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摘要：本文就强夯法在深圳某电动汽车充电站试点工程中的应用进行探讨。
关键词：强夯法；地基处理
Abstract: this paper is a dynamic compaction in shenzhen electric vehicle charging station pilot project of the application are discussed.
Keywords: dynamic compaction method; Foundation treatment
中图分类号： TM910.6 文献标识码：A 文章编号：
一、 前言
强夯法即动力固结法，指利用起吊设备，反复将夯锤提高到高处使其自由落下，依靠强大的夯击能和冲击波作用，给地基以冲击和振动能量，夯实地基土，提高软弱地基承载力的地基处理方法；其适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基；具有造价低、施工时间短等优点，在电力工程中得到广泛应用。
二、 工程概况
位于龙岗区的某电动汽车充电站试点工程，是深圳市新能源汽车示范推广工作的配套基础设施建设项目。该工程包含一幢综合楼及充电区域。综合楼为二层悬挑大雨篷的钢结构建筑。
三、 工程地质条件
该工程场地原始地貌为低洼沼泽及冲沟地带，后经人工填土填高整平。场地内分布的地层主要有：人工填土层、第四系全新统冲洪积层、第四系上更新统冲洪积层、第四系岩溶堆积层、下伏基岩为石炭系石灰岩。场地内各地层岩性特征描述如下：
1、人工填土（Qml）
素填土①：褐黄、灰等杂色，主要成分为碎石夹粘性土，碎石块径约2-5cm，最大约10cm，粘性土含量约20%，未经处理，松散-稍密状态。层厚5.90～6.60m。该层承载力特征值fak =80 kPa 。
2、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）
粉质粘土②：灰黄色，不均匀含有少量粉细砂，软塑～可塑状态。层厚1.90～5.80m，层顶埋深5.90～6.60m，层顶标高46.51～47.77m。现场标准贯入试验1次，经杆长修正后击数5击。承载力特征值fak =120 kPa 。
粉砂③：灰、灰白色，含约8%粘性土，不均匀夹少量细砂，饱和，松散状态。层厚0.80～1.70m，层顶埋深7.80～12.40m，层顶标高40.71～45.87m。现场标准贯入试验1次，击数7击，经杆长修正后击数5击。承载力特征值fak =140 kPa 。
3、第四系上更新统坡冲洪积层（Q3al+pl）
有机质粉质粘土④：灰、灰白色，不均匀含少量炭化木，夹少量中细砂，软塑状态。层厚5.00～8.90m，层顶埋深8.60～14.10m，层顶标高39.01～45.07m。现场标准贯入试验4次，经杆长修正后击数5～12击，平均8击。承载力特征值fak =110 kPa 。
中砂⑤：浅黄、褐黄色，不均匀含少量细砂，饱和，稍密状态。层厚1.70m，层顶埋深17.50m，层顶标高36.17m。现场标准贯入试验4次，击数11击，经杆长修正后击数8击。承载力特征值fak =200kPa 。
含碎石粉质粘土⑥：褐黄、灰黄色，不均匀含15%～20%碎石，块径约2～4cm，呈棱角～次棱角状，可塑状态。层厚4.40～8.40m，层顶埋深19.10～19.20m，层顶标高34.01～34.47m。现场标准贯入试验3次，经杆长修正后击数11～13击，平均12击。承载力特征值fak =210 kPa 。
4、第四系岩溶堆积层（Q）
含角砾粉质粘土⑦：灰黄、褐黄色，含约20%～25%碎石，块径约2～4cm，呈棱角状，可塑状态。层厚2.30～5.70m，层顶埋深23.50～27.60m，层顶标高26.06～29.61m。现场标准贯入试验2次，经杆长修正后击数3～14击，平均7击。承载力特征值fak =180 kPa 。
5、石炭系石灰岩（C）
微风化石灰岩⑧（ ）：灰白色，大理岩化现象明显，岩石矿物新鲜、坚硬，节理、裂隙发育，部分裂面铁染呈紫红色，顶部岩土接触面具岩溶现象，岩芯呈柱状、长柱状，少量块状，合金难以钻进，需金刚石钻进。层厚3.50m，层顶埋深25.80～33.30m，层顶标高20.37～27.31m。承载力特征值fak =4000kPa 。
场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，设计特征周期为0.35s，场地土类型软弱~中软土，场地类别为II类。场地内粉砂③有轻微可液化势。场地地下水位标高51.31～51.37m。
四、 地基处理方案选择
综合楼为二层悬挑大雨篷的钢结构建筑，上部荷载较小，对地基承载力要求不高，基础采用天然浅基础即可；但由于本工程的充电设施对场地变形要求较高，故需对整个场地进行地基处理。
本工程素填土层①较厚，为5.90～6.60m。在堆填时没经过处理，堆填时间短，呈松散～稍密状态，且均质性差，未经处理不可作为基础持力层使用；其它各岩土层埋藏较深，不具备作为拟建建筑物天然浅基础持力层的条件。因此需对在人工填土层进行地基处理，经检测合格后，才可作为拟建建筑物的基础持力层。
本工程场地范围内无地下构筑物和各种地下管线，周边除约100m处一加油站外无其它建（构）筑物，在采取挖隔振沟等防振措施后可以采用动力加固地基处理方法。
地基处理方案选择：
1、换土垫层法：是将基础下一定深度内的软弱土层挖去，回填强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实的一种地基处理方法；适用于浅层软弱或不良地层的处理。
本工程整个场地如采用换土垫层法进行地基处理，则挖填土方量大，施工时间长，工程造价较高。
2、高压喷射注浆法：是以高压喷射流直接冲击破坏土体，浆液与土以半置换或全置换凝固为固结体的地基处理方法；适用于淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土、及碎石土等地基的处理，当土层中含有较多大粒径块石、大量植物根茎或较高的用机质时，效果较差。
本工程中，因素填土①含有较多大粒径碎石，如采用高压喷射注浆法进行地基处理，不仅施工时间较长，工程造价较高，而且效果较差。
3、强夯法：是利用起吊设备，反复将夯锤提高到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，使地基土夯实的地基处理方法，处理深度较大，可满足强度及变形要求；相对而言，其土方量小，施工时间较短，工程造价较低。
鉴于本工程工期紧，本着经济合理、节约时间的原则，本工程采用强夯法处理地基。
本工程强夯法地基处理技术参数：
(1) 处理范围为扩出围墙基礎外1.0m，处理厚度为基础下为4m。
(2) 强夯锤质量15t，锤底面积2.5m2，落距13m，单击夯击能为2000kN m。
(3) 夯击点位置根据基底平面形状采用等边三角形布置。第一遍夯击点间距介于夯锤直径的2.0～3.0倍之间，为5～6m；第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间；最后一遍为满夯，即锤印彼此搭接以加固前几遍夯点间粘松的表土层。
五、 施工工艺
一） 施工步骤
1、清理并平整施工场地，按设计标高整平起夯面；
2、标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；
3、起重机就位，夯锤置于夯点位置；
4、测量夯前锤顶高程；
5、将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，记录夯击次数。若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；
6、重复步骤5，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；
7、换夯点，重复步骤3至6，完成第一遍全部夯点的夯击；
8、用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；
9、在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
二） 施工过程质量控制措施
1、对含水量较高的地基，保证有足够的遍间歇时间，待基土中孔隙水压力充分消散后再满夯,或采取强夯置换施工工艺，可先在场地上铺设一层厚约0.5m的砂石垫层后再满夯；
2、满夯前有可能下雨时，采取覆盖防水措施，以防推入夯坑内的虚土大量吸水,增加地基土的含水量。如果情况允许，可在下雨之前对夯坑内的虚土夯1～2击；
3、满夯后场地严禁轮式车辆碾压；
4、当局部出现“橡皮土”时将其挖除，换填砂石填料补夯；当“橡皮土”较薄且面积较大时，可用推土机的松土器将地表层翻松、晾晒后补夯。
三） 施工现场问题及处理
施工时遇到场地西北角夯坑底积水影响施工的情况，处理措施为：人工降低地下水位，排除积水；铺填一定厚度的碎石材料，采用强夯置换。
强夯处理后的地基承载力及变形，经检测，均满足设计要求。
六、 结论
综上所述，在选择地基处理方法时，要根据工程地质条件，结合工程特点及工期、进度、费用等方面的要求，综合分析，选择满足各方面要求的处理方案。
参考文献
[1] JGJ79-2002建筑地基处理技术规范；
[2] DL/T5024-2005电力工程地基处理技术规程；
作者简介
韩晓晶（1970-）、女、一级注册结构工程师、中国建筑技术集团有限公司广西设计院、广东、深圳、
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：强夯法；地基处理
Abstract: this paper is a dynamic compaction in shenzhen electric vehicle charging station pilot project of the application are discussed.
Keywords: dynamic compaction method; Foundation treatment
中图分类号： TM910.6 文献标识码：A 文章编号：
一、 前言
强夯法即动力固结法，指利用起吊设备，反复将夯锤提高到高处使其自由落下，依靠强大的夯击能和冲击波作用，给地基以冲击和振动能量，夯实地基土，提高软弱地基承载力的地基处理方法；其适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基；具有造价低、施工时间短等优点，在电力工程中得到广泛应用。
二、 工程概况
位于龙岗区的某电动汽车充电站试点工程，是深圳市新能源汽车示范推广工作的配套基础设施建设项目。该工程包含一幢综合楼及充电区域。综合楼为二层悬挑大雨篷的钢结构建筑。
三、 工程地质条件
该工程场地原始地貌为低洼沼泽及冲沟地带，后经人工填土填高整平。场地内分布的地层主要有：人工填土层、第四系全新统冲洪积层、第四系上更新统冲洪积层、第四系岩溶堆积层、下伏基岩为石炭系石灰岩。场地内各地层岩性特征描述如下：
1、人工填土（Qml）
素填土①：褐黄、灰等杂色，主要成分为碎石夹粘性土，碎石块径约2-5cm，最大约10cm，粘性土含量约20%，未经处理，松散-稍密状态。层厚5.90～6.60m。该层承载力特征值fak =80 kPa 。
2、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）
粉质粘土②：灰黄色，不均匀含有少量粉细砂，软塑～可塑状态。层厚1.90～5.80m，层顶埋深5.90～6.60m，层顶标高46.51～47.77m。现场标准贯入试验1次，经杆长修正后击数5击。承载力特征值fak =120 kPa 。
粉砂③：灰、灰白色，含约8%粘性土，不均匀夹少量细砂，饱和，松散状态。层厚0.80～1.70m，层顶埋深7.80～12.40m，层顶标高40.71～45.87m。现场标准贯入试验1次，击数7击，经杆长修正后击数5击。承载力特征值fak =140 kPa 。
3、第四系上更新统坡冲洪积层（Q3al+pl）
有机质粉质粘土④：灰、灰白色，不均匀含少量炭化木，夹少量中细砂，软塑状态。层厚5.00～8.90m，层顶埋深8.60～14.10m，层顶标高39.01～45.07m。现场标准贯入试验4次，经杆长修正后击数5～12击，平均8击。承载力特征值fak =110 kPa 。
中砂⑤：浅黄、褐黄色，不均匀含少量细砂，饱和，稍密状态。层厚1.70m，层顶埋深17.50m，层顶标高36.17m。现场标准贯入试验4次，击数11击，经杆长修正后击数8击。承载力特征值fak =200kPa 。
含碎石粉质粘土⑥：褐黄、灰黄色，不均匀含15%～20%碎石，块径约2～4cm，呈棱角～次棱角状，可塑状态。层厚4.40～8.40m，层顶埋深19.10～19.20m，层顶标高34.01～34.47m。现场标准贯入试验3次，经杆长修正后击数11～13击，平均12击。承载力特征值fak =210 kPa 。
4、第四系岩溶堆积层（Q）
含角砾粉质粘土⑦：灰黄、褐黄色，含约20%～25%碎石，块径约2～4cm，呈棱角状，可塑状态。层厚2.30～5.70m，层顶埋深23.50～27.60m，层顶标高26.06～29.61m。现场标准贯入试验2次，经杆长修正后击数3～14击，平均7击。承载力特征值fak =180 kPa 。
5、石炭系石灰岩（C）
微风化石灰岩⑧（ ）：灰白色，大理岩化现象明显，岩石矿物新鲜、坚硬，节理、裂隙发育，部分裂面铁染呈紫红色，顶部岩土接触面具岩溶现象，岩芯呈柱状、长柱状，少量块状，合金难以钻进，需金刚石钻进。层厚3.50m，层顶埋深25.80～33.30m，层顶标高20.37～27.31m。承载力特征值fak =4000kPa 。
场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，设计特征周期为0.35s，场地土类型软弱~中软土，场地类别为II类。场地内粉砂③有轻微可液化势。场地地下水位标高51.31～51.37m。
四、 地基处理方案选择
综合楼为二层悬挑大雨篷的钢结构建筑，上部荷载较小，对地基承载力要求不高，基础采用天然浅基础即可；但由于本工程的充电设施对场地变形要求较高，故需对整个场地进行地基处理。
本工程素填土层①较厚，为5.90～6.60m。在堆填时没经过处理，堆填时间短，呈松散～稍密状态，且均质性差，未经处理不可作为基础持力层使用；其它各岩土层埋藏较深，不具备作为拟建建筑物天然浅基础持力层的条件。因此需对在人工填土层进行地基处理，经检测合格后，才可作为拟建建筑物的基础持力层。
本工程场地范围内无地下构筑物和各种地下管线，周边除约100m处一加油站外无其它建（构）筑物，在采取挖隔振沟等防振措施后可以采用动力加固地基处理方法。
地基处理方案选择：
1、换土垫层法：是将基础下一定深度内的软弱土层挖去，回填强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实的一种地基处理方法；适用于浅层软弱或不良地层的处理。
本工程整个场地如采用换土垫层法进行地基处理，则挖填土方量大，施工时间长，工程造价较高。
2、高压喷射注浆法：是以高压喷射流直接冲击破坏土体，浆液与土以半置换或全置换凝固为固结体的地基处理方法；适用于淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土、及碎石土等地基的处理，当土层中含有较多大粒径块石、大量植物根茎或较高的用机质时，效果较差。
本工程中，因素填土①含有较多大粒径碎石，如采用高压喷射注浆法进行地基处理，不仅施工时间较长，工程造价较高，而且效果较差。
3、强夯法：是利用起吊设备，反复将夯锤提高到高处使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，使地基土夯实的地基处理方法，处理深度较大，可满足强度及变形要求；相对而言，其土方量小，施工时间较短，工程造价较低。
鉴于本工程工期紧，本着经济合理、节约时间的原则，本工程采用强夯法处理地基。
本工程强夯法地基处理技术参数：
(1) 处理范围为扩出围墙基礎外1.0m，处理厚度为基础下为4m。
(2) 强夯锤质量15t，锤底面积2.5m2，落距13m，单击夯击能为2000kN m。
(3) 夯击点位置根据基底平面形状采用等边三角形布置。第一遍夯击点间距介于夯锤直径的2.0～3.0倍之间，为5～6m；第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间；最后一遍为满夯，即锤印彼此搭接以加固前几遍夯点间粘松的表土层。
五、 施工工艺
一） 施工步骤
1、清理并平整施工场地，按设计标高整平起夯面；
2、标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；
3、起重机就位，夯锤置于夯点位置；
4、测量夯前锤顶高程；
5、将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，记录夯击次数。若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；
6、重复步骤5，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；
7、换夯点，重复步骤3至6，完成第一遍全部夯点的夯击；
8、用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；
9、在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
二） 施工过程质量控制措施
1、对含水量较高的地基，保证有足够的遍间歇时间，待基土中孔隙水压力充分消散后再满夯,或采取强夯置换施工工艺，可先在场地上铺设一层厚约0.5m的砂石垫层后再满夯；
2、满夯前有可能下雨时，采取覆盖防水措施，以防推入夯坑内的虚土大量吸水,增加地基土的含水量。如果情况允许，可在下雨之前对夯坑内的虚土夯1～2击；
3、满夯后场地严禁轮式车辆碾压；
4、当局部出现“橡皮土”时将其挖除，换填砂石填料补夯；当“橡皮土”较薄且面积较大时，可用推土机的松土器将地表层翻松、晾晒后补夯。
三） 施工现场问题及处理
施工时遇到场地西北角夯坑底积水影响施工的情况，处理措施为：人工降低地下水位，排除积水；铺填一定厚度的碎石材料，采用强夯置换。
强夯处理后的地基承载力及变形，经检测，均满足设计要求。
六、 结论
综上所述，在选择地基处理方法时，要根据工程地质条件，结合工程特点及工期、进度、费用等方面的要求，综合分析，选择满足各方面要求的处理方案。
参考文献
[1] JGJ79-2002建筑地基处理技术规范；
[2] DL/T5024-2005电力工程地基处理技术规程；
作者简介
韩晓晶（1970-）、女、一级注册结构工程师、中国建筑技术集团有限公司广西设计院、广东、深圳、
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。