潘 雪

（廣州市番禺區(qū)地方公路管理總站，廣東 廣州 511400）

強夯法施工在深填方地基處理中的應用

潘 雪

（廣州市番禺區(qū)地方公路管理總站，廣東 廣州 511400）

文章主要介紹強夯法施工在深填方地基處理中的應用，并對強夯法施工代替以往分層碾壓施工帶來的優(yōu)勢和經濟效益進行分析。

強夯法施工機理；強夯法施工工藝流程；地基處理；應用

強夯法施工常用于建設工程的軟弱地基處理，震動和噪音污染大，而市政工程多分布在市區(qū)，人口密集、建筑物、構筑物、地下管線眾多等特點，因此強夯在市政工程施工中的大范圍應用并不多見。我單位施工的某市奧體中心周邊配套市政工程中的一部分。主要工程特點是：大面積高填方，建筑垃圾、雜填土、湖底亞粘土等組成的混合填料，粒徑不能滿足分層填筑和碾壓填料粒徑要求。分層填筑厚度不易控制、碾壓困難等。

1 強夯法施工機理

強夯法即強力夯實法，又稱動力固結法，是利用大型履帶式起重機將8～40 t的重錘從6～40 m高度自由落下，對土體進行強力夯實。強夯法加固地基的機理就是在極短的時間內對地基土體施加一巨大的沖擊能量（一般而言此沖擊能量不小于80 t·m）。強夯加固的對象是土體，土體本身的特征是決定強夯加固質量的重要因素。

2 強夯法施工工藝流程

施工方案初步論證→根據經驗值估算施工參數→確定夯機、夯錘的型號和規(guī)格→夯機進場、安裝、調試→試夯→計算施工參數→測量、放出夯點點位→測量夯錘頂標高→吊錘夯擊→測每→擊夯沉量→貫入度滿足要求→移機至下→點夯擊→完成區(qū)域夯點施工→推平夯坑→最后低錘滿夯→試驗檢測。

3 強夯法施工的應用

3.1 施工參數

目前的研究水平對于強夯還沒有成熟的理論依據和設計方案，只能根據強夯地基處理的經驗值估算強夯填筑施工的各種參數，然后進行試夯，確定強夯工藝的適用性和處理效果，對各種估算的參數進行修正，為大面積施工提供切實可用的參數。

（1）夯機、夯錘的技術參數。強夯夯錘底面積的大小，一是與起重機本身的能力有關，底面積過大，受設備撥桿起吊角度的限制；二是與待加固地基土體類型有關。根據傳統(tǒng)經驗對于砂質土和碎石填土等粗粒采用小底面積2～4 m2夯錘，對于粘性土采用3～4 m的夯錘，對于淤泥質土采用4～6 m2的大底面積夯錘。究其原因，認為對于淤泥土，若采用小面積夯錘會發(fā)生入土過深從而吸錘，造成起錘困難，而在粗粒土中則影響不大。本工程中依據土質為雜填土確定夯錘錘底面積采用 4m2經現場實踐能達到相應效果。事實上，夯錘底面積的大小直接決定著夯錘著地時的動壓力或稱沖擊壓力，進而決定著強夯的加固深度。

（2）填筑厚度。待加固的土體，所受應力除本身自重應力以外。唯一的外應力便是夯錘的打擊力。梅納公式H＝式中H為加固影響深度（m）；W為夯錘重（t）；h為夯錘下落的高度（m）。而影響深度，概念較為廣泛，土體的強度指標亦可提高，也可降低，只要土體的特征有所變化均可理解為受其影響。對工程而言，還必須滿足設計要求的強度指標，否則談不上加固。只有加固了的土體深度才可理解為加固深度。該路基填筑厚度5～11.5 m，設計密實度95%，為便于施工盡可能減少降水對施工的影響采用分層、分段填筑強夯，填筑厚度≥6 m，用100 t·m夯擊能分2層或3層進行強夯。每層填筑厚度約為3.0～4 m，符合規(guī)范和經驗值要求；填筑厚度≤6 m，用200 t·m夯擊能按1層強夯。

（3）夯擊能。強夯施工的夯擊能量是根據要求加固的深度確定，一般能量在100～600 t·m，在試夯前根據規(guī)范和經驗值進行預估，100 t·m的夯擊能可以加固深度h＝4～5 m深的各類填料，200 t·m 的夯擊能可以加固深度h＝6～7 m深的各類填料。

（4）夯點位布置。點夯擊數一般是梅花布點。夯擊次數和滿夯遍數根據設計密實度要求、現場試夯和夯填土的性質確定。

（5）試夯。取8個夯點試夯，夯擊能100 t·m四個點，夯擊能 200 t·m四個點，都是在 6～8擊后平均貫入度小于5era，強夯施工的主要技術控制。

（6）檢驗參數?？刂谱詈髢蓳舻钠骄炄攵刃∮?5 cm，否則追加1～2擊；夯坑周圍地面不應發(fā)生過大的隆起。

3.2 施工方法

（1）為便于強夯，施工放線預先設置施工用測量坐標點和水準高程點。

（2）技術交底，施工前項目部技術負責人向各有關人員進行技術交底，其內容包括：施工參數、技術要求、質量標準、施工步驟方法、有關設計圖紙、測量依據、施工規(guī)程、規(guī)范等。

（3）開夯前標定夯錘的重量，檢查夯錘落距，以確保單擊夯擊能量符合要求。

通過社區(qū)居民參與特許經營、保護管理、就業(yè)培訓和產業(yè)引導等制度，形成以國家森林公園自我保護為前提，以旅游服務帶動社區(qū)共同發(fā)展，增強“反哺能力”（圖 1）[3]。

（4）測量、布置夯點，4×4 m梅花布點，夯機、夯錘就位，相鄰機組最小安全操作距離≥30 m。

（5）技術員指揮夯機啟動，吊起夯錘達方案確定高度（h＝7 m），夯錘脫鉤、夯擊，因夯坑較深造成拔錘困難時，先進行試吊，待松動后，再正式起吊，防止夯機超負荷運轉發(fā)生傾覆。

（6）再吊起夯錘達方案確定高度（h＝7 m），施夯發(fā)現夯錘歪斜，及時將坑底整平，隨時檢查每個夯點的夯擊次數和每擊的沉降量，發(fā)現偏差和漏夯及時糾正。

（7）點夯6次（擊）后對比6擊前、后的貫入度，若最后兩擊的平均貫入度小于 5 m，則夯點合格，可進行下一夯點的強夯，否則追加1～2擊；夯機轉移時起錘高度≤0.5 m，機組其他人員跟機觀察地面情況，發(fā)現異常，立即停車處理。

（8）點夯完成后。交驗施工記錄，用推土機推平夯坑；低錘滿夯，10 t夯錘，起吊高度變小（h＝5 m）。若8擊后，最后兩擊貫入度參數仍不能滿足要求，要重新試夯、重新確定施工參數。

3.3 夯后檢測

承載力檢驗采用靜載荷試驗（彎沉試驗），加固深度采用標準貫入試驗。

4 強夯法施工相對分層碾壓施工的優(yōu)勢和特點

4.1 適用于各類土層

4.2 效果顯著

填土經強夯處理后，可明顯提高土體承載力、增加干密度、預防不均勻沉降。增加場地均勻性，消除濕陷性、膨脹性，防止振動液化。

4.3 施工機具簡單

強夯機具主要為履帶式起重機。當起吊能力有限時，可輔以龍門架等設施。

4.4 施工快捷

只要工藝適合，特別是對粗顆粒非飽和土的強夯，周期更短。但為避免碾壓施工質量隱患，在常規(guī)的分層碾壓施工中攤鋪厚度一直是個難以控制的施工環(huán)節(jié)，往往超出規(guī)范控制厚度造成質量隱患。強夯施工攤鋪厚度增加，攤鋪層數大量減少，攤鋪厚度很容易控制，減少了質量隱患。

4.5 節(jié)約造價

（1）強夯填土，夯擊能200 t·m，10夯點內7擊，6.11元/m2，100 t·m低錘滿拍7.25元/m2，推土機推平2.8/m2，每層厚度3.5 m，完成合格產品施工成本綜合單價3.9/m2。

（2）壓路機震動碾壓填土，碾壓4.02元/m3。推土機推平0.28元/m3，每層厚度0.3 m，完成合格產品施工成本綜合單價4.95 元/m3。

（3）強夯填土比傳統(tǒng)的碾壓填土節(jié)約直接費用1.05元/m3。

5 強夯施工的缺陷及應對措施

5.1 周邊環(huán)境制約大

強夯對地面的震動很大，對周邊的建筑物、構筑物擾動大，容易形成安全隱患，《公路路基施工技術規(guī)范》規(guī)定“建筑物、構筑物與強夯現場安全距離為15 m”；另外，強夯很容易形成噪聲污染。因此，在進行強夯施工前必須進行現場調研，確認進行強夯施工的周邊環(huán)境。

5.2 天氣因素影響大

強夯施工填料攤鋪厚度較大（一般3 m以上），一旦出現雨雪天氣，填料不易晾曬，從而導致含水量大而無法強夯；若正在點夯施工還容易造成點坑積水，影響強夯施工進度和質量。為此，施工組織時要盡可能避開當地雨季施工，在施工過程中密切關注天氣變化，適當安排施工進度，盡可能減少雨雪天氣對強夯施工的影響和干擾。

6 結束語

該工程已通過驗收交工，并經過了一個雨季，整個填筑場地的整體穩(wěn)定性、剛度、強度滿足設計要求。因此，市政工程在大面積高填方、混合填料、分層碾壓厚度不易控制的情況下采用強夯法進行填筑施工，能保證施工質量，縮短工期，節(jié)約投資。

The Dynamic Compaction Method Construction’s Application in Deep Embankment Treatment

Pan Xue

This paper mainly describes the dynamic compaction method construction’s application in deep embankment treatment, and analyzes the advantages and economic benefits of dynamic compaction method construction replacing the previous hierarchical consolidating and rolling construction.

mechanism; dynamic consolidation construction process; foundation treatment; application

TU472.3

A

1000－8136（2011）03－0053－02