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摘要：火力发电厂在我国东南沿海分布较为普遍，本文通过介绍强夯置换法在近海淤泥地基中的应用实例，阐述了强夯置换法处理淤泥地基的作用、施工工藝及其应用发展前景。检测结果表明，该法在类似基础中的应用非常成功。
关键词：火力发电厂；强夯置换法；淤泥地基
1、强夯置换法的特点
强夯置换法具有设备简单、施工方便、施工周期短、加固质量可靠的优点。其具体方法是将很重的锤（一般为100～400kN）从高处自由落下（6～40m），给地基土以强大的冲击和振动作用，填料选用粒径小于500mm、级配良好的块石、碎石土，从而提高地基土强度并降低地基压缩性的一种地基处理方法，其加固机理有三种：第一、压密置换作用；第二、固结作用；第三、预加变形作用。
2、案例概况
某火力发电厂工程位于广东省南部城市经济技术开发区港口东侧。场地地质主要特征如下：
1）人工堆积层：由爆破开山的岩块及砂土堆积而成，层厚变化大。填石厚度为2.5～24.22m，平均厚12.6m。
2）淤泥：灰黑色，饱和，流塑状，厚17.8～22.3m，平均厚18.9m。
3）粉土、混中细砂：很湿，稍-中密状，局部密实，层厚0.3～2.8m。
4）残积粉土及含砂质粘土：紫红、褐色，很湿，可-硬塑，层厚0.6～4.88m。
5）强风化凝灰质砂岩：呈半岩半土状，裂隙发育，顶面埋深为18.7～29.1m。
6）中等风化凝灰质砂岩：岩芯呈短柱状，裂隙发育。
3、工法实施
在施工前进行现场强夯试验，试夯面积为22m×23m。强夯完毕后，根据施工过程中收集的实测数据得出如下情况：
1）第一遍、第二遍属于强夯置换（块石墩）范畴，单击夯能为3000kN·m，其夯点数占试夯区夯点总数的38%，但总夯击能量为1543000 kN·m，占总数的53.1%。由于锤底面积小、夯击能量大，因此，第一遍、第二遍属于强夯置换，主要是以一维波的形式向土体中下部进行挤密加固和块石置换。
2）第三遍属于普通强夯范畴，单击夯能为3000kN·m，夯点布置在强夯块石墩体之间，主要是对中部土体进一步挤密加固。第二遍、第三遍总夯击能量为749000kN·m，占总夯击能量的25.8%。
3）第四遍为满夯，单击夯能为1000kN·m，锤印彼此搭接。主要目的是对表层1～4m中部土体进一步挤密加固。满夯总夯击能量为580000 kN·m，占总夯击能量的22.3%。
4）强夯实施：
①布点：由专业测量人员按图布点，并测出场地高程，所有夯点用石灰粉在施工场地标出，布点允许误差小于±5mm。
②夯机就位夯击：在工段长的指挥下，夯机手将夯锤对准夯点中心，在夯击前，测量锤顶高程。夯击时，夯击点中心位移允许偏差小于50mm。
③测量夯沉量：每夯击一次，用水准仪进行夯沉量测量，立标员将标尺立于锤中心，并及时、准确做好施工记录。
④回填下料：当夯沉量达到2m左右时，停止强夯，开始填料。回填完毕后，继续夯击，直至达到收锤标准。
⑤完成第一遍全部夯点的夯击，用推土机推平场地。
⑥重复步骤①～⑤，完成第二遍、第三遍全部夯点的夯击。
⑦夯坑用推土机推平场地。
⑧最后用低能量满夯，将场地表层土夯实，并测量夯后场地标高。
4、效果分析
1）瑞雷面波（R波）检测和单孔、跨孔（P、S波）波速测试，本次瑞雷波检测共做了234点、12条测线，得出以下结论：
①强加固层：由于强夯置换挤密作用明显，对松散土体进行了全部置换，剪切波速及高，Vs为290～370m/s。
②次加固层：对填石层进行了挤密加固，对下伏淤泥进行了部分置换，剪切波速较高，Vs为240～290 m/s。
③弱加固层：由于受强夯能量衰减和其它因素的影响，挤压和置换作用不如上述两层，剪切波速为240～290 m/s。
2）标贯测试试验及分析：在强夯加固处理后，分别对基础以下10m范围内的土层进行了标贯试验，其试验结果表明，经强夯处理后拟处理范围内标贯锤击数实测值均大于标贯锤击数临界值，地基土受到强夯的强力冲击和挤压，由松散变为密实，有效加固深度达到目标（8m），强度大幅度提高。
3）载荷试验及分析：在强夯结束后，我们在场区内选取10个点做静载荷试验，试验采用慢速维持荷载法分10级加载，对处理后的地基的承载力进行了检测，试验结果表明：经强夯处理后地基土的强度明显增强，土的承载力特征值由75kPa提高到185kPa，提高了2倍多，满足了设计要求。
5、结束语
本工程共有7.5×104m2采用强夯置换法进行处理，施工工期3个月，从上述施工检测结果可以看出，淤泥地基经过强夯置换法处理后的效果十分显著，能够满足设计地基承载力的要求，与其他地基处理方法比较，采用强夯置换法处理淤泥地基，不仅节约大量建设资金，缩短建设周期，而且为火力发电厂采用强夯置换法处理广东省沿海地区的淤泥地基积累了经验。
参考文献：
[1]JGJ 79-2012建筑地基处理技术规范[S].
[2]徐至钧.强夯和强夯置换法加固地基[M].北京：机械工业出版社，2004.
[3]张庆国.强夯法加固机理与应用[M].济南：山东科学技术出版社，2003.
（作者单位：广东科诺勘测工程有限公司）
作者简介：陈婷（1985.06.12），性别：女；籍贯：广东乐昌；民族：汉族；学历：本科；职称：无；职务：地质工程师；研究方向：地质勘测及试验。
关键词：火力发电厂；强夯置换法；淤泥地基
1、强夯置换法的特点
强夯置换法具有设备简单、施工方便、施工周期短、加固质量可靠的优点。其具体方法是将很重的锤（一般为100～400kN）从高处自由落下（6～40m），给地基土以强大的冲击和振动作用，填料选用粒径小于500mm、级配良好的块石、碎石土，从而提高地基土强度并降低地基压缩性的一种地基处理方法，其加固机理有三种：第一、压密置换作用；第二、固结作用；第三、预加变形作用。
2、案例概况
某火力发电厂工程位于广东省南部城市经济技术开发区港口东侧。场地地质主要特征如下：
1）人工堆积层：由爆破开山的岩块及砂土堆积而成，层厚变化大。填石厚度为2.5～24.22m，平均厚12.6m。
2）淤泥：灰黑色，饱和，流塑状，厚17.8～22.3m，平均厚18.9m。
3）粉土、混中细砂：很湿，稍-中密状，局部密实，层厚0.3～2.8m。
4）残积粉土及含砂质粘土：紫红、褐色，很湿，可-硬塑，层厚0.6～4.88m。
5）强风化凝灰质砂岩：呈半岩半土状，裂隙发育，顶面埋深为18.7～29.1m。
6）中等风化凝灰质砂岩：岩芯呈短柱状，裂隙发育。
3、工法实施
在施工前进行现场强夯试验，试夯面积为22m×23m。强夯完毕后，根据施工过程中收集的实测数据得出如下情况：
1）第一遍、第二遍属于强夯置换（块石墩）范畴，单击夯能为3000kN·m，其夯点数占试夯区夯点总数的38%，但总夯击能量为1543000 kN·m，占总数的53.1%。由于锤底面积小、夯击能量大，因此，第一遍、第二遍属于强夯置换，主要是以一维波的形式向土体中下部进行挤密加固和块石置换。
2）第三遍属于普通强夯范畴，单击夯能为3000kN·m，夯点布置在强夯块石墩体之间，主要是对中部土体进一步挤密加固。第二遍、第三遍总夯击能量为749000kN·m，占总夯击能量的25.8%。
3）第四遍为满夯，单击夯能为1000kN·m，锤印彼此搭接。主要目的是对表层1～4m中部土体进一步挤密加固。满夯总夯击能量为580000 kN·m，占总夯击能量的22.3%。
4）强夯实施：
①布点：由专业测量人员按图布点，并测出场地高程，所有夯点用石灰粉在施工场地标出，布点允许误差小于±5mm。
②夯机就位夯击：在工段长的指挥下，夯机手将夯锤对准夯点中心，在夯击前，测量锤顶高程。夯击时，夯击点中心位移允许偏差小于50mm。
③测量夯沉量：每夯击一次，用水准仪进行夯沉量测量，立标员将标尺立于锤中心，并及时、准确做好施工记录。
④回填下料：当夯沉量达到2m左右时，停止强夯，开始填料。回填完毕后，继续夯击，直至达到收锤标准。
⑤完成第一遍全部夯点的夯击，用推土机推平场地。
⑥重复步骤①～⑤，完成第二遍、第三遍全部夯点的夯击。
⑦夯坑用推土机推平场地。
⑧最后用低能量满夯，将场地表层土夯实，并测量夯后场地标高。
4、效果分析
1）瑞雷面波（R波）检测和单孔、跨孔（P、S波）波速测试，本次瑞雷波检测共做了234点、12条测线，得出以下结论：
①强加固层：由于强夯置换挤密作用明显，对松散土体进行了全部置换，剪切波速及高，Vs为290～370m/s。
②次加固层：对填石层进行了挤密加固，对下伏淤泥进行了部分置换，剪切波速较高，Vs为240～290 m/s。
③弱加固层：由于受强夯能量衰减和其它因素的影响，挤压和置换作用不如上述两层，剪切波速为240～290 m/s。
2）标贯测试试验及分析：在强夯加固处理后，分别对基础以下10m范围内的土层进行了标贯试验，其试验结果表明，经强夯处理后拟处理范围内标贯锤击数实测值均大于标贯锤击数临界值，地基土受到强夯的强力冲击和挤压，由松散变为密实，有效加固深度达到目标（8m），强度大幅度提高。
3）载荷试验及分析：在强夯结束后，我们在场区内选取10个点做静载荷试验，试验采用慢速维持荷载法分10级加载，对处理后的地基的承载力进行了检测，试验结果表明：经强夯处理后地基土的强度明显增强，土的承载力特征值由75kPa提高到185kPa，提高了2倍多，满足了设计要求。
5、结束语
本工程共有7.5×104m2采用强夯置换法进行处理，施工工期3个月，从上述施工检测结果可以看出，淤泥地基经过强夯置换法处理后的效果十分显著，能够满足设计地基承载力的要求，与其他地基处理方法比较，采用强夯置换法处理淤泥地基，不仅节约大量建设资金，缩短建设周期，而且为火力发电厂采用强夯置换法处理广东省沿海地区的淤泥地基积累了经验。
参考文献：
[1]JGJ 79-2012建筑地基处理技术规范[S].
[2]徐至钧.强夯和强夯置换法加固地基[M].北京：机械工业出版社，2004.
[3]张庆国.强夯法加固机理与应用[M].济南：山东科学技术出版社，2003.
（作者单位：广东科诺勘测工程有限公司）
作者简介：陈婷（1985.06.12），性别：女；籍贯：广东乐昌；民族：汉族；学历：本科；职称：无；职务：地质工程师；研究方向：地质勘测及试验。