强夯法加固地基应用探究

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强夯法加固地基应用探究【摘要】强夯法是地基处理方法之一，它适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土，湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法。适用于高饱和度的粉土，软流塑的粘性土等地基对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场实验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。【关键词】强夯法；加固地基；应用1前言6 强夯法，又称之为动力固结法，是用起重机械将8t—40t的夯锤起吊到6m—25m的高度自由落下，给地基以强大冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和冲剂应力，迫使土体孔隙压缩，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，孔隙水和气体溢出，使主粒重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基的承载能力，降低其压缩性的一种有效地基加固方法，也是我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。1957年，英格兰的道路研究所就曾运用普罗克特（Proctov）击实原理进行过深层土体的压实处理，但直到1970年前后，强夯法才在法国工程师路易斯?梅纳（Louis?Meiiard）的开发和倡导下，真正大规模地应用于深层土体的加固处理中。强夯法最初仅用于加固圆锥探头阻力9s低于l0MN/mZ的砂和碎石层，随着施工机械和施工工艺水平的提高，实践证明，强夯法也可用于粘性土地基的加固处理。2强夯技术的特点1、强夯技术适用于各类土层：不仅可以用于加固各类砂性土、粉土以及一般的粘性土，还特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾或者工业废料组成的杂填土。在运用其他技术的基础上也可用于软土地基的加固。2、此技术运用的范围比较广泛：强夯技术可用于工业和民用建筑、重型构筑物、设备基础、公路、铁路、桥梁、港口码头等的建设。3、运用强夯技术进行加固的效果比较显著：地基经强夯技术处理之后，地基的承载能力能够得到明显的提高，增加干密度、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。4、运用强夯技术的施工机具简单：主要包括履带式起重机。在起吊能力有限的情况下，可辅以龙门架等设施。5、由于强夯技术不需要材料，因此，在一定程度上，节省了建筑材料的购置、运输、制作等费用，除了必要的油耗之外，没有其他的消耗。6 6、功效高、施工速度快。每台设备每月可处理地基面积为5000m2~10000m2，比桩基可加快进度1倍~2倍。3强夯法的施工工序1）清理并平整施工场地；2）标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；3）起重机就位，使夯锤对准夯点位置；4）测量夯前锤顶高程；5）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；6）重复步骤5，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；7）重复步骤3~6，完成第一遍全部夯点的夯击；8）用推土机将夯坑修平，并测量场地高程；9）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，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。4强夯法加固地基机理研究目前，关于强夯法加固的机理还没有形成一致的观点。一般的观点认为，强夯法是在极短的时间内对地基土体施加巨大的能量。这种巨大的能量，将转化为各种波型传到地下。首先，先到达某指定范围的波是压缩波，它使土体受压或受拉，能引起瞬时的孔隙水汇集，因而使地基土的抗剪强度大为降低，据理论计算，6 这种波以振动能量的7%传播出去，紧随压缩波之后的是剪切波，它以振动能量的26%传播出去，剪切波会导致土体结构的破坏。另外的面波以振动能量的67%传出，在夯点附近造成地面隆起。土体在这些波的综合作用下，土体颗粒进行重新排列相互靠拢，排出孔隙中的气体，使土体挤密压实，提高强度。根据这种普遍认为的观点，地基土经强夯法加固后，其强度提高过程大致可分为四个阶段：夯击能量转化，同时伴随强制压缩或者振密（表现为土体中水及气体排出，孔隙水压力上升）；土体液化或土体结构破坏（表现为土体强度降低或抗剪强度丧失）；排水固结压密（表现为渗透性能改变，土体裂隙发展，土体强度提高）；触变恢复并伴随固结压密（包括部分自由水又变成薄膜水，土的强度继续提高）。5强夯法加固地基在建筑中的适用范围强夯施工方法具有施工机具简单、施工方便，加固地基效果显著，适用范围广泛，能缩短工期，降低工程造价。一般来说，强夯地基适用于处理碎石、砂土、杂填土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土等，但是，现场的监理应该参照地勘报告，掌握有关的技术指标，如土层颗粒的组成、孔隙比，液性指数等，而对于有建筑垃圾、工业废料等杂物的杂填土，还要查清杂物的分布范围、深度、有机质的含量以及对基础有侵蚀性。由于湿陷性土浸水后会产生附加沉降，其湿陷系数也应作为一项控制指标。在工程中是否考虑选用强夯基础是由设计决定的，但监理在必要的时候要提醒设计要对以上的技术指标进行综合的考虑。6 6强夯法加固地基的相关措施1、做好强夯地基的施工监控。由于强夯地基的许多技术参数都要求在试夯以及施工过程中确定。因此，加强对强夯地基的试夯以及施工监控，及时掌握各项技术参数尤为重要。强夯施工开始后，监理工程师应进行全程旁站检查，重点是要对设计参数进行验证，发现偏差要及时反馈给设计。监理工程师在监控的过程中要注意一下几点：掌握设计意图、审核施工单位资质、认真审核施工方案、旁站检查和记录、安全控制。2、在进行强夯施工前，要在施工现场选取一个或者多个试验区，进行试夯或者试验性施工。试验区数量应根据建筑物场地复杂程度、建设规模以及建筑类型来确定。施工过程中，应该严格遵守技术参数要求进行施工。施工后做好质量检测，并做好后期工作。3、对工程的质量要进行全方位的控制。首先要对建设工程所有工程内容的质量进行控制。并且是建设工程质量目标的所有内容进行控制，同时，也要对影响建设工程质量目标的所有因素进行控制。7结束语6 用强夯法加固路基其本身具有施工工艺、设备简单，易操作和控制，工程造价低等诸多优点，是目前常用的一种地基处理方法，但其本身也有它的局限性和不足点，有待于我们日后不断的改进和创新，使其更广泛的应用于我们的工程施工过程中，更好的为服务于工程建设工作。6