浅谈强夯在地基处理中的应用

浅谈强夯在地基处理中的应用

发表时间：2019-05-07T11:55:43.653Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年1期作者：李秉琪

[导读] 强夯法的施工工艺简单，速度较快，适用性强，可提升3倍的地基强度，使土粒紧密地结合在一起，进而提升地基的承载能力，抵抗外界自然灾害对建筑物的影响。强夯法适用于碎石土、低饱和度的粉土与黏性土、杂填土和软土等地基处理，能大大提升建筑物的安全性，符合现代文明施工的基本要求。

李秉琪

中铁建工集团路桥工程有限公司北京市丰台区 100070

摘要：强夯法的施工工艺简单，速度较快，适用性强，可提升3倍的地基强度，使土粒紧密地结合在一起，进而提升地基的承载能力，抵抗外界自然灾害对建筑物的影响。强夯法适用于碎石土、低饱和度的粉土与黏性土、杂填土和软土等地基处理，能大大提升建筑物的安全性，符合现代文明施工的基本要求。

关键词：强夯法；承载能力；地基处理

在进行建筑工程施工时，不良地质条件对于施工具有十分不利的影响，其中软土地基就是一种不良地质。为了保障工程的安全实施，需要采取一定的措施对地基进行处理，强夯法是最常见的软土地基处理方法。本文结合工程实践，对强夯法在软土地基处理中的应用进行了专业探讨，希望为相关工程提供技术参考。

1建筑地基施工中应用强夯技术的目的和优势

在建筑地基施工中应用强夯技术，是为了通过外力的夯击能和冲击波，来改善地基土层的内部结构，利用强大的撞击来密实土层中的颗粒，消除土层中存在的缝隙，排除掉土体重的水分，以此来加强建筑地基的稳固性，使其能够承受更多的重力，提高建筑地基基底的承载力。强夯技术加工处理具备一定的优势：第一，能够对碎石土、粉土、砂土、粘性土、素填土等在各类建筑地基软土层进行加固，在运用一般处理方法对大块碎石类土及建筑生活垃圾或工业废料构成的杂填土进行处理无法得到加固时，运用强夯法则具有显著效果，与其它技术措施相结合也能在软土地基加固中得到使用。若是加宽旧建筑，将新拓宽的建筑与之前所修的建筑完美结合起来，则也可以运用到强夯技术；第二，强夯技术所需要的成本比较低。其在施工过程中无需额外制作建筑材料，只是利用夯击的力量来处理土层，这就使得其在运输费用、施工费用方面的成本大大降低，而且也缩短了建筑地基的施工周期，能够节省一定的施工成本。除此之外，强夯技术的实施过程中，不会运用到太多的机械设备，工程造价比较低。而且其施工速度比较快，对于建筑地基施工来说，强夯技术是一项极具经济性的施工技术；第三，强夯技术在操作上比较方便，其所需要的施工工具比较简单，主要为履带式起重机、工具式门架、夯锤等，当存在有限的起吊能力时，可结合龙门架等设施进行运用，设备比较简单；第四，强夯技术在建筑地基施工中的应用效果比较好，能够真正起到固结的作用。利用强夯法对建筑软地基进行处理后，能够使地基承载力及压缩模量得到显著提升，提升干密度，使得压缩系数及孔隙比得到降低，对场地均匀性得到提升，进一步将湿陷性及膨胀性消除，避免振动液化出现。通常情况下，有效强夯处理深度为3~6m，最大8m。第五，强夯技术的有效应用能够保证建筑地基的均匀性，在实施建筑地基强夯技术的时候，无论是落锤的高度，还是速度都是保持一致的，并且夯锤的重量也很固定，这样就可以保证夯点的均匀性，可有效避免建筑地基土层出现不均匀沉降。

2工程概况

2.1工程内容介绍

重庆轨道交通十号线朱家湾车辆段整体处于半填半挖状态，挖填方总量约为750万方。由于车辆段处于山腰位置，填方高度较高，最大填方边坡高度约64m，为减少工后沉降及保证工程质量，故采用强夯法对地基进行加固处理，强夯总面积达1099808㎡。

2.2施工前期的准备工作

建筑工程地基夯实需要进行大量的准备工作，这样才能保证后续施工作业在把控范围内，确保施工质量符合标准。前期准备工作包括地形地质勘查、重型机器设备等的准备、夯实工艺的确定等。首先，对建筑工程施工现场的地形进行勘查，预测其未来发展状态。其次，根据勘查结果合理选择强夯机、起重机及其他大型施工设备。根据现场实际情况，根据强夯工艺来选择最佳的施工方案。在进行施工时，要严格按照施工方案开展活动，进而从根本上确保夯实牢固。施工现场的勘查是前期准备工作的重点，勘探人员要利用专业的设备进行钻探，并进行原位测试，组织土木试验，分析施工现场的填土面积、成分、地下水位和未来地质的变化等。经过勘查发现，该建筑工程的回填区水分含量较高，且由于原址为水塘，因此土层较为湿润。场地地层由上至下分别为第四系全新统素（杂）填土（Q4ml）、崩坡积层块石土（Q4col+dl）、残破积层粉质粘土（Q4el+dl），下伏基岩为侏罗系下统珍珠冲组（J1Z）岩层，基岩中厚层砂质泥岩、砂岩为主。根据勘查结果，继续开展试夯工作。试夯能为强夯工作奠定基础。根据勘探人员对地质的考察结果，对回填区域进行试验作业，进而获取实际的夯实距离及锤重等信息。本次试验场地为回填区北两侧，设计填土的厚度为9m。准备强夯设备，将其击能设计在2000kN/m2。试验时间为30d。试验后，根据国家规定的有关条款对地基进行检测，检验强夯效果。本次试验的沉量为1m，有效加固深度5m，夯击次数7～8击，夯距5m。在相同面积进行第二次试验，结束后与第一次试验结果进行对比，发现5.5m以内土层结构基本达到要求，由此可以判断有效加固深度为5.3～5.9m，但底部仍旧有2.4～3m的土层结构未能达到标准。在两次试验结束后，最终确定对厚度大于4m的土层应分成两步进行夯实工作。

2.3实际夯实工作

通过试夯得出：土层若大于4m，将得不到有效的夯实处理。因此，对于大于4m的土层，需要进行三次夯实处理，但三次强夯击能值应控制合理范围内，这样才能满足回填土的实际需求。本工程第一次夯击能为2000kN/m2，第二次夯击能为2000kN/m2，第三次夯击能为2000kN/m2。三次夯距均设定为5m。在正式开展强夯工作后，每一次的夯实都应按照施工方案严格进行。通常，会将两次的夯击点穿插进行，以确保夯击时所传递的能效均衡。在整个夯击工作进行中，都应以降低夯锤质量、缩短落锤距离的方式，尽可能发挥夯击的有效性，提升土层结构的稳固性。由于回填土层的水分含量较高，在夯击时又常遇到降雨天气，场区内出现大量积水。因此，为疏通排水，在场区内设置了30m×30m的集水井，并利用钢筋笼包过滤网，填满碎石，利用水泵抽水，通过消防水带将水引向周围水沟。