5　加固效果分析

为现场检测地基加固效果，在试验区完工后14d进行了静力触探试验和载荷板试验，并取土进行加固前后土体含水率的对比试验。

5.1　加固前后含水率对比试验

在试验场地内选取3个点（G1、G2、G3）取不同埋深处的土体进行室内试验，对比分析加固前后土体含水率。其中，取土深度分别为0.5m、1.5m、2.5m、3.5m、4.5m、5.5m、6.5m、7.5m、8.5m、9.5m。对比分析10处不同埋深下的土体加固前后含水率变化，其中G2点处加固前后含水率对比曲线如图8所示。从图8可看出：在0～5m深度内，加固前后含水率变化明显，加固后的土体内含水率有很大程度的降低，如3.5m处的含水率加固前为36.8%，加固后土体内含水率减小至24.5%。这是由于真空降水和强夯击密的作用，排出了土体内的孔隙水，使得土体含水率降低，土体密实且强度增加。随着深度的增大，在7.5～8m处，加固前后的含水率变化减小，甚至无变化。

5.2　静力触探试验

试验场区内布置3组静力触探试验，为便于各阶段加固前后对比分析，每个试验点在加固前和每一遍强夯后均进行了静力触探试验。本文选取JT3进行地基加固分析，得到第1遍击密、第2遍击密、满夯处理后14d的Ps值对比曲线，如图9所示。

由各阶段夯击后的静力触探Ps对比曲线可以得出以下规律：

（1）试验检测结果表明经过各阶段真空井点降水联合强夯击密处理后，试验区土层的Ps值都有大幅度的提高。第1遍强夯击密处理后的Ps值相较于未处理之前的Ps值提高幅度最大，尤其在4m深度范围内提高了2.1～3倍，即本试验中真空井点降水联合强夯击密可形成约4m的较为良好的硬壳层。

（2）6m深度范围内，每遍处理后土体强度都有比较明显的增长。6～8m深度内，地基处理后的Ps值是地基处理前的1.6倍。说明此次真空井点降水联合强夯试验的有效加固深度可达8m。

强夯加固深度常由修正的Menard公式计算[10]：

式中　H——加固深度，m；

M——夯锤重，t；

h——夯锤提升高度，m。

试验过程中有效加固深度的确认，通过加固前后的Ps值对比确定。为降低现场试验条件的干扰，较为直观的判定加固深度，本次试验取前后Ps比值均大于等于1.2的区域为加固区，以确定有效加固深度。

第1遍夯击能为1500kN·m，静力触探结果可判定有效加固深度约5.8m，由上述公式计算修正系数α约取0.488。第2、第3遍夯击能分别为1800kN·m和2200kN·m，相应的处理深度为6.5～7m和7.2～7.5m，计算所得修正系数α为0.501～0.518。修正系数与土的含水率和地下水位有关，在当前水位降深和施工参数下，此土层强夯加固深度的Menard修正系数可取0.49～0.52。

5.3　载荷板试验

为进一步检验加固后该路基的承载力情况，进行载荷板试验。试验采用面积为1m2（1m×1m）的正方形厚钢板，加荷最大值为300kPa，加载级差为30kPa，逐级等量加载，得到载荷板试验的P-S曲线如图10所示。

根据平板载荷试验要点[11]，并结合检测结果P-S曲线图，加载至最大荷载300kPa，地基并未出现破坏，其承载力特征值不低于150kPa，满足设计要求。因此，粉土地基经真空井点降水联合强夯法处理后，可得到有效加固，形成硬壳层，并且有利于消除工后沉降和不均匀沉降。

5.4　沉降分析

在试验场地中线断面处埋设3块沉降板（ET1、ET2、ET3），分别埋设于路基的左右两侧及中心线处，用以监测分析路基填土过程中及堆载后，联合加固处理后的地基沉降。本次沉降的监测开始于2014年7月31日，并分别于7月31日、9月1日、11月9日、12月18日进行填土，最终填土高度为3.0m。通过对现场沉降观测值进行整理分析，并以河海大学SEP98沉降预测程序为工具，对路堤荷载下真空井点降水联合强夯处理路段沉降速率和工后沉降特性进行了研究，如图11所示。

沉降观测点ET1、ET2、ET3的累计沉降量分别为207mm、244mm、206mm。3个测点的沉降量最大差值为37mm，不均匀沉降较小，说明真空井点降水联合强夯法对于消除软土地基的不均匀沉降效果显著。12月18日填土完成，填筑期间，最大沉降速率为4.6mm/d，在近8个月的预压期，3个测点的沉降速率为2～3mm/月，沉降趋于稳定。通过沉降预测通车15年内，路基沉降量预计为86mm，满足规范要求，表明该法适用于上覆深厚粉土层深埋软土的这一特殊地质条件下的地基处理。