【摘要】強(qiáng)夯法是加固地基的一種有效方法，常用來(lái)加固濕陷性黃土、碎石土、砂土、粘性土、雜填土等各類(lèi)地基?，F(xiàn)以中國(guó)石油慶陽(yáng)石化分公司270萬(wàn)噸/年煉油搬遷改造集中加工項(xiàng)目中401單元污水處理場(chǎng)為例，對(duì)強(qiáng)夯法地基處理中易碰到的問(wèn)題和采取的措施進(jìn)行闡述、進(jìn)一步說(shuō)明強(qiáng)夯法地基處理在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】強(qiáng)夯；地基處理；應(yīng)用；濕陷性黃土

1、前言

強(qiáng)夯法又稱(chēng)動(dòng)力固結(jié)法或動(dòng)力壓實(shí)法，是將很重的夯錘（一般為100～400KN，目前國(guó)外最重已達(dá)到了2000KN）從高處自由落下（落距一般為6～40m）給地基以沖擊力和振動(dòng)，從而提高地基土的強(qiáng)度并降低其壓縮性。強(qiáng)夯法在開(kāi)始時(shí)僅用于加固砂土和碎石地基土，經(jīng)過(guò)二十幾年來(lái)的應(yīng)用與發(fā)展，它已適用于加固從礫石到粘性土的各類(lèi)地基土。在我省強(qiáng)夯法經(jīng)常用來(lái)加固濕陷性黃土場(chǎng)地，下面就中國(guó)石油慶陽(yáng)石化分公司270萬(wàn)噸/年煉油搬遷改造集中加工項(xiàng)目401單元（污水處理場(chǎng)）這個(gè)工程項(xiàng)目為例來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)明強(qiáng)夯法地基處理的全過(guò)程。

2、概況及設(shè)計(jì)依據(jù)

擬建工程為中國(guó)石油慶陽(yáng)石化分公司270萬(wàn)噸/年煉油搬遷改造集中加工項(xiàng)目401單元（污水處理場(chǎng)），設(shè)計(jì)根據(jù)《巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告》（中國(guó)石油天然氣華東勘察設(shè)計(jì)研究院巖土工程公司2007勘-14）進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，現(xiàn)以401單元化學(xué)水處理站為例說(shuō)明。

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，在本場(chǎng)區(qū)勘探深度范圍內(nèi)，揭露的地層自上而下分述如下：

（1）層：粉質(zhì)粘土（黑壚土 Q4）：該層層厚為 0.40～2.00m，平均厚度為 1.47m；層底標(biāo)高為1350.59～1357.49m。該層因?yàn)榇迕袢⊥?，?748、750、751、752、785 孔處缺失。

（2）層：粉質(zhì)粘土（馬蘭黃土1段 Q3）：該層層厚為 0.20～2.50m，平均厚度為1.94m；層底標(biāo)高為1348.39～1355.64m。該層本區(qū)內(nèi)普遍分布。

（3）層：粉質(zhì)粘土（馬蘭黃土1段 Q3）：該層層厚為 0.20～2.50m，平均厚度為1.94m；層底標(biāo)高為1348.39～1355.64m。該層本區(qū)內(nèi)普遍分布。

（4）層：粉質(zhì)粘土（古土壤1 Q3）：該層層厚為 2.00～3.60m，平均厚度為 2.81m；層底標(biāo)高為1339.20～1346.85m。該層本區(qū)內(nèi)普遍分布。

（5）層：粉質(zhì)粘土（離石黃土1段 Q2）：該層層厚為1.80～4.00m，平均厚度為 2.86m；層底標(biāo)高為1336.50～1343.92m。該層本區(qū)內(nèi)普遍分布。

（6）層：粉質(zhì)粘土（古土壤 2段Q2）：該層層厚為 1.70～3.60m，平均厚度為 2.46m；層底標(biāo)高為1333.78～1341.32m。該層本區(qū)內(nèi)普遍分布。

（7）層：粉質(zhì)粘土（離石黃土 2 段 Q2）：該層層厚為 1.80～3.50m，平均厚度為 2.55m；層底標(biāo)高為1330.98～1338.40m。該層本區(qū)內(nèi)普遍分布。

（8）層：粉質(zhì)粘土（古土壤3段 Q2）：該層層厚為 1.90～3.50m，平均厚度為 2.79m；層底標(biāo)高為1327.93～1335.91m。 該層本區(qū)內(nèi)普遍分布。

（9）層：粉質(zhì)粘土（離石黃土 3段 Q2）：該層層厚為 2.10～4.80m，平均厚度為 3.55m；層底標(biāo)高為1325.88～1332.36m。 該層本區(qū)內(nèi)普遍分布。

（10）層：粉質(zhì)粘土（古土壤4段 Q2）：該層層厚為 2.50～3.80m，平均厚度為3.24m；層底標(biāo)高為1323.15～1325.80m。該層本區(qū)內(nèi)普遍分布。

（11）層：粉質(zhì)粘土（離石黃土4段 Q2）：該層未揭穿，最大揭示厚度為 2.10m。該層本區(qū)內(nèi)普遍分布。

擬建場(chǎng)地地形較開(kāi)闊平緩，場(chǎng)地內(nèi)的濕陷性土層在平面分布不均，厚度變化較大，且同一層土濕陷程度也有很大差異，結(jié)合當(dāng)?shù)匾延械目辈熨Y料，綜合判定擬建場(chǎng)地屬于自重濕陷性-非自重濕陷性場(chǎng)地，濕陷等級(jí)為Ⅰ～Ⅱ級(jí)，黃土濕陷性程度輕微～中等，勘探孔揭示濕陷性土層濕陷性黃土底界埋深基本上小于15m，濕陷性黃土厚度基本上小于5m，場(chǎng)地內(nèi)地層土為中壓縮性土。場(chǎng)地土類(lèi)型：上部10m內(nèi)為中軟土，中軟土～中硬土，下部為中硬土，場(chǎng)地類(lèi)別屬于Ⅱ類(lèi)?？辈靾?chǎng)地內(nèi)地下水埋深 30m左右，且不存在液化土層。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，擬建場(chǎng)地為非自重濕陷性-自重濕陷性場(chǎng)地，濕陷等級(jí)屬于Ⅰ-Ⅱ級(jí)， 壓縮模量Es≥20MPa。

3、地基處理

地基處理采用強(qiáng)夯法處理，處理后地基承載力特征值fak=250kPa

3.1地基加固處理范圍

由各有關(guān)單體設(shè)計(jì)院決定，根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定，強(qiáng)夯范圍原則上寬出裝置邊界線(xiàn)不小于3.0m。

夯擊點(diǎn)平面布置示意圖

3.2地基加固的目的

通過(guò)地基加固處理使建設(shè)場(chǎng)地地基全部或部分消除濕陷性；地基加固處理后地基承載力滿(mǎn)足上部建、構(gòu)筑物的使用要求；地基加固處理后地基變形滿(mǎn)足上部建、構(gòu)筑物的使用要求。

3.3場(chǎng)地處理要求

地基正式處理前應(yīng)先清除地表面的植被并查明場(chǎng)地范圍內(nèi)的地坑、暗井、向陽(yáng)院等不利地下埋設(shè)物，在對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理后方可進(jìn)行正式地基處理。預(yù)處理方法為清除坑內(nèi)雜草及表面土層，分層夯填素土，壓實(shí)系數(shù)不小于0.93，至地面標(biāo)高。

根據(jù)全廠(chǎng)區(qū)豎向設(shè)計(jì)標(biāo)高，各單元場(chǎng)地平整后場(chǎng)地標(biāo)高可高出豎向設(shè)計(jì)標(biāo)高0.50-0.60m。強(qiáng)夯處理后的地面標(biāo)高不宜低于豎向設(shè)計(jì)標(biāo)高以下1.0m。強(qiáng)夯回填土應(yīng)采用素土或石渣。不允許回填淤泥質(zhì)土等軟弱土。

地基處理應(yīng)遵守《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2002及《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》

（下轉(zhuǎn)151頁(yè)）

（上接148頁(yè)）

GB50025-2004中有關(guān)規(guī)定。

3.4地基加固能級(jí)

8000kN·m強(qiáng)夯區(qū)域

采用8000kN·m能級(jí)進(jìn)行強(qiáng)夯擠密加固處理時(shí)，分5遍進(jìn)行。第1、2遍為點(diǎn)夯，夯擊能為8000kN·m，點(diǎn)夯間距7.0m，呈正方形布置。夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)，由現(xiàn)場(chǎng)的試施工確定，一般不宜少于8擊，夯點(diǎn)的收錘標(biāo)準(zhǔn)，以最后兩擊的平均夯擊沉降量小于200mm控制。第3遍為點(diǎn)夯，夯擊能為3000kN·m，點(diǎn)夯間距7.0m，呈正方形布置。夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)，由現(xiàn)場(chǎng)的試施工確定，一般不宜少于6擊，夯點(diǎn)的收錘標(biāo)準(zhǔn)，以最后兩擊的平均夯擊沉降量小于50mm控制。最后采用1500kN·m夯擊能滿(mǎn)夯2遍，每夯點(diǎn)夯擊兩擊，要求夯錘地面積彼此搭接1/3。

設(shè)計(jì)要求加固處理后的地基承載力特征值fak≥250kPa，壓縮模量Es≥20MPa。有效處理深度不小8m。強(qiáng)夯處理后場(chǎng)地地面標(biāo)高不低于設(shè)計(jì)豎向地面標(biāo)高以下1.0m。每遍強(qiáng)夯夯擊的間隔時(shí)間為5～7天；

3.5強(qiáng)夯施工要求

強(qiáng)夯試驗(yàn)施工、強(qiáng)夯施工和地基檢測(cè)期間，施工場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)采取有效排水措施，避免雨水浸泡場(chǎng)地后，減低地基承載力和增加地基變形，影響施工加固效果。

3.6強(qiáng)夯加固地基的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)

地基處理的監(jiān)測(cè)、檢測(cè)應(yīng)由同時(shí)具有勘察甲級(jí)資質(zhì)，建設(shè)部檢測(cè)資質(zhì)和具有類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)巖土公司承擔(dān)。檢測(cè)單位應(yīng)根據(jù)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)提出的地基處理目標(biāo)和地基條件，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)性施工、試夯和整個(gè)地基處理施工過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)；并對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題和異常情況及時(shí)提出處理建議和意見(jiàn)；根據(jù)設(shè)計(jì)要求制定檢測(cè)方案，并根據(jù)監(jiān)測(cè)信息及檢測(cè)結(jié)果綜合評(píng)價(jià)地基處理效果，出具監(jiān)測(cè)、檢測(cè)報(bào)告及結(jié)論，為設(shè)計(jì)、施工參數(shù)修改和調(diào)整提供依據(jù)，以便對(duì)地基處理進(jìn)行過(guò)程控制，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，確保工程質(zhì)量。

3.7其他事項(xiàng)

強(qiáng)夯加固的試夯和試驗(yàn)性施工

根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ 79-2002第6.2.7條的要求，在大面積地基強(qiáng)夯加固處理前必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)、檢測(cè)結(jié)果確定地基處理設(shè)計(jì)和施工參數(shù)，用以指導(dǎo)大面積地基處理施工。

3.8強(qiáng)夯加固試驗(yàn)性施工

進(jìn)行試驗(yàn)性施工，預(yù)知施工中可能出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題，及早提出相應(yīng)解決措施，使大面積施工工期、成本和質(zhì)量處于可控的良好狀態(tài)。

在強(qiáng)夯區(qū)域范圍內(nèi)，分別先進(jìn)行試驗(yàn)性施工，以進(jìn)一步確定一系列設(shè)計(jì)或施工參數(shù)。例如：強(qiáng)夯有效加固深度、夯點(diǎn)間距、夯擊次數(shù)、夯沉量、夯坑回填方式等，經(jīng)確認(rèn)調(diào)整后再進(jìn)行正式施工。試施工區(qū)域在正式施工區(qū)域內(nèi)選擇40m×40m范圍進(jìn)行。