中国市政工程西北设计研究院有限公司 湖北武汉 430056
摘要：摘要：本文以鄂西北十堰地区某市政道路工程为实例，根据杂填土的具体性质、力学特征及工程特性，针对性地提出路基强夯处治方案，为类似杂填土路基处治提供参考价值和借鉴意义。
关键词：杂填土；强夯；夯击能；压实度；
1、杂填土工程性质
杂填土是人类生产、生活过程中形成的地面填土层。杂填土的工程性质主要有：1）性质不均匀，厚度和密度变化较大；2）地基变形大，并伴随着湿陷性；3）土层压缩性大，强度低；4）孔隙较大，渗透性不均匀。
杂填土的工程性质决定了其不能直接作为路基持力层，必须进行处理，满足工程要求后才能作为路基使用。
2、工程地质条件
某市政道路工程位于鄂西北十堰地区，道路等级为城市主干路，红线宽度50m，设计车速60km/h。道路走廊带范围地势不开阔，地形起伏较大，沿线丘陵、冲沟相间分布，地形地貌较复杂。
①杂填土（Qml）层:杂色，松散，不均匀，高压缩性。
②粉质黏土（Qel）：黄褐色，可塑~硬塑，主要为残积砂质粘性土，，中压缩性，中等干强度。
③-1强风化绢云石英片岩层（Pt2）：灰黄色~青灰色，强风化。
③-2层中风化绢云石英片岩（Pt2）：青灰色，中风化。
③-3层微风化绢云石英片岩（Pt2）：青灰色，微风化。
3、杂填土路基处理方法
杂填土地基处理一般采用换填法、灌浆法、沉管挤密砂石桩法、石灰桩法及强夯等处理方法。
强夯法具有施工工艺简单、适用土质范围广、加固效果明显以及工程造价低等优点。
由勘察资料可以看出，该市政道路的杂填土多为开山弃方，属于粗颗粒土，无生活垃圾，适合采用强夯法处理。与其它处理方式相比，强夯法具有工程效果好，工程造价低的特点，同时也能加快施工进程，缩短施工工期。
4、强夯法简介
4.1强夯法
强夯法亦称动力压实法或者动力固结法，是反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，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。
强夯法处理杂、素填土地基，即使用冲击型动力荷载，使土体中的空隙体积减小，土体变得更为密实，从而提高土体强度。
4.2强夯法简介
1）适用性
强夯法适用于碎石土、砂土、非饱和细粒土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基的处理。
2）有效加固深度
即从最初被加固地基土表面算起，经强夯地基处理后地基土满足设计要求的加固深度。
强夯法有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定，也可根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79相关规定进行预估，公式如下：
3）夯击次数
夯点的夯击次数应按照现场试夯的夯击次数和夯沉量确定，同时应符合下列要求：
a、最后两击夯沉量平均值不宜大于设计值；
b、夯坑周围地面不应发生过大的隆起；
c、不应因夯坑过深发生提锤困难。
4）夯点布置
夯点位置可根据建筑结构类型进行布置，一般采用等边三角形、等腰三角形或正方形进行布置。
夯击点间距根据地基土的性质和要求加固的深度确定，根据国内经验，第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5～3.5倍，第二遍夯击点可位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减少。
5、道路工程杂填土路基处理
本文结合工程实际对桩号K5+950～K6+180段杂填土路基强夯效果进行分析。
根据地质勘察资料，该路段杂填土填龄较短、埋深较深，回填年限约1～5年，埋深约8～36.5m，无法直接作为路基持力层。
为减少路基不均匀沉降，整平场地至路面结构底线进行强夯处理。
1）有效加固深度的确定
该道路为城市主干路，两侧地块开发正在进行中，重载施工车辆通行是需要考虑的因素。
根据路基工作区深度，取轮重引起的应力与路基土自重引起的应力比值为0.1，后轮荷载500kN，计算得出工作区深度h=4.11m。
由于该段杂填土回填年限仅为1～5年，尤其浅层年限偏低，本身自重沉降尚未完成，存在较大压缩性，有效加固深度必须大于计算工作区深度。
2）夯击能的确定
根据梅那公式h=α计算，h取1）中计算工作区深度，α取0.35，夯击能WH=1380kN?m，实际采用的夯实能必须大于此数值。
参考《建筑地基处理技术规范》中强夯的有效加固深度数据，根据当地工程经验，通过现场试验确定夯击能。
经现场试验，该段采用4000kN?m的中等能级夯击能，夯点间距纵横向均为5m。具体参数如下：
3）施工参数
锤重（t）：24.1，锤底直径（m）：2.5，落距（m）：18.1。
4）夯点布置
夯点间距纵横向均为5m，分4批实施。第一批夯击点间距为10m；第二批夯点间距为10m，与第一批夯击点呈梅花形布置；第三批为第一批与第二批夯点的加密点，间距分别为10m，详见下图。按由内而外，隔行跳打原则完成全部夯点的施工。第四批夯击为低能量满夯，采用低落距多次夯击锤印搭接，夯点布置见满夯平面布置示意图，夯击2遍，满夯的搭接宽度不小于0.34D，夯击能为500kN?m。
夯击收锤标准为最后两击的平均夯沉量≤50mm，并不少于8击。夯坑过深影响起拔时可向夯坑内回填附近开山石渣。
根据检测结果，该段强夯路基12个检测点压实度最小值为94.3%，满足设计及规范不小于90%的要求。
b、承载力
参考《建筑地基检测技术规范》（JGJ-340-2015）对强夯K5+950～K6+180段，路基中心线以左11点个监测点进行重型动力触探检测，见下表：
根据试验结果，夯后承载力均大于160kPa，满足设计要求。
6、结论
该工程实践证明，对于深厚杂填土层采用强夯法处理杂填土地基，具有地基加固效果显著、设备简单、技术可行、经济合理、施工快捷等优点。该工程取得的试验成果和工程实践经验，为今后该地区类似场地的地基处理提供了有效的方法和经验。
参考文献
[1]地基处理手册（第三版）.中国建筑工业出版社，2008.
[2]强夯地基处理技术规程.中国计划出版社.CECS279:2010.
[3]工程地质手册（第四版）.中国建筑工业出版社，2007.
[4]赵蕊花.杂填土路基处理方案的对比分析.山西建筑.第44卷第18期.2018. 6.
论文作者:邹德彪,李妍文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/26
标签：地基论文; 路基论文; 填土论文; 工程论文; 间距论文; 深度论文; 压缩性论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;