强夯法处理大块石堆填土地基初探

田力琼　李辉　冷晓畅

摘要：本文结合某电厂采用强夯法加固干煤棚区大面积松散大块石堆填土地基的工程实例，针对强夯法处理大块石堆填土问题进行初探，分析结果证明强夯法处理大块石堆填土地基效果明显。另外对该类型地基提出了梅纳德（M6nard）修正公式的修正系数的建议值，在工程应用方面具有一定的参考意义。

关键词：强夯法；大块石堆填土地基；有效加固深度

0引言

强夯法在国际上称动力压实法或称动力固结法，这种方法是反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基土以冲击力和振动能量，将地基土夯实，从而提高地基的承载力，降低其压缩性，改善地基性能。强夯法的加固作用可分为三种：第一，加密作用，第二，固结作用，第三，预加变形作用。强夯法加固地基因其具有设备简单、施工方便、节省材料、经济易行、适用面广、效果显著等诸多优点而得到广泛应用。在处理粗颗粒土和细颗粒土地基有良好的效果，但处理大块石堆填土地基效果的工程实践较少，本文以实际工程为例，对块石回填区地基在强夯作用下加固效果进行探讨。

1工程概况

某电厂干煤棚区场地上部为大面积填方区，其填料主要为中等风化块石、强风化块石夹全风化的原岩颗粒，呈棕红色，东面局部以粘性土及全风化泥砂岩为主。回填区域最深达9m，填料中夹有的块石直径大部分约在1m之内，个别直径达到2m。由于场地大面积堆填松散块石，在堆填过程中未对块石进行破碎及分层夯实和碾压，孔隙大，结构松散，均匀性差，承载力低。

场地工程各土层的物理力学指标见表1。

2强夯试验及检测数据分析

强夯干煤棚区填土层厚度在0-9m之间，强夯选择填土较深处，试验分两个区，一个区夯击能为4000kN·m，另一个夯击能为8000kN·m。两试验区的面積分别为28mx28m，夯点按三角形布置，排间距为7.2m，施工技术参数见表2。夯点布置图见图2、图3；检测手段采用原位试验方法，包括载荷试验、动力触探及探井观测，检测工作在强夯施工结束7天后进行。

2.1载荷试验

8000kN·m强夯区在夯间共进行3点载荷试验，4000kN·m强夯区在夯点和夯间各进行3点载荷试验。对于两种夯击能下夯间土承载力特征值均不小于240kPa，对于400kN·m夯击能下夯点的承载力特征值不小于250kPa，试验最大沉降在7.34-16.63mm间。

根据前期的岩土工程勘察资料，强夯前原状土的地基承载力特征值为70kPa，经强夯后，夯间及夯点的地基承载力提高到240kPa以上，满足干煤棚对地基承载力的要求，加固效果显著。

2.2动力触探试验

采用重型落锤，在强夯前在4000kN·m强夯区及8000kN·m强夯区分别做了两组动探试验孔。强夯后动探试验在每个试夯区各布置4个，4000kN·m强夯区两个布置在夯点，两个布置在夯间，8000kN·m强夯区均布置在夯间，动探孔深10-11m。动探结果见表3，表4。

参考文献[3]中碎石土与粘性土的动探击数与承载力的经验值，将5击作为本次动探试验有效加固深度的下限值。8000kN·m强夯区的情况如下：K8-1孔0-1m以及K8-2孔0-2m动探击数较高，分析原因为动探遇到块石：对四个动探孔数据分析发现，在5.6m前动探击数均大于5击，故其有效影响深度在5.6m。4000kN·m强夯区的情况如下：四个动探孔中两个夯间动探孔击数稍小，以夯间数据判断有效加固深度，故其有效影响深度在5m。

2.3探井观测

别在两个强夯试验场地选择一处进行探井开挖，探井开挖深度至原状土，直接观测强夯处理效果。观测结果见表5。

从探井开挖后的井壁，可以明显看出，在加固有效深度范围内，土体密实，土体与石块结合较好，开挖出的土体中，块石的直径较强夯前有所减小。

在探井内进行了土体密度试验。不同深度范围的土的密度见表6。密度的测试虽受土石比例的影Ⅱ向，但能总体评价土体密实度。土体密度试验结果与强夯处理前相比，密度增长了6.5-14%，并且8000kN·m强夯区和4000kN·m强夯区的密度在土层中由上至下均有一个较明显的下降过程。endprint