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【摘 要】铁路路基的质量要求饱和软土地区必须满足规范要求的工后沉降不得大于15㎝。依据资料，对饱和软土地基在不同排水条件下的强夯加固的应用效果进行对比分析。
【关键词】强夯；排水板；地基承载力；地基处理
1 前言
国内许多岩土工程界人士从理论上和实践上对强夯法的机理与影响因素作过大量试验与探讨，普遍认为强夯法对大面积加固砂土、碎石土及杂填土地基的效果显著，而且造价较为低廉。但对饱和软黏土地基加固效果的经验较少。为了探索强夯法对提高软黏土地基承载力效果，依据铁路路基饱和软土地区必须满足“工后沉降不得大于15㎝”的质量要求，本文对强夯法加固饱和软土地基的应用效果进行了对比分析。
2 工作区地质条件
根据工作区的勘察地质详细资料，埋深12m范围内均为河流相沉积的黏性土，地貌单元为辽河冲积平原。
2.1 耕植土、素填土，灰黑至灰褐色，以黏性土为主，层厚0.5m。
2.2 黏土，灰黄色，软塑状态，中等压缩性，层厚1.8m，天然地基容许承载力建议值110kPa。
2.3 淤泥质粉质黏土，灰至灰黑色，饱和，流塑状态，高压缩性，夹薄层粉细砂，层厚5.8m。天然地基容许承载力建议值85kPa。
2.4 细砂，灰色，饱和，中密，夹薄层黏性土及粉砂，层厚大于3.9m。天然地基容许承载力建议值150kPa。
3 对比方案
首先，在两段对比路基块（39m×39m）两侧设排水明沟，深、宽均为1.5m。对比重点是对饱和黏性土地层，在增设垂向排水条件与不增设排水条件两种情况下的强夯效果进行对比分析。分别采用打设塑料排水板方案（方案1，垂向排水，排水板平面间距1.0m，板长9.0m）和不设塑料排水板方案（方案2）。
为了便于比较，两工作区均采用点夯2遍加上普夯1遍。点夯能量第一遍为1600kN•m，第二遍1860kN•m，普夯能量为1000kN•m，每遍夯点间距6.5m，正方形插档法布置。
4 应用结果分析
为了综合评价两种方案的整体效果，对工作区强夯过程中的夯坑贯入度、夯坑周围土体隆起、夯区周围深层土体侧向位移、强夯时土层中的超孔隙水压力变化情况进行了跟踪观测分析，总的趋势是第1方案的贯入度、坑周土体隆起量、夯区总沉降量以及深层土体向外的侧向位移量均强于第2方案。具体地说，第2方案的夯坑贯入度及坑周土体隆起量值均大于第1方案；而第1方案的夯区总沉降量超过了第2方案。后者说明，增强垂向排水条件的地层得到了很好的压缩，土体垂向压缩量大，加固效果好。
强夯结束后，对两工作区进行了现场测试，分别采用现场静载试验、标准贯入N63.5，静探及钻探取样室内试验方法，以便综合评价强夯效果。
4.1 静载试验
在超孔隙水压水消散70%以后，对两工作区各进行了2组静载荷试验。试验采用70.7㎝×70.7㎝方形载荷板。应用结果表明，第1方案处理后的地基土容许承载力提高到160kPa，第2方案则仅达到120kPa。第1方案的承载力明显高于第2方案。
4.2 物理力学性质指标对比
首先，由于打设了塑料排水板，其强夯结束后地基土的含水量、孔隙比及压缩模量指标的变化幅度均超过方案2，标贯指标N63.5变明显提高。其次，以上各种指标的变化幅度，随地基土的深度分布上的变化，也呈现一定的特点，方案1由于增设了垂向排水，使强夯的影响深度大为增加。
4.3 静力触探
第1，2方案强夯前后的静力触探曲线对比。
5 应用效果与经验
从以上资料可以看出，第③层，由于夹有薄层粉细砂，Ps提高极为明显，说明强夯法对于加固砂性土层的效果好于饱和黏性土层。塑料排水板的打入，增加了砂性土层的垂向排水功能，使第1方案的加固深度明显大于第2方案。特别是当被加固地基土夹（含）有一定砂性土层时，尤其如此。其原因主要是由于排水板的打设，加速了土层中水分的排出（砂性土夹层效果更为明显），加快了超孔隙水压力的消散，从而有利于土层的压密。而对于未增设垂向排水设施的情况，饱和黏性土层由于强夯时形成的冲击能量引起的超孔隙水压水消散要慢得多，从而影响了土层的压密效果。
对饱和黏性土层的加固效果影响较大的因素是土层中孔隙水压力消散，为此做好垂向排水，如打设塑料排水板，使得土层基本相同，且在夯击方案与能量相同的条件下，无论是影响范围内各土层的加固效果，还是地基土加固的影响深度均大于不设排水板方案。因此在饱和黏性土地区，加强垂向排水功能，对于改善强夯法的效果是极其重要的。
秦沈客运专线盘山段强夯法加固饱和软土地基的应用表明，铁路路基经过饱和软黏土地区时，采用强夯法进行大面积地基处理是可行的，改善地基承载力效果是明显的，关键在于排水。为此可以采用开挖明沟、盲沟、积水坑（井）与打设塑料排水板等方式或者多种排水方式相结合的方法，以便加快饱和黏性土中孔隙水压力的消散与土层自身固结。
6 结论
6.1 强夯法在客运专线工程的应用表明，该方法是加固饱和软土地基行之有效的方法，技术效果显著。
6.2 强夯法施工简便，设备简单，施工速度快，工期短，简便易行。
6.3 强夯法施工造价低廉，经济效果可观。
参考文献
[1]范维坦等.关于强夯加固地基的几个问题.太原工学院学报，1982。
[2]刘海中.关于强夯加固地基影响深度的研究.勘察科学技
【关键词】强夯；排水板；地基承载力；地基处理
1 前言
国内许多岩土工程界人士从理论上和实践上对强夯法的机理与影响因素作过大量试验与探讨，普遍认为强夯法对大面积加固砂土、碎石土及杂填土地基的效果显著，而且造价较为低廉。但对饱和软黏土地基加固效果的经验较少。为了探索强夯法对提高软黏土地基承载力效果，依据铁路路基饱和软土地区必须满足“工后沉降不得大于15㎝”的质量要求，本文对强夯法加固饱和软土地基的应用效果进行了对比分析。
2 工作区地质条件
根据工作区的勘察地质详细资料，埋深12m范围内均为河流相沉积的黏性土，地貌单元为辽河冲积平原。
2.1 耕植土、素填土，灰黑至灰褐色，以黏性土为主，层厚0.5m。
2.2 黏土，灰黄色，软塑状态，中等压缩性，层厚1.8m，天然地基容许承载力建议值110kPa。
2.3 淤泥质粉质黏土，灰至灰黑色，饱和，流塑状态，高压缩性，夹薄层粉细砂，层厚5.8m。天然地基容许承载力建议值85kPa。
2.4 细砂，灰色，饱和，中密，夹薄层黏性土及粉砂，层厚大于3.9m。天然地基容许承载力建议值150kPa。
3 对比方案
首先，在两段对比路基块（39m×39m）两侧设排水明沟，深、宽均为1.5m。对比重点是对饱和黏性土地层，在增设垂向排水条件与不增设排水条件两种情况下的强夯效果进行对比分析。分别采用打设塑料排水板方案（方案1，垂向排水，排水板平面间距1.0m，板长9.0m）和不设塑料排水板方案（方案2）。
为了便于比较，两工作区均采用点夯2遍加上普夯1遍。点夯能量第一遍为1600kN•m，第二遍1860kN•m，普夯能量为1000kN•m，每遍夯点间距6.5m，正方形插档法布置。
4 应用结果分析
为了综合评价两种方案的整体效果，对工作区强夯过程中的夯坑贯入度、夯坑周围土体隆起、夯区周围深层土体侧向位移、强夯时土层中的超孔隙水压力变化情况进行了跟踪观测分析，总的趋势是第1方案的贯入度、坑周土体隆起量、夯区总沉降量以及深层土体向外的侧向位移量均强于第2方案。具体地说，第2方案的夯坑贯入度及坑周土体隆起量值均大于第1方案；而第1方案的夯区总沉降量超过了第2方案。后者说明，增强垂向排水条件的地层得到了很好的压缩，土体垂向压缩量大，加固效果好。
强夯结束后，对两工作区进行了现场测试，分别采用现场静载试验、标准贯入N63.5，静探及钻探取样室内试验方法，以便综合评价强夯效果。
4.1 静载试验
在超孔隙水压水消散70%以后，对两工作区各进行了2组静载荷试验。试验采用70.7㎝×70.7㎝方形载荷板。应用结果表明，第1方案处理后的地基土容许承载力提高到160kPa，第2方案则仅达到120kPa。第1方案的承载力明显高于第2方案。
4.2 物理力学性质指标对比
首先，由于打设了塑料排水板，其强夯结束后地基土的含水量、孔隙比及压缩模量指标的变化幅度均超过方案2，标贯指标N63.5变明显提高。其次，以上各种指标的变化幅度，随地基土的深度分布上的变化，也呈现一定的特点，方案1由于增设了垂向排水，使强夯的影响深度大为增加。
4.3 静力触探
第1，2方案强夯前后的静力触探曲线对比。
5 应用效果与经验
从以上资料可以看出，第③层，由于夹有薄层粉细砂，Ps提高极为明显，说明强夯法对于加固砂性土层的效果好于饱和黏性土层。塑料排水板的打入，增加了砂性土层的垂向排水功能，使第1方案的加固深度明显大于第2方案。特别是当被加固地基土夹（含）有一定砂性土层时，尤其如此。其原因主要是由于排水板的打设，加速了土层中水分的排出（砂性土夹层效果更为明显），加快了超孔隙水压力的消散，从而有利于土层的压密。而对于未增设垂向排水设施的情况，饱和黏性土层由于强夯时形成的冲击能量引起的超孔隙水压水消散要慢得多，从而影响了土层的压密效果。
对饱和黏性土层的加固效果影响较大的因素是土层中孔隙水压力消散，为此做好垂向排水，如打设塑料排水板，使得土层基本相同，且在夯击方案与能量相同的条件下，无论是影响范围内各土层的加固效果，还是地基土加固的影响深度均大于不设排水板方案。因此在饱和黏性土地区，加强垂向排水功能，对于改善强夯法的效果是极其重要的。
秦沈客运专线盘山段强夯法加固饱和软土地基的应用表明，铁路路基经过饱和软黏土地区时，采用强夯法进行大面积地基处理是可行的，改善地基承载力效果是明显的，关键在于排水。为此可以采用开挖明沟、盲沟、积水坑（井）与打设塑料排水板等方式或者多种排水方式相结合的方法，以便加快饱和黏性土中孔隙水压力的消散与土层自身固结。
6 结论
6.1 强夯法在客运专线工程的应用表明，该方法是加固饱和软土地基行之有效的方法，技术效果显著。
6.2 强夯法施工简便，设备简单，施工速度快，工期短，简便易行。
6.3 强夯法施工造价低廉，经济效果可观。
参考文献
[1]范维坦等.关于强夯加固地基的几个问题.太原工学院学报，1982。
[2]刘海中.关于强夯加固地基影响深度的研究.勘察科学技