强夯法进行软弱地基处理论文.

强夯法进行软弱地基处理

[摘要] 如何对软土地基进行加固和利用，是地基处理工作非常重要的环节之一。鉴于此，本文对强夯法处理软土路基施工技术进行了探讨。

[关键词] 软土路基；强夯法；施工

一、强夯法的特点

当天然地基相对较为软弱，亦即是软土不能满足工程设计的要求和变形的要求或在地震作用下有可能产生液化、震陷及失稳时，则先要经过人工加固处理后再修建路基。这种对软弱地基进行补强加固的过程称为软土地基处理。而强夯法是一种地基加固方法，强夯法处理地基是用来处理填土、饱和砂土、冲积土以及大量的软土地基的一种重要地基加固方法。其主要工作原理是将起重机械8～30 t （最重可达200 t）的夯锤起吊到6～30m（最高可达40 m）高度后，自由落下，给地基以强大的冲击能量的夯击。强夯法具有加固效果好、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工文明和施工费用低的特点。

二、强夯进行软弱地基处理的

1、强夯法处理地基的施工特点

(1)平均每一次的夯击能比普通夯击能大得多:(2)以往的重锤夯实方法，能量不大，仅使地表夯实紧密，但能量不能向深处传递，其结果仅限于表层加固，而强夯法能按我们的预计效果进行控制施工，可根据地基的加固要求来确定夯击点间距及夯击方式，依次按

需要加固的深度进行改良，使地基一定深度范围内得到加固。(3)在施工中，必要时可以分几遍进行夯击;(4)地基经过强夯加固后，能消除不均匀沉降现象，这是任何天然地基所不能达到的。基于这些特点，强夯法最适宜的施工条件为:(l)处理深度最好不超过

7m(特殊情况除外);(2)对于饱和软土，地表面应铺一层较厚的砾石、砂土等优质填料;(3)地下水位离地表面下2一3m为宜;(4)夯击对象最好为粗颗粒土组成。

2、强夯法处理地基的施工范围

强夯法适用于处理碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土和素填土等地基，它不仅能提高地基的强度、降低其压缩性、还能改善其抗振动液化的能力和消除土的湿陷性。强夯法应用初期，仅用于加固砂土、碎石土地基。经过几十年的发展，它已适用于加固从砾石到粘性土的各类地基土。在我国常用来处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土、粘性土、杂填土、素填土、湿陷性黄土等各类地基，这主要是由于施工方法的改进和排水的改善。它不仅能提高地基的承载力，降低其压缩性，同时还能改善地基抵抗振动液化的能力和消除湿陷性黄土的湿陷性。用强夯法加固后地基的压缩性可降低200—1000%，而强度可提高200-500%。但是强夯法对于饱和度较高的粘性土，一般来说处理效果不显著，尤其是淤泥和淤泥质土地基，处理效果更差。因此对于淤泥质土地基应谨慎选用或采取其他方法。

3、强夯法处理地基的施工准备

强夯前应对起重机、滑轮组及脱钩器等全面检查，并进行试吊、试

夯，一切正常方可强夯。强夯场地与建筑物间应按设计要求采取隔振或防振措施。当强夯施工所产生的震动对邻近建筑物或设备会产生有害影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟等隔振减震措施。一般即有建筑 50 m 范围内不宜采用强夯措施施工前要查明强夯场地范围内地下构造物和管线的位置及标高，采取必要措施，防止因强夯施工造成损坏。测量定点，清理并平整施工场地，进行场地测量放线，埋设水准点标桩和各夯点标桩；按设计施工图给定的范围进行测量放样，并按夯点布置平面进行施工；测量夯实前场地标高，为确定夯实效果提供依据；施工前应按设计初步确定的强夯参数在有代表性的场地上进行工艺性试夯试验。通过强夯前后测试数据的对比，检验强夯效果，确定有关工艺参数。

4、强夯法处理地基的施工参数

1)起吊机械起吊重锤的能力应大于锤重力的3倍，能脱落吊钩时，起重能力可大于锤重力1.5倍。2)强夯施工采用 30t 以上带有自动脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备。采用履带式起重机时，在臂杆端部设置辅助门架或采取其他安全措施，防止落锤时机架倾覆。夯锤锤重及夯锤底面面积根据设计文件要求的单击夯击能确定。夯锤底面采用圆形，夯锤中对称设置若干个上下贯通的气孔。自动脱钩采用开钩法或用付卷筒开钩。3）夯锤质量取5 t,落距一般为2.5-4.5 m，确保达到600-1000 kn/m的夯击能量。锤重力与底面积的关系，应符合重力在底面上的单位静压力为15-20kpa。在最佳含水量情况下进行夯实。4)夯打施工时，一般采用先周边后中

间，一夯挨一夯顺序进行，在一次循环中同一夯位应连夯两次;下一循环的夯位应与前一循环错开1/2锤底直径。5)夯实工作完成后，将场地表面松土清除，并拍实整平至设计标高。夯打过程中应及时作好施工记录。6)重锤夯实完工后，应进行质量检验，检查施工记录，除应符合试夯最后下沉量的规定要求外，同时还要求完成最底面的总下沉量不小于试夯总下沉量的90%。7）强夯施工每一遍内各个夯点的夯击次数，严格按图纸设计夯击次数，并同时满足单击夯击能不小于2000kn.m，夯坑周围地面不发生过大的隆起，不因夯坑过深而使起锤困难，且以使土体竖向压缩最大而侧向位移最小为原则。每个夯击点安排专人检查和记录击数，保证强夯质量。

5、强夯法处理地基的施工工艺

用推土机整平施工场地。当地面坡度陡于 1∶5 时，挖 2%～4%反坡台阶，台阶长度不小于 2 m。做好强夯段周围的排水和防振措施，防止在雨季施工时，夯坑内或夯击过的场地有积水和防止强夯时对周围构造物造成损害。定出控制轴线、强夯场地边线，钉木桩或点白灰标出主、副夯点位置，并测量场地高度，设水准基点。分段进行强夯，顺序从边缘夯向中央，一排一排夯，起重机直线行驶，从一边向另一边进行。起重机就位，使夯锤对夯点位置。测量夯前锤顶高程，确保夯击能。夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行，落锤保持平稳，夯位应准确，夯击坑内积水应及时排除。将夯锤起吊到预定高度，待夯锤自由下落后，放下吊钩、测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜时，应及时将坑底整平。强夯过程中应对各项参数

及施工情况作好详细质量记录。按设计规定次数及控制标准，完成各夯点的夯击。点夯完成后用推土机整平场地，最后用低能量满夯一遍。强夯之后，一般地下水上升，夯击坑内将有裂隙水出现，则宜设法将其排除，特别是在严寒季节更要防止其结冰。将坑内积水排出，可以加快土中水的排出速度，在某些情况下(地表面有饱和粘土)，可以设置水平排水管进行排水，其做法是开挖2—3m深的沟槽，沟底埋设带孔的塑料管，上面填满砂砾石。对于目前强夯法加固地基来说，现场的测试工作几乎成为施工中一个重要组成部分。在地基中，于不同深度埋设孔隙水压力传感器，用以测定各施工阶段孔隙水压力的变化情况，这样在施行强夯时就可以进行监督。如果发现孔隙水压力上升到与土体自重应力相等的最大值，即可停止夯击，因为土颗粒己不可能再紧密了，在一遍夯击结束之后，也可用以了解孔隙水压力的消散情况，从而确定最佳的间隙时间，开始下一遍夯击。在现场对夯击坑的体积与上体的隆起体积进行测定也是十分必要的，尤其在软土地基上进行强夯更为重要，夯击坑体积减去上体隆起体积即得夯击所减少的体积，即所谓有效夯实体积，即得平均沉降量。夯击能过小，平均沉降量很小，加固效果不理想，夯击能过大，地基土产生流动，隆起体积增大，平均沉降量也不大。

三、结语

总之，强夯加固技术特别使用于浅层地基加固，以减小地基的压缩性，提高承载力。但强夯法处理地基时，对地基土质也有一定的要