泰安市某厂房地基强夯处理的探究

方坤

摘要：本文对强夯地基的加固机理、设计参数、施工工艺等进行了阐述，并对厂房地基采用强夯处理提出建议，为今后类似地区采用同样措施提供依据。

关键词：工业厂房; 强夯 ;加固机理 ;设计参数 ;施工工艺 ;建议

随着经济持续高效的发展，工业厂房也如雨后春笋般拔地而起，结构形式也日趋多样化。地基的稳固与否直接关系到设备、厂房，甚至人员的安危。强夯法处理地基以其适用土质范围广、加固效果显著、功效高、施工快、施工费用低等特点被广泛采用。

一、工程概况

泰安市某公司拟建一厂房，厂区范围内局部地基土上部3-12米块石回填成分不均，结构松散，承载力特征值低，具有高压缩性，居然引起地基不均匀沉降，不能满足设计要求。现场采用强夯法，因强夯法具有施工简单、加固效果好，使用经济，工期短等特点。

二、强夯法加固原理

强夯法加固地基的机理，根据地基的土质类别和加固的作用大致可以分为以下三个方面：

1、动力夯实。对于非饱和土，特别是大孔隙、颗粒大的土质，夯锤自由下落，给地基土以强大冲击能量的夯击能，在土中产生冲击波和冲击应力，使土颗粒间产生相对位移，土颗粒孔隙中的气体压缩，体积减少从而达到土体密实的效果。

2、动力固结。对于饱和粘土、孔隙小、细颗粒的土质，强大的夯击能在土中产生的冲击应力迫使土层空隙压缩，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，使土中孔隙水消散，达到土体固结的效果。由于软土的触变性，强度可大大提高。

3、动力置换。即采用强夯法将碎石整体或是部分碎石桩夯入软土层中，已达到提高地耐力的效果，其原理类似换填垫层和振冲法形成的碎石桩。

三、强夯设计参数

1、加固影响深度。国内经大量实测统计分析，建议采用以下修正公式估算：H=K式中M-夯锤重力（KN）,取23.6th-落距（锤底至起夯面距离）（m）k-折减系数，取0.5 H-加固影响深度，取8米。通过计算得出h=12.7米，取13米。结论：夯锤重量为23.6t，夯锤落距13米，夯击能力4000KNm。

2、夯点布置及间距。夯点呈梅花型布置，夯距6.0m。

3、夯点击数及遍数

（1）夯击击数。每遍每夯点的夯击数可通过试验确定，且应同时满足下列条件：1）最后两击的平均夯沉量不大于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起锤困难。总之，各夯击点的夯击数，应使土体竖向压缩最大，而侧向位移最小为原则，一般为3-10击。

（2）夯击遍数。夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击能确定，一般采用三遍，前两遍4000 KNm能量夯击，最后一遍4000 KNm能量夯击，锤印搭接。

4、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1/2~1/3，且不小于3米。

四、强夯施工工艺

强夯施工程序为：清理、平整场地→标出第一遍夯点位置、测量场地高程→起重机就位、夯锤对准夯点位置→测量夯前锤顶高程→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→往复夯击，按规定夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击→重复以上工序，完成第一遍全部夯点的夯击→用推土机将夯坑填平，测量场地高程→在规定的间隔时间后，按上述程序逐次完成全部夯击遍数→以高能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。

五、质量检测

1、强夯前场地应进行地质勘探，通过现场试验确定强夯参数（试夯面积不小于25m×40m）2、强夯地基承载力特征值应通过现场静载荷试验确定。3、夯后地基土的质量检测时间应在强夯1周以上。

六、建议

针对工业厂房其结构的独特性，在采用强夯法处理地基过程中建议应注意以下几点：

1、在强夯处理方案中，应明确对处理后地基土沉降差的具体要求，并且处理后的地耐力最好比强度要求等级更高。要求强夯后地耐力的提高，势必对回填深度和强夯施工质量等提出更高的要求，对日后基础沉降起到了更好的预防作用。

2、强夯法处理湿陷性黄土地基经济效果明显，但强夯处理成败与否和起夯面下一定厚度土层的含水率有关。强夯施工过程中，必须做好必要的地面防水及排水措施，必要时建立水位观测井沉降观测系统。尤其是采用强夯处理湿陷性黄土、页岩等易粉化及塑性指标比较高的土质时尤为重要。

工业厂房的建设用地大部分为土方回填区，回填工程数量大、工期短，很难全过程监管，回填质量难以保证。主观上无法判定其浸水后的沉降量，这就需要做好防水工作。特别是每年雨季前和每次暴雨后，对防洪沟、缓洪调节池、排水沟、雨水明沟及雨水集水井等进行检查，清除淤积物，保证排水畅通。强夯后可采用500mm~1000mm厚3：7灰土作为过渡层，一方面起到防水作用，另一方面能够很好的预防其上结构的不均匀沉降。

3、施工完成后，对于地基和基础采取必要的沉降观测。对于地基土的沉降量也应采用必要的沉降观测，位置宜选在独立柱基基底外500~1000mm范围内。根据地基和基础沉降量的数据，进行分析比对，以便日后采用更加合理的方案。

针对处于地势落差较大，容易存在滑坡现象的厂区应保证厂区外墙线离边坡有足够的距离。其距离的确定应根据回填高度，落差高度和土质等情况采取合理的放坡。情况允许的话最好在边坡砌筑挡土墙以防止滑移现象的出现。

参考文献

GB50202-2002，地基基础工程施工质量验收规范[S]

李奕武，某工程强夯法地基处理的设计思路[J]广州：广州航海高等专科学校学报，2010.

杨飞，强夯法加固地基的问题探讨[J]河南：土木建筑学术文库，2009.