强夯施工质量控制与检测

强夯施工质量控制与检测

来源：铁路工程论文网作者：赵军科发布时间：2009-4-10 16:36:16 点击：1008

强夯施工、质量控制与检测

[摘要]：结合施工现场遇到的各种软弱土及铁路、公路采用强夯法进行地基处理的特点，重点介绍了强夯施工、施工过程质量控制与检测方法。

[关键词]：强夯施工质量控制检测方法

1.前言

强夯法常用来加固碎石土、砂土、非饱和粘性土、杂填土地、湿陷性黄土等类地基基础，广泛应用于工民建、公路、铁路路基、机场跑道、码头等地基处理工程。具有效果显著、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点。它通过用巨锤(锤重一般为80～250kN)从高处自由下落(落距一般为8～40m)对地基施加巨大的冲击能及冲击波，使土中出现很大的冲击应力，由于土由固液气三态组成，土体中产生瞬间变形，土层孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂缝，形成良好的排水通道，土中的孔隙水和气体逸出，使土粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性。强夯法还能改善砂类土抵抗振动液化的能力，消除湿陷性黄土的湿陷性，是一种经济和有效的地基加固方法。

2. 强夯施工

2.1施工准备

施工前，应调查强夯范围内地表附着物与地质情况、地下构造物和各种地下管线的位置及标高等，对影响施工的各种不利因素，采取切实可行的措施消除各种隐患。当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物及建筑物内人员或设备可能产生有害的影响时，应设置监测点，采取挖减振沟等隔振或防振措施。并做好现场临时防护与排水。

2.2编制施工组织设计

施工前应编制施工组织设计，内容包括施工方法与施工工艺、机具选择、人员组织

以及施工总平面布置、计划进度、质量与安全、环境与文物保护等。

2.3强夯试验

采用强夯法处理不良地基，应先按照设计图纸采用不同的夯击能、夯击次数首先进行试验段施工。

强夯处理前，一般都有勘察单位提供的勘察报告，里面有不同深度处原状土的天然密度（干密度）、天然含水量、地基承载力、湿陷性系数等，若有条件可在现场不同深度处取原状土测其天然密度（干密度）、天然含水量、地基承载力、湿陷性系数等，并做土的液塑限试验，或进行夯前标准贯入试验及静力触探试验；以备在强夯处理完毕后质量检测时采用上述对应的方法进行对比。

施工前要测量夯锤落距。通过检测不同夯击能、夯击次下不同深度土的干密度、地基承载力、含水量、湿陷系数、夯沉量，判定湿陷是否消除或消除湿陷深度及地基承载力是否满足设计要求，同时控制最后两击夯沉量之和不大于15cm,之差不大于8cm。施工中应详细记录总沉降量和高程。

按不同夯击能、夯击次数处理地基后，分别在不同部位取土样，完成固结试验和密实度及标准贯入等试验，同时完成不同深度处地基承载力试验。

根据试验数据判断：达到要求地基承载力或处理深度时，合理的夯击能所对应的最佳夯击数、夯沉量、干密度及承载力，并以最佳夯击数所对应的夯沉量、干密度及承载力作为施工控制指标。

试夯注意事项：

（1）试夯时夯点的数量，应根据设计要求及地基的复杂程度、土质的均匀性和建筑物类别等综合因素确定。在同一地基内如土性基本相同，试验段施工可在一处进行；否则，应在土质差异明显的地段分别进行。

（2）在试夯过程中，应测量每个夯点每夯击1次的夯沉量。

（3）试夯结束后，应从夯前原地面起至其下2.5或4.0m深度内，每隔0.5～1m取

土样进行室内试验，测定土的干密度、湿陷系数等指标，必要时，可进行静载试验或其它测试。

（4）当测试结果不满足设计要求时，应调整有关参数（如夯锤质量、落距、夯击次数、夯点间距等）重新进行试夯。

（5）通过试夯，可以确定在不同夯击能下处理地基能达到的有效深度，为施工提供有关参数，并可验证强夯方案在技术上的可行性和经济上的合理性。

（6）夯击次数和最后2击的平均夯沉量，应按试夯结果或试夯记录绘制的夯击次数和夯沉量的关系曲线确定，夯击次数以达到最佳次数为宜。

2.4 强夯施工参数的确定

强夯施工参数应依据工程场地的土质情况和具体工程质量要求以及试夯参数确定，主要参数有：有效加固深度、单位夯击能、夯点的布置及间距、单击夯击数及夯击遍数等。

1）有效加固深度

有效加固深度既是强夯加固效果的表示，又是选择地基处理方法的重要依据，它反映了处理效果。根据我国的实践经验，一般按下式计算公式：

式中：H——有效加固深度(m)；W——夯锤重（kN）；h为落距（m）；α——与土的性质和夯击能等因素有关的系数，一般变化范围为0.5～0.9。根据工程地质条件和设计要求，如某工程α取0.45。则计算出土层的有效加固深度H=4.5M。

2）单击夯击能

锤重M(kN)与落距h(m)是影响夯击能和加固深度的重要因素，设计中按单点夯击能考虑。

E＝W×h （2）

式中：E——单击夯击能（kN·m）。W——夯锤重（kN）；h为落距（m）；

3）夯点的布置及间距

为了使夯后地基比较均匀，对于较大面积的强夯处理，夯击点一般可按三角形或正方形布置夯击点，这样布置比较规整，也便于强夯施工。根据现场实际情况，可采用正方形或梅花形布置。主夯与副夯时夯点间距采用4.0m；满夯时夯点彼此搭接采用1/4夯锤直径。

4）单点夯击数及夯击遍数

夯击遍数应根据地基土的性质、夯击功能与有效加固深度确定。某工程单点夯击数采用7击，夯击遍数为三遍。

第一遍：主夯，间距4.0m，正方形布置点位，单点夯击7击；

第二遍：副夯，在各主夯点位中间穿插进行，间距4.0m，正方形布置点位，单点夯击7击；

第三遍：满夯，采用夯点彼此搭接1/4夯锤直径连续夯击。满夯的目的在于将场地表层松土夯实。

5）处理范围

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宜为设计处理深度的1／2～2／3，并不小于3m。

2.5施工程序与施工要点

2.5.1主要施工程序：

①清理、平整场地→②现场标出第一遍夯点位置、测量场地高程→③起重机就位、夯锤对准夯点位置→④测量夯前锤顶高程→⑤将夯锤吊到预定高度脱钩自由下落进行夯击，测量锤顶高程→⑥往复夯击，按确定夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击→⑦重复以上工序，完成第一遍全部分点的夯击→⑧用推土机将夯坑填平，测量场地高程→⑨在规定的间隔时间后，按上述程序逐次完成全部夯击遍数→⑩用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。

2.5.2施工要点如下：