浅谈强夯法在湿陷性黄土地区地基处理中的应用

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1、浅谈强夯法在湿陷性黄土地区地基处理中的应用：介绍了强夯法的加固机理，并依托工程实践介绍了强夯法对湿陷性地基处理，从有效加固深度、单击夯击能等多个方面详尽介绍了强夯法设计中的要点，并绘制施工工艺流程图，对质量检验也进行了简要阐述。　　关键词：强夯法，湿陷性，有效加固深度，单击夯击能　　　　强夯法由法国Menard技术公司于1969年首创，该法又称为动力固结法，即利用起重设备将重锤提升到一定高度，然后使锤自由落下，给地基以冲击力和振动力，以克服土颗粒间的各种阻力，使地基土达到密实，从而提高地基土的强度并降低其压缩性本文

2、介绍了强夯法的加固原理，并结合工程实践中对湿陷性黄土地基处理，对强夯法在湿陷性黄土地区的设计及应用中的问题进行了探讨。　　1强夯法加固机理　　强夯法主要通过超固结动压将土体中有空气充填的孔隙迅速压密；动载产生的剪切波主要在土颗粒间传播，使土颗粒重新排列而趋向更紧密并将土颗粒周围的部分弱结合水转化为自由水；在动载反复作用下土体储存的能量达到一定程度时，增加的孔隙压力及产生的裂纹排水系统则提供了土体中水流动排除的条件。在土地整体稳定性的条件得到保证的情况下，体积压缩及剪切排列作用均使土颗粒排列加密、孔隙体积减小，从而快

3、速实现地基固结变形及强度提高。　　2强夯法的设计　　2.1强夯法在湿陷性黄土处理中的适用条件　　强夯法使用范围较广，既可处理加固砂土、碎石土及粘性土，对杂填土及湿陷性黄土等各类地基也有良好的效果[1]。由于黄土地区的总面积占我国国土面积的6%以上，因此，强夯法对黄土湿陷性地基的处理尤为重要。　　所谓湿陷性，是指黄土在自然状态下受到地表水的侵蚀，在外荷载或土自重的作用下，土体结构遭到破坏，产生湿陷，给地基自身及以上的构造物造成很大的破坏。　　《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）中在湿陷性黄土处理一节中对强夯

4、法的使用条件进行了描述。规范中规定：强夯法可用于Ⅱ以上自重湿陷性黄土。在工程实践中，工程人员对强夯法的适用条件进行了进一步总结，该方法适用于地下水位以上，饱和度Sr≤60%的湿陷性黄土地基，可处理的深度达3～12m。并且土的天然含水率不应小于10%，否则土颗粒间摩擦力大，难以达到预期效果。　　2.2强夯法具体参数的确定　　强夯法处理地基时，具体参数的确定主要考虑有效加固深度、单位夯击能、强夯落距、夯击次数、夯击遍数及夯点位置设置等几方面。　　2.2.1有效加固深度及单击夯击能的确定　　有效加固深度，指强夯处理后，地

5、基土体强度提高，压缩性降低，其加固效果均达到或超过进行加固所要求的最低值的土层深度范围。　　工程人员在确定有效加固深度时，常采用Menard公式，经过多年的发展，许多学者根据现场试验和工程实践，提出了Menard公式的修正形式：　　　　式中：—有效加固深度（m）;　　—夯锤重（）；　　—落距（m）；　　—小于1的修正系数。为修正参数，取值为0.34~0.8，黄土一般取0.5。　　可见，强夯法的有效加固深度与落距及机具设备的规格都有直接关系。《湿陷性黄土地区建筑规范》中对推荐了强夯能级与有效深度的对应值，可在设计时结

6、合工程经验采用。　　2.2.2强夯落距、夯击次数及夯击遍数　　强夯的落距，可根据确定的单击夯击能并结合采用的夯锤重量进行计算。单点夯击次数的确定应该以竖向压缩最大，侧向位移最小为原则。目前规范规定强夯的收锤标准，最后两击平均夯沉量控制：当单击夯击能时为50mm；当单击夯击能时为100m；时为200mm；时为250mm；时为300mm[5]。　　夯击遍数应根据地基土的性质确定，一般情况下，可采用2～3遍，最后再以低能量夯击一遍。对于渗透性弱的细粒土，必要时夯击遍数可适当增加。　　2.2.3夯点布置和夯点间距　　夯击点

7、位置可根据工程结构类型，采用等边三角形、等腰三角形或正方形。而夯点间距的确定，应根据地基土的性质和处理深度而定。夯点间距可取夯锤直径的2.5~3.5倍。　　2.2.4间歇时间　　各遍夯击之间留有一定的时间，主要是因为加固土层中超静孔隙水压力需要一定的消散时间。并且该时间根据土质的不同，会有很大区别。对于渗透性较差的粘性土地基的间隔时间，应不少于3~4周；对于渗透性较好的土类，孔隙水压力的峰值出现在单点夯击完成后的瞬间，可进行连续夯击。　　3强夯法施工工艺　　强夯法的施工要点，可用以下施工工艺流程图说明。　　　　　　

8、　　图1强夯法施工工艺图　　4强夯法质量检验　　公路工程设计规范中未明确对湿陷性黄土进行强夯后的试验检测方法。参考建筑规范及地方规范中对强夯法施工效果的评价，强夯施工完毕后对施工效果进行的检验和评价，可采用：强夯有效加固深度、地基承载力和地基变形特性、场地均匀性等[6]。　　5工程实践　　某高速公路位于陕西北部，地质勘测报告表明，该段路线范围内，多处分布有湿