| 摘要：结合实际工程，介绍了强夯碎石墩施工技术在铁路软土地基处理中的应用，主要介绍了其基本原理以及施工方法，仅供参考。
论文关键词：强夯碎石墩,软土地基,沉降量
邯钢炼铁站位于山前洪积平原地带，地形平坦，地表为耕地。工点范围内主要出露地层为第四季上更新统冲积砂质黄土，厚度大于15m，灰黄色，土质较均，局部夹黏质黄土层，硬塑，II级土，19' =1 10 kPa，具II级非自重湿陷性，湿陷土层厚5.0~6.0 m。
软土的主要工程特征：粘土层呈灰、深灰、灰褐等颜色，局部夹灰白色，土质较软，粘性强。所夹碎块石为灰岩、泥质灰岩，粒径差异很大，最大2.1m，含量在10％～40％之间，局部达50％。经取样试验，软塑状粘土层的试验指标为：重度16.8-17.8 kN/m ，平均值17.4 kN/m3；孔隙比1.17-1.43，平均值1.26；天然含水量41.5％～50.4％，平均值45.4％；快剪内聚力11～22 kPa，标准值14 kPa；快剪内磨擦角4~9.5°，标准值5.5°；压缩系数a 0.1~0.2为0．62~1.02 MPa-1，平均值为0.79 MPa-1；压缩模量Es 0.1~0.2为2.4~3.56MPa，标准值为2.90 MPa。选粘土层做轻型动力触探测试，打入30 cm锤击数为10~16击，对应基本承载力为80~120 kPa。
2 强夯碎石墩的工作原理
强夯法由于夯击能量大，基本上能将各类软弱土层予以加固，但对于含水率较高的饱和粘性土，用强夯法进行深层加固的效果就不显著，常常出现越夯越软的“橡皮土”，所以必须辅以其他加固措施，因而采用了强夯和碎石墩结合的方法。这种方法也称强夯置换法，是利用重锤冲击成孔，回填碎石并夯击密实的一种方法，使碎石将软弱土挤密，并降低软弱土的含水率，避免了“橡皮土”产生。同时利用周围土的约束力，形成一根根密实的桩墩，从而提高复合地基的承载力。
3 强夯碎石墩的施工方法
3.1 施工方案设计
根据场地的地质情况，为达到设计地基承载力(180kPa)的要求，在经过试夯取得了地基处理的最佳参数后，结合理论计算，对强夯的技术和施工作了如下要求：对建筑物外轴线外扩4m范围内进行加固处理，夯点间距为2000～2500mm，采用点线插档法(跳夯法)施工，对每个夯点进行边夯边加入碎石，直至满足最终夯击贯人度，最后，在形成的碎石墩基础上再进行搭接满夯一遍，搭接长度30~50cm。要求达到有效影响深度6～8m，单点夯击能2000kN.m，满夯能量900 kN.m。
3.2 施工机械
强夯碎石墩的施工方法与施工主要设备与强夯法基本相同，为达到以上要求，对施工机具进行了严格选择，主要施工机具为：
(1)夯锤：为避免能量损失或锤着地不平，采用圆柱形夯锤，重量120kN，直径2000cm，Φ25通气孔4个，单位静压力38 kPa。
(2)起重设备：25 t履带式强夯机2台，起重臂长度20 m，吊臂升角70°，夯锤净落踞为18 m，每次夯击能为2100 kN.m。
(3)推土机：120型履带式推土机2台。
3.3 施工流程
3.3.1 平整施工场地
由于场地整体位于斜坡上，原始地形条件对于吊装作业非常危险，在实施时，要进行场地平整，确保需要处理的区域地表坡度不大于2％。场地平整后，在场地表层铺垫50cm 碎石垫层，方便吊装机械设备作业，防止机械下沉倾覆。
3.3.2 施工过程根据设计位置放样出桩位，作好测量记录
按照设计桩径挖孔或者用夯锤夯孔1 m深，往孔内填碎石。为避免粘锤或提不出夯锤。采用
短行程(7~12m吊高)夯击前3锤，同时在沉陷的孔位内继续填碎石补平地表。采用设计计算夯高进行夯击，边夯击边填碎石，当最后2夯平均沉降值小于5cm时，停止夯击。根据夯击试验及经验，一般采用9-13次夯击即可达到要求。补充地表及凹坑碎石。按照预定的夯击桩位顺序夯击下一根桩。施工区域完成点夯后，用3 m的扁锤进行地表满夯，夯锤吊装高度为9～12 m。
3.4 施工注意事项
为避免落锤挤入地基粘土里过深而难以拔锤，前2锤吊高不要过高，选择在3～7m即可。施工应按既定的顺序进行，不得随意调整。要作好施工测量与记录工作，根据测量结果与施工记录控制施工。
做好地面排水，清理并平整施工场地。有抗震要求的区域，提前做好减震沟。
开夯前应检查夯锤重和落距，以确保单机夯击能量符合设计要求。每遍夯击前，对夯点放线并复合，夯完后检查夯坑位置，发现偏差和漏夯及时纠正。检查每个夯点的夯击次数、夯沉量及置换深度，当夯坑过深而发生起锤困难时，停夯，向坑内填碎石直到与坑顶平，记录填料数量，如此重复，直到碎石墩打入下卧层0.5m和最后2击的平均夯沉量不大于5cm。要作好安全防护工作，防止在夯击时碎石飞溅伤人。
4 检测结果
(1)在强夯碎石墩加固后，经实测，位于南北两侧的平均夯沉量达2.9 m，位于中部的平均夯沉量达4．2 m，通过对强夯碎石墩加固前后同一标高处的墩间土的Ps值 进行检测(见表1)结果表明，加固后，在4 m以内效果最佳，深度在4～6 m的加固效果也较好，在6m以下，加固后ps值增幅不大。检测结果说明，加固后有效影响深度在基底下6.5～8.5m左右，满足施工方案设计技术参数要求及基础持力层和软弱下卧层的要求。
(2)强夯碎石墩复合地基承载力检验：在强夯碎石墩的点位，进行了荷载试验，试验深度为设计基底上500mm，静载和动力触探的试验结果表明，加固后各点的地基承载力在220~280 kPa之间，均高于设计地基承载力180kPa的标准。满足设计要求，达到了加固目的。
(3)建筑物沉降观测：在施工过程和交付使用后，对采用强夯碎石墩加固地基的地方楼进行了沉降观测，观测均在10次以上。观测结果表明，实测的最大沉降量为18 mm，最小沉降量为2~3 mm。规律为，房屋中间沉降量大两端沉降量小。同时，在交付使用后3年，实测沉降量仅增加3 mm左右，而且基础沉降比较均匀。说明基础经过强夯碎石墩处理地基后，效果较好，满足规范和设计要求。
5 结束语
实践证明，强夯碎石墩加固地基的方法适用于设计地基承载力在200 kPa左右，
同其它地基处理方案比较，具有造价低，施工简单，操作方便，施工速度快等优点。
参考文献：
[1] 徐通礼．强夯法地基处理施工技术[J]．路基工程2006（3）
[2] 龚晓南．地基处理手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2000(2)．
表1 桩间土强夯前后Ps值对比表
夯区
深度(m)
夯前最小值
(kPa)
夯后最小值
(kPa)
提高率(％ )
备注
强夯区
4m以内
385.6
25l0.3
100～300
夯后20天
进行触探
4～6m
395.5
l970.0
80～260
6m以上
2956.5
4135.2
25～60
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