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【摘 要】结合具体工程实例，介绍了采用强夯法加固不均匀软基的试夯、强夯的布点设计、强夯法技术参数确定、强夯法主要施工技术及质量检验方法和结果。
【关键词】地基加固 强夯法 施工 质量检验
1.引言
强夯法又称动力固结法，是利用起重机械吊起重锤（一般有100、120、160、250KN等几种）至某一高度（常用8、10、13、18、20、25m）后，使重锤自由下落，给地基土以强大的冲击力，使得土体产生瞬间变形，迫使土体局部液化、土层空隙率减小，空隙水和气体溢出，使得土粒重新排布达到固结。从而提高地基承载力。此法目前被国内外广泛使用。
2.工程概况
某水厂二期扩建工程中有两座沉淀池与一座恒速滤池；两座沉淀池，左右并开，全长95.77m，底宽55.8m。施工面积为5344m2。设计底标高为+17.00～ +20.50。恒速滤池全长49.4m，底宽43.0m。施工面积为2124m2。设计底标高为12.67～ +20.17。鱼塘清理完毕后沉淀池原始地面平均标高为：+11.48，恒速滤池为：+11.65。根据设计要求，回填土高度为：沉淀池回填至18.000标高（黄基），回填高度为6.52m，恒速滤池回填至16.5标高，回填高度为4.85m。由于施工所在地部分为一片鱼塘，又紧靠东江，地下水位较高，地下水稳定埋深为0.0～2.0m，且受大气降水影响明显。清除淤泥后，根据地质勘察报告，该场地自上而下各土层的名称及力学性能指标如表3.地基处理方案的确定
为确保沉淀池与恒速滤池施工质量，虽然在选用填土材料及分层回填、压实等采取相应措施后，但机械碾压后填层土的检测表明，粘土的压缩系数尽管已达到0.9，但其空隙比只达到0.6，承载力仅为13.5MPa，不能满足大于150MPa的设计要求，加之原地基底还有淤泥质粉质粘土软弱层；为提高天然地基的承载力和减少沉降量，经各种方案比较，决定采取强夯法对两座池地基进行加固。
4.强夯加固地基施工
4.1强夯施工
①布置第一遍夯点：在将要进行强夯的区域，按图5×5m正方形布置夯点。
②、第一遍点夯施工：按工作面组织好机械的夯击区域和先后顺序，先从上图点夯平面布置图右侧开始，行走强夯机械到位，转动机身和调节臂杆使夯锤对正夯点，然后吊起强夯锤夯击地基，重复上述步骤夯击同一夯点，一直达到收锤标准后，再移动机械到下一夯点进行施工，直至完成第一遍点夯的全部夯点。
点夯夯击前，测量夯点地面标高和锤顶标高，当夯锤夯击下落后，再次通过水准仪测量锤顶标高，以记录每一锤和每一击的夯沉量，测量时应测锤中心标高。
③、布置第二遍夯点：在第一遍点夯○形成的四个相邻夯点的对角线相交处，用红色塑料袋布置5×5m等腰三角形夯点。
④、第二遍点夯施工：第二遍点夯的施工要点与第一遍完全相同。
⑤、满夯：点夯完成后，将场地整平后进行满夯。满夯时，强夯机到预定位置，调节好夯击能后，转动机身和调节臂杆使夯锤对正起始位置，起吊夯锤夯击地基，达到设计锤击数后，移动夯锤使将要施工夯点与已施工夯点搭接1/4夯锤底面积后吊起夯锤进行夯击。 重复上述步骤直到覆盖式夯完所有夯区。
⑥、场地平整：满夯完成后，将场推平，测量夯后场地标高。（见图1）
4、2强夯处理地基的保证措施
4.2.1质量保证
1） 质量控制要点。a. 开夯前应检查夯锤重量和落距，以确保单击夯击能符合设计要求。b. 在每遍点夯前，应对夯点位置进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏位或漏夯应及时补夯。c. 按设计要点检查每个夯点的夯击次数和最后两击的平均夯沉量。
d. 施工过程中及时检查各项测试数据（ 如夯沉量、地面隆起量） 和
施工记录。
2） 质量保证措施。a. 测放的夯点位置，用明显的标志标出夯位中心点，并用白灰粉撒出夯位轮廓线。b. 如施工中发现锤偏离坑中心，应立即调整对中，夯击后如发现坑底歪斜较大，需及时用填料将坑底垫平后，方可继续夯击。c. 密切注意异常现象，对夯沉量异常、夯锤反弹、地表隆起要加强监测，如实记录，并及时上报，研究解决办法。
4.2.2 安全保证
1） 强夯机组选派经验丰富的吊车司机担任机长，且必须持证上岗。2） 施工场地必须平整压实，保证吊车行走安全。3） 配备高质量门架，以保证机械稳定性。4） 夯锤起吊前，先进行稳锤。5）夯锤起吊过程中，密切注视桅杆、门架、鹅头的稳定情况。6） 高能级强夯严禁夜间施工，在大风、大雾视线不清的情况下禁止施工。
4.3强夯检测和评价
为了检验强夯的加固及处理液化效果，强夯后15d检测单位对强夯区域进行了平板载荷试验，土工取样试验，标准贯入实验、重型（Ⅱ）动力触探实验。
（1）检测方法
①平板载荷试验
现场采用D=1000mm2压板，慢速维持荷载法，千斤顶分九级加荷，压板埋置深度在设计基础底版下约0.10m，在荷载板上对称安置四个百分表观察地基土沉降量及各级荷载相对稳定情况。静载点主要布置于独立基础部分场地，共进行6个检测点载荷试验，以评价夯后地基的承载力。
②土工取样试验
现场使用XY-1型工程钻机，采用φ110钻具开孔，在8m深度范围内进行取芯钻进。在钻孔中采用重锤击入法采取原状土样送试验室进行土工试验。取样主要在填土中进行，测试指标主要有地基土的压缩模量、天然含水量、孔隙比，抗剪强度及浅层土的渗透系数等指标。取土样孔主要布置于独立基础部分。
③标准贯入试验
现场使用XY—1型工程钻机，采用标准贯入器、穿心锤重63.5kg，自由落距76cm，标贯试验的试验间距为1.0m，整个场地内均有布置，以评价夯前、夯后地基土承载力等力学指标，并判断水下砂土的液化情况。
④重型（Ⅱ）动力触探试验
现成使用XY-1型工程钻孔，采用重型动力触探头，穿心锤重63.5kg，自由落距76cm，整个场地内均有布置。在夯前、夯后布置6个和12个检测点以评价地基土均匀性，并评价填土的承载力。
（2）检测结果评定
. 试验结果采用平板载荷试验、土工取样试验、标准贯入试验、重型（Ⅱ）动力触探试验
等成果综合评价各个检测点的检测指标。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-94），评价岩土参数标准值，检测结果见下表4：
由表3说明：经强夯处理后的地基承载力满足设计院要求。
5.结束语
（1）影响强夯有效加固深度的因素很多，除了夯击能量外，还同土的阻尼性质、夯锤的形状、锤底的单位压力、土层孔隙中存在的气体和空气，不同土层的埋藏条件，地下水位状况、夯击次数等不同有关，因此，目前还没有任何一种计算方法可精确地计算出各种不同地质条件下的强夯影响深度。强夯法的有效加固深度应根据当地经验并经现场试夯确定，试夯及试夯检验是强夯施工中确定夯击能量、夯击次数、夯击遍数及间歇时间的关键工序。
（2）由于在相同的夯击能下，底面较小的夯锤其有效影响深度较深。针对我国施工机械起吊能力一般较小的现状，采用铸铁夯锤可在不加大起吊重量与起吊高度的条件下，提高夯击效果与增大加固深度。应优先选用铸铁夯锤，在条件所限的情况下，可在钢壳内填充混凝土制成夯锤。此外，夯锤形状的合理与否，在一定程度上也会影响夯击效果。由于夯锤在起吊时会发生旋转，因此采用圆形夯锤才能保证前后几次夯击的夯坑重合。
（3）随着工程建设的加大，对于地基的处理，应用强夯法施工经济合理。强夯法以其施工设备和工艺简单、加固效果良好、质量可靠、造价较低的优势必将得到更广泛的应用。
参考文献
[1]任新红 强夯法加固地基的机理探讨 路基工程 2007
[2]杨怀安 强夯法的技术设计 建筑工人 2007.3，8～10
[3]CECS 279∶2010，强夯地基处理技术规程.
【关键词】地基加固 强夯法 施工 质量检验
1.引言
强夯法又称动力固结法，是利用起重机械吊起重锤（一般有100、120、160、250KN等几种）至某一高度（常用8、10、13、18、20、25m）后，使重锤自由下落，给地基土以强大的冲击力，使得土体产生瞬间变形，迫使土体局部液化、土层空隙率减小，空隙水和气体溢出，使得土粒重新排布达到固结。从而提高地基承载力。此法目前被国内外广泛使用。
2.工程概况
某水厂二期扩建工程中有两座沉淀池与一座恒速滤池；两座沉淀池，左右并开，全长95.77m，底宽55.8m。施工面积为5344m2。设计底标高为+17.00～ +20.50。恒速滤池全长49.4m，底宽43.0m。施工面积为2124m2。设计底标高为12.67～ +20.17。鱼塘清理完毕后沉淀池原始地面平均标高为：+11.48，恒速滤池为：+11.65。根据设计要求，回填土高度为：沉淀池回填至18.000标高（黄基），回填高度为6.52m，恒速滤池回填至16.5标高，回填高度为4.85m。由于施工所在地部分为一片鱼塘，又紧靠东江，地下水位较高，地下水稳定埋深为0.0～2.0m，且受大气降水影响明显。清除淤泥后，根据地质勘察报告，该场地自上而下各土层的名称及力学性能指标如表3.地基处理方案的确定
为确保沉淀池与恒速滤池施工质量，虽然在选用填土材料及分层回填、压实等采取相应措施后，但机械碾压后填层土的检测表明，粘土的压缩系数尽管已达到0.9，但其空隙比只达到0.6，承载力仅为13.5MPa，不能满足大于150MPa的设计要求，加之原地基底还有淤泥质粉质粘土软弱层；为提高天然地基的承载力和减少沉降量，经各种方案比较，决定采取强夯法对两座池地基进行加固。
4.强夯加固地基施工
4.1强夯施工
①布置第一遍夯点：在将要进行强夯的区域，按图5×5m正方形布置夯点。
②、第一遍点夯施工：按工作面组织好机械的夯击区域和先后顺序，先从上图点夯平面布置图右侧开始，行走强夯机械到位，转动机身和调节臂杆使夯锤对正夯点，然后吊起强夯锤夯击地基，重复上述步骤夯击同一夯点，一直达到收锤标准后，再移动机械到下一夯点进行施工，直至完成第一遍点夯的全部夯点。
点夯夯击前，测量夯点地面标高和锤顶标高，当夯锤夯击下落后，再次通过水准仪测量锤顶标高，以记录每一锤和每一击的夯沉量，测量时应测锤中心标高。
③、布置第二遍夯点：在第一遍点夯○形成的四个相邻夯点的对角线相交处，用红色塑料袋布置5×5m等腰三角形夯点。
④、第二遍点夯施工：第二遍点夯的施工要点与第一遍完全相同。
⑤、满夯：点夯完成后，将场地整平后进行满夯。满夯时，强夯机到预定位置，调节好夯击能后，转动机身和调节臂杆使夯锤对正起始位置，起吊夯锤夯击地基，达到设计锤击数后，移动夯锤使将要施工夯点与已施工夯点搭接1/4夯锤底面积后吊起夯锤进行夯击。 重复上述步骤直到覆盖式夯完所有夯区。
⑥、场地平整：满夯完成后，将场推平，测量夯后场地标高。（见图1）
4、2强夯处理地基的保证措施
4.2.1质量保证
1） 质量控制要点。a. 开夯前应检查夯锤重量和落距，以确保单击夯击能符合设计要求。b. 在每遍点夯前，应对夯点位置进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏位或漏夯应及时补夯。c. 按设计要点检查每个夯点的夯击次数和最后两击的平均夯沉量。
d. 施工过程中及时检查各项测试数据（ 如夯沉量、地面隆起量） 和
施工记录。
2） 质量保证措施。a. 测放的夯点位置，用明显的标志标出夯位中心点，并用白灰粉撒出夯位轮廓线。b. 如施工中发现锤偏离坑中心，应立即调整对中，夯击后如发现坑底歪斜较大，需及时用填料将坑底垫平后，方可继续夯击。c. 密切注意异常现象，对夯沉量异常、夯锤反弹、地表隆起要加强监测，如实记录，并及时上报，研究解决办法。
4.2.2 安全保证
1） 强夯机组选派经验丰富的吊车司机担任机长，且必须持证上岗。2） 施工场地必须平整压实，保证吊车行走安全。3） 配备高质量门架，以保证机械稳定性。4） 夯锤起吊前，先进行稳锤。5）夯锤起吊过程中，密切注视桅杆、门架、鹅头的稳定情况。6） 高能级强夯严禁夜间施工，在大风、大雾视线不清的情况下禁止施工。
4.3强夯检测和评价
为了检验强夯的加固及处理液化效果，强夯后15d检测单位对强夯区域进行了平板载荷试验，土工取样试验，标准贯入实验、重型（Ⅱ）动力触探实验。
（1）检测方法
①平板载荷试验
现场采用D=1000mm2压板，慢速维持荷载法，千斤顶分九级加荷，压板埋置深度在设计基础底版下约0.10m，在荷载板上对称安置四个百分表观察地基土沉降量及各级荷载相对稳定情况。静载点主要布置于独立基础部分场地，共进行6个检测点载荷试验，以评价夯后地基的承载力。
②土工取样试验
现场使用XY-1型工程钻机，采用φ110钻具开孔，在8m深度范围内进行取芯钻进。在钻孔中采用重锤击入法采取原状土样送试验室进行土工试验。取样主要在填土中进行，测试指标主要有地基土的压缩模量、天然含水量、孔隙比，抗剪强度及浅层土的渗透系数等指标。取土样孔主要布置于独立基础部分。
③标准贯入试验
现场使用XY—1型工程钻机，采用标准贯入器、穿心锤重63.5kg，自由落距76cm，标贯试验的试验间距为1.0m，整个场地内均有布置，以评价夯前、夯后地基土承载力等力学指标，并判断水下砂土的液化情况。
④重型（Ⅱ）动力触探试验
现成使用XY-1型工程钻孔，采用重型动力触探头，穿心锤重63.5kg，自由落距76cm，整个场地内均有布置。在夯前、夯后布置6个和12个检测点以评价地基土均匀性，并评价填土的承载力。
（2）检测结果评定
. 试验结果采用平板载荷试验、土工取样试验、标准贯入试验、重型（Ⅱ）动力触探试验
等成果综合评价各个检测点的检测指标。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-94），评价岩土参数标准值，检测结果见下表4：
由表3说明：经强夯处理后的地基承载力满足设计院要求。
5.结束语
（1）影响强夯有效加固深度的因素很多，除了夯击能量外，还同土的阻尼性质、夯锤的形状、锤底的单位压力、土层孔隙中存在的气体和空气，不同土层的埋藏条件，地下水位状况、夯击次数等不同有关，因此，目前还没有任何一种计算方法可精确地计算出各种不同地质条件下的强夯影响深度。强夯法的有效加固深度应根据当地经验并经现场试夯确定，试夯及试夯检验是强夯施工中确定夯击能量、夯击次数、夯击遍数及间歇时间的关键工序。
（2）由于在相同的夯击能下，底面较小的夯锤其有效影响深度较深。针对我国施工机械起吊能力一般较小的现状，采用铸铁夯锤可在不加大起吊重量与起吊高度的条件下，提高夯击效果与增大加固深度。应优先选用铸铁夯锤，在条件所限的情况下，可在钢壳内填充混凝土制成夯锤。此外，夯锤形状的合理与否，在一定程度上也会影响夯击效果。由于夯锤在起吊时会发生旋转，因此采用圆形夯锤才能保证前后几次夯击的夯坑重合。
（3）随着工程建设的加大，对于地基的处理，应用强夯法施工经济合理。强夯法以其施工设备和工艺简单、加固效果良好、质量可靠、造价较低的优势必将得到更广泛的应用。
参考文献
[1]任新红 强夯法加固地基的机理探讨 路基工程 2007
[2]杨怀安 强夯法的技术设计 建筑工人 2007.3，8～10
[3]CECS 279∶2010，强夯地基处理技术规程.