825(2016)18-0072-02

2016-04-11

姬冬蝶(1969- )，女，工程师

TU472.31

A