乐山机场投资发展（集团）有限公司四川乐山614000
摘要：在乐山机场试验段飞行区地基强夯的加固实验中，对高填方采用强夯和沉降观测；对标准贯入度试验、空隙水压力测试、静力触探测试和静载荷试验等各项检测结果的分析表明，强夯法具有较好的社会效益、经济效益和技术效益。
关键词：强夯法；测试；地基处理
强夯法是法国Menard技术公司于1969年提出的一种地基加固方法。强夯法即强力夯实法，又称动力固结法，其主要工作原理是是利用大型履带式强夯机将8-30吨的重锤从6-30米高度自由落下，对土进行强力夯实，迅速提高地基的承载力及压缩模量，形成比较均匀的、密实的地基，在地基一定深度内改变了地基土的孔隙分布。
强夯法施工已广泛运用到我国的高速公路铁路、机场、核电站、大工业区、港口填海等基础加固工程。由于机场施工场地开阔，远离市区，周围无或很少建筑，最适合用强夯法处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等土基，在国内机场建设中得到广泛应用，如四川的泸州机场、巴中机场、宜宾机场等。
优点工期短、效果好、造价低。
一、乐山机场试验段工程（设计情况）
乐山机场试验段内主要发育浅丘地貌，浅丘丘项发育高程约370~387m，最高点位于飞行区东南端南侧的晒谷坝，海拔高度398.04m；沟谷谷底高程353~365m，最低点位于乌龟嘴左侧沟谷，谷底标高353m。地形呈连续垅状，冲沟切割较浅，切割深度14~36m，地形坡度一般3°~10°。
试验段内地形切割较浅，沟谷发育较多，平面形态呈趾状，侧缘和后缘多发育陡坡、台坎，沟源多呈圈椅状；沟谷底部较平坦，横断面形态多呈“U”型；沿沟谷发育方向，主沟纵坡降约8~20%，支沟纵坡降约8~67%，沟底经人类工程活动改造成水田和池塘。
在平面上山丘呈条带状，纵向上山丘呈“塔”状，局部山体呈“馒头”状，具有上缓下陡的特征，坡面坡度约11~27°。丘顶较平缓，整体分布呈现北东高南西低的态势；岭脊多呈NW和正西向展布。山脊呈马鞍状，鞍部较狭长，顶部较平缓，两侧斜坡坡度大致相同；斜坡表面发育多级陡坎和台坪，台坪和陡坎相接呈阶地状，坎高0.8~2.0m，局部可达数米。台坪宽约3~10m，台坪呈“塔”状沿山丘四周分布。
根据场区地形地貌，将场区划分为三个微地貌单元：丘台岭脊区、沟源斜坡区和沟谷区。
由于填方量大，沟谷区换填深度在6米及以上，故本工程按设计地基加固为大量采用强夯。由于试验段大部分换填深度较深且含水量较高（地基土常年饱和），有的根本无法采用强夯密实法（强夯置换法），经现场挖方、填方平衡测算，若采用强夯置换法（强夯密实法）处理，要把所有饱和软土清除及外借土方，仅此项在试验段将增加工程投资360万元，则整个机场飞行区投资将增加1.2亿元，经与设计、监理、施工及过控方商定处理方案，采用强夯半置换法做地基加固处理，若处理效果佳将在后续工程中采用。置换强夯的填料均在挖方区及现场取料场取料，要求采用微风化和中风化的块碎石，粒径不大于80cm，Cu>5，Cc=1~3，石料的含泥量应小于15%，填料的平整厚度应小于2.0m，同时石料不得含有腐植土和植物根系；填筑方法：采用分层堆填（宜采用自卸汽车先倒退而后逐步前进卸料、摊铺、再用推土机推平），每层卸料堆填厚度不得大于1m；填筑后场地平整要求：按10×10m方格网测量其层面标高，标高偏差应小于±10cm。
强夯试验施工参数见下表：
注：①单点夯击次数以单点强夯试验结果为准。
二、强夯法在本工程地基加固的具体实践
1前期准备
1）本项目强夯施工采用带自动脱钩装置的履带式起重机专用设备。强夯施工须采取安全措施，在履带式起重机臂杆端部设置辅助门架防止落锤时机架倾覆。
2）在地下水位较高，夯坑底积水影响施工时，采用人工降低地下水位同时铺填一定厚度的松散性材料（强夯半置换处理）。在夯坑内或场地积水要提前排除以便施工。
3）强夯施工前，查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，避免因强夯施工而造成破坏。
4）注意强夯施工所产生的振动，对邻近建筑物或设备产生有害的影响时，要采取防振或隔振措施，本项目无此情况。
2、强夯施工：
1）强夯填料采用微风化、中风化的块碎石，粒径不大于40cm，且有一定的级配，石料的含泥量应小于10%，填料的平整厚度应小于2m，同时石料不得含有腐植土和植物根系；填筑方法：采用分层堆填（宜采用自卸汽车先倒退而后逐步前进卸料、摊铺、再用推土机推平），每层卸料堆填厚度不得大于1m。
2）对于饱和软弱土，第一遍、第二遍的间歇时间应根据超静孔隙水压力消散的时间确定。一般而言，对于渗透性较差的粘性土地基，间歇时间不应少于21d，具体以超静孔压监测结果为准。
3）不因夯坑过深而发生起锤困难，夯坑周围不出现大的隆起。
4）最后两击平均夯沉量不大于50mm（按设计）。
3、强夯半置换处理施工
由于在沟谷区（约占30%总面积）为大量的粉质粘土成软塑（饱和流塑）～可塑含水量较高，直接夯击时起锤困难，采用强夯半置换法。在施工前采用人工排水，在面上铺填40㎝到80㎝厚度的松散性材料中风化的块碎石，以方便夯机的架设和施工。
施工中的关键技术：
（1）强夯半置换采用普通夯锤，锤底直径宜为2.0-2.5m，锤底接地压力不宜小于40kPa。
（2）强夯半置换的墩体应达到饱和土层处理深度的1/2-2/3，处理土层厚度大于5m时取大值。处理厚度小于5m时取小值。
（3）夯点的夯击次数应通过试夯确定，同时满足下列条件：
①累计夯沉量应为设计墩长的1.5-2.1倍。
②累计夯沉量不大于《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）
三、检测数据（查第三方检测数据）
爆破料强夯置换处理结果对比分析表
原地基强夯结果表明：采用场内爆破石料垫层进行原地基强夯处理，处理后整体地基承载力达到设计要求>150KPa，达到地基处理的效果。
原地基强夯半置换结果表明：强夯半置换采用场内爆破微风化及中风化岩料处理，对地基承载力有显著的改善满足设计要求，有效地处理了沟谷区的软土层。
四、结束语
当前，随着我国民航强国政策布局，由于机场数量严重不足，使得中西部城市小型机场的建设必将成为未来中国机场建设的重点。由于建设用地日趋紧张，机场选址须远离城市，搬山填沟是解决建设用地的重要途径。在搬山填沟地造地过程中，由于受机场建设成本所限，通常只能“就地取材”，好比本地的姑娘嫁本地的郎，本地的山头填本地的沟。工程上用的材料通常为风化程度较高的岩石（碎石），甚至是碎石和土的混合物；填筑材料的选择余地极为有限，此会形成大量的高饱和的素填土地基。
通过本试验段工程实践证明，强夯、强夯半置换法是处理高饱和粘性土地基的有效手段，施工操作简单，能最有效的提高地基土体的均匀性和整体强度，避免不均匀沉降，且有着很好的实用价值、经济价值和广阔的推广应用前景。
参考文献
[1]张建军谢永亮王永杰战仕利王瑞《强夯法在某机场软土地基加固工程中的技术及应用》
[2]张庆国，毕秀丽，《强夯法加固机理与应用》，山东科学技术出版社，2003.