摘要：本文介绍了深层强夯置换及强夯法在填土地基处理中的综合应用实例。深层强夯置换及强夯采用夯击能均为3000kN?m，有效处理（加固）深度却达到11.0m。且具有工期快、施工简单、造价低等优点，值得同类工程地基处理借鉴。
关键词：深层强夯置换强夯法地基处理应用
Abstract: this paper introduces the dynamic compaction replacement and deep dynamic compaction in the comprehensive soil foundation treatment fill out the application example. The dynamic compaction replacement and the deep dynamic compaction ramming strike can are 3000 kN m., effective treatment (reinforcement) 11.0 m depth actually. And has a fast time limit, simple construction and cost advantages, and similar engineering foundation treatment for reference.
Keywords: deep dynamic compaction replacement dynamic compaction method foundation processing applications
中图分类号：TU47文献标识码：A 文章编号：
1前言
峰峰集团煤化工拟在人工填土地基上建造煤气净化车间办公楼及10kV配电所站。设计要求地基承载力特征值≥120kPa。
人工填土层为近1～2年的堆填土，主要为褐黄色的粉质粘土，可塑，含20～30%的砂岩、泥岩碎石，厚度8～11.0m，其承载力特征值为60～80kPa，且具有自重湿陷性，不满足设计要求。其下为厚层、稳定、密实的古生代二叠系砂岩层。
本区地下水水位埋深大于50m。
2深层强夯置换及强夯法地基处理基本原理
2.1深层强夯置换法
深层强夯置换是利用底面积小、锤底静压力大的重锤反复夯击、冲切地基土层，形成夯击坑，而后在夯坑内回填含碎石的粘性土（碎石直径一般不大于300mm，含量不大于40%）材料，用夯锤夯击形成连续的强夯置换墩，在重锤的动力夯击下，回填材料向下及四周强制挤出，产生很大的动态土压力使土层受冲切破坏，从而对下部及四周土层起到一定的挤密加固作用，减小土层的孔隙比，使深部地基土加密，进而起到消除地基土层湿陷性的目的。
2.2强夯法
是利用底面积大、锤底静压力小的重锤自由下落所产生的冲击能多次夯击地基土，将夯面以下一定深度的土层夯实加密，以提高地基土层的承载力和土体的稳定性，降低其压缩性。
3深层强夯置换及强夯设计
3.1深层强夯置换设计
深层强夯置换主要是消除场地深部填土层的湿陷性，提高填土的密实度。
1主要参数选取：夯点采用正方形布置，夯点间距为3.3m，夯点单击夯击能3000kN?m，锤重18.0t，直径1.30m，静压力118.20kPa，分2遍进行。主夯点夯击数8-10击；次夯点布设在主夯点之间，次夯点夯击数6-8击。
2夯击质量控制：夯击质量控制标准是以最后两击平均夯沉量不大于20cm，且夯坑深度小于1.5m控制，若夯坑深度大于1.5m应继续填料夯击，每次填料高度小于1.0m，直到满足上述标准为止。
3.2普通强夯设计
普通强夯主要是提高上部地基土层的承载力及消除土层的湿陷性。在深层强夯置换结束后，从场外运土将夯坑填平，然后进行普通强夯。
1主要参数选取：夯点采用正方形布置，夯点间距为4.0m，采用单击夯击能3000kN?m普夯二遍，单点夯击数6-9击。
2夯击质量控制：此步夯击质量控制是以最后两击平均夯沉量不大于5cm为准。
3.3满夯设计
在深层强夯置换和普通强夯结束后进行满夯，其单击夯击能为1000kN?m，单点夯击2击，锤印搭接不小于1/4锤径，满夯二遍。
每遍的夯击之间应保持一定的间隔，本工程的夯击间隔可按14天考虑。
4强夯施工
在正式施工前，由于本场地面积较小只有5000m2，故选取了一个试夯区进行了试夯，根据试夯结果分析达到了设计要求，然后全面展开深层强夯置换和强夯施工。
深层强夯置换施工情况：主夯点夯击次数主要介于8-10击之间，点夯最终夯沉量主要介于115-140cm之间，夯点平均最终夯沉量约为136.4cm；次夯点夯击次数主要介于7-9击之间，夯点最终夯沉量主要介于126-146cm之间，夯点平均最终夯沉量约为142.5cm。主、次夯点最后两击平均夯沉量介于12-18cm，各夯点的最终控制标准均满足设计要求。
普夯夯击次数主要介于7-8击之间，夯点最终夯沉量主要介于81-140cm之间，夯点平均最终夯沉量约为110.2cm。最后两击平均夯沉量介于3-5cm，夯点强夯时能达到设计要求。
最后对全场地采用单击夯击能1000kN?m满夯二遍，单点夯击2击，锤印搭接1/3锤径。
5强夯处理质量检测
5.1检测方法
依据相关规范，强夯检测工作主要采用钻探取样、标准贯入试验、重型动力触探试验、静载荷试验等多种方法综合进行。
通过上述手段方法可评价地层土的均匀性、密实度，可判别强夯有效处理深度及湿陷性消除情况，可确定地基土层承载力特征值，从而评价强夯处理效果。
5.2检测工作量布置
根据场地情况和设计要求，确定检测勘探深度为11m。①为了确定填土层湿陷性消除情况和有效处理深度，在场地布置了6个取样钻孔，从地表下1.0m开始取样，取样间距1.0m；②为检测夯击效果和土层的均匀性、密实度布置6个标贯、动探孔，标贯试验间距为1.0m；③为了检测强夯后地基土层的强度，布置了5个静载荷试验点，施加最大荷重为264kPa。
6强夯处理效果评价
6.1土层的物理力学性质指标及湿陷性
通过本次取样试验成果与强夯处理前试验成果进行分析对比可知，第①层人工填土层的物理力学指标发生了较大的变化，变化最明显的是孔隙比、干密度、压缩系数和湿陷系数，地基土层强夯前具有湿陷性，通过强夯置换处理后，消除了填土层的湿陷性。详细情况见表6.1-1。
6.2标准贯入试验及动力触探试验成果对比分析
通过对填土层强夯前后标准贯入试验和重型动力触探试验成果统计分析，填土层密实度较强夯前有较大的提高，地基土层比较均匀，详细结果见表6.2-1、表6.2-2及强夯前后标贯试验随深度变化曲线图（图6.2.1）。
6.3静载荷试验
强夯处理后进行了5个点的地基土层的静载荷试验，静载荷试验表明，地基土层承载力特征值均大于130kPa，满足设计要求，详见地基土层静载荷试验成果表（表6.3-1）及地基土层静载荷试验P―S曲线图。
7结语
7.1本工程采用深层强夯置换法消除了厚层人工填土的湿陷性，采用强夯处理大幅度提高了上部地基土层的承载力，满足设计要求。
7.2从标贯、动探成果分析，处理后的地基土层比较均匀。
7.3本工程深层强夯置换质量控制是以最后两击平均夯沉量不大于20cm为准的，是结合当地成熟工程经验得出的，在其他地区应慎重选择，地基处理后应加强检测工作。
7.4本工程采用深层强夯置换和普通强夯有机结合，采用夯击能3000kN?m有效处理深度可达11.0m。
7.5本方法施工简单，质量易于控制，成本低，工期短，尤其适用于填土较厚的场地，是一项值得推广的处理方法。
主要参考文献：
1.《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002）
2.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
3.《工程地质手册》（第四版）
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。