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強(qiáng)夯法在皖江軟土路基處理中的應(yīng)用

文檔作者：袁海平１，２，韓治勇１，石賢增３，浦玉炳３，朱大勇１文檔來(lái)源：１．合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院２．中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室３．合肥市市政設(shè)計(jì)院有限公司，		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年11月18日
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５０
施　工　技　術(shù)
ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
２０１６ 年６ 月上
第４５ 卷　第１１ 期
ＤＯＩ：１０?? ７６７２／ ｓｇｊｓ２０１６１１００５０
強(qiáng)夯法在皖江軟土路基處理中的應(yīng)用?
袁海平１，２，韓治勇１，石賢增３，浦玉炳３，朱大勇１
（１． 合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，安徽　合肥?。玻常埃埃埃梗?２． 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家
重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇　徐州?。玻玻保保保叮?３． 合肥市市政設(shè)計(jì)院有限公司，安徽　合肥　２３００４１）
［摘要］ 軟土路基因其土層分布復(fù)雜，物理力學(xué)性質(zhì)差異較大，加固路基土體成為市政道路處理的迫切需要。依托
皖江城市帶市政道路處理工程，分析了各遍強(qiáng)夯下的加速度效應(yīng)及夯坑沉降規(guī)律，并用荷載試驗(yàn)評(píng)價(jià)了強(qiáng)夯路基
的處理效果。研究結(jié)果表明，峰值加速度受夯點(diǎn)距離的影響，在近距離處峰值加速度較大，且衰減較快；隨著距離
的增大，其值逐漸減小，且衰減量較小，地表加固距離大約為３０ｍ，豎直方向加固深度為６ｍ 左右；夯擊次數(shù)對(duì)夯沉
量有重要影響，超過(guò)一定擊數(shù)后，土體得不到加固；荷載試驗(yàn)得到了路基承載力特征值＞ １２０ｋＰａ，超過(guò)了其設(shè)計(jì)承
載力特征值。
［關(guān)鍵詞］ 公路工程；路基；強(qiáng)夯；軟土；加速度；沉降；承載力
［中圖分類(lèi)號(hào)］ Ｕ４１６?? １?。畚墨I(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ Ａ　　　?。畚恼戮幪?hào)］ １００２?８４９８（２０１６）１１?００５０?０５
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ Ｓｏｆｔ Ｓｏｉｌ Ｓｕｂｇｒａｄｅ
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｉｎ Ｗａｎｊｉａｎｇ Ｒｅｇｉｏｎ
Ｙｕａｎ Ｈａｉｐｉｎｇ１，２， Ｈａｎ Ｚｈｉｙｏｎｇ１， Ｓｈｉ Ｘｉａｎｚｅｎｇ３， Ｐｕ Ｙｕｂｉｎｇ３， Ｚｈｕ Ｄａｙｏｎｇ１
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ?。玻常埃埃埃梗茫瑁椋睿?；
２． Ｔｈｅ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｍｉｎｅ Ｓａｆｅｔｙ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｘｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ　２２１１１６，Ｃｈｉｎａ； ３． Ｈｅｆｅｉ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ． ，Ｈｅｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ?。玻常埃埃矗?，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｉｎ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｉｓ ｃｏｍｐｌｅｘ． Ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ａｒｅ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｓｏｉｌ ｂｅｃｏｍｅｓ ｔｈｅ ｕｒｇｅｎｔ ｎｅｅｄ ｏｆ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ
ｒｏａｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ． Ｒｅｌｙｉｎｇ ｏｎ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｒｏａｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ Ｗａｎｊｉａｎｇ ｕｒｂａｎ ａｒｅａ， ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｌａｗ ｏｆ ｔａｍｐｉｎｇ ｐｉｔ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｅａｃｈ ｔｉｍｅ ｕｎｄｅｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ
ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｔｅｓｔ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ
ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｔａｍｐｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ ｐｅａｋ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｌａｒｇｅｒ ａｔ ｃｌｏｓｅ ｒａｎｇｅ ａｎｄ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｉｓ ｆａｓｔｅｒ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｄｉｓｔａｎｃｅ， ｉｔｓ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｉｓ ａｌｓｏ ｓｍａｌｌ． Ｔｈｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ
ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｉｓ ａｂｏｕｔ ３０ｍ ａｎｄ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｄｅｐｔｈ ｉｎ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ａｂｏｕｔ ６ｍ． Ｔａｍｐｉｎｇ
ｔｉｍｅｓ ｈａｖｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔａｍｐｉｎｇ ｐｉｔ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ． Ａｆｔｅｒ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｃｅｒｔａｉｎ ｎｕｍｂｅｒｓ， ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｃａｎ’ｔ ｂｅ
ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｉｓ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ １２０ｋＰａ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｌｏａｄ
ｔｅｓｔ． Ｉｔ ｉｓ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｓｕｂｇｒａｄｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｏａｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｓｕｂｇｒａｄｅ；ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ； ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ； ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ； ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ； ｂｅａｒｉｎｇ
ｃａｐａｃｉｔｙ
?國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（５１００４００７）；煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重
點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放研究基金資助項(xiàng)目（１２ＫＦ０６）；住建部科技計(jì)劃資助項(xiàng)
目（２０１４?Ｋ５?００２）；安徽省建設(shè)行業(yè)科技計(jì)劃資助項(xiàng)目（２０１４ＹＦ?１２） ［作者簡(jiǎn)介］ 袁海平，副教授， 碩士生導(dǎo)師， Ｅ?ｍａｉｌ： ｓｅａｐｉｅ ＠ ｈｆｕｔ．
ｅｄｕ． ｃｎ ［通訊作者］ 韓治勇，碩士研究生，Ｅ?ｍａｉｌ：１１７２３８５９２５＠ ｑｑ． ｃｏｍ ［收稿日期］ ２０１５?０３?１９
１　低能量強(qiáng)夯基本原理
強(qiáng)夯過(guò)程中，夯錘產(chǎn)生的能量由地表向周?chē)鷤?
遞，各位置強(qiáng)夯產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)不同，因此不同程
度地加固軟土地基，地基加固如圖１ 所示。
夯錘與地基之間反復(fù)接觸和分離的過(guò)程類(lèi)似
于碰撞原理，將夯錘視為剛體，其運(yùn)動(dòng)方程為：
ｍｈｃｇ ＋ Ｒｃ（ｔ） ＝ ｍｈｃ ω¨ （ｔ） （１）
式中： ｍｈｃ 為夯錘質(zhì)量； Ｒｃ（ｔ） 為地基與夯錘接觸面
的動(dòng)接觸壓力； ω¨ （ｔ） 為夯錘的加速度。
２０１６ Ｎｏ． １１ 袁海平等：強(qiáng)夯法在皖江軟土路基處理中的應(yīng)用 ?。担?
圖１　強(qiáng)夯加固地基示意
Ｆｉｇ． １?。牵颍铮酰睿?ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ
考慮土體的孔隙水壓力，在夯錘強(qiáng)夯動(dòng)力作用
下，將土體離散化，任一土體單元體上能量泛函為：
Πｅ ＝ ∫ｔ２
ｔ１ ?ｖｅ
１２
ρ ｕ { } ·Ｔｅ
[Ｎ]Ｔ [Ｎ]{·ｕ}ｅ － Ａ εｉｊ
[ ( ) ]ｄｖｅ ＋
ｕ { }Ｔｅ
{Ｆ}ｅ ＋ ｕ { }Ｔｅ
{Ｐ}ｅ
ì
î
í ïï
ïï
ü
þ
ý ïï
ïïｄｔ
（２）
式中： {ｕ}ｅ，{ｕ}·ｅ 為土體單元結(jié)點(diǎn)位移列陣； [Ｎ] ＝
[Ｎｉ，Ｎｊ， Ｎｍ，…] 為形函數(shù)矩陣； {Ｆ}ｅ 為除孔隙水
壓力外其他力引起的單元等效結(jié)點(diǎn)荷載； {Ｐ}ｅ 為孔
隙水壓力Ｐ 引起的等效結(jié)點(diǎn)荷載。
對(duì)式（２） 進(jìn)行變分處理，得單元體動(dòng)力平衡
方程：
[ｍ]ｅ {ｕ¨ }ｅ ＋ ?ｖｅ
［Ｂ－］Ｔｅ
{σ}ｄｖｅ ＝ {Ｆ}ｅ ＋ {Ｐ}ｅ （３）
式中： [ｍ]ｅ 為土體單元質(zhì)量矩陣； ［Ｂ］ｅ 為 {ｕ}ｅ 的
函數(shù)。
將土體單元集結(jié)可得整體結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方程：
[Ｍ]ｅ {ｕ¨ } ＋Σｅ ?ｖｅ
［Ｂ－］Ｔｅ
{σ}ｄｖｅ ＝ {Ｆ}＋ {Ｐ} （４）
　　由式（４）可知，在強(qiáng)夯作用下，隨著土體孔隙水
壓力的減小，任一土體單元體上等效結(jié)點(diǎn)荷載增
大，則土體能量相對(duì)增大，有效應(yīng)力增加。這樣，大
大提高土體的密實(shí)度和承載力，減少工后沉降，從
而可以一定程度地提高地基土處理效果。
２　監(jiān)測(cè)技術(shù)方案設(shè)計(jì)
２?? １　工程地質(zhì)條件
擬處理路基為無(wú)為縣楊巷路市政道路工程，區(qū)
域地形整體較平坦，以農(nóng)田為主，部分地段為拆遷
區(qū)、水塘、河溝、道路等，場(chǎng)區(qū)土層自上而下分別為：
①素填土　層厚０?? ７０ ～ １?? ２０ｍ；①１ 淤泥　層厚
０?? ６０ ～ ２?? ５０ｍ； ② 粉土夾粉細(xì)砂　層厚２?? ４０ ～
３?? ４０ｍ；③淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉土　層厚１１?? ２０ ～
１３?? ００ｍ；③１ 粉土夾粉細(xì)砂　層厚２?? ５０ｍ；④粉土夾
粉細(xì)砂。典型地質(zhì)剖面如圖２ 所示。該建筑場(chǎng)地地
下水類(lèi)型為潛水，分布于①，②，③，④層土中，受大
氣降水和地表水滲入補(bǔ)給，水量較豐富。土層物理
力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如表１ 所示。
圖２　典型地質(zhì)剖面
Ｆｉｇ． ２?。裕穑椋悖幔?ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｔｉｏｎ
表１　土層物理力學(xué)參數(shù)
Ｔａｂｌｅ １　Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｏｆ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒｓ
名稱
重度γ ／
（ｋＮ·ｍ －３ ）
黏聚力
ｃ ／ ｋＰａ
內(nèi)摩擦角
φ ／ （°）
承載力
ｆ ／ ｋＰａ
壓縮模量
Ｅｓ ／ ＭＰａ
素填土１８?? ０ ５ １０ ６０ ３?? ０
淤泥１８?? ０ ８ １４ ５０ ２?? ５
粉土夾粉細(xì)砂１９?? １ ９ １７ １００ ５?? ０
淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏
土夾粉土１７?? ９ ８ ２３ ８０ ２?? ７
粉土夾粉細(xì)砂１９?? １ ９ １７ １００ ５?? ０
粉土夾粉細(xì)砂１９?? ５ １３ １７ １６０ ７?? ０
２?? ２　試驗(yàn)方案
高真空擊密法施工前，在預(yù)處理的軟土地基上
先鋪設(shè)４０ｃｍ 厚砂墊層，作為水平排水通道；插設(shè)塑
料排水板，塑料排水板長(zhǎng)度打設(shè)到③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)
黏土夾粉土底部，排水板平均長(zhǎng)度約１２ｍ，同時(shí)在預(yù)
壓區(qū)邊界處開(kāi)挖密封溝，修筑圍堰、密封溝時(shí)挖至
③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉土頂部以下至少０?? ５ｍ，圍
堰高１?? ４ ～１?? ６ｍ，挖方路段利用兩側(cè)的原土作為圍
堰，滿足覆水１?? ０ｍ 要求；在砂墊層中鋪設(shè)臥管，砂
墊層表面按序鋪設(shè)１ 層土工布、２ 層真空膜，穿透真
空膜將臥管與主管連接，主管與真空泵連接，開(kāi)啟
真空泵進(jìn)行抽氣、抽水，抽氣過(guò)程中，薄膜內(nèi)砂墊層
中的氣體抽出，并且通過(guò)塑料排水板向下傳遞，由
泵通過(guò)塑料排水板將水和氣抽出，這樣可以逐漸增
大薄膜內(nèi)外的真空度，從而可以減小軟土路基的孔
隙水壓力，形成負(fù)的超靜孔隙水壓力。真空預(yù)壓系
統(tǒng)低位運(yùn)行穩(wěn)壓一段時(shí)間后向預(yù)壓區(qū)內(nèi)覆水１?? ０ｍ。
預(yù)壓時(shí)間為６０ ～ ７０ｄ 后，沉降達(dá)到計(jì)算值或沉降速
率趨于穩(wěn)定時(shí)卸載，卸載后回填６０ｃｍ 厚山皮石，最
后進(jìn)行高真空擊密施工。
高真空排水系統(tǒng)包括臥管和真空降水管兩部
分。高真空排水時(shí)，每臺(tái)機(jī)組同時(shí)連接８０ ～ １００ 根
真空管，真空管采用?３２ 鋼管，臥管采用?５０ＰＶＣ
管，臥管與真空管之間采用內(nèi)纏鋼絲軟膠管連接以
保證接頭嚴(yán)密。高真空管根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際土層分布
情況采用深層和淺層分層布置，深管間距８?? ０ｍ ×
?。担?施工技術(shù) 第４５ 卷
３?? ５ｍ，長(zhǎng)６ｍ；淺管間距４?? ０ｍ × ３?? ５ｍ，長(zhǎng)３ｍ。第１
遍真空排水后，土體含水量降低，提高了土體的強(qiáng)
度，３ ～５ｄ 或地下水位降至地面以下１?? ５ ～ １?? ８ｍ 后
進(jìn)行第１ 遍擊密，擊密過(guò)程中不中斷排水。開(kāi)始進(jìn)
行第１ 遍強(qiáng)夯，使淺部土層得到加固。第１ 遍高真
空擊密后，為了快速排除第１ 遍強(qiáng)夯產(chǎn)生的超孔隙
水，進(jìn)行第２ 遍真空排水，然后進(jìn)行第２ 遍強(qiáng)夯，其
中第１ 遍和第２ 遍點(diǎn)夯之間為梅花形布置。夯后進(jìn)
行第３ 遍真空排水，排水達(dá)到要求后，推平場(chǎng)地，拔
出真空管，進(jìn)行第３ 遍滿夯，錘印相互搭接１／４ 錘
徑。夯點(diǎn)布置如圖３ 所示。
圖３　夯點(diǎn)平面布置示意
Ｆｉｇ． ３　Ｐｌａｎ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｔａｍｐｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ
加速度傳感器裝置的埋設(shè)是利用施工現(xiàn)場(chǎng)提
供的工程機(jī)械，將沖孔管打入地下指定深度，用足
夠長(zhǎng)的牽引線一端系在平衡桿上，將裝置從沖孔管
上端放入，利用牽引線把裝置緩慢放至沖孔管底
部，隨后用大型施工機(jī)械將沖孔管提起，沖孔管活
動(dòng)底板在自重作用下自動(dòng)打開(kāi)，傳感器裝置由此留
于剛形成的土孔底部，沖孔管提離地表后，用土體
將成孔回填并搗實(shí)，裝置埋設(shè)完成，如圖４ 所示。
圖４　加速度傳感器埋設(shè)示意
Ｆｉｇ． ４?。粒悖悖澹欤澹颍幔簦椋铮?ｓｅｎｓｏｒ ｅｍｂｅｄｄｅｄ
３　監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析
為研究真空排水后各遍強(qiáng)夯加速度規(guī)律，現(xiàn)場(chǎng)
強(qiáng)夯加速度監(jiān)測(cè)儀器采用六通道動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系
統(tǒng)，可以同時(shí)采集每一測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)波形，加速度傳
感器布置如圖５ 所示。
根據(jù)試驗(yàn)方案，現(xiàn)分別對(duì)各遍強(qiáng)夯時(shí)沉降量及
其加速度在水平和豎直方向上與距離的關(guān)系進(jìn)行
分析。
圖５　加速度傳感器布置示意
Ｆｉｇ． ５　Ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｓｅｎｓｏｒｓ
３?? １　水平方向加速度變化規(guī)律
現(xiàn)以加速度傳感器４ 為研究對(duì)象，由圖６ 和圖
７ 可以看出，在路基強(qiáng)夯過(guò)程中，隨著距離的增大，３
遍強(qiáng)夯峰值加速度均逐漸減小，且滿夯相對(duì)于第２
遍強(qiáng)夯時(shí)加速度比第２ 遍強(qiáng)夯相對(duì)于第１ 遍強(qiáng)夯時(shí)
加速度減少較小，這是由于隨著強(qiáng)夯過(guò)程的進(jìn)行，
原來(lái)松散的土體得到振密，孔隙率減小，土體越來(lái)
越密實(shí)，用來(lái)加固土體能量有所減小。
圖６　各遍強(qiáng)夯峰值加速度與距離關(guān)系
Ｆｉｇ． ６?。遥澹欤幔簦椋铮睿螅瑁椋?ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｅａｋ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ
圖７　峰值加速度與強(qiáng)夯遍數(shù)關(guān)系曲線
Ｆｉｇ． ７　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｃｕｒｖｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｅａｋ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｔｈｅ ｔｉｍｅｓ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ
由圖６ 可以看出，在３ 遍強(qiáng)夯過(guò)程中，第１ 遍強(qiáng)
夯時(shí)，離其最近的夯點(diǎn)在夯擊時(shí)其峰值加速度為
４８?? １ｍ／ ｓ２，第２ 遍強(qiáng)夯時(shí)，其峰值加速度是第１ 遍強(qiáng)
夯時(shí)的５３?? ２％，減小為２５?? ６ｍ／ ｓ２，一段時(shí)間后進(jìn)行
滿夯，該傳感器峰值加速度減小為２１ｍ／ ｓ２，分別為
第１ 遍和第２ 遍強(qiáng)夯時(shí)的４３?? ７％和８２％。３ 遍強(qiáng)夯
每次衰減量曲線趨勢(shì)相同，選取第１ 次強(qiáng)夯為例，峰
值加速度衰減量與距離關(guān)系曲線如圖８ 所示，在距
２０１６ Ｎｏ． １１ 袁海平等：強(qiáng)夯法在皖江軟土路基處理中的應(yīng)用 　５３
夯點(diǎn)較近處，峰值加速度衰減較快，距夯點(diǎn)２?? ４ ～
４?? ７ｍ 時(shí)，峰值加速度衰減量為４３?? １ｍ／ ｓ２，隨著距離
的增大，待夯點(diǎn)距離＞２２ｍ 時(shí)，峰值加速度衰減量幾
乎為０，即加速度幾乎不變化。當(dāng)夯點(diǎn)與傳感器距
離為３０ｍ 左右時(shí)，強(qiáng)夯峰值加速度分別減小到０?? １，
０?? １，０?? １ｍ／ ｓ２，任書(shū)考認(rèn)為強(qiáng)夯對(duì)地面振動(dòng)峰值加速
度減小到０?? １ｇ 時(shí)對(duì)建筑物危害影響極小，采用此標(biāo)
準(zhǔn)分析強(qiáng)夯振動(dòng)效應(yīng)，此時(shí)，相比于最近的夯點(diǎn)而
言，強(qiáng)夯引起的振動(dòng)對(duì)路基作用很小，得不到加固
作用，因此該強(qiáng)夯作用范圍大致為３０ｍ。
圖８　峰值加速度衰減量與距離關(guān)系曲線
Ｆｉｇ． ８　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｃｕｒｖｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｅａｋ
ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｔａｎｃｅ
３?? ２　豎直方向加速度變化規(guī)律
現(xiàn)以離加速度傳感器４ 最近的夯點(diǎn)為對(duì)象，分
析在豎直方向上加速度的變化規(guī)律，３ 遍強(qiáng)夯加速
度隨深度關(guān)系變化曲線如圖９ 所示。
圖９　各遍強(qiáng)夯峰值加速度與深度關(guān)系
Ｆｉｇ． ９　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｅａｋ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｄｅｐｔｈ ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ
由各遍強(qiáng)夯實(shí)測(cè)和擬合曲線可知，豎直方向和水
平方向加速度變化規(guī)律一致，都是隨著埋設(shè)深度的增
加逐漸減小，傳感器埋設(shè)深度為１ｍ 時(shí)，３ 遍強(qiáng)夯峰值
加速度依次減小，分別為４８?? １，２７?? ８，２１ｍ／ ｓ２， 但當(dāng)傳
感器埋設(shè)深度＞３ｍ 時(shí)，第２ 遍和第３ 遍峰值加速度
均較第１ 遍強(qiáng)夯時(shí)大，原因可能是第１ 遍強(qiáng)夯時(shí)，夯
錘產(chǎn)生的能量較小，３ｍ 以下的土體未能得到有效加
固，隨后的夯擊對(duì)土體的振動(dòng)加強(qiáng)；同時(shí)可以看出，當(dāng)
傳感器埋設(shè)深度為６ｍ 時(shí)，３ 遍強(qiáng)夯峰值加速度分別
為１ｍ 時(shí)的８?? １７％，１６％，３４?? ５％，分別為３?? ９３，４?? ４５，
７?? ２５ｍ／ ｓ２，由于地表的“硬殼層”更易于擴(kuò)散應(yīng)力和傳
遞能量，峰值加速度均比前一遍有所增大，而經(jīng)修正
的Ｍｅｎａｒｄ 經(jīng)驗(yàn)公式ｍ，此時(shí)擬合峰值加速度為
３?? ８ｍ／ ｓ２，由計(jì)算結(jié)果可知，強(qiáng)夯有效加固深度至少為
６ｍ。隨著埋設(shè)深度的增加，加速度逐漸減小，對(duì)路基
的加固作用將逐漸降低，因此認(rèn)為本工程的強(qiáng)夯有效
加固深度為６ｍ 左右。
３?? ３　夯坑沉降變化規(guī)律
為了分析強(qiáng)夯過(guò)程中夯坑土體的沉降量，選取
試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行夯擊試驗(yàn)，每次夯擊后通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)
其下沉量，夯坑沉降量與強(qiáng)夯次數(shù)關(guān)系如圖１０ 所
示，由圖可以得出，土體經(jīng)過(guò)高真空擊密處理，固結(jié)
呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)，這正好與前面所述的峰值加
速度隨夯擊遍數(shù)的變化規(guī)律一致。在高真空擊密
過(guò)程中， 總的夯沉量隨夯擊次數(shù)的增加逐漸增大；
第１ 次擊密產(chǎn)生的沉降量最大，為３５２ｍｍ， 約占總
沉降量的３０％， 以后每次擊密產(chǎn)生的沉降量逐漸減
小，在強(qiáng)夯到第９ 擊時(shí)，累計(jì)沉降量為總沉降量的
８９％，且第８ 擊和第９ 擊的平均夯沉量＜ ５０ｍｍ，隨
后夯擊對(duì)地基加固作用可以忽略，故第９ 擊結(jié)束后
可以停止夯擊，如果再增加強(qiáng)夯擊數(shù)，可能導(dǎo)致地
基土結(jié)構(gòu)遭到破壞，形成沖切剪切破壞，最終形成
“橡皮土”，降低路基強(qiáng)度。
圖１０　夯沉量與夯擊數(shù)關(guān)系曲線
Ｆｉｇ． １０?。遥澹欤幔簦椋铮睿螅瑁椋?ｃｕｒｖｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ
ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｔａｍｐｉｎｇ
４　荷載試驗(yàn)驗(yàn)證
前面分析了峰值加速度在水平和豎直兩個(gè)方
向變化規(guī)律，以及夯坑沉降量隨夯擊數(shù)的變化，為
驗(yàn)證強(qiáng)夯處理地基的作用效果，開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)荷載試
驗(yàn)，根據(jù)該道路設(shè)計(jì)方案，選?、趯臃弁翃A粉細(xì)砂
為荷載試驗(yàn)布置點(diǎn)，采用承壓板為１?? ００ｍ２ 方形鋼
板，加荷分級(jí)為８ 級(jí)，逐級(jí)等量加載，最大加載壓力
超過(guò)設(shè)計(jì)值的２ 倍，以典型測(cè)點(diǎn)Ｋ１ ＋ ４５０ 點(diǎn)為例，
現(xiàn)場(chǎng)Ｐ?Ｓ 曲線如圖１１ 所示。
從Ｐ?Ｓ 曲線可以看出，當(dāng)施加荷載達(dá)到２４０ｋＰａ
時(shí)，曲線仍未出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)，因此，該路基的極限承載
力＞２４０ｋＰａ，根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》ＪＧＪ７９—
２０１２，取最大加載量一半１２０ｋＰａ 和Ｓ ／ ｂ ＝０?? ０１（ｂ 為
承壓板寬度）所對(duì)應(yīng)的荷載１７２ｋＰａ 兩者之間的較小
?。担?施工技術(shù) 第４５ 卷
圖１１　Ｐ?Ｓ 曲線
Ｆｉｇ． １１?。?Ｓ ｃｕｒｖｅ
值作為該地基的承載力特征值，即強(qiáng)夯處理后路基承
載力特征值＞１２０ｋＰａ，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的路基設(shè)計(jì)承
載力特征值１２０ｋＰａ，由此可以看出，經(jīng)過(guò)真空排水后
強(qiáng)夯的路基土得到了預(yù)期的處理效果。
５　結(jié)語(yǔ)
１）強(qiáng)夯法作為加固地基的一種常用方法，加固
過(guò)程中必須注意排水，隨著真空排水后孔隙水壓力
的減小，土的有效應(yīng)力增大，一定程度上增加了土
體的強(qiáng)度，有利于強(qiáng)夯加固土體的進(jìn)行。
２）強(qiáng)夯振動(dòng)受離夯點(diǎn)距離的影響，在近距離處
峰值加速度較大，且衰減較快，隨著距離的增大，其
值逐漸減小，但衰減量較小，地表加固距離大約為
３０ｍ，豎直方向加固深度為６ｍ 左右。
３）夯擊數(shù)對(duì)夯坑沉降量的影響，前幾擊影響較
大，超過(guò)一定擊數(shù)后，強(qiáng)夯反而會(huì)破壞原有土體的
結(jié)構(gòu)，降低路基強(qiáng)度，本試驗(yàn)最佳夯擊數(shù)為９ 擊。
４）由現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)驗(yàn)證了強(qiáng)夯處理后路基承
載力特征值＞１２０ｋＰａ，超過(guò)了路基設(shè)計(jì)承載力特征
值，收到了預(yù)期的加固效果。
參考文獻(xiàn)：
［ １ ］　楊登峰，于廣明，趙鵬，等． 高真空擊密法加固青島地區(qū)軟土
地基試驗(yàn)研究［Ｊ］． 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），２０１１，
３０（５）：４７?５１．
［ ２ ］　朱勝利，王福春，劉寶發(fā)． 高真空擊密法在曹妃甸港煤碼頭吹
填土地基加固中的應(yīng)用［Ｊ］． 中國(guó)港灣建設(shè)，２０１１（５）：４３?４６．
［ ３ ］　劉洋，曾遠(yuǎn)． 真空降水聯(lián)合低能量強(qiáng)夯在加固大面積吹填土
路基中的應(yīng)用［Ｊ］． 工業(yè)建筑，２００７，３７（Ｓ１）：７９３?７９６．
［ ４ ］　代韶華． 高真空擊密法在興華港區(qū)二期工程軟基加固中的應(yīng)
用［Ｊ］． 中國(guó)港灣建設(shè)， ２００５（２）：４１?４３．
［ ５ ］　周健，張健，姚浩． 真空降水聯(lián)合強(qiáng)夯法在軟弱路基處理中的
應(yīng)用研究［Ｊ］． 巖土力學(xué)，２００５，２６（Ｓ１）：１９８?２００．
［ ６ ］　李永紅． 低能強(qiáng)夯與真空降水聯(lián)合法機(jī)理探討及在深圳的應(yīng)
用研究［Ｄ］． 長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，２０１０．
［ ７ ］　張麗娟，李彰明，韓江． 動(dòng)靜力排水固結(jié)法在淤泥質(zhì)地基處理
工程中的應(yīng)用［Ｊ］． 巖土力學(xué)，２００９，３０（２）：５６７?５７１．
［ ８ ］　李福民． 排水固結(jié)處理后地基強(qiáng)夯加固的試驗(yàn)研究［Ｊ］． 巖土
工程學(xué)報(bào)，２００２，２４（４）：４９９?５０２．
［ ９ ］　陳雷，于志新． 高真空擊密聯(lián)合深層降水法在液化性軟基中
的應(yīng)用［Ｊ］． 工程勘察，２０１２（２）：５１?５５．
［１０］?。停牛遥遥桑疲桑茫蹋?Ｃ Ｍ， ＤＡＶＩＥＳ Ｍ Ｃ Ｒ． Ａ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｌｏｗ?ｅｎｅｒｇｙ
ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ： ｔｒｉａｌｓ ａｎｄ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ ［ Ｊ ］．
Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，２０００，５０（６）：６７５?６８１．
［１１］　黃曉波，周立新，周虎鑫． 路基強(qiáng)夯處理孔隙水壓力監(jiān)測(cè)及參
數(shù)確定［Ｊ］． 公路交通科技，２００５，２２（１２）：５８?６１．
［１２］　趙撫民，李曉路． 強(qiáng)夯擊數(shù)對(duì)強(qiáng)夯效果的作用分析［Ｊ］． 南昌
大學(xué)學(xué)報(bào)（工科版），２００２，２４（３）：７１?７４．
［１３］?。茫龋牛?Ｆ Ｇ，ＴＳＥＮＧ Ｔ Ｊ，ＣＨＥＮ Ｊ Ｗ． Ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ａｎｄ ｎｅｗ
ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｎ ｒｅｃｌａｉｍｅｄ ｌａｎｄ［Ｃ］ ／ ／
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １７ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｆｆｓｈｏｒｅ ａｎｄ Ｐｏｌａｒ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ． ２００７．
［１４］　胡煥校，劉先，邵榮春，等． 夯擊數(shù)和夯擊能對(duì)強(qiáng)夯地基加固
效果的研究探討［Ｊ］． 巖土工程界，２００７，１０（９）：４３?４５，４９．
［１５］　張大偉，郭立英，喬京生，等． 強(qiáng)夯加固吹填地基振動(dòng)傳遞機(jī)
理及減振措施研究［Ｊ］． 施工技術(shù)， ２０１１，４０（１３）：６２?６４．
［１６］　高有斌，劉漢龍，曹建建，等． 吹填土高真空擊密法與常規(guī)強(qiáng)
夯法對(duì)比試驗(yàn)［Ｊ］． 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），２００９，
３７（１０）：１００?１０４．
［１７］　任書(shū)考． 強(qiáng)夯振動(dòng)測(cè)試與資料分析研究［Ｃ］ ／ ／ 第四屆土力學(xué)
及基礎(chǔ)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集． 北京： 中國(guó)建筑工業(yè)出版
社，１９８６．
（上接第２３ 頁(yè)） ４　結(jié)語(yǔ)
１）滑模空滑階段增加豎向支撐桿和水平連接
為封閉體系，有效控制了滑模體系的變形，經(jīng)受住
了施工期間突風(fēng)的考驗(yàn)，另外復(fù)滑施工前進(jìn)行滑模
體系再次校核是不可缺少的環(huán)節(jié)。
２）分級(jí)卸載、側(cè)向約束措施提高了模架整體穩(wěn)
定性，減小模架的豎向和水平變形。
３）在混凝土澆筑過(guò)程中，對(duì)蓋模下混凝土振搗
效果的檢查與驗(yàn)證是保證工程質(zhì)量的重中之重。
在本案例施工過(guò)程中，就圓筒倉(cāng)施工提出了合
理的施工順序與控制要點(diǎn)，通過(guò)有限元分析軟件、
精細(xì)策劃，保證了施工過(guò)程安全和工程質(zhì)量目標(biāo)，
并總結(jié)了斜面混凝土澆筑技術(shù)和施工組織模式。
參考文獻(xiàn)：
［ １ ］　混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范：ＧＢ５０２０４—２０１５［Ｓ］． 北
京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，２０１５．
［ ２ ］　沈陽(yáng)建筑大學(xué)． 建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范：ＪＧＪ１６２—２００８
［Ｓ］． 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，２００８．
［ ３ ］　鋼筋混凝土筒倉(cāng)施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范：ＧＢ５０６６９—２０１１［Ｓ］．
北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，２０１１．
［ ４ ］　中國(guó)建筑科學(xué)研究院． 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)
規(guī)范：ＪＧＪ１３０—２０１１［Ｓ］． 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，２０１１．
［ ５ ］　倪時(shí)華，胡慶剛，王振輝，等． 大直徑預(yù)應(yīng)力筒倉(cāng)滑模施工技
術(shù)［Ｊ］． 施工技術(shù)，２０１３，４２（２）：５４?５７．
［ ６ ］　張慶章，王振清． 滑模施工混凝土糧食筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)承載力分析
［Ｊ］． 施工技術(shù)，２０１６，４５（２）：１０５?１０８．
［ ７ ］　謝藝． 大直徑筒倉(cāng)模架施工工藝［Ｊ］． 施工技術(shù)，２０１４，４３
（２３）：３６?３９．

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