巖土工程地基處理中強夯法的應用研究

王劉星

摘要：巖土工程作為難度大、技術高的基礎建設工程，在工程建設中有著極其重要的地位。巖土工程地基處理中的強夯法在實際應用中效果很好，可以有效的提高地基承載力，減小地基不均勻沉降，在節約建筑資源、減少工程成本等方面發揮了重要作用，收到了明顯的社會效益，所以對其應用的研究具有重要意義。基于此，本文主要就地基處理中的強夯法展開了分析探討。

關鍵詞：巖土工程;地基處理;強夯法

引言

近年來隨著社會經濟和建筑業的快速發展，建筑地基成為了目前工程建設最為關注的問題之一。地基處理即通過一系列技術措施為地基進行加固和改進，人工增加建筑地基的支撐能力、抗滲能力、抗壓能力等并改善地下水文條件等。要從根本上杜絕地基傾倒失穩、不均勻沉降等問題，需要在處理地基時加大科技投入、提高技術水平，針對不同巖土層進行合理化處理，以此保證工程質量，建筑安全性和抗震性合格，延長建筑使用壽命。而地基處理中的強夯法具有設備簡單、施工方便、適用范圍廣、節約材料等優點被廣泛應用。

1強夯法概述

強夯法是通過強力沖擊夯實地基的一種方法，通常是用起吊設備吊起重10噸以上的巨型夯錘，使其在一定高度垂直地基做自由落體運動，由此產生強大的振動和沖擊力來夯實地基，夯擊錘在夯坑周圍產生的應力波將地基變得更加緊實，以此加固地基。這種方法是目前我國運用比較普遍和有效的加固技術，能顯著提高地基的機械強度和承載能力，而且該技術還在不斷發展。強夯法主要適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土、粘性土及填土地基。如果對含水率較高的土質使用強夯法加固，那會由于較大的沉降量而難以控制夯擊位置，進而加大地基處理的難度。如飽和度較高的粘土或粘性土等地基，如果在夯坑內回填碎石、塊石或其他粗顆粒的材料實施強夯置換時，應通過現場試驗對其適用性進行確定。針對粘性土地基，一般采用分遍間歇夯擊或連續夯擊的方法，并按照工程的實際需求現場試驗確定夯實的次數和夯實的有效深度。

2強夯法的設計

2.1加固深度和最佳夯擊能

地基處理方案的重要依據是敏感參數，采用強夯法雖然能有效加固深度，但應根據當地工程經驗或現場試夯確定強夯的有效加固深度。理論上把使地基出現的孔隙水壓力可以達到土的自重應力的夯擊能稱為最佳夯擊能，如果孔隙水壓力的增加值隨著夯擊次數的增加而逐漸達到穩定時，可以把此時的夯擊能稱為最佳夯擊能，還可以綜合考慮地基土的結構類型、要求處理的深度、擬建建筑荷載大小等因素，并現場試夯最終確定。

2.2夯點的間距

應該根據建筑物的結構類型、地下水、地基土情況綜合確定，一般情況是夯錘直徑的1.5-2.0倍，如果夯擊能量比較大時，可以適當加大夯點的間距。

2.3強夯夯擊次數

應該建筑物的使用要求和地基土的性質確定夯擊的遍數，通常夯擊2—3遍，按照夯坑出現最大壓縮量，夯坑周圍隆起最小的量確定終夯夯擊次數。另外除了根據現場試夯所得的夯擊次數和夯沉量的關系曲線確定終夯之外，還應該滿足：保證夯坑周圍的地面不產生較大的隆起，不能因夯坑太深而給起錘帶來困難。

2.4強夯的間隔時間

強夯的間隔時間指的是兩遍夯擊間隔的時間，兩遍夯擊的間歇，可以使土中超靜孔隙水壓力消散。一般兩遍夯擊的間隔時間應大于一周（石料為主的填土層除外）;對于滲透性較差、含水量較高的黏性土地基，間隔時間應大于3-4周，使超靜孔隙水壓力消散達到85%以上。如果施工單位有相關經驗，也可以縮短間隔時間。

3強夯法施工技術控制要點及注意事項

（1）平整場地，按照勘察報告中場地地下水的分布特征，提前設置排泄地下水的通道或降低場地的地下水;（2）按照施工順序，從邊緣向中間分段進行施工;（3）夯實的時候按照設計的夯實參數進行夯實，使夯實的質量得到保障，并用新土把夯實之后的夯坑填平;（4）在強夯施工中應該讓夯錘自由落下，沖擊產生的震動會對周邊建筑物造成影響，地基土的土質特性決定了震動烈度的大小，夯擊順序應該由臨近建筑物逐漸向遠處移動，為了使夯擊震害減少，可以在周邊設置隔離防震溝;（5）應控制回填土的含水量在最優含水量范圍之內，如果含水量比最優含水量低，鉆孔灌水或灑水滲透。在雨天進行強夯時應采取措施防止周邊雨水匯入場地，如設置截洪溝、排水溝等;（6）對施工過程做好記錄，并對夯錘的落距和質量、夯前的夯點位置、夯坑位置、夯擊遍數、和測量的標高數據進行檢查;（7）按照設計布置的夯點嚴格的進行放線和夯擊，并根據試夯確定的間隔時間、夯擊遍數、夯擊擊數、落距、錘重等參數進行施工;（8）施工中應該安排人工導向，在滿夯時對吊車的位置隨時調整，避免以吊車為中心的扇形面出現，而對夯擊的效果造成影響。

4強夯法在巖土地基處理中的應用

4.1工程的概況

某工程的地基處理法為強夯法，工程施工場地是非自重的濕陷性黃土場地。該地基運用強夯法對地基進行加固處理和回填，采用二遍強夯施工，第一遍是點夯，第二遍是滿夯，布點為梅花形。完成強夯平整場地后，運用鏈軌機械振動碾壓至加固地基的要求。

4.2操作步驟

回填70cm的黃土后進行場地平整;針對試驗場地進行分區，然后就第一遍夯點進行標注，并測量好場地的高程;同時在指定的合理位置安置起重機，將夯錘和夯點位置對準;在強夯之前需準確測量夯錘頂高程;當夯錘升至相應高度時，脫鉤裝置自動開啟，夯錘脫鉤自由下落。此時，放下吊鉤并測量夯錘頂部高程，若發現坑底部傾斜或夯錘歪斜，則需及時平整夯坑底部，然后重復以上步驟;依照設計要求的夯擊次數與控制標準，來完成一個夯點的夯擊;把夯錘移到下一夯點，完成第一遍全部夯點的夯擊;用挖掘機將夯坑進行填平，之后對場地高程進行測量。

4.3間歇期

強夯間歇期第一遍點夯后間歇7天，第二遍間歇12天。根據操作步驟完成施工后，對夯后場地的高程進行測量。

4.4單遍點夯夯擊收錘及控制標準

每夯點每遍夯擊次數應該大于八擊，最后兩擊平均夯沉量小于50mm（夯擊能小于4000KNm），保障夯坑周圍的地面不能有較大的隆起產生，不得出現因夯坑較深而出現起錘困難的情況。

4.5強夯質量檢測

檢驗強夯效果的方法主要有土工試驗、標準貫入試驗、靜載荷試驗等。一般的工程應該采取兩種或兩種以上檢驗方法，重要的工程項目應該增加檢驗的項目，還可以針對現場做大壓板載荷試驗。隨著夯擊后間歇時間的增加土體的強度也隨之增加，對強夯效果的測試應該在強夯之后的1～4周之內進行，在強夯結束后不應該立即測試，否則會測出偏低的強度數據。

5結語

總之，地基處理在巖土工程中占著絕對重要的地位，因為地基是一切后續施工的基礎，其質量直接影響整個工程的穩定性和安全性。因此結合實際施工場地條件，選用合適經濟的處理方法，以防止工程出現傾斜失穩、變形破壞等問題非常的重要。本文主要就地基處理中的強夯法進行了分析研究，以供參考。未來隨著我國經濟和建筑業的發展，會有更多的建筑物需要建設，因此對地基處理問題作進一步的研究，為工程建設提供更加經濟節約、安全可靠的理論依據。

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