略论如何运用强夯法加固地基

李少高

摘要:强夯法是近些年出现的突破原来压实原理的一种地基处理方法 ,文章阐述了强夯法的技术特点和适用范围和强夯法加固地基机理,并通过案例进行了分析,对有关数据的分析 ,探讨了其在提高地基承载力、消除地基土湿陷性方面的应用,并且对使用强夯法加固地基使用上提供了相应建议。

关键词:强夯;地基处理;有效加固深度;最佳夯击数;强夯试验;质量。

中图分类号:TU472 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)24-0151-01

强夯法指的是为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。

1 强夯技术的特点

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,能缩短工期和降低工程造价等优点。强夯法在开始时仅用于加固砂性土和碎石土地基,经过几十年的应用与发展,通过改进施工方法和改善地基土的排水条件,强夯法逐渐适用于加固从砾石到粘性土的各类地基。在我国强夯法用来加固碎石土、砂土、粘性土、杂填土及湿陷性黄土等地基土。我公司在近些年的施工过程中,坚持积极开拓、大胆创新的思路,开发出具有创意性的强夯处理施工方法,在约300多m2的强夯法加固地基施工实践中,创造出省、市级科技进步奖项目,同时也开创了在华东软土地区强夯法加固地基施工的先例。

由于具备以上的优点,强夯法处理地基常被用于堆料场、仓库、车间、油罐、储仓、公路和铁路路基、机场跑道及码头、填海造地等工业与民用建筑项目中,而且其加固的工程项目范围逐步呈日益广泛的趋势。

2 强夯法加固地基机理

关于强夯法加固地基的机理,目前有关专家学者意见还不很一致,但对于地基处理中经常遇到的几种类型的土,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一巨大的冲击能量,加荷历时约几十毫秒,对含水量较大的土层,加荷时间约100ms左右。这种突然释放的巨大能量,将转化为各种波型传到地下。首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,以振动能量26%传播出去,剪切波会导致土体结构的破坏。此外的瑞利波(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,土体颗粒重新排列相互靠拢,排出孔隙中的气体,使土体挤密压实,强度提高。

根据上述观点,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振密;土体液化或土体结构破坏;排水固结压密;触变恢复并伴随固结压密。

3案例分析

3.1 工程概况

某工程为别墅建筑区域(高为2～3层),根据地勘资料,场区发育有2～8m不等的杂填土,其中以碎石、粘性土为主,兼有泥炭质页岩块石,建筑垃圾等;碎石、粘性土含量 极不均匀,未经压实,需加固后方可直接作为天然地基持力层。设计采用强夯处理方法对填土层进行加固处理。设计夯击能为2250kN.m,落距为15m。

3.2强夯施工情况

①本次强夯在施工前,首先对场地65#、63#区域进行了试夯,试夯区域经检测合格后,再根据试夯区的施工参数,在场地大范围推广施工。②全部采用“两遍点夯、两遍满夯”的施工方案,同时,对局部地质条件较复杂的地段采用“四遍点夯、三遍满夯”进行加强处理(如59#、86#、77#、67#等建筑物);满夯夯击能采用1000kN.m,落距7~8 m,按1/4搭接。③施工中,发现场地18#楼的土质较差,经加强处理后仍然达不到设计要求,故对18#楼采用换土处理,回填碎石土后再进行强夯施工,同时,根据设计要求,对场地局部达不到基底标高的地段回填碎石土,并分层碾压、夯实。④施工过程中,如遇雨水天气,则严格按照强夯施工规范要求,当土质含水率达到最佳含水率后,再进行施工,以确保施工质量。⑤收锤标准。①最后两击的平均夯沉量≤50mm。②夯坑周围地面不应发生过大的隆起。③不因夯坑过深而发生提锤困难。

3.3 加固效果

该工程于2005年11月竣工,经建设单位委托有检测资质的施工单位对场地进行检测表明:通过本次强夯处理,土体密实度明显提高,承载力及密实度均能够满足设计要求。

4结语

随着施工技术的发展,强夯法和辅以碎石桩、塑料排水板等方法的强夯法处理地基被广泛应用,同时还出现了原土强夯和动力置换强夯等工艺。限于文章篇幅和文章水平,在此不予赘述,文中不妥之处恳请谅解。