强夯法在基础加固处理施工中的应用

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1、强夯法局部区域基础加固处理施工强夯法，是一种强力加固地基的方法。强力加固地基的实现是利用起吊设备将很重的锤（其质量通常为10~40t，个别甚至达到200t），从高处自由落下（落距一般为6~40m），给地基以冲击力和振动夯实基础，从而达到提高地基土强度和降低其压缩性。通常适用于加固碎石土、砂土、粘性土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基。强夯法不但能提高地基强度并且降低其压缩性，而且还能改善其低抗振动液化能力和消除土的湿陷性。据有关文献记载，强夯加固作用应与土层在处理过程中的三种不同机理有关。即其一是加密作用，以空气和气体的排出为特征；其二

2、是加固作用，以孔隙水的排出为特征；其三是预加变形作用，以各种颗粒成份在结构上的重新排列和颗粒组构和形态的改变为特征。强夯法通常是在瞬态下以极大的能量冲击地基，按弹性波的传播理论可知，这种能量将转化为压缩波（P波）、剪切波（S波）和瑞利波（R波）在土中传递。首先达到预定范围的P波使土体受拉压作用，能引起孔隙水汇集，导致地基土抗剪强度降低，但P波携带的能量仅占7%左右，随后达到的S波携带26%的能量，会破坏土体结构。最后达到的R波携带近70%的能量，能在夯击点附近引起地面隆起。当三种波传播发生后土颗粒将趋于新的而且是更加稳定的状态。强夯

3、法加固地基的机理主要表现为：①夯击能量的转化，即波传播，此时将伴随产生强力压缩或振密（包括气体排出，土体强度提高），土体液化或其结构破坏，体现为土体强度降低或抗剪强度丧失；②排水固结压密阶段，该阶段的特征为土的渗透性能改变，土体裂隙发展，土体强度逐步提高，③触变恢复并伴随固结压密阶段，该阶段包括部分自由水又转变为薄膜水，土的强度继续提高。强夯加固地基加固影响深度一般公式：H＝α√Qh式中:H～加固影响深度Q～锤质量th～落距m3α～修正系数其取值范围0.5～0.8软土:0.5黄土:0.34～5.0。对夯击遍数，通常为1～8遍，颗粒较

4、粗的土其夯击遍数可少些，颗粒较细的土，特别是淤泥质土则夯击遍数则要求多些。相临夯击遍数之间的间歇时间，主要是依据孔隙水压力消散时间，一旦孔隙水压力消散即可进行新的夯击。按土质情况其间歇时间可为1～6周。软粘土，孔隙水压力消散时间随夯击能量的增大而增长，一般间歇时间不能小于4周。砂性土尤其是渗透系数大的砂性土，消散时间在3～4min之间，因此可连续作业。强夯施工，其施工组织和进度计划中应注意安排以下过程：场地平整、铺设垫层、夯点定位放线、强夯施工和做好场地记录以及搞好安全防范。笔者参加南水北调东线济平干渠工程监理工作。由于干渠沿线地质

5、地貌起伏不均匀，干渠与排水沟、坑、塘交叉地段，土方回填量较大区域进行了强夯处理。在施工前根据现场地质条件和设计要求，选择强夯参数：锤重：10m、落距：10m夯点以100cm×100cm方格布置，夯击4遍，间歇时间对黏土为4周、对砂性土可连续作业。制定强夯施工工艺流程，即场地平整→测量放线→夯点定位→夯锤及起重机就位→试夯区内原位测试→试夯→测量、记录→在该原位测试处进行试夯效果检测→按试夯后检验确定的各项技术参数夯击→测量、记录→夯锤、起重机移位到下一夯点。强夯施工质量事前监理工作：⑴、分析工程地质报告、强夯场地平面图及设计对强夯的

6、效果要求资料，根据地下水位高低、土层含水量，确定直接进行夯击还是铺填砂、沙砾层后再夯击。⑵、审核承包商的施工组织设计。⑶、复核强夯场地边线和夯点布置位置，核测水准控制点是否会受强夯影响。⑷、选定试夯区，试夯区不应小于20m×20m3。在试夯区夯击前选点进行详细的原位测试，即取原壮土样，测定有关土质数据，经试夯后，仍应在此处附近进行测试及取样进行对比分析。强夯施工过程中的质量监理工作：⑴、检查试夯的锤重、落距、各夯击点的夯击次数、夯击遍数和两遍间隔时间是否符合设计要求。⑵、对试夯效果进行监测，即试夯毕、待空隙水压力消散完，在试夯区前次

7、作原位测试取土样处进行。⑶、正式夯击。⑷、检查夯击后地基密实度的检验情况，必要时抽查密实度，待强夯施工结束后应间隔一定时间。经检验，强夯区段地基密实强度均符号设计要求，干渠通水运行后无明显湿陷状态。总之，强夯加固地基基础，在基础施工中，虽然不常应用，但效果很好。强夯能以巨大的能量冲击地基，产生强烈的冲击波和动应力，由强夯产生冲击波的作用效果，在地基中形成三个作用区，即在地基表面形成松动区；在松动区下某一深度形成加固区；在加固区的下面是弹性区。因而强夯可使地基在浅层和深层都得到不同程度的加固，使强夯后的地基土层结构密实，达到强力加固地

8、基基础的目的。3