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【摘要】强夯法是加固地基的一种有效方法，常用来加固湿陷性黄土、碎石土、砂土、粘性土、杂填土等各类地基。现以中国石油庆阳石化分公司270万吨/年炼油搬迁改造集中加工项目中401单元污水处理场为例，对强夯法地基处理中易碰到的问题和采取的措施进行阐述、进一步说明强夯法地基处理在实际工程中的应用。
【关键词】强夯；地基处理；应用；湿陷性黄土
1、前言
强夯法又称动力固结法或动力压实法，是将很重的夯锤（一般为100～400KN，目前国外最重已达到了2000KN）从高处自由落下（落距一般为6～40m）给地基以冲击力和振动，从而提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯法在开始时仅用于加固砂土和碎石地基土，经过二十几年来的应用与发展，它已适用于加固从砾石到粘性土的各类地基土。在我省强夯法经常用来加固湿陷性黄土场地，下面就中国石油庆阳石化分公司270万吨/年炼油搬迁改造集中加工项目401单元（污水处理场）这个工程项目为例来简单说明强夯法地基处理的全过程。
2、概况及设计依据
拟建工程为中国石油庆阳石化分公司270万吨/年炼油搬迁改造集中加工项目401单元（污水处理场），设计根据《岩土工程详细勘察报告》（中国石油天然气华东勘察设计研究院岩土工程公司2007勘-14）进行施工图设计，现以401单元化学水处理站为例说明。
根据地质勘察报告，在本场区勘探深度范围内，揭露的地层自上而下分述如下：
（1）層：粉质粘土（黑垆土 Q4）：该层层厚为 0.40～2.00m，平均厚度为 1.47m；层底标高为1350.59～1357.49m。该层因为村民取土，在 748、750、751、752、785 孔处缺失。
（2）层：粉质粘土（马兰黄土1段 Q3）：该层层厚为 0.20～2.50m，平均厚度为1.94m；层底标高为1348.39～1355.64m。该层本区内普遍分布。
（3）层：粉质粘土（马兰黄土1段 Q3）：该层层厚为 0.20～2.50m，平均厚度为1.94m；层底标高为1348.39～1355.64m。该层本区内普遍分布。
（4）层：粉质粘土（古土壤1 Q3）：该层层厚为 2.00～3.60m，平均厚度为 2.81m；层底标高为1339.20～1346.85m。该层本区内普遍分布。
（5）层：粉质粘土（离石黄土1段 Q2）：该层层厚为1.80～4.00m，平均厚度为 2.86m；层底标高为1336.50～1343.92m。该层本区内普遍分布。
（6）层：粉质粘土（古土壤 2段Q2）：该层层厚为 1.70～3.60m，平均厚度为 2.46m；层底标高为1333.78～1341.32m。该层本区内普遍分布。
（7）层：粉质粘土（离石黄土 2 段 Q2）：该层层厚为 1.80～3.50m，平均厚度为 2.55m；层底标高为1330.98～1338.40m。该层本区内普遍分布。
（8）层：粉质粘土（古土壤3段 Q2）：该层层厚为 1.90～3.50m，平均厚度为 2.79m；层底标高为1327.93～1335.91m。 该层本区内普遍分布。
（9）层：粉质粘土（离石黄土 3段 Q2）：该层层厚为 2.10～4.80m，平均厚度为 3.55m；层底标高为1325.88～1332.36m。 该层本区内普遍分布。
（10）层：粉质粘土（古土壤4段 Q2）：该层层厚为 2.50～3.80m，平均厚度为3.24m；层底标高为1323.15～1325.80m。该层本区内普遍分布。
（11）层：粉质粘土（离石黄土4段 Q2）：该层未揭穿，最大揭示厚度为 2.10m。该层本区内普遍分布。
拟建场地地形较开阔平缓，场地内的湿陷性土层在平面分布不均，厚度变化较大，且同一层土湿陷程度也有很大差异，结合当地已有的勘察资料，综合判定拟建场地属于自重湿陷性-非自重湿陷性场地，湿陷等级为Ⅰ～Ⅱ级，黄土湿陷性程度轻微～中等，勘探孔揭示湿陷性土层湿陷性黄土底界埋深基本上小于15m，湿陷性黄土厚度基本上小于5m，场地内地层土为中压缩性土。场地土类型：上部10m内为中软土，中软土～中硬土，下部为中硬土，场地类别属于Ⅱ类。勘察场地内地下水埋深 30m左右，且不存在液化土层。根据地质报告，拟建场地为非自重湿陷性-自重湿陷性场地，湿陷等级属于Ⅰ-Ⅱ级， 压缩模量Es≥20MPa。
3、地基处理
地基处理采用强夯法处理，处理后地基承载力特征值fak=250kPa
3.1地基加固处理范围
由各有关单体设计院决定，根据《湿陷性黄土地区建筑规范》中有关规定，强夯范围原则上宽出装置边界线不小于3.0m。
夯击点平面布置示意图
3.2地基加固的目的
通过地基加固处理使建设场地地基全部或部分消除湿陷性；地基加固处理后地基承载力满足上部建、构筑物的使用要求；地基加固处理后地基变形满足上部建、构筑物的使用要求。
3.3场地处理要求
地基正式处理前应先清除地表面的植被并查明场地范围内的地坑、暗井、向阳院等不利地下埋设物，在对其进行预处理后方可进行正式地基处理。预处理方法为清除坑内杂草及表面土层，分层夯填素土，压实系数不小于0.93，至地面标高。
根据全厂区竖向设计标高，各单元场地平整后场地标高可高出竖向设计标高0.50-0.60m。强夯处理后的地面标高不宜低于竖向设计标高以下1.0m。强夯回填土应采用素土或石渣。不允许回填淤泥质土等软弱土。
地基处理应遵守《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002及《湿陷性黄土地区建筑规范》
（下转151页） （上接148页）
GB50025-2004中有关规定。
3.4地基加固能级
8000kN·m强夯区域
采用8000kN·m能级进行强夯挤密加固处理时，分5遍进行。第1、2遍为点夯，夯击能为8000kN·m，点夯间距7.0m，呈正方形布置。夯点的夯击次数，由现场的试施工确定，一般不宜少于8击，夯点的收锤标准，以最后两击的平均夯击沉降量小于200mm控制。第3遍为点夯，夯击能为3000kN·m，点夯间距7.0m，呈正方形布置。夯点的夯击次数，由现场的试施工确定，一般不宜少于6击，夯点的收锤标准，以最后两击的平均夯击沉降量小于50mm控制。最后采用1500kN·m夯击能满夯2遍，每夯点夯击两击，要求夯锤地面积彼此搭接1/3。
设计要求加固处理后的地基承载力特征值fak≥250kPa，压缩模量Es≥20MPa。有效处理深度不小8m。强夯处理后场地地面标高不低于设计竖向地面标高以下1.0m。每遍强夯夯击的间隔时间为5～7天；
3.5强夯施工要求
强夯试验施工、强夯施工和地基检测期间，施工场地内应采取有效排水措施，避免雨水浸泡场地后，减低地基承载力和增加地基变形，影响施工加固效果。
3.6强夯加固地基的监测和检测
地基处理的监测、检测应由同时具有勘察甲级资质，建设部检测资质和具有类似工程经验的专业岩土公司承担。检测单位应根据本项目设计提出的地基处理目标和地基条件，对现场试验性施工、试夯和整个地基处理施工过程进行动态监测和检测；并对施工过程中出现的技术问题和异常情况及时提出处理建议和意见；根据设计要求制定检测方案，并根据监测信息及检测结果综合评价地基处理效果，出具监测、检测报告及结论，为设计、施工参数修改和调整提供依据，以便对地基处理进行过程控制，满足设计要求，确保工程质量。
3.7其他事项
强夯加固的试夯和试验性施工
根据《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2002第6.2.7条的要求，在大面积地基强夯加固处理前必须进行现场试验，根据现场试验监测、检测结果确定地基处理设计和施工参数，用以指导大面积地基处理施工。
3.8强夯加固试验性施工
进行试验性施工，预知施工中可能出现的各类问题，及早提出相应解决措施，使大面积施工工期、成本和质量处于可控的良好状态。
在強夯区域范围内，分别先进行试验性施工，以进一步确定一系列设计或施工参数。例如：强夯有效加固深度、夯点间距、夯击次数、夯沉量、夯坑回填方式等，经确认调整后再进行正式施工。试施工区域在正式施工区域内选择40m×40m范围进行。
【关键词】强夯；地基处理；应用；湿陷性黄土
1、前言
强夯法又称动力固结法或动力压实法，是将很重的夯锤（一般为100～400KN，目前国外最重已达到了2000KN）从高处自由落下（落距一般为6～40m）给地基以冲击力和振动，从而提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯法在开始时仅用于加固砂土和碎石地基土，经过二十几年来的应用与发展，它已适用于加固从砾石到粘性土的各类地基土。在我省强夯法经常用来加固湿陷性黄土场地，下面就中国石油庆阳石化分公司270万吨/年炼油搬迁改造集中加工项目401单元（污水处理场）这个工程项目为例来简单说明强夯法地基处理的全过程。
2、概况及设计依据
拟建工程为中国石油庆阳石化分公司270万吨/年炼油搬迁改造集中加工项目401单元（污水处理场），设计根据《岩土工程详细勘察报告》（中国石油天然气华东勘察设计研究院岩土工程公司2007勘-14）进行施工图设计，现以401单元化学水处理站为例说明。
根据地质勘察报告，在本场区勘探深度范围内，揭露的地层自上而下分述如下：
（1）層：粉质粘土（黑垆土 Q4）：该层层厚为 0.40～2.00m，平均厚度为 1.47m；层底标高为1350.59～1357.49m。该层因为村民取土，在 748、750、751、752、785 孔处缺失。
（2）层：粉质粘土（马兰黄土1段 Q3）：该层层厚为 0.20～2.50m，平均厚度为1.94m；层底标高为1348.39～1355.64m。该层本区内普遍分布。
（3）层：粉质粘土（马兰黄土1段 Q3）：该层层厚为 0.20～2.50m，平均厚度为1.94m；层底标高为1348.39～1355.64m。该层本区内普遍分布。
（4）层：粉质粘土（古土壤1 Q3）：该层层厚为 2.00～3.60m，平均厚度为 2.81m；层底标高为1339.20～1346.85m。该层本区内普遍分布。
（5）层：粉质粘土（离石黄土1段 Q2）：该层层厚为1.80～4.00m，平均厚度为 2.86m；层底标高为1336.50～1343.92m。该层本区内普遍分布。
（6）层：粉质粘土（古土壤 2段Q2）：该层层厚为 1.70～3.60m，平均厚度为 2.46m；层底标高为1333.78～1341.32m。该层本区内普遍分布。
（7）层：粉质粘土（离石黄土 2 段 Q2）：该层层厚为 1.80～3.50m，平均厚度为 2.55m；层底标高为1330.98～1338.40m。该层本区内普遍分布。
（8）层：粉质粘土（古土壤3段 Q2）：该层层厚为 1.90～3.50m，平均厚度为 2.79m；层底标高为1327.93～1335.91m。 该层本区内普遍分布。
（9）层：粉质粘土（离石黄土 3段 Q2）：该层层厚为 2.10～4.80m，平均厚度为 3.55m；层底标高为1325.88～1332.36m。 该层本区内普遍分布。
（10）层：粉质粘土（古土壤4段 Q2）：该层层厚为 2.50～3.80m，平均厚度为3.24m；层底标高为1323.15～1325.80m。该层本区内普遍分布。
（11）层：粉质粘土（离石黄土4段 Q2）：该层未揭穿，最大揭示厚度为 2.10m。该层本区内普遍分布。
拟建场地地形较开阔平缓，场地内的湿陷性土层在平面分布不均，厚度变化较大，且同一层土湿陷程度也有很大差异，结合当地已有的勘察资料，综合判定拟建场地属于自重湿陷性-非自重湿陷性场地，湿陷等级为Ⅰ～Ⅱ级，黄土湿陷性程度轻微～中等，勘探孔揭示湿陷性土层湿陷性黄土底界埋深基本上小于15m，湿陷性黄土厚度基本上小于5m，场地内地层土为中压缩性土。场地土类型：上部10m内为中软土，中软土～中硬土，下部为中硬土，场地类别属于Ⅱ类。勘察场地内地下水埋深 30m左右，且不存在液化土层。根据地质报告，拟建场地为非自重湿陷性-自重湿陷性场地，湿陷等级属于Ⅰ-Ⅱ级， 压缩模量Es≥20MPa。
3、地基处理
地基处理采用强夯法处理，处理后地基承载力特征值fak=250kPa
3.1地基加固处理范围
由各有关单体设计院决定，根据《湿陷性黄土地区建筑规范》中有关规定，强夯范围原则上宽出装置边界线不小于3.0m。
夯击点平面布置示意图
3.2地基加固的目的
通过地基加固处理使建设场地地基全部或部分消除湿陷性；地基加固处理后地基承载力满足上部建、构筑物的使用要求；地基加固处理后地基变形满足上部建、构筑物的使用要求。
3.3场地处理要求
地基正式处理前应先清除地表面的植被并查明场地范围内的地坑、暗井、向阳院等不利地下埋设物，在对其进行预处理后方可进行正式地基处理。预处理方法为清除坑内杂草及表面土层，分层夯填素土，压实系数不小于0.93，至地面标高。
根据全厂区竖向设计标高，各单元场地平整后场地标高可高出竖向设计标高0.50-0.60m。强夯处理后的地面标高不宜低于竖向设计标高以下1.0m。强夯回填土应采用素土或石渣。不允许回填淤泥质土等软弱土。
地基处理应遵守《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002及《湿陷性黄土地区建筑规范》
（下转151页） （上接148页）
GB50025-2004中有关规定。
3.4地基加固能级
8000kN·m强夯区域
采用8000kN·m能级进行强夯挤密加固处理时，分5遍进行。第1、2遍为点夯，夯击能为8000kN·m，点夯间距7.0m，呈正方形布置。夯点的夯击次数，由现场的试施工确定，一般不宜少于8击，夯点的收锤标准，以最后两击的平均夯击沉降量小于200mm控制。第3遍为点夯，夯击能为3000kN·m，点夯间距7.0m，呈正方形布置。夯点的夯击次数，由现场的试施工确定，一般不宜少于6击，夯点的收锤标准，以最后两击的平均夯击沉降量小于50mm控制。最后采用1500kN·m夯击能满夯2遍，每夯点夯击两击，要求夯锤地面积彼此搭接1/3。
设计要求加固处理后的地基承载力特征值fak≥250kPa，压缩模量Es≥20MPa。有效处理深度不小8m。强夯处理后场地地面标高不低于设计竖向地面标高以下1.0m。每遍强夯夯击的间隔时间为5～7天；
3.5强夯施工要求
强夯试验施工、强夯施工和地基检测期间，施工场地内应采取有效排水措施，避免雨水浸泡场地后，减低地基承载力和增加地基变形，影响施工加固效果。
3.6强夯加固地基的监测和检测
地基处理的监测、检测应由同时具有勘察甲级资质，建设部检测资质和具有类似工程经验的专业岩土公司承担。检测单位应根据本项目设计提出的地基处理目标和地基条件，对现场试验性施工、试夯和整个地基处理施工过程进行动态监测和检测；并对施工过程中出现的技术问题和异常情况及时提出处理建议和意见；根据设计要求制定检测方案，并根据监测信息及检测结果综合评价地基处理效果，出具监测、检测报告及结论，为设计、施工参数修改和调整提供依据，以便对地基处理进行过程控制，满足设计要求，确保工程质量。
3.7其他事项
强夯加固的试夯和试验性施工
根据《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2002第6.2.7条的要求，在大面积地基强夯加固处理前必须进行现场试验，根据现场试验监测、检测结果确定地基处理设计和施工参数，用以指导大面积地基处理施工。
3.8强夯加固试验性施工
进行试验性施工，预知施工中可能出现的各类问题，及早提出相应解决措施，使大面积施工工期、成本和质量处于可控的良好状态。
在強夯区域范围内，分别先进行试验性施工，以进一步确定一系列设计或施工参数。例如：强夯有效加固深度、夯点间距、夯击次数、夯沉量、夯坑回填方式等，经确认调整后再进行正式施工。试施工区域在正式施工区域内选择40m×40m范围进行。