一種對煤矸石強夯加固的方法與流程

本發明涉及一種對煤矸石強夯加固的方法，屬于土木工程地基處理技術領域。

背景技術：

煤矸石是煤炭生產過程中產生的固體廢棄物，煤矸石每年的排放量相當于當年煤炭產量的15％～20％，全國每年產生的煤矸石約1.5～2.0億t。據不完全統計，我國目前已累計煤矸石山1500多座，堆存量達40多億t，占地1.33萬hm²，而且每年還以約1億t的速度遞增，新增占地約400hm²。而煤矸石的綜合利用率尚不到15％，數量眾多的矸石山不僅侵占大量耕地，而且還會產生一系列的環境問題。

由于煤矸石存在許多的危害，已經成為制約煤炭行業持續發展的一個沉重的包袱，也是人類環境的一大公害。因此，如何治理和綜合利用煤矸石，正越來越得到人們的重視。

煤矸石主要用于發電、磚、水泥摻合料、充填復墾、作路基填料、路面基層摻和料等。近年來，國內許多礦區開始將煤矸石填筑塌陷區，然后用作建筑地基。國內的一些學者通過試驗手段，研究了煤矸石地基的強度特性、動力特性、破碎特性和分層振動碾壓特性，為煤矸石在地基中的應用提供了理論依據。

煤矸石作為人工地基的填筑材料，其密實度以及承載力能否滿足工程的要求，是其用作地基填料要考慮的主要問題。由于天然煤矸石結構松散，孔隙率大，天然級配存在缺陷，粗大煤矸石塊含量比例過高和細小顆粒含量比例過低，承載能力低，必須對天然松散的煤矸石地基進行加固處理。處理的方法主要有強夯法。

由于目前沒有用強夯法加固煤矸石地基的整套理論和計算公式，有關強夯加固煤矸石地基可檢索到的文獻主要集中于工程實例，機理研究很少。通常是參考用強夯法處理碎石土場地地基的經驗。但是，煤矸石是一種松散堆積物，在顆粒結構和巖性組成上有特殊性，使其在物理力學性質、壓密性等方面與其他松散介質相比有明顯差異。破碎壓密是土的工程壓密研究中比較特殊的問題，盡管國外在煤矸石工程利用的實踐中已積累有不少成功的經驗，但關于矸塊破碎程度與壓密效果關系問題目前仍有各種不同的觀點。這個問題涉及到施工設計和施工質量控制，是煤矸石破碎壓密處理技術中的關鍵理論問題。

以上的強夯法加固地基的國內外研究現狀也表明：由于強夯機理的復雜性，到目前為止，不論國內或國外，強夯法仍停留在經驗設計階段，嚴格的強夯模型和理論計算分析并不多。強夯法的理論研究正處于發展階段，而且研究主要是針對不同性狀的土進行的，對煤矸石地基的加固機理的研究較少，可以說強夯加固矸石地基理論研究遠落后于工程實踐。因此，需要對強夯過程中的矸塊破碎特點、動力壓密機制、一定夯擊能下有效加固范圍及強夯后煤矸石地基的容許承載能力等做進一步的研究，以推進強夯加固煤矸石地基的較廣泛的應用。

技術實現要素：

本發明提供一種對煤矸石強夯加固的方法，利用模型試驗的相似第二準則和量綱分析法，推導相似準則，建立試驗模型，通過試驗模型確定現場施工參數。

所述對煤矸石強夯加固的方法，包括以下步驟：

(1)利用模型試驗的相似第二準則和量綱分析法，推導相似準則，確定相似模型試驗應遵守的條件，包括各參數在模型、原型之間的對應關系；

(2)設計模型試驗裝置；包括試驗臺、夯錘；

(3)進行模型試驗，確定夯擊條件，包括夯擊能和夯擊次數；

(4)根據模型試驗結果，進行現場夯擊施工。

在本發明的一種實施方式中，步驟(1)列出參數方程：

f(u，r，z，ρ，g，h，h，lm，e，n，γd，c，v，t，φ，l，em，m)＝0

式中：

l—模型試驗幾何量，單位為m，量綱為[l]；

u—夯擊后煤矸石地基頂面的夯沉量，單位為m，量綱為[l]；

r—夯錘的底面半徑，單位為m，量綱為[l]；

z—夯錘的高度，單位為m，量綱為[l]；

ρ—夯錘的密度，單位為kg/m³，量綱為[ml^-3]；

m—夯錘的質量，kg，量綱為[ml^-3]；

g—重力加速度，單位為m/s²，量綱為[lt^-2]；

h—夯錘的落距，單位為m，量綱為[l]；

h—矸石地基有效加固深度，單位為m，量綱為[l]；

lm—夯點間距，單位為m，量綱為[l]；

e—單擊夯擊能，單位為kn.m，量綱為[ml²t^-2]；

n—單點夯擊次數，無量綱；

em—煤矸石地基的彈性模量，單位為mpa，量綱為[ml^-1t^-2]；

c—煤矸石的粘聚力，單位為mpa，量綱為[ml^-1t^-2]；

t—沖擊應力的作用時間，單位為s，量綱為[t]；

v—強夯作用下沖擊應力波波速，單位為m/s，量綱為[lt^-1]；

γd—煤矸石的干密度，單位為g/cm³，量綱為[ml^-3]；

—煤矸石的內摩擦角，無量綱；

利用因次分析法，求得以下相似準則：

π14＝n，π15＝φ，

相似模型試驗應遵守的條件為：

cu＝cl，cr＝cl，cz＝cl，ch＝cl，clm＝cl，ch＝cl，

cc＝cem，cγd·cl³＝cm，

cρ·cl³＝cm，cn＝1，cφ＝1。

在本發明的一種實施方式中，步驟(1)中，模型試驗采用與原型相同的材料，則材料特性縮比為1；模型試驗的幾何縮比為cl＝10。

在本發明的一種實施方式中，步驟(1)確定模型與原型之間的關系下表所示：

在本發明的一種實施方式中，步驟(2)所述試驗臺高1000mm，它由兩塊直徑為φ410mm、高度為500mm、厚度為10mm的半圓弧板和厚度為10mm的底板通過螺栓聯結組成，在半圓弧板外部焊有加固筋板。用于單點夯擊試驗。

在本發明的一種實施方式中，步驟(2)所述夯錘為鋼筋混凝土錘，外殼為鋼管，鋼管厚度為10mm，頂面鋼板厚10mm，底面鋼板厚10mm，頂面與底面鋼板和鋼管采用焊縫連接，鋼管內澆注混凝土，混凝土等級為c30。為了使重錘落下時不發生偏斜，設計成孔半徑為12mm的穿心錘，使重錘從導桿上落下。

在本發明的一種實施方式中，步驟(3)模型試驗中用的煤矸石在原級配的基礎上進行了縮尺。例如，根據“土工試驗規程”sd128-84的規定，采用相似級配法縮尺。

在本發明的一種實施方式中，步驟(3)包括以下步驟：

①測定夯前煤矸石的級配情況，包括干密度、含水量、粘聚力、內摩擦角、彈性模量、承載力。；

②剔除＞31.5mm的矸石顆粒，煤矸石在原級配的基礎上進行縮尺，然后按縮尺后的相似級配備料；為了模擬現場實際情況，分層填煤矸石，人工分層夯實，分層夯實后的厚度除最底層控制在200mm，其余各層均控制在150mm；

③調試儀器，使夯錘從預定高處自由落下，每夯一擊后，用直尺量其夯沉量，當最后兩擊的平均夯沉量＜5mm時，即停止夯擊；

④停止夯擊后，拆卸煤矸石，量測各層夯錘下煤矸石移動變形量以求干密度；

⑤取樣，測定夯后煤矸石的級配情況、粘聚力、內摩擦角、彈性模量、承載力；

⑥改變夯擊能，重復操作②～⑤；

⑦試驗數據處理分析，確定最佳夯擊條件。

本發明為了通過強夯實現煤矸石地基的有效加固，設計試驗模型并進行了室內模型試驗，以測定不同夯擊能的有效加固深度，找到滿足工程需要的最佳夯擊能與最佳錘擊數，為現場試夯提供依據。對確保強夯作用下煤矸石地基的承載能力，填筑建筑場地的整體穩定、施工后沉降量小、建筑物的安全性和耐久性，都有重要的意義。本發明通過模型試驗確定了最佳夯擊條件，在現場施工過程中，實際的夯擊效果也符合模型試驗預期的效果。

另外，也可以在用強夯法處理煤矸石地基方面積累有益的試驗資料，對強夯處理煤矸石地基的理論加以完善，對提高煤矸石綜合利用的水平以及煤矸石地基處理技術都具有一定的工程意義。同時，本發明不僅適用于強夯加固煤矸石地基，對其他松散易碎介質(如建筑渣土)的強夯地基加固也有一定的借鑒意義和參考價值。

附圖說明

圖1是發明一種實施方式中設計的模型試驗裝置。

圖2是發明一種實施方式中設計的模型試驗重錘實物圖。

圖3是發明一種實施方式中設計的模型試驗重錘剖面圖。

圖4是發明一種實施方式中的取樣位置圖。

圖5是發明一種實施方式中強夯前后內聚力。

圖6是發明一種實施方式中不同取樣位置的彈性模量。

圖7不同壓實度k的煤矸石地基p-s曲線。

圖8現場試驗圖。

圖9夯點現場布置圖。

具體實施方式

(1)干密度的測定

夯擊結束后，用標準方法很難測其干密度。在強夯沖擊荷載下，每一層的煤矸石取得了相應的壓縮變形，因此用夯錘下每一層煤矸石的平均移動變形量來間接的換算出相應的干密度。

(2)粘聚力的測定

粘聚力測定最普遍的方法是直接剪切試驗和三軸剪切試驗。但是由于煤矸石顆粒粒徑較大，常規的土工試驗儀器(直剪儀和三軸儀)因試樣尺寸大而不能使用。因此，根據試驗室現有條件，先測出100mm×100mm試樣的劈裂抗拉強度、抗壓強度，繪出對應的摩爾應力圓，求出試樣的粘聚力。

(3)彈性回彈模量的測定

通過承載板進行逐級加載、卸載的方法，測出每級荷載相應的回彈彎沉值，通過計算求得不同衰變時間下的煤矸石的回彈模量。

(4)承載性能測定

靜載荷試驗是確定矸石地基承載力和變形模量的基本方法，它較接近于實際基礎受力狀態和變形特征，目前矸石地基承載力多采用這種方法確定。但該方法耗費人力、物力和時間較多，成本較高。并且由于受試驗條件的限制，決定采用室內模擬載荷試驗方法，該方法是一種較經濟和準確的方法。室內模擬載荷試驗采用承載板法測定。

實施例1

1、相似準則推導模型試驗參數

利用模型試驗的相似第二準則和量綱分析法，推導相似準則。強夯加固煤矸石地基相似模型試驗涉及的主要因素有：夯錘重，夯錘落距，單擊夯擊能，夯點布置及間距，單點夯擊次數及夯擊遍數；夯擊作用下煤矸石地基頂面的沉降量。煤矸石的物理力學參數：如煤矸石地基的彈性模量，粘聚力，內摩擦角，含水量，干密度等。綜合考慮上述因素，可以列出以下參數方程：

f(u，r，z，ρ，g，h，h，lm，e，n，γd，c，v，t，φ，l，em，m)＝0

式中：

l—模型試驗幾何量，單位為m，量綱為[l]；

u—夯擊后煤矸石地基頂面的夯沉量，單位為m，量綱為[l]；

r—夯錘的底面半徑，單位為m，量綱為[l]；

z—夯錘的高度，單位為m，量綱為[l]；

ρ—夯錘的密度，單位為kg/m³，量綱為[ml^-3]；

m—夯錘的質量，kg，量綱為[ml^-3]；

g—重力加速度，單位為m/s²，量綱為[lt^-2]；

h—夯錘的落距，單位為m，量綱為[l]；

h—矸石地基有效加固深度，單位為m，量綱為[l]；

lm—夯點間距，單位為m，量綱為[l]；

e—單擊夯擊能，單位為kn.m，量綱為[ml²t^-2]；

n—單點夯擊次數，無量綱；

em—煤矸石地基的彈性模量，單位為mpa，量綱為[ml^-1t^-2]；

c—煤矸石的粘聚力，單位為mpa，量綱為[ml^-1t^-2]；

t—沖擊應力的作用時間，單位為s，量綱為[t]；

v—強夯作用下沖擊應力波波速，單位為m/s，量綱為[lt^-1]；

γd—煤矸石的干密度，單位為g/cm³，量綱為[ml^-3]；

—煤矸石的內摩擦角，無量綱；

利用因次分析法，求得以下相似準則：

π14＝n，π15＝φ

相似模型試驗應遵守的條件為：

cu＝cl，cr＝cl，cz＝cl，ch＝cl，clm＝cl，ch＝cl，

cc＝cem，cγd·cl³＝cm，

cρ·cl³＝cm，cn＝1，cφ＝1

為簡化模型試驗條件，模型試驗采用與原型相同的材料，即材料特性縮比為1。則em，c，ρ，λd的相似常數為1，準則π15自動滿足。

由cr＝cl知，模型中重錘的半徑為實際重錘的1/cl；由cz＝cl知，模型中重錘的高度為實際重錘的1/cl；則模型中重錘的質量為實際重錘的1/cl³；由ch＝cl知，模型中重錘的落距為實際重錘的1/cl；由clm＝cl知，模型中重錘的夯點間距為實際重錘的1/cl；由cu＝cl知，模型中測得的夯擊后煤矸石地基頂面的夯沉量為實際重錘的1/cl；由ch＝cl知，模型中測得的煤矸石地基的有效加固深度為實際重錘的1/cl；由得到模型中的應力波波速與實際的相同，由得，沖擊應力的作用時間，模型試驗中的為實際的1/cl。

由于采用的是非離心模擬試驗，且選擇了與原型材料相同的材料作為模擬材料，故有cg＝cem＝1。由相似準則π10＝em/gγdl得：cγd＝1/cl，即要求模型材料密度是原型的1/cl，實際上這是做不到的。試驗取cγd＝1，故要求重力場為cl倍空氣中重力場。又由于模型的自重力遠小于原型，且重力與夯擊作用下的沖擊力相比又很小，因此重力不成比例的影響不大，可以忽略。

根據以上相似理論的推導，各量的模型與原型之間的關系如表1所示。

表1模型試驗相關參數

綜合考慮模型試驗臺的規模，煤矸石的顆粒組成特點，量測系統的精度等因素，確定模型試驗的幾何縮比為cl＝10。

對夯錘質量為25t，夯擊能分別為2000kn.m、2500kn.m、3000kn.m、3500kn.m、4000kn.m，即對應的落距分別為8m、10m、12m、14m、16m的五種情況分別做模型試驗。以找到滿足工程需要的最佳夯擊能與最佳錘擊數，為現場試夯提供依據。

根據上述相似準則和模化設計，最后確定試驗參數見表2。

表2模型試驗參數表

2、模型試驗裝置設計

本著模型試驗結果準確可靠，試驗方便，試驗費用相對較低的原則，并考慮了煤矸石的顆粒大小及組成特點設計了強夯加固矸石地基的相似模型試驗臺。試驗臺高1000mm，它由兩個直徑為φ410mm，高度為500mm，厚度為10mm半圓弧板和厚度為10mm的底板通過m16螺栓聯結組成，在半圓弧板外部焊有加固筋板，詳見圖1。此試驗裝置主要用于單點夯擊試驗。

與地震或機器振動的周期性循環荷載不同，強夯是間歇性沖擊荷載。因此，為模擬沖擊荷載作用下煤矸石地基的動力學特征，需采用落錘加載。用吊車將夯錘提到預定的高度，然后使其做自由落體運動。重錘為鋼筋混凝土錘，外殼為鋼管，鋼管厚度為10mm，頂面鋼板厚10mm，底面鋼板厚10mm，頂面與底面鋼板和鋼管采用焊縫連接。鋼管內澆注混凝土，混凝土等級為c30。為了使重錘落下時不發生偏斜，設計成孔半徑為12mm的穿心錘，使重錘從導桿上落下。重錘實物圖見圖2。重錘的結構詳細尺寸見圖3。圖中尺寸單位均為mm。3、模型試驗具體試驗過程

模型試驗前，先從山東興隆莊煤礦取煤矸石試樣，進行室內土工試驗，測定強夯前煤矸石的顆粒級配，密實度、粘聚力、內摩擦角、彈性模量等主要物理力學特性指標。

篩分結果表明：煤矸石粒徑小于4.75mm的顆粒即細料占15.58％，大于4.75mm的顆粒即粗料占84.42％。說明煤矸石細小顆粒含量較少，粗大顆粒含量較多。由于模型試驗臺直徑為410mm，夯錘的直徑為220mm，容許的最大顆粒直徑為31.5mm，由上面的篩分試驗可看出，天然煤矸石中大于31.5mm的顆粒，也即超粒徑顆粒占45.56％。為利用現有儀器進行強夯模擬試驗，需要對超粒徑顆粒進行必要的處理。故將煤矸石在原級配的基礎上進行了縮尺。根據“土工試驗規程”sd128-84的規定，縮尺方法采用相似級配法。

相似級配法是根據原級配的最大粒徑d0max和容許最大粒徑dmax的比例，將各粒徑縮小，縮小前后對應粒級間的含量百分數不變，或者說在顆粒組成累計曲線圖上以dmax點代替d0max點，以此點為起始點將顆粒組成曲線平移，保持兩曲線間的水平距離始終相等。處理后級配的計算方法為：

式中d0max—原級配的最大粒徑，mm；dmax—相似級配(縮小后)的最大粒徑，mm；d0i—原級配某粒徑，mm；di—相似級配(縮小后)某粒徑，mm；n—縮小倍數；pi—di的含量百分數；poi—d0i的含量百分數；采用相似級配法縮尺后的顆粒組成見表3。

表3煤矸石顆粒組成表

整個模型試驗過程為：

(1)先測定強夯前煤矸石的物理力學性質指標。如煤矸石的級配情況，干密度，含水量、粘聚力、內摩擦角、彈性模量、承載力。

(2)模型試驗前，先剔除＞31.5mm的煤矸石顆粒，然后按縮尺后的相似級配備料。為了模擬現場實際情況，分層填煤矸石，人工分層夯實，分層夯實后的厚度除最底層控制在200mm，其余各層均控制在150mm。

(3)調試儀器，使落錘從預定高處自由落下，按照表2設定的試驗參數，進行夯擊，每夯一擊后，用直尺量其夯沉量，當最后兩擊的平均夯沉量＜5mm時，即停止夯擊。

(4)停止夯擊后，拆卸煤矸石，量測各層夯錘下煤矸石移動變形量以求干密度。

(5)取樣，取樣位置見圖4，測定強夯后煤矸石的級配情況、粘聚力、內摩擦角、彈性模量、承載力。

取樣位置1：具體為直徑220mm，高150mm的圓柱體內的經過夯擊破碎密實后的煤矸石，取樣位置1頂面距試驗臺頂面50mm，底面距試驗臺頂面200mm。

取樣位置2：具體為直徑220mm，高150mm的圓柱體內的經過夯擊破碎密實后的煤矸石，取樣位置2頂面距試驗臺頂面200mm，底面距試驗臺頂面350mm。

取樣位置3：具體為直徑220mm，高150mm的圓柱體內的經過夯擊破碎密實后的煤矸石，取樣位置3頂面距試驗臺頂面350mm，底面距試驗臺頂面500mm。

取樣位置4：具體為直徑220mm，高150mm的圓柱體內的經過夯擊破碎密實后的煤矸石，取樣位置4頂面距試驗臺頂面500mm，底面距試驗臺頂面650mm。

取樣位置5：具體為直徑220mm，高150mm的圓柱體內的經過夯擊破碎密實后的煤矸石，取樣位置5頂面距試驗臺頂面650mm，底面距試驗臺頂面800mm。

(6)改變夯擊能，重復操作(2)～(5)。

(7)試驗數據處理分析。

4、模型試驗強夯加固效果分析

(1)干密度的變化

夯擊結束后，用標準方法很難測其干密度。在強夯沖擊荷載下，每一層的煤矸石取得了相應的壓縮變形，因此用夯錘下每一層煤矸石的平均移動變形量來間接的換算出相應的干密度。隨著深度的增加，強夯作用下煤矸石的豎向變形量也隨之減少，表明夯擊能的傳遞，隨深度的增加而逐漸減弱。強夯前，煤矸石的干密度平均值為1.60g/cm³。強夯后，煤矸石的干密度有了較大的增長，增長幅度隨單擊夯擊能的增大而增大。且同一夯擊能作用下，干密度的增長幅度隨深度的增加而逐漸減小，近似按負冪指數規律變化。具體如表4所示：

表4強夯后不同夯擊能作用下的煤矸石干密度

(2)粘聚力的變化

強夯前后的不同位置不同夯擊能的煤矸石的粘聚力見圖5。

由圖5可看出，不同的夯擊能作用下，強夯后煤矸石的粘聚力有了較大的提高。強夯前煤矸石的粘聚力為14.05kpa，強夯后粘聚力提高的幅度隨夯擊能的增加而增加，在同一夯擊能作用下，提高的幅度隨深度的增加而減小。具體如表5所示：

表5強夯后不同夯擊能作用下的煤矸石粘聚力

(3)彈性模量的變化

由圖6可看出，強夯前，煤矸石的彈性模量平均值為22.43mpa。強夯后，煤矸石的彈性模量有了較大增長，且彈性模量的增長幅度隨深度的增加而逐漸減小，近似按負冪指數規律變化。根據強夯前后不同夯擊能作用下的矸石地基的平均壓實度可推算其彈性模量。具體如表6所示：

表6強夯后不同夯擊能作用下的煤矸石彈性模量

(4)強夯后矸石地基承載力評定

天然煤矸石結構松散，空隙率大，承載力低，不能滿足設計要求。對其進行強夯加固，主要是提高其承載能力。因此，承載能力是評價加固處理效果的一個重要指標。強夯后不同壓實度的煤矸石地基的p-s曲線如圖7所示：

強夯后煤矸石地基的承載力隨著夯擊能的增大而顯著增大，根據強夯前后不同夯擊能作用的煤矸石地基的平均壓實度可推算其容許承載力。具體的如表7所示：

表7強夯后不同夯擊能作用下的煤矸石容許承載力

(5)模型試驗結論

強夯后煤矸石被破碎，粗大塊比例降低，細小顆粒比例提高，煤矸石的顆粒級配得到改善，使煤矸石地基由松散變得密實。強夯后煤矸石地基的物理力學性質較夯前有較大改善，加固效果明顯。強夯加固范圍內，煤矸石的密實度、彈性模量、粘聚力承載力有了較大的增長，其增長的幅度隨夯擊能的增加而增加，在同一夯擊能作用下，隨深度的增加而逐漸減小，近似按負冪指數規律變化。彈性模量、粘聚力、密實度與承載能力有較好的相關性，即在強夯沖擊荷載作用下，隨著彈性模量、粘聚力、密實度的提高，承載能力也相應的提高。

強夯后煤矸石地基的有效加固深度隨夯擊能增大而增大，夯擊能e＝2000kn.m～4000kn.m時，煤矸石地基的有效加固深度h＝4.7～8.4m，梅那公式修正系數α＝0.33～0.42，示范工程實際需要的夯擊能3000kn.m以上為佳，最佳夯擊數為7～9擊。

5、強夯法處理煤矸石填筑場地現場試驗

“興隆莊煤礦塌陷區矸石造地遷村重建生態環境示范工程”是“兗州礦區生態環境治理與重建技術的研究”的課題的主要內容之一。

為了確保示范工程煤矸石地基強夯法處理高效可靠進行，填筑的建筑地基穩定可靠，依據理論和實驗室研究成果，進行煤矸石填筑建筑場地的強夯法處理現場試驗研究。

強夯現場試驗需要的主要施工設備包括：強夯吊機選用裝配龍門架的履帶式強夯吊機，起吊能力50t、起吊高度20m。主夯錘重20t，滿夯錘重10t。重型推土機(ty230)等，現場試驗如圖8所示：

(1)現場試驗夯擊布置

現場試驗夯擊能分為2000、2500、3000、3500kn.m四級。夯點布置：夯點間距為6m，夯點布置如圖9所示。圖中圓圈為主夯點，黑色圓為副夯點。

(2)夯擊次數n和夯擊遍數n：

確定夯擊次數的原則為：夯坑的壓縮量最大。夯坑周圍的隆起量最小，最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm，夯坑周圍地面不應發生過大的隆起，不因夯坑過深發生起錘困難。

夯擊遍數為3遍，即：第一遍：主夯，按設定間距，第二遍：副夯，在主夯點中間進行，第三遍：滿夯，夯點搭接1/4。主夯和副夯夯擊能相同，為試驗設定夯擊能，滿夯夯擊能為1000kn.m。

(3)現場試驗研究結論：

3000kn.m以上夯擊能作用下，煤矸石地基有效加固深度達到6～8m，級配改善，細粗比達到0.5以上，煤矸石地基處于較好的物理力學狀態；隨夯擊次數增加，單擊夯沉量逐漸減少并趨于穩定，最佳夯擊次數隨單擊夯擊能加大而增大。強夯處理后煤矸石地基承載力和抗變形能力隨單擊夯擊能增大而增大，通過靜荷載試驗，得出3000kn.m以上單擊夯擊能處理后煤矸石地基承載能力達到350kpa；強夯法加固處理煤矸石填筑建筑地基施工主要技術參數為：單擊夯擊能3500kn.m、最佳夯擊次數9～11擊。

強夯處理后煤矸石地基物理力學性能提高，承載能力提高，抗變形能力增強，可以滿足示范工程建筑對地基的要求。

采用室內物理模擬試驗研究強夯作用下煤矸石地基的承載性能，優化設計并指導現場施工是一種積極的嘗試，由于受試驗條件的限制，必須對煤矸石作必要的處理，使試驗中所用的矸石試樣與天然狀態的煤矸石在粒度構成上存在一定差別。這些環節可能導致試驗結果出現由人為和設備因素引起的誤差。盡管如此，作為一種模擬性質的試驗，試驗的結果能夠反映煤矸石工程性質的基本特征。所以，模型試驗的結果基本和現場試驗相吻合。

雖然本發明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發明，任何熟悉此技術的人，在不脫離本發明的精神和范圍內，都可做各種的改動與修飾，因此本發明的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。