强夯法处理地基

强夯法处理地基（精选十篇）

强夯法处理地基 篇1

1.1 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。

对高饱和度的粉士与新性土等地基, 当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时, 应通过现场试验确定其适用性。

1.2 强夯施工前, 应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区, 进行试夯或试验性施工。

试验区数量应根据建筑场地复杂程度。

2 设计

2.1 强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少试验资料或经验时可按下表预估。

单击夯击能 (k N·m) 碎石土、砂土等粉土、黏性土、湿陷性黄土等。

注:强夯法的有效加固深度应从起夯面算起。

2.2 强夯的单位夯击能量, 应根据地基士类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等综合考虑, 并通过现场试夯确定。

在一般情况下, 对于粗颗粒土可取1000~3000k N·m/m2。颗粒土可取1500~4000k N·m/m3。

2.3 夯点的夯击次数。应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定, 且应同时满足下列条件:

a.最后两击的平均夯沉量不大于50mm, 当单击夯击能量较大时不大于100mm。

b.夯坑周围地面不应发生过大的隆起。

c.不因夯坑过深而发生起锤困难。

2.4 夯击遍数应根据地基土的性质确定。

一般情况下, 可采用2~3遍, 最后再以低能量劳不一遍。对于渗透性弱的细粒土, 必要时夯击遍数可适当增加。

2.5 两遍夯击之间应有一定的时间间隔。

间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时, 可根据低级土的渗透性确定, 对于渗透性较差的部性土地基的间隔时间, 应不少于3~4周;对于渗透性好的地基土可连续夯击。

2.6 夯击点位置可根据建筑结构类型, 采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。

第一遍务市点间距可取5~9m, 以后各遍夯击点间距可与第一遍相同, 也可适当减小。对于处理深度较大或单击夯击能较大的工程, 第一遍夯击点间距应适当增大。

2.7 强夯处理范围应大于建筑物基础范围, 每边超出基础外缘的宽度直为设计处理深度的1/2至2/3, 并不宜小于3m。

2.8 根据仞步确定的强务参数, 提出强夯试验方案, 进行现场试夯。

应根据不同土质条件待试夯结束一置数周后, 对试夯场地进行测试.并与夯前测试数据进行对比, 检验强夯效果, 确定工程采用的各项强夯参数。

3 施工

3.1 一般情况下夯锤重可取10~20t, 其底面形式宜采用圆形。

锤底面积宜按士的性质确定, 锤底静压力值可取25~40k Pa。对于细颗粒土锤底静压力宜取小值。锤的底面宜对称设若干个与其顶面贯通的排气孔, 孔径可取250~300mm。

3.2 强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它专

用设备。采用履带式起重机时, 可在臂杆端部设置辅助门架, 或采取其它安全措施, 防止落锤时机架倾覆。

3.3 当地下水位较高, 夯坑底积水影响施工时, 宜采用人上降低地下水位或销填一定厚度的松散性材料。

夯坑内或场地积水应及时排除。

3.4 强夯施工前, 应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。

以免因强夯施工而造成破坏。

3.5 当强夯施工所产生的振动, 对邻近建筑物或设备产生产生有害的影响时, 应采取防振成隔振措施。

3.6 强夯施工可按下列步骤进行:a.清理并平整施工场地;

b.标出第一遍夯点位置, 并测量场地高程;c.起重机就位, 使夯锤对准夯点位置;

d.测量夯前锤顶高程;

e.将夯锤起吊到预定高度, 待夯锤脱钩自由下落后, 放下吊钩, 测量锤顶高程, 若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时, 应及时将坑底整平;

f.按设计规定的夯击次数及控制标准, 完成一个夯点的夯击;重复步骤c.至f., 完成第一遍全部夯点的夯击;

g.用推土机将夯坑填平, 并测量场地高程;

h.在规定的时间间隔后, 按上述步骤逐次完成全部夯击遍数, 最后用低能量满夯, 将场地表屡橙士夯实, 并测量务后场地高程。

3.7 强夯施工过程中应有专人负责下列监测工作:

a.开夯前应检查夯锤重和落距, 以确保单击夯击能量符合设计要求;

b.在每遍夯击前, 应对夯点放线进行复核, 夯完后检查夯坑位置, 发现偏差和漏夯应及时纠正;

c.按设计要求检查每个夯点的夯击次数和夯沉量。

3.8 施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录。

4 质量检验

4.1 检查强夯施工过程中的各项测试数据和施工记录, 不符合设计要求时应补夯和采取其它有效措施。

4.2 强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基质量进行检验。

对于碎石士和砂土地基.其间隔可取1~2周;低饱和度的粉土和部性土地基可取2~4周。

4.3 质量检验的方法, 宜根据土性选用原位测试和室内土工试验。

对于一般工程应采取两种或两种以上的方法进行检验;对于重要工程项目应增加检验项目, 也可做现场大压板载荷试验。

4.4 质量检验的数量, 应根据场地复杂程度和建筑的重要性确定。

浅析强夯法处理软土地基的方法论文 篇2

强夯法是将100～400kN的重锤，最重达kN，以6～40m的落距落下给地基以冲击和振动，从而达到提高地基强度，降低其压缩性，改善土的振动液化条件等目的。不同的建筑物夯击点位置不同，对某些基础面积较大的建筑物，夯击点可按等边三角形或正方形布置。

关键词：

强夯法，夯击点

强夯法是将100～400kN的重锤，最重达2000kN，以6～40m的落距落下给地基以冲击和振动，从而达到提高地基强度，降低其压缩性，改善土的振动液化条件等目的。可用于加固各类砂性土、粉土、一般粘性土、人工填土，以及大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或工业废料等组成的杂填土。单层8000kN・m高能级强夯处理深度达12m，多层强夯处理深度可达24～54m，一般能量强夯处理深度在6―8m。地基经强夯处理后，可明显提高地基承载力、压缩模量，减少孔隙比，降低压缩系数，消除湿陷性，膨胀性，防止振动液化。强夯机具主要为履带式起重机，当起吊能力有限时可辅以龙门式起落架或其它设施，加上自动脱钩装置，施工机具简单。一般的强夯处理是对原状土施加能量，无需添加建筑材料，节省材料。

1、夯击点布置

不同的建筑物夯击点位置不同，对某些基础面积较大的建筑物，夯击点可按等边三角形或正方形布置；对办公楼和住宅建筑，夯击点可根据承重墙位置采用等腰三角形布点；对工业厂房夯击点可根据柱网来布置。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，对一般建筑物，每边超出基础边缘的宽度宜为设计处理深度的1/2～2/3，并不宜小于3m。为有效加固深层土，加大土的密实度，强夯常需分遍夯击。由于夯点需要一定距离，使夯击时夯坑产生冲剪，在夯坑底形成一挤压加固，为使所产生的挤压力受周围土约束，侧面不隆起，因此侧面应有一定间距的不扰动土。不能像重夯采用一夯挨一夯，夯击时侧面土为扰动土，易隆起，减少锤底的挤密作用。由于夯点间距大，夯点间需增设夯点以加固未挤密土，故需增加遍数。对饱和粗粒土，当需要夯坑深度大时，或积水，或涌土需填粒料，为便于操作而分遍夯击。对饱和细粒土，由于存在单遍饱和夯击能，每遍夯后需孔压消散，气泡回弹，可二次压密、挤密，因此对同一夯点需分遍夯击。在实际操作中，我们常采用先高能量大间距加固深层，根据需要对同一批夯点夯击，然后再逐个夯击另一批夯点，若对所有的夯点都先夯一遍，将造成浅层先加固低于以后深层加固的效果。夯距通常为5～9m，为了使深层土得以加固，第一遍夯击点的间距要大，下一遍夯点往往布置在上一遍夯点的中间。

最后一遍是以较低的夯击能进行夯击，用以确保近地表土均匀性和较高的密实度。如果夯距太近，相邻夯击点的加固效应将在浅处叠加而形成硬层，则将影响夯击能向深部传递。夯击粘性土时，一般在夯坑周围会产生辐射向裂隙，如夯距太小时，等于使产生的裂隙重新又被闭合。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。

2、夯击次数和遍数的确定

夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：

第一，最后两击的平均夯沉量：当单击夯击能较小时不大于50mm，当单夯夯击能量较大时不大于100mm～200mm。

第二，夯坑周围地面不发生过大的隆起。

第三，不因夯坑过深而发生起锤困难。

当需要逐遍加密饱和土或高含水量土以加大土的密实度，或夯坑要求较深起锤困难需加填料时，对每一夯点需分遍夯击，以使孔隙水压力消散。各批夯点的遍数累计加上满夯组成总的夯击遍数。一般每个夯点2～3遍。对软弱土，每批夯点的第一遍击数，常以控制场地隆起、起锤困难设定击数，一般选用5～10击，而无需控制夯沉量。夯击遍数一般情况下可采用2～3遍，最后一次以低能量满夯一遍，其目的是将松动的表层土夯实。土体压缩层越厚，土质颗粒越细，同时含水量越高，需要的夯击遍数越多。

对于需要分两遍或多遍夯击的工程，两遍夯击间应有一定的时间间隔。各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力消散所需要的.时间。对砂性土，孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有2～4min，故对渗透性较大的砂性土，两遍夯间的间歇时间很短，亦即可连续夯击。对粘性土，由于孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦相应的叠加，其间歇时间取决于孔隙水的消散情况，一般为2～4周。对粘性土地基的现场埋设了袋装砂井，以便加速孔隙水压力的消散，缩短间歇时间。

3、夯锤

夯锤可用混凝土及铸钢制作。混凝土锤重心较高，冲击后晃动大，夯坑易塌土，夯坑开口较大，易起锤，易损坏。铸钢锤则相反，特别是夯坑较深时，塌土覆盖锤顶易造成起锤困难。某些施工单位将锤底制成稍带凸弧，增加了侧挤使坑壁稳定，减小了起锤力及坑壁塌土。夯锤形状现多用圆锤，夯锤构造可用钢板为外壳，底板加厚，内部焊接钢筋骨架后浇筑混凝土制成，锤底面积一般根据锤重决定，锤重为100～250kN时，可取锤底静压力25～40kPa，细粒土，单击能低，宜取较小值；粗粒土，单击能高宜取较大值。锤底面积一般为3～7m2，以上适于单击夯击能小于8000kJ时。若夯击能加大，锤重加大，静压力值宜相应加大。为减少夯锤下落过程中的空气阻力作用，特别是消除当夯坑较深而尚需继续夯击时的气垫影响，夯锤宜设4～6个排气孔，孔径宜取下口直径150～200mm，上口直径为80～l00mm，过小易堵孔。夯锤吊环必须准确处于重心，确保起吊后锤身平衡。

4、起夯面

为使强夯加密土不被挖除，有效利用其加固深度，起夯面可高于基底或低于基底。高于基底是预留一压实高度，使夯实后表面与基底为同一标高。低于基底是当要求加固深度加大，能级达不到所需加固深度时，降低起夯面，在满夯时再回填至基底以上，使满夯后与基底标高一致，这时满夯加固深度加大，需增大满夯单击能。

5、垫层

对软弱饱和土或地下水很浅时，常需在表面铺设砂砾石、碎石垫层，厚0.5～1.5m，垫层材料宜用砂砾石、碎石、矿渣，粒径宜小于10cm。对处理土层为饱和砂、软土时，夯坑易涌土、涌砂，故垫层填料不宜用砂。垫层厚度不宜过小，过小不起作用；也不宜过厚，过厚时能级低的强夯，在锤底形成大的垫，扩散动应力，减小对下部软弱土的加固作用。

需要注意的是，虽然强夯法有很多的优点，但并不一定适用于所有情况。目前，在施工过程中，由于强夯法施工存在的诸多优点，设计院、建设单位、施工单位等在大规模的地基处理时普遍倾向于采用强夯法施工，但在许多工程中，强夯处理效果不明显，甚至比不处理时还差。因此，我们首先必须搞清楚什么地质条件适合强夯，使强夯能真正发挥去作用。

参考文献

[1]徐通礼。强夯法地基处理施工技术[J]。西铁科技，，3

[2]刘文才，张境花，李国民。浅析强夯工程施工的几个误区[J]。西部探矿工程，，6

[3]李玉平。浅谈强夯法在软土地基处理中的应用[J]。长沙铁道学院学报（社会科学版），2010，6

强夯法进行地基处理的要点分析 篇3

关键词 强夯法；地基处理；作用原理；施工

中图分类号 TU472 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0106-01

1 概述

将夯锤反复提到高处，然后使其自由落下，给地基以冲击和震动能量，从而将地基夯实的地基处理方法即是强夯法，又称为动力固结法。强夯法适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土、黏性土、杂填土、湿陷性黄土、素填土地基的处理。主要是利用强夯来减少土的压缩性，提高强度，改善土体抵抗液化能力、震动和消除土的湿陷性。在铁路路基、公路、工民建、机场跑道软基处理工程、码头等工程中都广泛的使用强夯法。

2 作用原理

强夯法是一种经济和有效的软基加固方法。它的作用原理是通过将巨锤从高处自由落下，从而对软基施加巨大的冲击波和冲击能，使土中产生较大的冲击应力。因为土是由三态组成的，即固态、液态、气态。强夯法使土体产生瞬间变形，压缩土层的孔隙，使土体局部液化，并且在夯击点周围产生裂缝，因此可以形成良好的排水通道，排除孔中的气体和水。排除气体和水以后土粒进行重新排列，经过时效压密达到固结，从而提高了地基承的载力，降低地基的压缩性。强夯法还能够改善砂类土抵抗振动液化的能力，进而消除湿陷性黄土的湿陷性。

3 地基加固机理

在强夯作用下不同的地基土都会表现下面三种加固特征：固结作用，主要特征是孔隙水的排出；加密作用，主要特征是土体中气体排出；预加变形作用，主要特征是各种颗粒成分在结构上的重新排列及颗粒形态和结构的改变。

在强夯作用下软土强度增长从宏观上来分析可分为4个阶段：

1）夯加载阶段：在落锤夯击的那一瞬间施加在土体的夯击会使地基产生动应力，并逐渐压缩土体孔隙中和水中的气体，当气体占土体积的百分比接近零的时候，土体就不可以再压缩，因此会使孔隙水压上升，且逐渐上升至与覆盖压力相等为止。

2）卸载阶段：在卸去夯击动能的一瞬间，动能的总应力瞬间消失，然而土的孔隙水压力依然保持在较高的水平，这时候的孔隙水压力比有效应力大，因此土体中就会有较大的负有效应力存在，土体随即会产生液化，土体中将会有裂隙产生，土的渗透性突然增加，可以使土中的孔隙水顺利的排出。

3）固结阶段：随着孔隙水压力的逐渐消散，将会使土中的裂隙闭合，并且使土的抗剪强度和变形模量快速增长。

4）土的触变恢复阶段：等到孔隙水压完全消散以后，土的变形模量和抗剪强度仍然会缓慢的增加，最终使地基加固。

4 地基处理效果

1）加固深层地基：强夯法可以有效的加固深层地基，国内有效的加固深度一般从5 m到10 m。高能量的强夯法加固深度可以大于10 m。

2）提高地基的承载力：经过强夯法施工后的天然地基会成倍的提高其承载力，对于黏土，可以将承载力提高1倍-3倍；对于砂土和泥灰岩土，可以将承载力提高2倍-4倍；对于粉质黏土，可以将承载力提高4倍以上。

3）消除湿陷性：将自重湿陷性黄土地基夯击加固以后，可以将黄土的湿陷性深度明显的消除。

4）消除液化：饱和疏松粉细砂为可液化土，对饱和疏松粉细砂进行强夯以后可以消除其土的液化。

5）缩短工期：强夯法的施工速度很快，而且在强夯设备退场以后，可以直接进入下一环节的施工，因此节省了大量的等待时间，缩短了工期。

6）减少不均匀沉降：强夯法加固地基，增大了土的密度，降低了压缩系数，减小了孔隙比，很大程度的改善了地基的均匀性，将施工加固后的地基差异沉降值控制在规定的限度以内。

5 施工要点

施工前要调查影响强夯法施工的各种不利因素，如强夯范围内地表附着物与地质情况、各种地下管线的位置和标高、地下构造物等。对这些不利因素要采取切实可行的措施来消除各种安全隐患。如果强夯施工所产生的振动对邻近建筑物和建筑物内设备或者人员可能产生危害，要在施工现场有代表性地场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。试验区数量的确定要根据建筑场地复杂程度、建筑类型、建设规模。同时还要设置监测点，并且采取开挖减振沟等防振或者隔振措施，做好现场临时的排水和防护设施。

强夯法的施工步骤如下：对施工场地进行清理、平整；将第一遍夯点的位置标出，并且测量出场地的高程；起重机就位，并将夯锤对准夯点的位置，并且测量锤顶的高程；将夯锤起吊到至预定的高度，等到夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，再次测量锤顶的高程，如果发现夯锤因坑底倾斜而造成歪斜，要及时整平坑底；按照设计规定的夯击次数和控制标准，完成一个夯点的夯击；然后用推土机将夯坑填平，并且再次测量场地的高程；在规定的时间间隔以后，再按上述步骤逐次完成全部的夯击，最后进行满夯，满夯时用低能量将场地表层松土夯实，并测量出夯实后场地的高程。

强夯施工结束以后要间隔一定的时间才能检验地基的质量。对于砂土和碎石土地基间隔的时间可以是1-2周；低饱和的粉土和黏性土地基间隔的时间可以是2-4周；地基质量检验的方法，最好是根据土性来选用原位测试及室内土工试验。一般的工程要采取至少两种方法进行检验；对于重大的工程项目在增加检验项目的基础上，也可以进行现场大压板载荷试验；质量检验数量的确定要根据场地复杂程度和建筑的重要性。如果是简单场地上的一般建筑物，每个建筑物地基的检验点要大于3处；如果是复杂场地或重要的建筑物地基要增加检验点的数量，而且检验深度要大于设计处理的深度。

6 强夯法的优缺点

强夯法的优点有：设备简单、适用范围广、加固效果显著、需要人员少、施工工期短、节省材料、经济易行等，已经受到了广泛的使用。但是强夯法也有一定的限制：①强夯法处理的土层最好是碎石土、湿陷性黄土、砂土、低饱和底的粉土与黏性土，素填土、杂填土等地基；②强夯处理的有效加固深度一般为

5 m-10 m以内，加固深度以下的土层最好要没有软弱层。如果有软弱层，施工的时候可能会出现这片夯下去那边鼓起来的现象，软弱层会产生塑性流动现象，而且要进行软弱下卧层的验算；③强夯法对土质的含水量要求比较高，要注意天气的状况，下雨天多的时候土质含水量大，不能施工，但是太干燥也不能进行施工；④要注意有效加固深度以内不同深度土的密实度是不一样的，所以验收的时候一般都要作压板静载试验；⑤强夯法噪声、振动大，在市区密集建筑区不适合采用此方法；⑥强夯法的理论还不是很成熟，必须采用现场试夯才能最后确定强夯参数。

7 结束语

强夯法因其独特的优点在地基处理中受到了广泛的使用。但是，强夯法也存在一定的问题和限制性，所以仍然需要更为系统全面的研究，才能更好的利用这种方法。

参考文献

[1]铁辉邦.强夯法在道路软土地基中的应用[J].河南建材,2010,1.

[2]朱淑珍.浅谈强夯法加固深度[J].山西建筑,2008,6.

强夯法处理液化地基工程实践 篇4

1 工程概况

广州某厂房位于番禺区,占地面积7万m2。地质勘探资料表明:在厂房范围内发现大范围的粉细砂土层,埋置深度3.5 m～5.0 m,厚度0.8 m～3.4 m,上覆层为素填土和薄层淤泥质软土。取样试验结果显示:因广州地区属地震多发区,当地震烈度达到7度时,该粉细砂土层将产生液化,失去承载力,将会导致厂房变形破坏,故此粉细砂土层属于液化砂土,需进行处理。

2 方案选定

考虑施工的具体情况,共提出3种处理方案:1)清除换填;2)强夯;3)打碎石桩。方案1的优点是简单易行,能清除彻底。其缺点是工程量太大,工期较长,费用较高。方案2的优点是施工所需的施工工期较短,费用较少,缺点是需用专门大设备,强夯后的检测工作较多。方案3的优点是利于缩短施工工期,但其费用较大。综上所述,3种方案在工程质量上均能满足要求,但考虑到经济、工期等因素,最终选用方案2强夯法来处理此液化砂土层。

3 强夯法处理饱和砂土液化地基的原理及可行性

使用强夯法——动力固结法处理液化砂土层地基,即用填土荷重叠加强大的动载,使应力波在地表临空面反射成为拉伸波往砂土层中传播形成拉伸微裂纹,进而产生极高的超静孔隙水压力和压力梯度,使土中孔隙水的渗流改变静力排水时的层流而产生紊流,提高排水固结速率2个～3个数量级,确保孔隙水排泄效果。同时根据砂层中砂及下覆砂层中的物理指标采用独特的工艺参数,严格控制临界夯击能,以有效夯能使砂层发生压密和固结,又因砂土层排水条件好,孔隙水压力消散快,因而间隔时间较短。

按照JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范对强夯法的界定,它对砂土的处理效果最为明显,其原因在于砂土排水性能好,强度阻力小,孔隙水压力消散快,固结时间短,因此施工程序简单,可选用适当的工艺参数,使之有效加固深度达6 m～8 m左右,地基承载力特征值fak=200 kPa～250 kPa,消除液化态势和差异沉降。

4 强夯施工参数及技术要求

4.1 强夯施工设计参数

锤重与落距是影响强夯效果的主要因素,它直接决定每一击的夯击能,锤重与落距选择的是否合理直接影响整个强夯工程的效果。根据实际情况和工程需要,在现场进行了试夯,本工程选定锤重(G)20 t、夯锤直径2.5 m、落距(H)10 m。根据Menard经验公式:${\rm H}=\alpha \sqrt{Wh}$可估算强夯加固深度为5.6 m。该加固深度满足本工程地基处理深度应至液化土层下界面的要求[1]。

夯点采用正三角形布置。第一遍夯点按正三角形布置,第二遍夯点在第一遍夯点之间布置,第三遍满堂布,夯锤高度可降低至4 m。强夯施工设计参数见表1。

点夯前后两遍夯击的间歇时间取决于强夯产生的孔隙水压力的消散情况。一般土质颗粒细、含水量高、透水弱、黏土层厚的,间歇时间宜加长,间歇时间一般为2周～3周;对于黏土或冲积土为3周左右;前一遍夯击完成后,将工作面推平,即可进行下一遍夯击。本工程属于地下水位较低、含水量较大粉细砂土层,渗透系数较大,间歇时间拟采用1周时间。

4.2 施工主要技术要求

1)点夯收锤采用双控标准满足夯击数,最后两击平均下沉量不大于50mm,锤底静压力为30 kPa～40 kPa。

2)满夯停夯标准。满足击数3击～5击,最后两击平均下沉量不大于30 mm,锤底静压力为30 kPa～40 kPa,夯点搭接d/4。

3)隆起值。夯击时,夯坑周围地面不发生过大的隆起变形,最大隆起值以不超过200 mm为宜。

5 强夯效果检验

强夯处理场地,填筑混石垫层,夯前不做检测,满夯、回填土碾压后,进行检测,检测项目为标贯(当量值不小于10击)、静探(比贯入阻力Ps当量不小于6 MPa)、荷载试验(承载力fk≥200 kPa)。在满夯达到设计要求,对场地回填碾压整平,进行标准贯入试验(见表2)、静力触探试验(见图1)和荷载试验检测。

1)标贯共检测8点,液化砂土层的标准贯入击数在15击～26击之间。2)静力触探共检测8点,液化砂土层的比贯入阻力Ps当量在10.51 MPa～19.84 MPa之间。3)载荷试验采用大板进行试验,共试验3点,承载力在220 kPa以上。

从上述检测结果可以看出,强夯后压实度、标准贯入击数、比贯入阻力Ps当量、承载力均达到设计要求,强夯效果良好。

6结语

通过对该厂房液化砂土的强夯施工,笔者有几点体会:1)施工前,必须充分了解地质勘探资料,尤其是土层结构和地下水位的资料。淤泥必须清除彻底,否则会引起陷锤现象。2)地下水位高和土层的含水量大,会影响击实功能,并且强夯时会引起土块飞溅,影响施工安全。3)选择具有代表性的范围进行不同的夯击方法试夯,提供准确的数据,选定夯击方法,修正试夯前的技术参数,为大面积的强夯施工提供较准确的依据。4)像这种沉陷量较大的地层宜选择分几次夯击几次填料的夯击方法,并选择强度高、质量好的填料,有助于提高强夯效果。5)通过夯坑填料及增加点夯击数、遍数,可明显提高液化砂土处理的效果。

参考文献

[1]JGJ 79-2002,建筑地基处理技术规范[S].

强夯置换处理软土地基的施工研究 篇5

文章对软土地基的.加固问题,结合施工实践,阐述了强夯置换施工工艺,探讨了施工参数的选择.

作 者：王敏 吴洪涛  作者单位：呼伦贝尔公路工程局,内蒙古,海拉尔,021008 刊 名：内蒙古科技与经济 英文刊名：INNER MONGOLIA SCIENCE TECHNOLOGY AND ECONOMY 年，卷(期)： “”(3) 分类号：U412.22+2 关键词：地基加固   强夯   软土地基   工艺  

强夯法加固饱和软土地基 篇6

【关键词】强夯；排水板；地基承载力；地基处理

1 前言

国内许多岩土工程界人士从理论上和实践上对强夯法的机理与影响因素作过大量试验与探讨，普遍认为强夯法对大面积加固砂土、碎石土及杂填土地基的效果显著，而且造价较为低廉。但对饱和软黏土地基加固效果的经验较少。为了探索强夯法对提高软黏土地基承载力效果，依据铁路路基饱和软土地区必须满足“工后沉降不得大于15㎝”的质量要求，本文对强夯法加固饱和软土地基的应用效果进行了对比分析。

2 工作区地质条件

根据工作区的勘察地质详细资料，埋深12m范围内均为河流相沉积的黏性土，地貌单元为辽河冲积平原。

2.1 耕植土、素填土，灰黑至灰褐色，以黏性土为主，层厚0.5m。

2.2 黏土，灰黄色，软塑状态，中等压缩性，层厚1.8m，天然地基容许承载力建议值110kPa。

2.3 淤泥质粉质黏土，灰至灰黑色，饱和，流塑状态，高压缩性，夹薄层粉细砂，层厚5.8m。天然地基容许承载力建议值85kPa。

2.4 细砂，灰色，饱和，中密，夹薄层黏性土及粉砂，层厚大于3.9m。天然地基容许承载力建议值150kPa。

3 对比方案

首先，在两段对比路基块（39m×39m）两侧设排水明沟，深、宽均为1.5m。对比重点是对饱和黏性土地层，在增设垂向排水条件与不增设排水条件两种情况下的强夯效果进行对比分析。分别采用打设塑料排水板方案（方案1，垂向排水，排水板平面间距1.0m，板长9.0m）和不设塑料排水板方案（方案2）。

为了便于比较，两工作区均采用点夯2遍加上普夯1遍。点夯能量第一遍为1600kN•m，第二遍1860kN•m，普夯能量为1000kN•m，每遍夯点间距6.5m，正方形插档法布置。

4 应用结果分析

为了综合评价两种方案的整体效果，对工作区强夯过程中的夯坑贯入度、夯坑周围土体隆起、夯区周围深层土体侧向位移、强夯时土层中的超孔隙水压力变化情况进行了跟踪观测分析，总的趋势是第1方案的贯入度、坑周土体隆起量、夯区总沉降量以及深层土体向外的侧向位移量均强于第2方案。具体地说，第2方案的夯坑贯入度及坑周土体隆起量值均大于第1方案；而第1方案的夯区总沉降量超过了第2方案。后者说明，增强垂向排水条件的地层得到了很好的压缩，土体垂向压缩量大，加固效果好。

强夯结束后，对两工作区进行了现场测试，分别采用現场静载试验、标准贯入N63.5，静探及钻探取样室内试验方法，以便综合评价强夯效果。

4.1 静载试验

在超孔隙水压水消散70%以后，对两工作区各进行了2组静载荷试验。试验采用70.7㎝×70.7㎝方形载荷板。应用结果表明，第1方案处理后的地基土容许承载力提高到160kPa，第2方案则仅达到120kPa。第1方案的承载力明显高于第2方案。

4.2 物理力学性质指标对比

首先，由于打设了塑料排水板，其强夯结束后地基土的含水量、孔隙比及压缩模量指标的变化幅度均超过方案2，标贯指标N63.5变明显提高。其次，以上各种指标的变化幅度，随地基土的深度分布上的变化，也呈现一定的特点，方案1由于增设了垂向排水，使强夯的影响深度大为增加。

4.3 静力触探

第1，2方案强夯前后的静力触探曲线对比。

5 应用效果与经验

从以上资料可以看出，第③层，由于夹有薄层粉细砂，Ps提高极为明显，说明强夯法对于加固砂性土层的效果好于饱和黏性土层。塑料排水板的打入，增加了砂性土层的垂向排水功能，使第1方案的加固深度明显大于第2方案。特别是当被加固地基土夹（含）有一定砂性土层时，尤其如此。其原因主要是由于排水板的打设，加速了土层中水分的排出（砂性土夹层效果更为明显），加快了超孔隙水压力的消散，从而有利于土层的压密。而对于未增设垂向排水设施的情况，饱和黏性土层由于强夯时形成的冲击能量引起的超孔隙水压水消散要慢得多，从而影响了土层的压密效果。

对饱和黏性土层的加固效果影响较大的因素是土层中孔隙水压力消散，为此做好垂向排水，如打设塑料排水板，使得土层基本相同，且在夯击方案与能量相同的条件下，无论是影响范围内各土层的加固效果，还是地基土加固的影响深度均大于不设排水板方案。因此在饱和黏性土地区，加强垂向排水功能，对于改善强夯法的效果是极其重要的。

秦沈客运专线盘山段强夯法加固饱和软土地基的应用表明，铁路路基经过饱和软黏土地区时，采用强夯法进行大面积地基处理是可行的，改善地基承载力效果是明显的，关键在于排水。为此可以采用开挖明沟、盲沟、积水坑（井）与打设塑料排水板等方式或者多种排水方式相结合的方法，以便加快饱和黏性土中孔隙水压力的消散与土层自身固结。

6 结论

6.1 强夯法在客运专线工程的应用表明，该方法是加固饱和软土地基行之有效的方法，技术效果显著。

6.2 强夯法施工简便，设备简单，施工速度快，工期短，简便易行。

6.3 强夯法施工造价低廉，经济效果可观。

参考文献

[1]范维坦等.关于强夯加固地基的几个问题.太原工学院学报，1982。

[2]刘海中.关于强夯加固地基影响深度的研究.勘察科学技

强夯法处理地基的应用分析 篇7

1.1 施工设备、工艺简单

仅用一台起重机和重锤即可施工, 操作简便, 施工管理和质量控制都较容易。

1.2 适用土质范围广

能加固各类软弱地基, 特别是碎石类填土地基。

1.3 加固效果好

夯后一般地基强度可提高2倍~5倍。压缩性可降低2倍~10倍, 施工期间沉降量可达设计荷载下沉量的60%~90%, 加固影响深度可达6m~10m, 同时可防止地震区砂石液化和消除或降低大孔土的湿陷等级。

1.4 工效高、施工速度快

每台设备每月可处理地基面积5000m2~10000m2, 比桩基可加快进度1倍~2倍。

1.5 节约投资

根据夯击类型不同, 强夯法处理地基与桩基相比可节省投资50%以上。

1.6 节约材料

可全部节省地基所用钢材、木材、水泥等材料。

2 强夯法处理地基的作用机理分析

2.1 动力密实

采用强夯加固大孔隙、粗颗粒、非饱和黄土是基于动力密实的机理, 即用冲击型动力荷载, 使土体中的孔隙减少, 土体变得密实, 从而提高地基土体强度。非饱和土的夯实过程, 实际就是土中的气相 (空气) 被挤出的过程。其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起的。实际工程表明, 在冲击动能作用下, 地面会立即产生沉降, 一般夯击一遍后, 其夯坑深度可达0.6m~1.0m, 夯坑底部形成一层超压密硬壳层, 承载力可比夯前提高2倍~3倍, 非饱和土在中等夯击1、000k N·m~2、000k N·m作用下, 主要是产生冲切变形, 在加固深度范围内气相体积大大减小, 最大可减小60%。

2.2 动力固结

用强夯法处理地基时, 则是借助于动力固结的理论。即巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波, 破坏了土体原有的结构, 使土体局部发生液化并产生许多裂隙, 增加了排水通道, 使孔隙水顺利溢出, 待超孔隙水压力消散后, 土体固结。由于高含水率黄土的触变性, 强度得以提高。

2.3 动力置换

动力置换可分为整式置换和桩式置换。整式置换是采用强夯将碎石整体挤入淤泥中, 其作用机理类似于换土垫层。桩式置换是通过强夯将碎石填筑在土体中, 部分碎石桩间隔地夯入土中, 形成桩式的碎石桩, 它主要靠碎石内摩擦角和桩间土的侧限来维持桩体的平衡, 并与桩间土起复合地基的作用。

3 强夯法的设计

3.1 强夯法的有效加固深度既是反映地基处理效果的重要参数, 又是选择地基方案的重要依据。

一般根据现场试夯或当地经验确定。

3.2 强夯法单位夯击能应根据地基土类别、结构类型、荷载大小和要求处理的浓度等综合考虑, 并通过现场试夯确定。

在相同条件下细颗粒土的单位夯击能要比粗颗粒适当大些。一般对于细颗粒土取1500k N·m/m2~4000k N·m/m2;对于粗颗粒土取1000k N·m/m2~3000k N·m/m2。

强夯法的夯击次数应以夯坑的压缩量最大、夯坑周围隆起量最小为确定原则。除了按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定外, 还应满足几个条件:a.最后两击沉降量不大于50mm, 当单击夯击能量较大时小于100mm。b.夯坑周围地面不应发生过大的隆起。c.不因夯坑过深而发生起锤困难。

3.3 强夯法夯击遍数应根据地基土的性质确定, 一般情况下, 可采用2遍~3遍, 最后再以低能量满夯1遍。

由粗颗粒组成的渗透性强的地基, 夯击遍数可要求少些;反之, 由细颗粒土组成的渗透性弱的地基, 夯击遍数要求多些。

3.4 强夯间隔时间是指两遍夯击之间应有一定的间隔时间, 有利于土中超静孔隙水压力的消失。

间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消失时间。当缺少实测资料时, 可根据地基土的渗透性确定, 对于渗透性较差的粘性土地基的间隔时间, 应不少于3周~4周, 对于渗透性较好的地基可连续夯击。

3.5 强夯法夯击点布置是否合理与夯实效果和施工费用有直接关系。

夯击点位置可根据建筑结构类型, 采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取5m~9m, 以后各遍夯击点间距可与第一遍相等, 也可适当减小。对于处理深度较大或单击夯击能较大的工程, 第一遍夯击点间距宜适当增大。

3.6 强夯法的处理范围是指由于基础的应力扩散作用强夯的处理范围应大于建筑物基础范围。

每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2~2/3, 并不宜小于3m。

4 强夯处理效果检测

强夯地基处理效果的评价包括:强夯有效加固深度、地基承载力和地基变形特性、场地均匀性等。有效加固深度应从起夯面计算, 并且有效加固深度内各项指标应有显著提高。目前对于强夯地基加固效果的评价有事前预测和试验检测, 前者仅处于研究阶段, 尚无法推广使用, 目前采用最多的仍然采用现场试验检测进行强夯地基加固效果评价, 一般采用多项检测手段进行综合检测评价。

强夯地基的质量检测方法, 宜根据土性选用原位试验和室内试验, 对于一般工程, 应用两种和两种以上方法综合检验;对于重要工程, 应增加检验项目并须做现场大型复合地基载荷试验;对液化场地, 应做标贯试验, 检验深度应超过设计处理深度。对于碎石土下存在软弱夹层地基土, 一定要有钻孔试验, 建议采用各种方案综合测试。强夯测试是对场地作出效果评价, 检验是否满足设计预期目标, 是强夯后必须进行的项目。

随着强夯法的广泛应用和新技术的逐渐发展, 逐渐形成了以原位测试为主的强夯地基检测体系:采用载荷试验获得表层的地基承载力和变形模量;采用连续的圆锥动力触探得到自上而下地层密实度, 经处理后得到地层的承载力和变形模量;但以上测试都是以单点测试为主, 近二十年来瑞雷波勘探技术的发展, 使得采用瑞雷波法进行整体效果评价成为可能, 越来越多的高能级强夯工程采用瑞雷波勘探技术进行地基处理检测;同时辅以少量的静载试验、钻探取样分析和标贯试验、动探 (超动探) 试验作为参考。

大量的工程实践证明, 强夯法是一种经济、简便、可靠的地基加固方法。今后应当进一步加强强夯法的理论研究, 改进施工工艺, 研制精密的测试仪器和科学的测试方法, 来进一步提高强夯法的加固效果, 缩短工期, 降低成本, 使强夯法技术更加提高。

摘要：强夯法处理地基, 由于具有设备简单、施工速度快、适用范围广、节约三材、经济可行、效果显著等优点, 经过20多年来的应用与发展, 强夯法处理地基受到各国工程界的重视, 并得以迅速推广, 取得了较大的经济效益和社会效益。本文就强夯法处理地基的作用机理、设计方法及其优点、效果检测等方面的问题进行探讨。

建筑软土地基的强夯法加固处理 篇8

强夯法就是通过强烈迅猛的夯击能量来进行地基加固处理的方法, 此法能够提高土体的承载力与强度, 减小土的压缩性, 并防止固结沉降。因为采用强夯法来进行地基的加固处理具有施工机具简单、效果显著、速度快的特点, 同时还可以将某些废料重新, 具有变废为宝的效果, 而且其适用土质的范围广, 因此在建筑工程的地基加固处理中应用广泛, 具有很好的前景。但是此法的弊端就是施工中会产生强烈的声响和振动, 因此距离居民区较近的建筑工程则不宜采用。本文针对建筑软土地基的强夯法加固处理技术进行了浅要的介绍和分析。

1 建筑软土地基的强夯法加固处理技术

1.1 试夯

在进行强夯法施工前, 应当按照初步确认的强夯参数, 并在现场具有代表性的区域进行试夯, 通过测试来与夯前的测试数据对比, 以检验强夯的效果, 从而最后确定施工采用的各类强夯参数。如果不符合设计的要求, 则应当调整设计参数。而且在进行试夯之时, 也可通过设计参数不同的方案来进行比较, 从而择优选取。

1.2 场地平整

首先预估强夯后有可能造成的地面变形, 并且以此来确定夯前的地面标高, 然后采用推土机平整场地, 同时, 应仔细查明强夯场地的范围之内的各种地下管线和地下构筑物的标高及位置等, 尽量避免在其上方进行强夯的施工, 否则就应按照强夯法的影响深度来估计可能造成的危害, 并在必要时采取措施, 从而避免强夯施工时对其产生损坏。

1.3 垫层及降水

遇到地表层是细粒土同时地下水位较高的情况时, 就需要在表层铺设0.5m~2m厚的垫层, 垫层材料采用松散性材料, 或者采用人工进行地下水位的降低。这样的目的就是为了在地表产生硬层, 从而能够用以支撑起重设备, 以确保机械施工和通行, 又可以增加地表面和地下水的距离, 避免夯击时夯击效率降低或夯坑积水。

1.4 强夯夯击

采用强夯法施工的加固顺序应当先深后浅, 就是先进行深层土加固, 再进行中层土加固, 最后进行表层土加固。按照这种强夯施工的顺序, 在完成了最后一遍夯点的夯击后, 用推土机填平夯坑。所以夯坑底面上部的填土会比较疏松, 再加上强夯所产生的强振动, 也会使周围已夯实的表土层产生一定程度的松动, 因此, 通常应在夯完最后一遍夯点之后, 再采用低能量进行一遍满夯。而在夯后工程的质量检验之时, 有时仍会发现厚度较大的表层土的密实程度会比下层土更差;表明满夯没能达到预期效果。这是由于目前大多数工程中的低能量满夯还是通过同一夯锤来进行低落距夯击, 因为夯锤较重, 同时表层土又无上覆压力因而侧向约束小, 因此夯击时土体的侧向变形大。而对于砂土、碎石等粗颗粒的松散体而言, 侧向变形就会更大, 从而更难以夯密。因为表层土是浅地基中主要的持力层, 若处理不好, 就会加强建筑物的不均匀沉降和整体沉降。所以必须对表层土的夯实进行高度重视。有条件时其满夯应采用小夯锤进行夯击, 并适当提高满夯夯击的次数, 以增强表层土夯实的效果。

1.5 监测

强夯施工不仅要严格遵循施工步骤来进行, 而且还应设专人来负责施工中的监测等工作。首先, 开夯前应当检查夯锤落距和锤重, 以确保其单击的夯击能量满足设计要求。若夯锤使用太久, 则会因底面的磨损而使其重量减少。而落距不能达到设计要求的, 在施工当中也经常发生。这些均会影响单击的夯击能;其次, 强夯施工过程中夯点放线错误的情况也常有发生。所以在每遍夯击之前, 应对其夯点的放线进行一次复核, 而夯完后也应检查夯坑的位置, 发现漏夯或偏差应及时改正;再次, 施工中应当按照设计要求来对每个夯点夯击的次数以及每击的夯沉量进行检查。最后, 因为强夯施工所具有的特殊性, 在施工中所选择的各类参数及其施工步骤是否满足设计要求, 往往很难在施工结束后进行检查, 因此要求在施工中对施工情况和各类参数进行详细的记录。

1.6 强夯振动

按照国内大量的工程实践, 在强夯中造成的振动, 对于一般建筑物而言, 只要有10m~15m的间隔距离, 通常都不会造成有害的影响。而对于振动有特殊的要求的建筑或者精密设备仪器等, 当强夯的振动有可能会对其造成有害的影响时, 应当采取隔振或防振措施。比如设置满足要求去的隔振沟等。

2 建筑软土地基的强夯法加固处理质量控制措施

在施工前应当通过试验来确定强夯施工的技术参数。在夯击前应当先平整场地, 在周围设置排水沟, 并应当先对夯点进行放线定位, 并标好第一遍夯点的位置。在起重机就位之时, 夯锤就应当对准夯点的位置。若发现夯锤歪斜的情况时, 应及时进行坑地的整平。而在强夯施工前应当检查夯锤落距和锤重, 以保证单击夯击能够符合要求。在每遍夯击之前, 应当对夯点的放线进行一次复核, 在夯完后进行夯坑位置的检查, 发现漏夯和偏差应当及时改正。并应对施工过程中的各类参数及其施工情况进行详细的质量记录。

3 结论

由于强夯会产生较大的冲击能量, 从而在地基土中产生强大的动应力与冲击波。而强大的动应力与冲击波能够增强土层均匀的程度、改良土的振动液化情况、减少土的压缩性, 从而达到增强地基强度的目标。结合大量工程中地基通过强夯法来进行加固处理的实践结果证明, 对软土地基而言, 采用强夯法来进行加固处理, 并辅之以合理的排水措施, 其效果是相当明显的。

参考文献

[1]李玉平.浅谈强夯法在软土地基处理中的应用[J].长沙铁道学院学报:社会科学版, 2010 (2) .

[2]葛利军, 吴红霞.强夯法处理软土地基[J].黑龙江科技信息, 2009 (13) .

[3]李舢.建筑软土地基强夯法加固处理分析[J].技术与市场, 2010 (11) .

[4]黄世秦.浅析强夯法处理软土地基的方法[J].科技致富向导, 2010 (26) .

[5]黄金雄.基于强夯法的软土地基加固施工技术研究[J]科技资讯, 2010 (14) .

浅谈强夯法处理湿陷性黄土地基 篇9

1 设备

设备主要由夯锤、起重机、脱钩装置、锚系设备组成。其中夯锤可用钢材制作, 或钢板为外壳, 内部焊接骨架后浇筑混凝土制成, 一般为10~25t, 锤底面积为4~8m2, 多为圆形, 锤底净压力为25~60KPa, 落距为10~30m。起重机一般多使用履带式起重机或其它起重设备。脱钩装置要求足够的强度, 使用灵活。为防止起重机臂杆在突然卸重时发生后倾和减小臂杆的振动, 可安装锚系设备。

2 设计

为了使强夯加固达到预期的效果, 首先根据建筑物对地基加固深度的要求, 确定所需的夯击能量, 然后根据加固地基的土类, 按其强夯的机理选择锤重、落距、夯击点间距、排列、夯击遍数、夯点、夯击次数和间歇时间, 此强夯参数可以参照《工程地质手册》 (第四版) [1]中地基处理章规定初步选择。根据以上确定的强夯参数, 在拟处理场地范围内选择实验区域进行强夯方案试验, 在试夯结束至数周后采用静力触探、标准贯入试验、载荷试验等方法进行检测, 并与夯前测试数据进行对比, 确定强夯各项参数及试验效果。江西理工大学经济管理学院郑晓高级工程师等人在《强夯法设计参数的确定与现场试验研究》[2]进行了专门的研究, 详细论述了各项参数的确定方法和原理。

3 施工

强夯施工必须按上述试夯所确定的技术参数进行。强夯前应进行地基勘察, 对不均匀地层, 适当增加钻孔和原位测试工作, 掌握土层情况, 以便指定强夯方案和对比夯前、夯后的加固效果。

强夯过程一般分为主夯、满夯和拍夯三道工序。主夯采用高能量进行夯击, 目的在于消除夯坑底面以下拟处理深度内的土层湿陷性, 主夯点通常按三角形布置或按拟处理地基的基础底面的形状布置, 主夯点之间的中心距离宜为锤底直径或边长的2~2.2倍, 当地基土接近塑限 (或最优) 含水量时, 主夯点宜采取连续夯击, 至最佳 (或额定) 击数止, 最佳击数可通过试夯从夯击次数和夯沉量的关系曲线上确定, 一般为12~18击, 其累计夯沉量随夯击次数增加而增大, 并与夯锤的质量、落距、锤底净压力、主夯点之间的间距和土的性质等因素有关。在夯击过程中, 主夯点地面除产生大量下沉外, 夯坑周围地面还出现隆起和环向裂缝, 夯击次数越多, 隆起量就越大, 说明侧向挤出严重, 因此, 达到最佳夯击次数时应停止夯击。否则, 增加夯击次数, 消除湿陷性黄土层的厚度并不增大。

主夯点夯击完毕后, 立即用推土机平整夯坑及夯坑周围的地面, 随后进行满夯, 满夯一般采用中能量经行夯击, 主要对夯坑内的填土和主夯点之间未夯击的土层进行夯实, 以消除其上部土层的湿陷性, 并促使夯坑周围地面裂缝闭合或消失, 满夯点的间距一般为30~50cm, 基本上一个夯点挨一个夯点布置, 每个点连续夯击9~12次, 平均沉降量为110~120cm。

经满夯处理后的土层有的贴近基础底面, 或离基础底面很近, 有些是在整个建筑物的平面范围内进行夯击, 夯点多, 夯击工作量大, 尤其雨季, 大面积基坑不宜采取防雨措施, 基坑内容易积水, 土的含水量增大, 夯击时呈软塑状态或“橡皮土”。因此, 妥善解决好满夯这一环节, 对高能量强夯处理地基的质量、速度和经济效益等都有明显的影响。

满夯结束后, 再用推土机平整夯坑和夯坑周围地面, 最后采用低能量强夯进行夯击, 每个点夯击2~3次, 将表面土夯实拍平。

4 检测

强夯地基的检测中, 主要有对施工中的检测和施工结束后对场地土的检测, 其中对强夯施工中的检测更为重要。

强夯施工中主要是检查夯锤落距、夯击次数和夯沉量及强夯施工记录等。强夯施工结束后主要是在已夯实的场地内挖探井取土样进行室内试验。检测土的干密度、压缩系数、湿陷系数等指标。经强夯处理的地基, 土的强度随时间增长而逐步恢复和提高, 当需要采用静力触探或静载荷试验在现场测定强夯地基的承载力时, 宜于强夯结束一个月左右进行。否则测试结果可能偏小。

强夯地基质量检验的数量, 可根据场地湿陷类型和建筑物的重要性确定, 在非自重湿陷性黄土场地, 每栋建筑物地基的检验点不应小于3处;在自重湿陷性黄土场地, 应适当增加检验点数, 检验点的深度不应小于设计规定的处理深度。

5 结论

经强夯处理后地基的承载力可提高2~5倍, 压缩性可降低200%~500%, 影响深度10m以上。这种方法具有施工简单、速度快、节省材料等特点。但强夯所产生的振动, 对现场周围较近的已建成正在施工的建筑物及其它设施有影响, 并且噪音大, 不宜在城市施工。

参考文献

[1]工程地质手册[Z].第四版.

浅谈强夯法处理湿陷性黄土地基 篇10

黄土类土是一种特殊的第四纪大陆松散堆积物,性质特殊。我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒,占总重量约50~70%,而粉土颗粒中又以0.05~O.01mm的粗粉土颗粒为多,占总重约40.60%,小于0.005mm的粘土颗粒较少,占总重约14.28%,大于0.1mm的细砂颗粒占总重在5%以内,基本上无大于0.25mm的中砂颗粒。

黄土在形成时是极松散的,靠颗粒的摩擦和少量水分的作用略有连接,但水分逐渐蒸发后,体积有所收缩,胶体、盐分、结合水集中在较细颗粒周围,形成一定的胶结连接。经过多次的反复湿润干燥过程,盐分积累增多,部分胶体陈化,因此逐渐加强胶结而形成较松散的结构形式。季节性的短期降雨把松散的粉粒黏结起来,而长期的干旱气候又使土中水分不断蒸发,于是少量的水分连同溶于其中的盐分便集中在粗粉粒的接触点处,可溶盐类逐渐浓缩沉淀而形成为胶结物。随着含水量的减少,土粒彼此靠近,颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的连接力也逐渐增大,这些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力,阻止了土体的自重压密,形成了以粗粉粒为主体骨架的多空隙结构。当黄土受水浸湿时,结合水膜增厚楔入颗粒之间,于是结合水连接消失,盐类溶于水中,骨架强度随着降低,土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下,其结构迅速破坏,土粒向大孔滑移,粒间孔隙减小,从而导致大量的附加沉陷。这就是黄土湿陷现象的内在过程。

2 强夯法原理

强夯法处理地基由法国梅那技术公司(Louis Menard Technique于1969年首创,该方法将80~400KN重锤从6~40米处自由落下产生巨大的冲击力,从而达到提高地基承载力并消除地基变形的一种方法。土是由固体颗粒,水和气体三部分组成的三项体系。夯锤自由落下后,其很大的冲击势能转变成冲击能量,在土中产生巨大的冲击波和动应力,如此反复多次夯击地面,土体产生径向裂隙,形成土中孔隙水的渗透通道,为超静水压力的消散创造了条件,在孔隙水排出后土颗粒相互靠拢,颗粒进行重新排列,土体迅速固结,被破坏的土结构触变恢复,使土的强度和变形模量显著增大,达到加固地基的目的。

3 夯前复核勘察

强夯前根据建筑类别、场地类别及工程地质条件的复杂程度确定勘探点间距,取样深度不小于设计地基处理深度,详细查明地基土层的物理力学性质指标,核实场地湿陷类型、地基湿陷等级的平面分布和承载力,为强夯施工前试验区选择提供依据,同时对比处理后地基土层的各类性质指标,为后续设计施工提供依据。

4 强夯法施工[2,3]

强夯法加固地基是在重锤夯实的基础上发展起来的,但却是与重锤夯实法完全不同的地基加固法。重锤夯实是利用夯击能将表层土体密实,而强夯是一种深层改变土体结构的动力固结方法。强夯施工前依据夯前复勘结果在施工范围内选取一个或几个有代表性试验区,进行试夯或试验性施工。首先根据要求消除湿陷性黄土层的有效深度、黄土地层的时代初选强夯采用的单位夯击能。根据选定的夯击能选择适用的夯机、夯锤。各试验区进行不同夯击能、夯点间距、夯击遍数组合,最后依据夯后检测结果优选夯击方案。夯锤底面宜为圆形,锤底的静压力宜为25~60k Pa,对于细粒土锤底静接地压力宜取较小值。锤的底面宜对称设置若干个与其顶面贯通的排气孔,以利于夯锤着地时坑底空气迅速排出和起锤时减小坑底的吸力,孔径可取250~300mm。

夯前应查明场地范围内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,以免因强夯施工而造成破坏。对强夯施工所产生的振动,采取挖减振沟等防振措施避免对邻近建筑物或设备产生有害的影响。

夯点的夯击次数,应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,并同时满足下列条件:(1)最后两击的平均夯沉量不宜大于下列数值:1)当单击夯击能小于4000k N·m时为50mm;2)当单击夯击能为4000~6000k N·m时为100mm;3)当单击夯击能大于6000k N·m时为200mm;(2)夯坑周围地面不发生过大隆起;(3)不应夯坑过深而发生提锤困难。

夯击遍数应根据地基土的性质确定,可采用点夯2~3遍,对于渗透性较差的细颗粒土,必要时夯击遍数可适当增加。最后再以低能量满夯(落距4~6米)对表层土满夯2~3击,将表层松土压实。两遍夯击之间应有一定的时间间隔,间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间,如土体处于或略低于最优含水量,空隙内一般不出现自由水,每夯完一遍不必等超静孔隙水压力消散,采取连续夯击,可减少吊车移位,提高强夯施工效率,对降低工程造价有一定意义。

在我国强夯法推广应用的近三十年中,归纳起来有以下几种布点形式:正方形布点、矩形布点、正三角形布点、等腰三角形布点、梅花形布点、按条基础形式布点、按独立基础形式布点等等。《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)(J220-2002)第6节《强夯法和强夯置换法》6.2.5条,对于强夯法的夯点间距及布置形式作了如下规定:“夯击点位置可根据基底平面形状,采用等边三角形、等腰三角形或正三角形布置。第一遍夯击点可取夯锤直径的2.5~3.5倍,第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间,以后各遍夯击点间距可适当减小。对于处理深度较深,或者夯击能较大的工程,第一遍夯击点间距宜适当增大。”

5 夯后检测[3]

在强夯施工过程中或施工结束后,应按下列要求对强夯处理地基的质量检测:(1)检查强夯施工记录,基坑内每个夯点的累计沉降量,不得小于试夯时各夯点平均沉降量的95%;(2)隔7~10天,在每500~1000m2面积内的各夯点之间任选一处,自夯击终止时的夯面起至其下5~12m深度内,挖探井每隔1m取1~2个土样进行室内试验,测定土的干密度、压缩系数和湿陷系数。(3)强夯土的承载力,宜在地基强夯结束30天左右,采用静载荷试验确定。

摘要：分析了湿陷性黄土的成因,介绍了强夯法处理湿陷性黄土地基的原理、施工过程及夯前夯后检测。

关键词：湿陷性黄土,强夯法

参考文献

[1]唐大雄.工程岩土学[M].北京:地质出版社,1987.

[2]JGJ79-2002,J220-2002,建筑地基处理技术规范[S].