强夯法处理软土路基的工程实例分析
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摘要：本文介绍了强夯法地基处理的原理和应用范围，通过工程实例阐述了强夯法的设计、强夯地基处理施工工艺流程及强夯质量的检测，结合实例分析了施工的要点，并在软弱地基处理方面积累了丰富的实践经验，展示了强夯法应用的前景广阔。
Abstract: this paper introduces the principle and application scope of dynamic compaction ground treatment, and through the engineering example in this paper, the design of the dynamic compaction method, dynamic compaction construction technology of foundation treatment process and dynamic compaction quality detection, combined with the instance analysis of the main points of construction, and in soft ground treatment has accumulated abundant practical experience, and shows the dynamic compaction method applied prospect.
Key words: dynamic compaction method; Soft soil subgrade; Engineering; design
中图分类号：U416.1文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、强夯法加固地基原理及适用范围
强夯法又称为动力固结法或动力压实法。它通过反复将一个重锤（一般为8t~40t，最重可达200t）以一定的落距自由落下（落距一般为6m~40m），对地基施加很大的击能和振动能，在地基土中所产生的冲击波和动应力，对提高地基土的强度、降低土的压缩性及改善砂土的液化性能、消除湿馅性黄土的湿馅性有良好的效果。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、素填土和杂填土等地基。
笔者结合葫芦岛市高新技术园区环园路K0+010—K1+010路段实际工程情况及其加固效果，对强夯法设计和施工进行简要阐述。
二、工程实例
1.工程概况
葫芦岛市高新技术园区环园路K0+010—K1+010路段为人工填土，土质松散，不能直接作为道路路基，必须进行路基处理。该路段岩土层分布及特征自上而下分述为3个地质层，分别为：(l)杂填土：由建筑垃圾、生活垃圾、粘土和岩块等组成，未经压实，整体为杂色，湿，松散，重型动力触探为1~7/10cm，平均为3击/10cm，,厚度为1.2m~7.8m，为高压缩性土。杂填土层的CBR值为14.7% ~15.5%。(2)粉质粘土：黄褐色，可塑~硬塑状态，标贯为4.9~9.2击/30cm，平均7击/30cm，厚度为1.5m-4.0m，为中等压缩性土，较好的路基持力层。(3)强风化花岗岩：肉红色，岩心呈砂土~碎块混土状，坚硬程度为软岩，标贯为60~70击，为优良路基持力层。
根据地质资料及施工现场情况，杂填土为需处理的软弱土地层，由于其深度变化较大，经方案比较，采用强夯法地基处理。
2.强夯地基处理设计
处理范围为K0+010—K1+010段路基边坡坡脚线外5m。强夯处理地基面积为34496m2。重锤选用质量为20.0t、地面面积为2.8m2的圆形铸铁锤，锤底对称设置5个直径为15cm的排气孔。有效加固深度为7m~l0m区，单击夯击能为3800kN.m（重锤落距为19m）；有效加固深度为4m~7m区，单击夯击能为2500KN.m（重锤落距为12.5m）。工程分4遍夯实，第1~2遍为点夯，夯点布置成梅花状，夯点间距为7m~9m，第2遍夯击点位布置于第l遍夯击点之间。第l~2遍夯击次数为6~9次。第3遍也为点夯，夯点间距为4m~5m，夯击点位布置于第l~2遍夯击点之间，夯击次数为4~6次，要求最后两击的平均夯沉量小于50mm。第4遍为满夯，锤印搭接l/3左右，夯击次数为两次，单击夯击能为1500kN.m（重锤落距为7.5m)。强夯有效加固深度：根据地质资料不小于软弱层厚度；地基承载力标准达到200kPa。
3.强夯地基处理施工
强夯施工的施工工艺流程为：平整场地（清除原地面含有机质的土层）铺砂测量夯前高程、绘高程图、放点第l遍点夯夯中推平、碾压、检测测绘高程图、放点第2遍点夯夯中推平、碾压、检测测绘高程图、放点第3遍点夯夯中推平、碾压、检测测绘高程图补夯推平第4遍满夯推平场地测量高程检验竣工验收。施工工艺包括：1）平整场地。为便于强夯施工，在施工机械进入场地前应进行场地平整。2）铺砂。在平整场地后，铺设一层l.0m厚的砂石，以作为强夯机械的持力层。3）夯点定位及测量夯前标高，并作好标记及记录。绘制高程图，并对夯点进行编号。4）试夯。划出一定面积的试夯区，通过试夯，并对试夯的效果进行检测分析，根据试夯效果，修改强夯施工工艺参数，为正式强夯施工提供指导。5）大面积强夯施工。强夯施工过程中，基本的技术要求是：单位夯击能、击数、收锤标准要严格按照设计要求进行。夯点偏位不得大于5cm。对于夯坑过深、起锤困难、达不到要求的夯点，在满夯前必须进行补夯。6）强夯施工的质量控制。设专职质检人员，严格遵守施工步骤。施工时控制最后锤的平均下沉量，超过规定时应再增加锤数使其达到标准。7）强夯施工验收合格后才进排水管道等设施的施工。
4.强夯质量检测
强夯施工结束后3周，对地基加固质量进行检测。1）加固地基进行标准贯入(SPT)试验：每40m测试不小于1点，要求N63.5≥15击；2）平板载荷板试验：全段不小于6个点。试验方法参见JGJ79-2002《建筑地基处理技术规范》；3）复合地基瑞利波法检测(SASW)：道路中线每侧15m处交叉布点，每40m不小于l点。剪切波速≥240m/s；4）静力触探和室内土工试验。
三、结束语
标准贯入试验、平板荷载试验、静力触探、瑞利波检测和室内土工试验表明：强夯处理后，该工程地基承载力明显提高，地基承载力和压缩模量均满足设计要求。强夯法经过30多年的发展和应用，在软弱地基处理方面积累了丰富的实践经验，其应用前景广阔。
参考文献：
[1]黄生文,公路工程地基处理手册[M]：人民交通出版社，2005
[2]林宗元,岩土工程治理手册[M]：中国建筑工业出版社，2005
[3]何长明,强夯法加固高路堤的试验与研究.中南大学,2006-11-28.