高能级强夯技术发展研究与工程应用(2006-2015)

第1篇 高能级强夯工程实践与研究进展综述

第1章 对高能级强夯技术发展的辩证思考及标准规范的编制

第2章 对强夯置换概念的澄清与地基变形计算的研究

第3章 按变形控制进行强夯加固地基设计思想的探讨

第4章 强夯地基承载力及平板载荷试验研究

第5章 强夯振动及侧向变形对环境影响的试验研究

第6章 西部山区城市场地形成与空间拓展的新实践

第7章 对高能级强夯技术的发展展望

第2篇 高能级强夯处理沿海非均匀回填地基

【实录1】渤海船舶重工大型船舶建造设施项目深厚碎石回填地基10000kN·m强夯处理试验研究

【实录2】大连新港南海罐区碎石填海地基15000kN·m强夯处理工程

【实录3】惠州炼油项目马鞭洲油库场地5．3万m2抛石填海地基12000kN·m强夯处理工程

【实录4】中国海洋石油惠州1200万吨炼油项目开山填海地基12000kN·m强夯处理工程

【实录5】广西石化千万吨炼油项目汽油罐区开山填海地基10000kN·m强夯及强夯置换处理工程

【实录6】葫芦岛海擎重工机械有限公司煤化工设备重型厂房开山填海地基15000kN·m强夯置换处理工程

【实录7】中国石油华南（珠海）物流中心工程珠海高栏岛成品油储备库38万．m2填海地基18000kN·m强夯处理工程

【实录8】中石油大连成品油库区二期6万m2碎石回填地基12000kN·m强夯处理工程

【实录9】中海油珠海高栏终端105万m2碎石填海地基15000kN·m强夯处理工程

【实录10】中油惠印石化仓储基地一期工程碎石填海场地18000kN·m强夯地基处理应用工程

【实录ll】泉州石化1200万吨／年重油深加工项目青兰山库区50万m2开山填海地基15000kN·m强夯置换工程

【实录12】日照原油商业储备基地项目储罐吹填土地基15000kN·m强夯处理工程

【实录13】惠州炼化二期300万m2开山填海地基12000kN·m强夯处理工程

【实录14】广东石化2000万吨／年重油加工项目15000kN·m强夯处理粉细砂地基工程

第3篇 山区高填方场地形成与地基处理

【实录15】延安新城湿陷性黄土地区高填方场地地基20000kN·m超高能级强夯处理试验研究

【实录16】高填方分层压实技术在“削峰填谷”山地城市空间拓展中的应用

【实录17】延安煤油气资源综合利用项目场地形成与地基处理工程

【实录18】浙江温州泰顺县茶文化城18000kN·m高能级强夯地基处理项目

【实录19】抚顺石化化工新区高填方地基处理工程

【实录20】中国石油庆阳石化300万吨／年炼油厂改扩建项目高能级强夯处理湿陷性黄土地基工程

【实录21】大连石化新港原油罐区北库区山区非均匀回填地基15000kN·m强夯处理工程

【实录22】内蒙古大唐国际克旗煤制气场地粉细砂土地基处理工程

【实录23】安庆石化炼油新区地基处理工程

【实录24】华润电力焦作有限公司2×660MW超超临界燃煤机组场地12000kN·m强夯地基处理工程

【实录25】神华集团榆神工业区厂区地基处理工程

【实录26】中国石油云南1000万吨／年炼油项目场地开山回填黏性土地基处理关键技术研究与应用

【实录27】安庆石化成品油管道工程首站场地形成与地基处理工程

【实录28】南充联成化学高能级强夯置换复合工艺地基处理工程

第4篇 组合工艺处理软土地基

【实录29】青岛海西湾造地与地基处理工程研究

【实录30】高能级强夯联合堆载预压法在舟山外钓岛光汇油库陆域形成地基处理中的应用

【实录31】高能级强夯预处理疏桩劲网复合地基方案在中化格力二期项目中的应用

【实录32】南通海门滨海新区西安路北延伸段真空降水联合强夯处理工程

【实录33】江苏盐城弗吉亚公司厂区管井降水联合低能级强夯处理工程

【实录34】新型总装生产线建设项目地基处理工程

【实录35】青岛海业摩科瑞油品罐区地基处理工程

【实录36】惠州炼油二期100万吨／年乙烯工程储罐预成孔深层水下夯实法地基处理工程

参考文献

2100433B

高能级强夯技术具有经济高效、节能环保等优点，在最近十多年里得到了快速发展。《高能级强夯技术发展研究与工程应用（2006-2015）》总结了强夯技术在变形计算、规范编制、试验等方面的研究成果，并配有36项工程实践项目介绍，可以全面了解高能级强夯技术的理论和实践经验知识。《高能级强夯技术发展研究与工程应用（2006-2015）》共分为4篇，第1篇高能级强夯工程实践与研究进展综述，第2篇高能级强夯处理沿海非均匀回填地基，第3篇山区高填方场地形成与地基处理，第4篇组合工艺处理软土地基。

《高能级强夯技术发展研究与工程应用（2006-2015）》可供从事地基处理的岩土工程技术人员和科研人员学习参考，也可供高等院校相关专业师生参考。

强夯法处理地基是20世纪60年代由法国Menard技术公司首先创用的，这种方法是将很重的锤（一般为100～400kN）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。此法最初仅用于加固砂土和碎石土地基。经过十几年的应用与发展，它已适用于加固从砾石到黏性土的各类地基土，这主要是由于施工方法的改进和排水条件的改善，强夯法由于具有效果显著、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点，很快传播到世界各地。

黄土作为形成地表覆盖层的次生物质，其分布相当广泛。在我国黄土覆盖面积多达60万km2，占国土面积的6%以上，其中西北黄土高原是我国湿陷性黄土最集中的地区。因此，对湿陷性黄土的处理以及技术、经济上的探讨，是一个既现实而又迫切需要解决的问题，强夯法处理湿陷性黄土地基技术在建设中大量运用并取得巨大的成就。

1　强夯加固湿陷性黄土的作用机理

黄土是由沙砾、粗粉粒、大孔隙胶结构组成，黄土湿陷性是由于水和外力的作用产生的显著附加下沉。强夯是将大吨位重锤起吊到一定高度后自由落下，在极短时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量，反复冲击及其产生的压缩波、剪切波和瑞利波，使土体受到瞬间的加荷（受压）、卸荷（受拉）及剪切的反复作用，土中孔隙压缩，同时土体周围产生裂隙，孔隙水顺利排出，土体迅速固结，使土粒原有的接触形式破坏而产生位移，变为新的较为稳定的接触形式，从而达到增加土体密度、提高强度的目的。

2　强夯施工步骤

2.1　认真调查，确保强夯场地范围内的地下无构筑物。清除地表土，清除范围为路基坡脚外2～3m。整平后在场地上标出第一遍夯点的位置，点位偏差控制在±20cm范围内，并测量场地高程。

2.2　起重机就位，使夯锤对准夯点位置，测量夯前锤顶高程。

2.3　将夯锤起吊到预定高度，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夯锤歪斜时，及时将坑底整平。

2.4　重复2.3，完成一个夯点的夯击，即每个夯点夯6击。除满足最后2击平均夯沉量不大于50mm外，还要求总夯沉量不小于试夯总夯沉量的90%。

2.5　换夯点，重复2.2至2.4，直到完成第1遍全部夯点的夯击。用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。

2.6　在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成第2，3，4遍夯击。

2.7　选用锤质量为3t、落距为6m进行低能量满夯2遍，将场地表层松土夯实，要求后一遍与前一遍错开半夯；最后测量夯后场地高程。

2.8　灰土封闭。在基底地面铺设一层0.20m厚2：8灰土。施工时，石灰撒入土中，不洒水进行初拌，拌匀后应闷料8～12h，再进行洒水复拌，拌匀后即整平、压实；待强度检测合格后在灰土垫层上铺设一层防渗复合土工膜。

2.9　边坡加固。路基面下0.60m处铺设双向精编土工格栅，土工格栅每层垂直间距为0.50m，最上两层沿平面铺通，其余各层深入路堤边坡宽度2.50m，格栅距边坡线的距离不小于0.10m，土工格栅对应伸长率为10%时，纵横向抗拉强度不小于25kN/m。坡面液压喷播植草防护。

3　强夯施工监测

强夯施工除了严格遵照施工步骤进行外，还派有专人负责施工过程中的监测工作。

3.1　夯锤使用过久往往因底面磨损而使质量减小，落距未要求情况在施工中也常发生，这些都将影响单击夯击能，因此，开夯前必须检查夯锤质量和落距。

3.2　强夯施工中夯点放线错误情况常有发生，因此，在每遍夯击前，对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯及时纠正。

3.3　由于强夯施工的特殊性，各项参数和施工步骤在施工结束后往往很难进行检查。在施工过程中，认真记录每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量等施工情况。

4　施工注意事项

4.1　现场试夯确定最佳夯击次数时，除最后2击平均夯沉量满足要求外，夯坑周围不应发生大的隆起。

4.2　当原地面含水量较大时，夯击前在该段落铺垫10～20cm厚的碎石。

4.3　强夯不宜在冬季施工。

4.4　加强强夯安全措施，确保施工人员安全。

5　强夯法处理湿陷性黄土的几点体会

5.1　强夯法和换土法、灰土挤密桩、灰土井桩、灌注桩比较，有其独特的优点，尤其适于土质结构不均匀、土质情况差异的地基，更安全可靠。更重要的是强夯法处理湿陷性黄土地基是最经济、最有效、速度快的一种方法。

5.2　对地基持力层为粉质黏土，饱和度大于60%，含水量大于塑限含水量3%，按规定不宜采用强夯时，认为采取如下处理措施，可进行强夯法施工。根据土质情况，进行人工成孔，做直径为300m的3：7或2：8灰土柱，灰为生石灰，土的干容重为1.60～1.70g/cm3左右，桩孔的深度为夯实厚度的1.20～1.50倍，桩孔的布置为三角形或梅花形，间距由计算而定（使其含水量降至17%的最佳含水量），人工填实即可。然后再进行强夯施工，可达到理想的效果。

5.3　强夯法在处理多层建筑软弱地基时在国内已取得不少经验，但对高层建筑尚未统一认识。

5.4　强夯法适合于连片开发的建筑群，应统一施工，不宜同时使用几种方法进行穿插施工，若同时使用，互相影响较大。采用强夯法施工，要求在作小区详细规划的竖向设计时，必须考虑强夯的夯沉量影响，因为强夯后场地标高（自然地势）有所降低。

5.5　由于强夯法在施工过程中，重锤下落时(约隔3min)要产生持续0.50～1s的地基振动。这种震波对邻近一定范围内的建筑物是没有损伤的。但其产生的噪音对附近居民有一定的影响，以适于建设现场的公害控制值75dB作为标准时，那么施工地点应离开住宅50m以外为宜。

6　结语

强夯法不仅能提高地基土的强度，降低其压缩性，还能改善抗振动液化的能力和消除土的湿陷性，因此它不仅适用于处理碎石土、砂土、粉土、黏性土、杂填土和素填土地基，还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基。