强夯地基处理检测探讨
前言
强夯加固效果的检验是强夯工程施工的一项很重要的工作，它包括施工过程中的质量检测和夯后地基的质量检验。常规检测手段主要有载荷试验、标准贯入试验、静力触探、动力触探、十字板剪切试验、旁压试验、现场剪切试验、波速试验等。随着物探技术的不断发展，物探方法在强夯地基检测中也得到推广应用。
1 常规检测方法的适用条件
强夯加固效果的检验方法，根据不同工程其要求也不一样。《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）中明确规定：强夯处理后的地基竣工验收时，承载力检验应采用原位测试和室内土工试验。强夯置换后的地基竣工验收时，承载力检验除应采用单墩载荷试验检验外，尚应采用动力触探等有效手段查明置换墩底情况及承载力与密度随深度的变化，对饱和粉土地基允许采用单墩复合地基载荷试验代替单墩载荷试验。规范中所指的原位测试手段主要有：载荷试验、标准贯入试验、静力触探、动力触探、十字板剪切试验、旁压试验、现场剪切试验、波速试验等。检验方法不同其作用和目的也不一样。
1.1 载荷试验
载荷试验重要适用于确定强夯后地基承载力和变形模量。
1.2 标准贯入试验
标准贯入试验适用于砂土、粉土和一般粘性土，可用于评价砂土的密实度、粉土和粘性土的强度和变形参数。还用于辅助载荷试验判断夯后地基承载力并确定有效加固深度，评价消除液化地基的效果。
1.3 静力触探试验
静力触探试验适用于粘性土、粉土、砂土及含少量碎石的土层。用以测定比贯入度、锥尖阻力、侧壁摩阻力和孔隙水压力。
1.4 动力触探试验
动力触探试验适用于强风化、全风化的硬质岩石、各种软质岩石、砂土、碎石土。用于确定砂土的孔隙比、碎石密实度，粉土、粘性土的状态、强度与变形参数，评价场地的均匀性和进行力学分层，检验加固和改良效果。
1.5 十字板剪切试验
十字板剪切试验适用于测定饱和软粘土的不排水抗剪强度和灵敏度。
1.6 现场剪切试验
现场剪切试验用于绘制应力与强度、应力与位移、应力与应变曲线，确定岩土的抗剪强度和弹性模量与泊松比等。
1.7 波速试验
波速试验适用于确定与波速有关的岩土参数，如压缩波和剪切波的波速、剪切模量、弹性模量、泊松比等，从而检验岩土加固和改良的效果。
1.8 土工试验
土工试验主要用于测定土的基本工程特性，如土的比重、粒度、密度、含水量、孔隙比、塑性指数、液性指数、透水性、压缩性、抗剪和抗压强度以及固结强度等。
通过以上方法检验对强夯前、后的地基土性能进行分析对比，来判断强夯的加固和改良效果，从而为建筑工程设计提供依据。以上的检测方法，在实际工程中往往是相互结合，根据具体工程的要求部分或同时采用。
2 物探方法在强夯检测中的应用
近年来随着工程物探技术的日臻成熟，在岩土工程中的应用也越来越多，在强夯检测中也逐步得到应用。面波法、电阻率法、重力法、磁法、地质雷达技术等物探方法的应用显现出了其方便、快捷的特点，同时也解决了大面积检测难的问题。因此在具体的工程检测中将原位测试、土工试验及工程物探结合起来使用将会得到更好的效果。
下面以瑞雷波为例介绍物探方法在强夯检测中的应用。
瑞雷波法强夯检测是一种利用瑞雷波的运动学特征和动力学特征来进行强夯处理效果检测的地球物理方法。
2.1 瑞雷波检测原理
在自由界面（如地面）上进行竖向激振时，均会在其表面附近产生瑞雷波，而瑞雷波有几个与工程质量检测有关的主要特征：在分层介质中，瑞雷波具有频散特征；瑞雷波的波长不同，穿过的深度也不同；瑞雷波的传播速度与介质的物理力学性质密切相关；研究证明，瑞雷波的能量约占整个地震波能量的67%，而且主要集中在地表下一个波长的范围内，而传播速度代表着半个波长（?r/2）范围内介质震动的平均传播速度。因此，一般认为瑞雷波的测试深度为半个波长，而波长与速度及频度有如下的关系：
设瑞雷波的传播速度为Vr，频率为fr，则波长为：?r =Vr/fr。
当速度不变时，频率越低，则测试深度就越大。
瑞雷波检测方法分为瞬态法和稳态法两种。这两种方法的区别在于震源不同。瞬态法是在激振时产生一定频率范围的瑞雷波，并以复频波的形式传播；而稳态法是在激振时产生相对单一频率的瑞雷波，并以单一频率波的形式传播。通常在强夯检测中采用瞬态瑞雷波。瑞雷波的测试原理如图1。
现场数据采集通常采用纵排列接收瑞雷波。首先做现场试验，并结合现场情况选择合适的工作参数，如偏移距、道间距、记录长度、采磁间距等。
2.2 瑞雷波法强夯检测的数据处理
（1）对道间波进行互相关，求出r21(τ)=∫u2(t+τ)u1(t)dt；
（2）对r21(t)进行傅利叶变换，求出R21(f)=∣R21(f)∣ei△φ(t)；
（3）由R21(f)求得△φ(f)
（4）用Vr=2лf△X/△φ，计算不同频率的瑞雷波速；
（5）绘制瑞雷波频散曲线；
（6）根据频散曲线计算分层速度，从而得出深度。
2.3 瑞雷波法检测结果的应用
瑞雷波频散曲线可以直接反映强夯加固地基的影响深度和加固深度，并且可以与现场的其他检测手段相结合来完成检测任务，可以起到相互验证的目的。通常是先进行瑞雷波法，通过大范围的快速测试，初步掌握强夯效果的情况、均匀性及强夯加固的深度、影响深度范围。然后在此基础上，寻找其相对薄弱部位，利用两种以上的方法进行验证。
图2是某工程的瑞雷波测试的原始记录，图3是该原始记录的频散曲线。从图3可以看出，瑞雷波频散曲线规则，拐点清楚。0～2米深度范围内，波速为260m/s, 3～6米深度范围内，波速为220m/s, 6～9米深度范围内，波速为200m/s, 9～16米深度范围内，波速为190～205m/s。频散曲线解释的结果为加固深度为9米，影响深度为16米。同时在该处所做的标贯曲线如图4所示，静载荷试验曲线如图5所示。
从标贯曲线（见图4）和静载荷曲线（见图5）可以看出，强夯处理的加固深度和影响深度与瑞雷波的频散曲线的解释结果非常吻合。
针对具体的工程项目，通过大量的统计对比可以，利用回归分析的手段可以建立标贯击数与瑞雷波速的经验公式、承载力与瑞雷波速的经验公式等，从而可以采用瑞雷波法进行大规模的强夯检测。
以下是某工程项目的标贯击数与瑞雷波速的回归经验公式：
N36.5=1.779*10-3Vr1.079
其回归分析曲线见图6。
该工程项目的承载力与瑞雷波速的回归经验公式为：
fk =2.777Vr0.796
其回归分析曲线见图7。
由图6可见，瑞雷波速与标贯试验有较好的相关性。从理论上分析，当地基土较密实，较硬时，标贯击数值较高，波速Vr也较高。反之，N值较低，Vr也较低。由图7可以看出，瑞雷波速与地基承载力有较好的相关性。波速的高低反映了其介质的致密程度或固结程度，大范围的固结效果与承载力也有直接关系。
3 结语
常规检测手段受检测点数量、工期限制，检测范围受到一定限制。采用物探检测方法，通过与常规手段的相关性分析，建立其回归经验公式，可以起到更加快速、廉价、范围广、代表性强的作用，因此应积极推广物探方法在强夯检测中的应用。
第二篇：强夯法地基处理设计及夯后检测
１２４
施 工 技 术
ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２００８年６月
第３７卷 增刊
强夯法地基处理设计及夯后检测
詹金林，水伟厚，何立军
（现代建筑设计集团申元岩土工程有限公司，上海 ２０００１１）
［摘要］对强夯法地基处理设计、检测进行系统介绍，对具体设计参数从８个方面进行详细论述；首次提出了８０００ｋＮ·ｍ以上能级的有效加固深度与夯点间距、收锤标准建议，并列表参考；对各种地基土夯后检测内容及检测方法的适用性进行详细论述。
［关键词］地基处理；强夯法；设计；检测
［中图分类号］ＴＵ７５３．１ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００２８４９８（２００８）Ｓ００１２４０５
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＤｙｎａｍｉｃＣｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＴｒｅａｔｍｅｎｔ
ＺｈａｎＪｉｎｌｉｎ，ＳｈｕｉＷｅｉｈｏｕ，ＨｅＬｉｊｕｎ
（ＸｉａｎｄａｉＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎＧｒｏｕｐ，ＳｈｅｎＹｕａｎＧｅｏｔｅｈｎｉｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００１１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｄｙｍａｍｉｃｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ．
Ｅｉｇｈｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｂｏｕｔｄｅｔａｉｌｅｄｄｅｓｉｇｎａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｉｔｉｓｆｉｒｓｔｔｉｍｅｔｏｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｄｅｐｔｈ，ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎｐｏｉｎｔｄｉｓｔａｎｃｅａｎｄａｃｃｅｐｔａｂｌｅｈａｍｍｅｒｓｔａｎｄａｒｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｏｆ８０００ｋＮ·ｍｅｎｅｒｇｙｇｒａｄｅ．Ｔｈｅｄａｔａａｒｅａｒｒａｎｇｅｄａｓｔａｂｌｅｓ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｅｔｅｃｔｉｏｎｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｍｅｔｈｏｄｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌａｆｔｅｒｖａｒｉｏｕｓｋｉｎｄｓｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｏｉｌｔａｍｐｉｎｇ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｄｙｎａｍｉｃｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｄｅｓｉｇｎ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
目前，强夯法地基处理设计包括强夯法设计和强夯置换法设计，在进行具体方法设计前，应综合考虑场地地层条件和软弱层情况、上部荷载大小、对承载力和变形的要求、是一次处理到位还是预处理后还需做桩基等，选择合适的施工工艺。强夯法主要适用于碎石土、砂土、低饱和性的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填
１１１］
土和杂填土等地基［。强夯置换法适用于高饱和度
１ 强夯法设计总体思路
强夯法地基处理可以有效消除沉降、提高地基承载力和均匀性、减小工后使用变形。因此强夯设计前应首先确定地基处理主要目的、用途，再结合各方面综合要求确定采用强夯还是强夯置换法后，根据具体工程地质条件和加固深度选择合适的锤型、能级、夯点间距、夯击遍数和技术间歇时间。并根据预测处理效果，反演各项变形指标是否满足上部设计要求。２ 具体设计参数
强夯地基处理的设计主要从夯锤与施工机具选用、主夯能级确定、夯点间距及界面布置、夯击遍数、有效加固深度、收锤标准、间歇时间和处理范围８个方面进行优化设计，下面分别进行讨论。２．１ 夯锤与施工机具选择
２～２６ｍ，锤重１０～５０ｔ，一般常用夯锤直径在２
锤底平整，不得为锁底形，锤身为柱形，不得使用梨形夯锤。异形锤一般直径为１１～１３ｍ，锤底平整，锤身５～４５ｔ。夯锤选择应满足方便运输、施圆柱形，锤重１
［收稿日期］２００８０１２６
［基金项目］上海现代建筑设计集团基金资助项目：高能级强夯与预处理动力固结法研究（２００４结地０３）［作者简介］詹金林，现代建筑设计集团申元岩土工程有限公司工程师，上海市西藏南路１３６８号申都大厦２楼 ２０００１１，电话：（０２１）６３７６８９７５２１３，Ｅｍａｉｌ：ｚｈｊｌｃｏｏｌ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ
流塑的粘性土等地基上对变形控制要的粉土与软塑～
求不严的工程。强夯置换大致有两种，一种是夯点有一定的间距时，置换体规则分布在被置换土中，置换后，置换体用作建筑桩基或形成置换体与桩间土的复合地基，这种方式称作单点置换或点夯筑桩（淤泥类土中称桩式挤淤）。另一种是在加固面积或加固宽度较小而置换点密集时，在一定范围内置换体连成一体，形成一层相对完整的由置换材料组成的垫层，与被置换土层或下伏土层在局部形成层状地层，此称整式置换
［１］
（整式挤淤）。上海地基处理规范还提出了降水联
合低能级强夯针对软土地基处理的设计方法。
选定了施工工艺后，依据软弱土层厚度确定强夯能级，根据规范及经验确定强夯主夯点间距，按照规范要求的强夯收锤标准进行试验性设计，通过试验夯判断单点夯击能是否合理，确定最佳单点夯击击数、主夯点间距等参数。
２００８增刊詹金林等：强夯法地基处理设计及夯后检测
１３］
表２ ＤＢＪ１５３８２００５有效加固深度［
１２５ｍ
工效率高、行动灵活等要求。
夯锤面积与有效加固深度关系密切，根据研
１２］
究［，在能级为１００００ｋＮ·ｍ、夯锤半径为１２５ｍ时的
单击夯击／碎石土、砂土等（ｋＮ·ｍ）
１０００２０００３０００４０００５０００６０００８０００
粗颗粒土
５．０～６．０６．０～７．０７．０～８．０８．０～９．０９．０～９．５９．５～１０．０１０．０～１０．５
粉土、粘性土等细颗粒土
４．０～５．０５．０～６．０６．０～７．０７．０～８．０８．０～８．５８．５～９．０９．０～９．５
夯点间距３．０～５．０４．０～６．０４．０～６．０４．０～６．０５．０～７．０６．０～８．０７．０～１０．０
最大锤击应力比１５ｍ和１７５ｍ夯锤半径时分别提高３７０％和７６０％，为提高有效加固深度，可适当减小夯锤半径；高能级强夯时，重锤低落距有效加固深度和加固后地基的均匀性都优于轻锤高落距。２．２ 主夯能级与有效加固深度的确定
强夯能级的选用与需要的有效加固深度有密切关系，在选用时带有经验性。有效加固深度是地基经强夯强夯法的有效加固深度应从最初起夯面算起；表中填土填料 注：
为花岗岩残积砾质粘性土或砂土等粗颗粒土
加固后各项指标满足设计要求、加固效果显著的深度。目前强夯有效加固深度根据Ｌ
．Ｍｅｎａｒｄ公式进行估算：Ｈ＝式中：Ｈ———有效加固深度（ｍ）；
Ｍ———夯锤重（ｔ）；ｈ———落距（ｍ）。
对于夯锤要求，规范规定采用质量为１０～４０ｔ，底面形式宜采用圆形或多边形，锤底静接地压力值应可取２５～４０ｋＰａ，对于细颗粒土，锤底静接地压应力值宜取较小值。锤的底面宜成对设置若干个与其顶面贯通的排气孔，孔径取２５０～３００ｍｍ。目前工程中用到的强夯锤重最大达到５
０ｔ，接地压应力１００ｋＰａ。经过几十年的应用和发展，许多学者根据现场试验和工程实践，提出了采用ＬＭｅｎａｒｄ公式的修正形式：
Ｈ＝α式中：Ｈ———有效加固深度（ｍ）；
Ｍ———夯锤重（ｔ）；ｈ———落距（ｍ）；
α
———小于１的修正系数。从目前已见文献来看，修正系数大部分在０３～０８。也有学者提出了经验公式和统计公式法来计算强夯能级与有效加固深度的对应关系。
全国规范和地方规范大多采用强夯能级与对应深度表格法表示强夯能级与有效加固深度关系。表１～５为国家规范、地方规范及作者根据大量实际工程经验建议的强夯法能级与有效加固深度关系。
表１ ＪＧＪ７９２００２有效加固深度［
２］
ｍ
单击
填土地基原状土地基
夯击能／碎石土、粉土、（ｋＮ·ｍ）块石
填土素填土砂土等粘性土等粗颗粒土细颗粒土１０００—５．０～６．０
５．０～６．０４．０～５．０２０００—６．０～８．０６．０～７．０５．０～６．０３０００６．０～８．０８．０～１０．０７．０～８．０６．０～７．０４０００８．０～１０．０１０．０～１２．０８．０～９．０７．０～８．０５０００１０．０～１１．５１２．０～１３．０９．５～１０．０８．５～９．０６０００１１．５～１３．０１３．０～１４．０９．５～１０．０８．５～９．０８０００
１３．０～１５．０
１４．０～１５．０１０．０～１０．５９．０～９．５
表３ ＧＢ５００１５２００４有效加固深度
ｍ
单击夯击能／４
中更新世（ｋＮ·ｍ）
世（Ｑ）黄土（Ｑ２
）黄土１０００～２０００３～５
—２０００～３０００５～６—３０００～４０００６～７—４０００～５０００７～８—５０００～６０００８～９７～８７０００～８５００
９～１２
８～１０
表４ 强夯法处理湿陷性黄土夯间间距（作者建议）
单击夯击能／
（ｋＮ·ｍ）３０００６０００８０００１００００１２０００１４０００１５０００
主夯点间距／
ｍ
４．０５．０６．０７．０８．０９．０１０．０
表５ 高能级强夯有效加固深度及作者建议的夯点间距 ｍ
单击填土地基原状土地基
碎石土、粉土、粘建议
夯击能／
（ｋＮ·ｍ）块石填土
素填土砂土等粗性土等细夯点颗粒土颗粒土
间距１００００１２．０～１４．０１５．０～１７．０１１．０～１３．０９．０～１０．０９．０～１１．０１２０００１３．０～１５．０１６．０～１８．０１２．０～１４．０１０．０～１１．０９．０～１２．０１４０００１４．０～１６．０１７．０～１９．０１３．０～１５．０１１．０～１２．０１０．０～１２．０１５０００１５．０～１７．０１７．５～１９．５１３．５～１５．５１２．０～１３．０１１．０～１３．０１６０００１６．０～１８．０１８．０～２０．０１４．０～１６．０１３．０～１４．０１２．０～１５．０
２．３ 收锤标准、夯击击数与遍数
根据目前规范规定强夯收锤标准按最后两击平均夯沉量控制：当单击夯击能ＥＬ＜４０００ｋＮ·ｍ时为５０ｍｍ；当单击夯击能４０００ｋＮ·ｍ≤ＥＬ＜６０００ｋＮ·ｍ时为１００ｍｍ；当单击夯击能６０００ｋＮ·ｍ≤ＥＬ＜８０００ｋＮ·ｍ时为２００ｍｍ；当单击夯击能８０００ｋＮ·ｍ≤ＥＬ＜１２０００ｋＮ·ｍ时为２５０ｍｍ；当单击夯击能１２０００ｋＮ·ｍ≤ＥＬ＜１６０００ｋＮ·ｍ时为３００ｍｍ。夯坑周围不应发生过大的隆起；不因夯坑过深而发生提锤困难。总之，各夯击点的夯击数应使土体竖向压缩最大，而侧向位移最小为原则。
１）按夯实系数确定
这种方法是针对强夯过程中，地面隆起较大的情况。在进行单点夯试验时通过监测夯坑周围地面隆起量和夯沉量，计算有效夯实系数α，以便确定最佳夯击
１２６施工技术２００８增刊
能量、最佳夯击锤数、夯点间距等设计参数。
（ＶＶ）１－２
αＶ１
式中：Ｖ———夯坑下沉体积；１
Ｖ———夯坑周围地面隆起体积。２２）按多点击数夯沉量关系曲线确定
这种情况下通常是在多次夯击时，夯沉量在平均夯沉量附近波动而按规范平均夯沉量收锤标准时又不能收锤，可以根据多点夯击击数与夯沉量关系曲线确定最佳夯击击数。通过规定击数来调整收锤标准，其实质也４ｍｉｎ，故在单点夯击完成后的瞬间，消散时间只有２～对于渗透性大的砂性土，两遍夯间的间歇时间很短，可连续夯击。对有效加固深度在地下水位以上时，对于含水量小于塑限的各种地基土，两遍强夯可连续施工，作者建议间歇２～３ｄ，对含水量大于塑限的各类地基土应通过强夯试验孔压监测确定合理的间歇时间。对粘性土，由于孔隙水压力消散较慢，当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦相应叠加，其超孔隙水压力的消散时间一般为３～４周，故对于渗透性较差的粘性土地基，间隔时间不应少于３～４周。目前国内有的工程对粘是在调整平均夯沉量收锤标准。通过这种调整后，能够保证８０％～９０％夯点能够在规定击数下达到平均夯沉量的收锤标准，降低施工难度，也保证了施工质量。
３）超规范能级的夯沉量控制标准：８０００～１２０００ｋＮ·ｍ能级按最后两击平均夯沉量２５ｃｍ控制；１２０００～１６０００ｋＮ
·ｍ能级按最后两击夯沉量３０ｃｍ控制。夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击能确定。可采用点夯２～３遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当增加。最后再以低能级满夯２遍。满夯可采用２０００ｋＮ·ｍ以下能级，两遍满夯１／４搭接或一遍满夯１／３搭接。２．４ 夯点布置和夯点间距
夯点布置是否合理与夯实效果有直接的关系。夯点主要根据基底平面形状进行布置，有时也考虑土性条件和施工工艺：
１）对于大面积场地或基础面积较大的建（构）筑物地基，可按正方形插点法或等边三角形或圆形布置。
２）对于条形基础可采用点线插档法或等腰三角形布置。
３）对于工业厂房按柱网点夯法布置。
４）对砂性土和强夯挤淤可采用排夯法布点（夯印彼此搭接２００～３００ｍｍ）。处理范围应大于建筑物基础范围，具体放大范围可根据建筑物类型和重要性等因素决定。对于一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的１／３～１／２，且不宜小于３ｍ。
夯点间距（行距）的确定，一般根据地基土的性质和要求处理的深度而定。第１遍夯点间距可取夯锤直径的２５～３５倍，第２遍夯击点位于第１遍夯击点之间，以后各遍夯击点间距宜适当减小。对于处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第１遍夯击点间距宜适当增大。目前夯锤直径大部分在２２～２６ｍ，对于混合土地基，不同能级主夯点间距如表４、５所示。２．５ 间歇时间
各遍间歇时间取决于加固土层中超静孔隙水压力消散所需的时间。对砂性土，孔隙水压力的峰值出现
性土地基的现场埋设袋装砂井（塑料排水板或施工工程中进行真空强排水施工），以便加速超静孔隙水压力的消散，缩短间歇时间。有时合适的安排施工流水作业，也可实现两遍强夯的连续施工。２．６ 加固范围的确定
加固范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的１／２～２／３，并不宜小于３ｍ。在很多工程中，考虑到振动影响时，加固范围大多外扩不小于６ｍ。３ 强夯置换法设计
通常强夯置换设计包括强夯置换墩的深度、单击夯击能、夯锤要求、墩间布置和间距、填料要求。３．１ 强夯置换墩的深度、填料要求
强夯置换墩的深度由土质条件确定，除厚层饱和粉土外，应穿透软土层，到达较硬土层上。墩体材料可选用级配良好的块石、碎石、矿渣、建筑垃圾等坚硬粗颗粒材料，粒径大于３００ｍｍ的颗粒含量不宜超过全重的３０％。
３．２ 单击夯击能的确定
单击夯击能应根据现场试验确定，但在可行性研究和初步设计时可按下式估算：较适宜的夯击能：ＥＬ＝９４０×（Ｈ－２１）夯击能最低值：ＥＬＷ＝９４０×（Ｈ－３３）式中：Ｈ———置换墩深度（ｍ）。
初选夯击能宜在Ｅ［１２］
Ｌ～ＥＬＷ选取
。３．３ 夯锤、夯击次数和收锤标准
强夯置换锤直径宜为１１～１３ｍ，锤底接地压应力值可取１００～２００ｋＰａ，对于同一夯击能宜选锤底静压应力较高的锤施工。
夯点的夯击次数应通过现场试夯确定，且满足下列条件：①墩底穿透软弱土层，且达到设计墩长；②累计夯沉量为设计墩长的１５～２０倍；③最后两击平均夯沉量应满足规范的规定。３．４ 墩位布置与墩间距
墩位布置一般采用等边三角形或正方形，对于独立
２００８增刊詹金林等：强夯法地基处理设计及夯后检测１２７
基础或条形基础可根据基础形式与宽度相应布置。墩间距应根据荷载大小和原土的承载力选定，当满堂布置时可取夯锤直径的２～３倍；对独立基础或条形基础可５～２０倍；墩的计算直径可取夯锤直径取夯锤直径的１
的１１～１２倍。当墩间距较大时，应适当提高上部结构和基础的刚度。强夯置换墩间距宜取６０～８０ｍ。３．５ 强夯置换设计其他注意事项
强夯置换处理范围及试夯方案的确定同普通强夯法。检测项目除了现场载荷试验检测承载力和变形模量外，尚应采用超重型或重型动力触探等方法，检查置加固深度应从起夯面计算，并且有效加固深度内各项指标应有显著提高。目前对于强夯地基加固效果的评价有事前预测和试验检测，前者仅处于研究阶段，尚无法推广使用，目前采用最多的仍然采用现场试验检测进行强夯地基加固效果评价，一般采用多项检测手段进行综合检测评价。
强夯地基的质量检测方法，宜根据土性选用原位试验和室内试验，表６为原位试验适用土体。现场观察所测指标：如①探坑 适用于自稳定性好的地基土，换土地区检查加固效果等；②开挖 适合各种地基土，换墩着底情况及承载力与密度随深度的变化。地质雷达也可用来检测置换墩的深度、直径。条件许可时可在现场开挖，视觉上检查置换墩着底情况，置换墩形状、尺寸等。
墩顶应铺设一层厚度不小于５０ｃｍ的压实垫层，垫层材料可与墩体相同，粒径不宜大于１
０ｃｍ。对软弱粘性土地基，只考虑墩体强度，不计墩间土的作用，其承载力特征值应通过现场单墩平板荷载试验确定。
４ 强夯施工影响因素分析４．１ 地层土含水量
现行规范规定，当场地表层土软弱或地下水位较高，夯坑底积水影响施工时，宜采用人工降低地下水位或铺填一定厚度的松散性材料，使得地下水位低于坑底面以下２
ｍ。地层含水量对强夯影响很大，特别是在雨季工期紧的情况下特别明显。表现在强夯夯击次数增大，夯坑加深，收锤困难，施工效率低，强夯效果差，甚至经过检测夯后地层比夯前差。在这种情况下，可采用人工降排水，即在强夯施工邻近区域，通过开挖积水坑或积水井，采用潜水泵抽水，将地下水位降低至可能夯坑深度以下，再进行强夯施工。通过对比，有降排水情况下强夯击数减少２０％～５０％，强夯加固效果和效率明显改善。４．２ 新近填土对施工的影响
越来越多的大型项目，采用开山直接回填平整场地。由于回填到地基处理时间较短，当回填料较差、水位较高时，强夯施工就会出现锤击数较多，甚至在３０～５０击，且中间要不断回填土方，否则将无法继续施工。
在这种情况下，可先采用低能级普夯一遍，然后再按相应能级进行强夯，这样不但可以加快施工速度，而且对提高施工效率有明显作用。采用好的填料也是加快施工进度的有效手段。５ 强夯处理效果检测
强夯地基处理效果的评价包括：强夯有效加固深度、地基承载力和地基变形特性、场地均匀性等。有效
如检查强夯置换墩体的置换深度及尺寸等。室内试验适用土体及指标：①砂土 颗粒级配、相对密实度、体积质量、含水量、重度、最大最小密度、孔隙比；②粉性土 颗粒级配、液限、塑限、相对密度、天然含水量、重力密度、压缩固结试验、抗剪试验、孔隙比、渗透系数；③粘性土 液限、
塑限、体积质量、含水量、重度、压缩固结试验、抗剪试验、孔隙比，对湿陷性黄土应做自重湿陷系数、湿陷系数和湿陷起始压力试验。对于一般工程，应用两种和两种以上方法综合检验；对于重要工程，应增加检验项目并须做现场大型复合地基载荷试验；对液化场地，应做标贯试验，检验深度应超过设计处理深度。对于碎石土下存在软弱夹层地基土，一定要有钻孔试验，建议采用各种方案综合测试。强夯测试是对场地作出效果评价，检验是否满足设计预期目标，是强夯后必须进行的项目。
表６ 原位试验适用土体
试验项目
地基土类型
标准贯入□
×碎石土√□砂土□√粉土□√粘性土□软土ＳＰＴ□×抛石土静力触探□×碎石土□√砂土□√粉土□√粘性土□√软土ＣＰＴ□×抛石土轻型动力触□×碎石土□×砂土□粉土√□粘性土√□软土探ＬＤＰＴ□
×抛石土重型动力触√□
碎石土√□砂土□粉土□×粘性土□×软土探ＨＤＰＴ□抛石土超重型动力√□
碎石土□砂土□×粉土□×粘性土□×软土触探ＳＤＰＴ√□
抛石土平板载荷试√□
碎石土√□砂土√□粉土√□粘性土√□软土验ＰＬＴ√□
抛石土旁压试验√□碎石土√□砂土√□粉土√□粘性土√□软土ＰＭＴ□×抛石土十字板剪□×碎石土□×砂土□×粉土□粘性土√□软土切试验ＶＴ□
×抛石土面波试验√□
碎石土√□砂土√□粉土√□粘性土√□软土ＷＶＴＲｅｉ√□
抛石土地质雷达√□
碎石土√□砂土√□粉土√□粘性土√□软土检测ＧＲＴ√□
抛石土重度γ０
√□
碎石土□砂土
□
×粉土□
×粘性土□
×软土√□
抛石土 注：√□适用，□部分适用，□
×不适用，特殊性土如黄土、膨胀土、盐渍土等参考执行
１２８施工技术２００８增刊
在原理上，所有可获得土的物理力学性质参数的勘察手段都可以用于强夯地基检测，如载荷试验、静力触探、圆锥动力触探、标准贯入试验等原位试验和室内土工试验；现行规范也规定了采用原位测试和室内土工试验进行强夯地基承载力检验。鉴于高００ｋＮ·ｍ以上，能级强夯特点：能级较高（一般在６０６０００ｋＮ·ｍ），主要适用在深厚的杂填土、最高达到１
碎石土和混合土地基处理中，同时在强夯时为了提高强夯加固效果，大都刻意采用粗颗粒土（碎石土或杂填土）进行夯坑回填，使得强夯后土层基本上都为３）针对高能级强夯地基的特点，有针对性地提出了强夯地基的系列检测方法。并通过大量工程实例，针对不同土层提出了适宜的检测方法并汇总成表，方便使用。
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混合土。混合土因含大量的粗颗粒，如碎（砾）石颗粒甚至漂粒，因此很难取样，用一般室内试验方法很难得出正确的物理力学性质指标，甚至不能掌握其级配情况，故不适于采用室内土工试验进行物理力学性质检验。
随着强夯法的广泛应用和新技术的逐渐发展，逐渐形成了以原位测试为主的强夯地基检测体系：采用载荷试验获得表层的地基承载力和变形模量；采用连续的圆锥动力触探得到自上而下地层密实度，经处理后得到地层的承载力和变形模量；但以上测试都是以单点测试为主，近二十年来瑞雷波勘探技术的发展，使得采用瑞雷波法进行整体效果评价成为可能，越来越多的高能级强夯工程采用瑞雷波勘探技术进行地基处理检测；同时辅以少量的静载试验、钻探取样分析和标贯试验、动探（超动探）试验作为参考。６ 结语
１）根据大量工程经验，提出了系统定性的强夯地基设计计算思路框架。
２）首次提出了８０００ｋＮ·ｍ以上能级的有效加固深度与夯间间距、收锤标准建议，并列表参考。
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