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摘要： 在工程项目建设中，由于场地土类型为素填土及杂填土，土层厚度大，结构松散、不均匀，不宜作天然地基使用，为保证地基质量，采用强夯法。
关键词： 强夯；特点；技术应用
中图分类号：NT 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0310131－01
1 强夯法的原理和适用范围
强夯法处理地基是六十年代由法国Menard公司首创的，该方法利用夯锤自由下落产生的冲击能和振动反复夯击地基土，从而提高地基土的承载力，降低地基土的压缩性，消除湿陷性土的湿陷性和砂土的液化。
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和黏性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基，当其用于饱和软黏土地基处理时尽可能采用低能量夯或其他排水方法相结合的方案进行强夯地基处理。
2 强夯技术的特点
1）适用各类土层：可以用于加固各类砂性土、粉土、一般粘性土、黄土、人工填土，特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料组成的杂填土，结合其它技术措施亦可用于加固软土地基。2）应用范围广泛：可应用于工业厂房、民用建筑、设备基础、油罐、堆场、公路、铁道、桥梁、机场跑道、港口码头等工程的地基加固。3）加固效果显著：地基经强夯处理后，可明显提高地基承载力、压缩模；量。增加干容重，减少孔隙比，降低压缩系数，增加场地均匀性，消除湿陷性、膨胀性，防止振动液化。地基经强夯加固处理后，除含水量过高的软粘土外，一般能量强夯处理深度在6-8m。4）有效加固深度：单层8000kN.m高能级强夯处理深度达12m，多层强夯处理深度可达24-54m，一般能量强夯处理深度在6-8m。5）施工机具简单：强夯机具主要为履带式起重机。当起吊能力有限时可辅以龙门式起落架或其他设施，加上自动脱钩装置。6）节省材料：一般的强夯处理是将原状土施以能量，无需添加建筑材料，从而节约了建筑材料的购置、运输、打入地下的施工费用，大大缩短了施工周期。7）节省工程造价：由于强夯工艺无需建筑材料，节省了建筑材料的购置、运输、制作、打入费用，除消耗少量油料外，没有其它消耗，因此工艺价格低廉。8）施工快捷：只要工艺适合，强夯工艺无需建筑材料的制作，打入时间，其施工周期最短，特别是对粗颗粒非饱和土的强夯，周期更短，一般与挤密碎石桩、分层碾压、直接采用灌注桩方案比较更为快捷，因此间接经济效益更为显著。
3 强夯法加固地基的质量检验
1）标准：根据国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
（GB50202-2002），强夯地基质量检验应符合其标准。2）强夯检测时间：强夯处理后的地基竣工验收承载力检测，应在施工结束后间隔一定时间内进行，对于碎石土和砂土地基，其间隔时间可取7-14d，对粉土和黏性土地基可取14-28d，强夯置换地基间隔时间可取28d。3）检测方法：承载力检测包括原位测试和室内土工试验，原位测试常用的方法有载荷试验、动力触探试验、标准贯入试验、静力触探试验、波速测试等。
载荷试验适用于强夯地基；对于简单场地上的一般建筑物，每栋建筑地基的荷载试验检测点不少于3点，对于复杂场地或重要建筑地基应增加检测点数。
动力触探试验，适用于杂填土地基的强夯检测及承载力与密度随深度的变化关系。
标准贯入试验、静力触探试验适用于一般黏性土、粉土地基或素填土地基强夯后的地基检测，也适合于判别强夯后地基土（砂土、粉土）液化的可能性。
波速测试，可采用瑞利波对夯前、夯后地基土vs值的变化进行检测，可判别强夯后哪个位置vs值较低，以确定夯击效果差的位置。
4 强夯技术在瓮福25万吨/年硫铵工程项目地基处理中的应用
4.1 场地概况
瓮福25万吨/年硫铵工程位于瓮福磷肥厂之北，距瓮福磷肥厂约30m，占地面积15000m2。该工程建设场地地貌属岩溶丘陵地貌单元，整体呈西高东低之势，场地分台阶进行了平整，标高分别为933.56～923.77m，场地最大高差9.79m。
整个场地大部为回填场地，回填土类型有两种：1）素填土：为场地近期平场回填，主要成分为粘土，并夹有少量中风化碎石角砾，其中粘土占80%以上，厚度1.5～6.5m；根据地勘报告，该土层结构松散，不能作天然地基使用。2）杂填土：为1996年回填，回填时间已达10年以上，主要成分为中风化块石、建筑垃圾及少量粘土，其中块石占70%以上，厚度0～14.4m。根据地勘报告，该土层颗粒成分及密实度不均匀，不宜作天然地基使用。
4.2 强夯要求
根据瓮福25万吨/年硫铵工程地基处理方案会议纪要精神，对本项目地基处理有如下要求：
对场地回填土采用强夯处理。在图中装置范围内，包括管廊、栈桥等区域，采用6000kN.m点夯，要求强夯影响深度达到9.0m，承载力特征值达到180kPa。
具体要求：对880、832、835工号，采用满夯1000kN.m，要求强夯影响深度达到6米，承载力特征值达到150KPa。
831、842A/B、834及新建装置区的管廊区域先挖除表面杂填土800mm，然后按上述要求强夯，夯击后的柱下凹坑用砂石回填，并继续夯实，其基础采用天然地基。
4.3 强夯施工方案
强夯施工按下列步骤进行：
1）清理并平整施工场地；2）标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；3）起重机就位，使夯锤对准夯点位置；4）测量夯前锤顶高程；5）将夯锤起吊到预定高度，自动脱钩装置开启，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程．若发现因坑底倾斜而造成歪斜时，应及时将坑底整平；6）重复步骤5）按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；7）换夯点重复步骤3）～6），完成第一遍全部夯点的夯击；8）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；9）在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
4.4 强夯质量检验
该工程的强夯质量检验采用了静载试验进行了检测，检测结果为：
1）经试验，强夯地基各测点静载试验承载力特征值为158kPa～210kPa，取平均值为184kPa，变形模量范围值为7.0～8.0MPa，平均值为7.5MPa。2）基础施工过程中的地基持力层标高控制应不大于1.8m。开挖地基经验槽后应即时封闭。3）该场地施工强夯处理后经抽样检测其承载力、变形模量及影响深度，满足设计要求，可进行下一道工序施工。
5 结语
通过该工程的实践，充分说明处理杂填土及素填土场地，采用强夯法是地基处理适合的方案。1）根据静载试验结果显示，处理后的地基强度、变形、加固深度及地基的均匀性均已满足设计要求；2）采用强夯不仅节约了“三材”，而且就地取材直接回填大大降低了成本；3）强夯施工简单、技术单一，速度快，质量容易保证，施工周期短；4）由于场地进行了强夯处理，基础可按天然地基进行设计，而且也为今后装置技术改造、设备的扩大更新创造了良好的地基环境。
关键词： 强夯；特点；技术应用
中图分类号：NT 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0310131－01
1 强夯法的原理和适用范围
强夯法处理地基是六十年代由法国Menard公司首创的，该方法利用夯锤自由下落产生的冲击能和振动反复夯击地基土，从而提高地基土的承载力，降低地基土的压缩性，消除湿陷性土的湿陷性和砂土的液化。
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和黏性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基，当其用于饱和软黏土地基处理时尽可能采用低能量夯或其他排水方法相结合的方案进行强夯地基处理。
2 强夯技术的特点
1）适用各类土层：可以用于加固各类砂性土、粉土、一般粘性土、黄土、人工填土，特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料组成的杂填土，结合其它技术措施亦可用于加固软土地基。2）应用范围广泛：可应用于工业厂房、民用建筑、设备基础、油罐、堆场、公路、铁道、桥梁、机场跑道、港口码头等工程的地基加固。3）加固效果显著：地基经强夯处理后，可明显提高地基承载力、压缩模；量。增加干容重，减少孔隙比，降低压缩系数，增加场地均匀性，消除湿陷性、膨胀性，防止振动液化。地基经强夯加固处理后，除含水量过高的软粘土外，一般能量强夯处理深度在6-8m。4）有效加固深度：单层8000kN.m高能级强夯处理深度达12m，多层强夯处理深度可达24-54m，一般能量强夯处理深度在6-8m。5）施工机具简单：强夯机具主要为履带式起重机。当起吊能力有限时可辅以龙门式起落架或其他设施，加上自动脱钩装置。6）节省材料：一般的强夯处理是将原状土施以能量，无需添加建筑材料，从而节约了建筑材料的购置、运输、打入地下的施工费用，大大缩短了施工周期。7）节省工程造价：由于强夯工艺无需建筑材料，节省了建筑材料的购置、运输、制作、打入费用，除消耗少量油料外，没有其它消耗，因此工艺价格低廉。8）施工快捷：只要工艺适合，强夯工艺无需建筑材料的制作，打入时间，其施工周期最短，特别是对粗颗粒非饱和土的强夯，周期更短，一般与挤密碎石桩、分层碾压、直接采用灌注桩方案比较更为快捷，因此间接经济效益更为显著。
3 强夯法加固地基的质量检验
1）标准：根据国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
（GB50202-2002），强夯地基质量检验应符合其标准。2）强夯检测时间：强夯处理后的地基竣工验收承载力检测，应在施工结束后间隔一定时间内进行，对于碎石土和砂土地基，其间隔时间可取7-14d，对粉土和黏性土地基可取14-28d，强夯置换地基间隔时间可取28d。3）检测方法：承载力检测包括原位测试和室内土工试验，原位测试常用的方法有载荷试验、动力触探试验、标准贯入试验、静力触探试验、波速测试等。
载荷试验适用于强夯地基；对于简单场地上的一般建筑物，每栋建筑地基的荷载试验检测点不少于3点，对于复杂场地或重要建筑地基应增加检测点数。
动力触探试验，适用于杂填土地基的强夯检测及承载力与密度随深度的变化关系。
标准贯入试验、静力触探试验适用于一般黏性土、粉土地基或素填土地基强夯后的地基检测，也适合于判别强夯后地基土（砂土、粉土）液化的可能性。
波速测试，可采用瑞利波对夯前、夯后地基土vs值的变化进行检测，可判别强夯后哪个位置vs值较低，以确定夯击效果差的位置。
4 强夯技术在瓮福25万吨/年硫铵工程项目地基处理中的应用
4.1 场地概况
瓮福25万吨/年硫铵工程位于瓮福磷肥厂之北，距瓮福磷肥厂约30m，占地面积15000m2。该工程建设场地地貌属岩溶丘陵地貌单元，整体呈西高东低之势，场地分台阶进行了平整，标高分别为933.56～923.77m，场地最大高差9.79m。
整个场地大部为回填场地，回填土类型有两种：1）素填土：为场地近期平场回填，主要成分为粘土，并夹有少量中风化碎石角砾，其中粘土占80%以上，厚度1.5～6.5m；根据地勘报告，该土层结构松散，不能作天然地基使用。2）杂填土：为1996年回填，回填时间已达10年以上，主要成分为中风化块石、建筑垃圾及少量粘土，其中块石占70%以上，厚度0～14.4m。根据地勘报告，该土层颗粒成分及密实度不均匀，不宜作天然地基使用。
4.2 强夯要求
根据瓮福25万吨/年硫铵工程地基处理方案会议纪要精神，对本项目地基处理有如下要求：
对场地回填土采用强夯处理。在图中装置范围内，包括管廊、栈桥等区域，采用6000kN.m点夯，要求强夯影响深度达到9.0m，承载力特征值达到180kPa。
具体要求：对880、832、835工号，采用满夯1000kN.m，要求强夯影响深度达到6米，承载力特征值达到150KPa。
831、842A/B、834及新建装置区的管廊区域先挖除表面杂填土800mm，然后按上述要求强夯，夯击后的柱下凹坑用砂石回填，并继续夯实，其基础采用天然地基。
4.3 强夯施工方案
强夯施工按下列步骤进行：
1）清理并平整施工场地；2）标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；3）起重机就位，使夯锤对准夯点位置；4）测量夯前锤顶高程；5）将夯锤起吊到预定高度，自动脱钩装置开启，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程．若发现因坑底倾斜而造成歪斜时，应及时将坑底整平；6）重复步骤5）按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；7）换夯点重复步骤3）～6），完成第一遍全部夯点的夯击；8）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；9）在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
4.4 强夯质量检验
该工程的强夯质量检验采用了静载试验进行了检测，检测结果为：
1）经试验，强夯地基各测点静载试验承载力特征值为158kPa～210kPa，取平均值为184kPa，变形模量范围值为7.0～8.0MPa，平均值为7.5MPa。2）基础施工过程中的地基持力层标高控制应不大于1.8m。开挖地基经验槽后应即时封闭。3）该场地施工强夯处理后经抽样检测其承载力、变形模量及影响深度，满足设计要求，可进行下一道工序施工。
5 结语
通过该工程的实践，充分说明处理杂填土及素填土场地，采用强夯法是地基处理适合的方案。1）根据静载试验结果显示，处理后的地基强度、变形、加固深度及地基的均匀性均已满足设计要求；2）采用强夯不仅节约了“三材”，而且就地取材直接回填大大降低了成本；3）强夯施工简单、技术单一，速度快，质量容易保证，施工周期短；4）由于场地进行了强夯处理，基础可按天然地基进行设计，而且也为今后装置技术改造、设备的扩大更新创造了良好的地基环境。