谈采用强夯法对软弱土地基的处理

2012-08-15张丽萍

山西建筑 2012年24期

张丽萍

(山西六建集团有限公司，山西太原 030024)

根据本人在我省朔州、阳泉、吕梁、运城、长治等地所施工的项目来看，地基处理都采用了强夯法，而且从工程实际情况分析，地质土各有不同，其中包括粘性土、湿陷性黄土、杂填土、沙土等。这就说明采用强夯法来改善地基土质，提高其承载力是一种常用的，简单易行的地基处理方法。它不仅可以节约成本，缩短工期，还可以节约能源，保护环境。为了更好地掌握关于采用强夯法来进行地基处理的基本知识，以便在实际施工当中得到更广泛的应用，现就关于强夯法提出以下几点认识，以供参考。

1 强夯法的适用范围

根据以上工程的地质情况可以看出:能够采用强夯法进行地基处理的土质，都比较松散，压缩性大、强度低、透水性低。根据GB 50007-2011建筑地基基础设计规范规定，以上土质均属于软弱性土。为了满足上部结构荷载的刚度、强度、沉降量等要求，需要对软弱土进行必要的处理。我国目前常采用的软土地基处理方法主要有:换土垫层、碾压与夯实、挤密与振实、排水固结和胶结加固五类。根据本人以往经验所接触的工程当中，最常用的还是强夯法，它能够有效地改善地基土，而且不受施工条件的限制，工期短、成本低，因此在条件允许的情况下，应优先采用强夯法。

2 强夯法的加固原理及特点

采用强夯法加固地基，实际上就是通过在极短的时间内对地基土施加一个巨大的冲击能量，使土中出现冲击波和强大的冲击应力，使原来的土体结构发生变化，迫使土层之间的孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点四周产生裂隙，形成很好的排水通道，排除土体中的水分和气体，使土料重新排列，经过一段时间的重新固结，形成承载力较高的、不易变形的地基土，从而满足上部建筑物的荷载要求，是我国目前最常用和最经济的深层地基处理方法之一。

3 强夯法的加固效果

3.1 减小地基土的压缩性

强夯使地表产生大的沉陷，使以后建筑物的沉降就会非常小，从而提高土的强度和地基承载力。在以往的工程强夯处理后其地基承载力可提高2倍以上。

3.2 处理可液化土层

强大的夯实能量已经能使场地在地震设防烈度达到8度时不再产生液化。

3.3 消除黄土的湿陷性

土体经过强力夯实以后，其压缩性变得很小，土体中孔隙体积也随之变小，这样就不会使土体遇水时产生太大的变形。

3.4 提高地基土的承载力

通过巨大能量的作用，使持力层土体更加密实，在建筑物荷载的作用下，不会产生变形。根据以往的检测效果，经过处理的地基土，其承载力可以达到原地基土的2倍左右。在实际施工当中，检测强夯效果的好坏，必须在强夯完15 d以后再进行挖坑检测，时间越长，其加固效果会越好。

4 强夯法在实际施工当中的应用

应用强夯法加固软弱地基，一定要根据现场的地质条件和工程的使用要求，正确地选用各项技术参数。这些参数包括:单击夯击能、夯击遍数、间隔时间、加固范围、夯点布置等。

单击夯击能与有效加固深度可用下式表达:

D=KWH/10。

其中，D为有效加固深度;W为锤重;H为落距;K为加固深度系数。

显然，夯击能是决定地基土层处理效果的关键，在施工当中，夯击能一般选用200 t·m～400 t·m，锤重一般选用15 t～25 t。夯击能由设计确定，夯击次数和遍数按最佳夯机能的要求确定，一般为每点夯击8次及以上，采用两遍夯和跳夯的方法。属于强力夯实的，单点击数可增加;对于饱和软土，则可由下列两种情况控制:当要求加固深度处的孔隙水压力略超过该处的土的水平向有效应力，或者接近竖向有效应力时，才能产生竖向裂隙;如夯坑周围地面隆起、土体剧烈侧移，则有效夯实体积小，这时不宜多击。饱和软土在击数超过某一数值后，继续夯击的效果不大。

为减少地基的侧向变形，夯击范围应超过建筑物边沿之外约一个加固深度值。夯点间距视压缩层厚度和土质条件确定，压缩层厚土质差、夯点间距较大，可取7 m～15 m;较软弱土层砂质土层可取5 m～7 m。

按一定的间距和排列方式布置好夯点后，在每一夯点连续夯击至最后一、两击的单击夯沉量符合规定值一般为50 mm。第一遍夯完，应待孔隙水压力消散后进行第二遍夯击。由于孔隙水压力消散的速率不同，两遍的间歇时间也不相同:砂土地基要求间歇很短，甚至可以连续夯击;一般粘性土要求间歇15 d～30 d。在夯完规定遍数后，再用低能量满夯一遍，其目的是将松动的表层土夯实。

另外夯距太小会使表层夯实后，以后的冲击波传递不下去。第一遍间距可取2倍～4倍夯锤底径，或取一个要求的加固深度。