摘要：結合具體工程實例，從強夯置換加固軟土地基的現場試驗出發，對強夯置換試夯施工數據分析，確定施工參數，給出最后檢測施工效果，驗證了強夯置換法在處理市政道路路基中效果顯著，為今后的強夯置換施工與設計提供參考。

　　關鍵詞：強夯置換 夯沉量 施工參數

　　強夯置換是什么？它的原理是什么？

　　本文將闡述強夯置換處理市政道路路基過程中的關鍵技術以及效果檢測并對其進行綜合評價

　　強夯置換是強夯用于加固飽和軟粘土地基的方法。強夯置換法的加固機理與強夯法不同，它是利用重錘高落差產生的高沖擊能將碎石、片石、礦渣等性能較好的材料強力擠入地基中，在地基中形成一個一個的粒料墩，墩與墩間土形成復合地基，以提高地基承載力，減小沉降。在強夯置換過程中，土體結構破壞，地基土體產生超孔隙水壓力，但隨著時間的增加，土體結構強度會得到恢復。粒料墩一般都有較好的透水性，利于土體中超孔隙水壓力消散產生固結。

　　強夯置換的原理是：

　　強夯用于加固飽和軟粘土地基的方法。強夯置換法的加固機理與強夯法不同，它是利用重錘高落差產生的高沖擊能將碎石、片石、礦渣等性能較好的材料強力擠入地基中，在地基中形成一個一個的粒料墩，墩與墩間土形成復合地基，以提高地基承載力，減小沉降。在強夯置換過程中，土體結構破壞，地基土體產生超孔隙水壓力，但隨著時間的增加，土體結構強度會得到恢復。粒料墩一般都有較好的透水性，利于土體中超孔隙水壓力消散產生固結。

　　《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)規定 強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土與軟～塑流塑的粘性土等地基上對變形控制要求不嚴的工程。

　　1  工程概述

　　濱海大道位于位于惠州市大亞灣石化片區南部，南鄰大亞灣，屬濱海臺地，山前沖洪積平原。道路等級為城市主干道II級，雙向4車道。現狀天然地基承載力低，無法滿足道路要求，需對路基進行處理。

　　2  處理方案比選

　　本工程場地原狀淤泥厚度4.0~5.0m，后吹填淤泥7.0~8.0m，形成現狀軟土層包括原狀淤泥和吹填淤泥土層厚度約12m，淤泥和吹填的淤泥質土高含水量、高壓縮性、低強度且欠固結，必須進行必要的地基處理，才能滿足道路和管線的地基要求。

　　常用的吹填土軟基處理方法可根據其顆粒組成、土層厚度及排水固結條件可大致分為兩類，一類是物理的方法，通過對土體進行沖擊或者使土體內出現壓差，以此排出孔隙水 ,比較典型的是強夯法、堆載預壓法、真空預壓法以及基于真空預壓法出現的真空動力固結法、 高真空擊密法等，還有換土墊層法、加筋法等；另一類是化學的方法，該方法就是在吹填土中添加外加劑，外加劑與土體中的物質成分發生化學反應，改善土體性質。比較典型的方法是深層攪拌法、粉噴樁法等。

　　攪拌樁復合地基方案可行，但需在北側現狀魚塘區域設置隔堤或圍堰，加固造價較高。碎石樁可存在原位強度不小于15KPa的軟土層中使用，在本工程大部分地段淤泥層的不排水強度9.1KPa，施工成樁的可靠性存疑，同時處理后碎石樁的荷載承擔比小，難以形成復合地基。堆在預壓法、真空預壓法受工期影響在本工程中不適用。綜合考慮造價、工期及附近原材料開山石豐富等綜合因素，最后采用高能量的強夯置換方案，置換材料為開山石。

　　3  場地工程地質條件

　　濱海大道市政工程位于大亞灣石化片區，根據工程勘察資料顯示，區域的主要土層分布為：第1層人工填土層，灰色，松散，塊石含量約55%，塊徑大多5.0~20.0cm，局部可達40.0cm，呈微風化狀，成份為砂礫巖、礫巖，厚度1~2m；第2層為淤泥：呈層狀連續分布于場區。深灰色、灰黑色，飽和，流塑，含少量有機質，具臭味，含少量貝殼碎片，局部夾微薄層線狀粉細砂。層厚2.50～13.50m，平均9.41m。統計標準貫入試驗5次，N=1.0～2.0擊，平均1.4擊。第三層為粉質粘土：呈層狀或透鏡狀分布。褐黃色、灰色，可塑，土質均勻，含少量中粗砂，砂感強。層頂埋深10.30～12.30m，層厚0.90～2.60m，平均1.73m。統計標準貫入試驗2次，N=7.0～11.0擊，平均9.0擊。第四層卵石：為第三系（E）碎屑巖風化殘積土，土質以粉質粘土為主。

　　4  不同夯擊能時夯沉量與夯擊數的關系

　　根據以往的經驗，選擇了夯擊能為4000KN.m和5000KN.m兩種夯擊能進行試夯，以下為試夯結果：

　　4.1當夯擊能為5000KN.m時

　　選取3個夯點試夯，其中錘重25000kg，落距20.0m，錘直徑1.60m，錘高1.6m，收錘標準按最后兩擊平均夯沉量不大于15cm控制。根據試夯數據統計，平均夯擊數25擊，平均累計夯沉量13.82米、平均回填石料23.24立方米。

　　經試夯確定大面積強夯的施工參數，強夯置換單擊夯擊能為5000kN.m，樁位布置采用4.0x4.0m正方形布置，夯錘直徑1.6m，夯錘重量在20～25t，夯點的夯擊次數每點20～25擊，最后兩擊平均夯沉量不大于1/10錘高，累計夯沉量大于13m。

　　4.2當夯擊能為4000KN.m時

　　選取4個夯點試夯，其中錘重25000kg，落距16.33m，錘直徑1.60m，錘高1.6m，收錘標準按最后兩擊平均夯沉量不大于15cm控制。根據試夯數據統計，平均夯擊數24擊，平均累計夯沉量12.02米、平均回填石料20.12立方米。

　　試夯情況看，場地隆起不明顯，石料向周邊擠出不多。

　　5  強夯置換施工概況

　　強夯置換施工首先要確定強夯置換墩的深度。根據需要置換的深度，再確定夯擊能和夯錘形式，夯擊次數、夯沉量等其他施工參數可以通過試夯確定。

　　經試夯確定加固參數如下：

　　(1)、夯擊遍數及夯點布置：均為點夯3遍，滿夯1遍。設計第一遍點夯為8×8m正方形布置，第二遍8×8m正方形中心內插一點形成梅花形布置，第三遍點夯同樣為8×8m正方形布置，三遍點夯最終形成4×4m正方形夯點。滿夯夯點搭接施工，夯點搭接不小于1/4錘底面積。

　　(2)、夯擊能及夯擊數：點夯夯擊能均為4000KN.m以上，每遍每點夯擊數估計15-35擊,兩端夯擊數較少，中部夯擊數較多。滿夯夯擊能1500KN.m～2000KN.m，每點2擊。

　　(3)、夯錘直徑：點夯夯錘直徑均為1.6m,滿夯夯錘直徑均為2.2-2.5m。

　　(4)、點夯收錘標準：

　　①、最后兩擊的平均夯沉量不大于150mm；

　　②、夯坑周圍地面隆起不大于1/4夯沉量體積。

　　③、當發生①、②兩種情況時，可采取多遍夯擊及多陣夯擊的方式直到達到①條收錘標準。

　　6  加固效果檢測

　　施工完成后，對強夯置換的施工效果采用鉆芯法、載荷試驗進行檢驗，地基土強度、地基承載力有較大幅度的增長。

　　鉆芯法選取了三個夯點進行了三個鉆探地質工作。本次鉆探孔深內巖土層結構較簡單，3個試驗點上部強夯后人工填石層密度達到稍～中密狀，層厚9.70～10.00m，平均厚度9.83m；人工填石層下伏均分布有流塑～軟塑狀淤泥層，層厚1.00～1.10m，平均厚度1.0m。

　　對強夯區還抽取P1、P2、P3三點的平板載荷試驗。其中，P1點地基極限承載力≥240kPa，承載力特征值≥120kPa；P2點、P3點地基極限承載力＝270kPa，承載力特征值≥135kPa；三點均滿足地基承載力特征值120kPa的要求。

　　夯后檢測成果表明，強夯后土的地基承載能力的得到了明顯提高，已能滿足工程需求，實現了預期目標。

　　7  結論

　　隨著城市道路建設的快速發展，強夯加固軟土地基理論和實踐發展也越來越快，在很多工程中取得了良好的效果。

　　(1)、在對軟土路基進行加固具體采取哪種方案，卻取決于地下水埋深、軟土地質、工期要求、工程造價及其對周邊環境所產生的影響等。

　　(2)、強夯置換法綜合了強夯加固和復合地基的優點，不僅施工設備、工藝簡單，適用范圍廣泛，而且具有速度快、效果顯著、節省投資、節約材料和加固效果好等優點，是一種比較理想的地基處理方式。

　　(3)、值得注意的是，在進行強夯施工前，我們要對場地范圍內其地下構筑物及各類地下管線位置和標高等分別進行查明，同時要采取相應措施，避免在強夯施工過程中受到破壞。

　　參考文獻：

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