强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用

夏天

摘要：强夯法是湿陷性黄土地基处理方法中最常用的一种，采用强夯法能够消除黄土的湿陷性，加快施工速度，缩短工期，降低工程成本，保护环境。本文通过工程实际应用证明，强夯法具有较好的技术经济效果和较高的推广应用价值。

关键词：湿陷性；黄土地基；强夯；处理

中图分类号：O434文献标识码： A

1前言

黄土指的是在干燥气候条件下形成的多孔性、具有柱状节理的黄色粉性土，湿陷性黄土受水浸湿后会产生较大的沉陷。

在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。本工程经综合比较强夯法、CFG桩法、粉喷桩法、堆载预压法及换填法等，最终选定经济、环保、节省工期的施工方法——强夯法。

强夯法是以动力固结理论为基础，采用起重机械，反复“吊起-下落”夯锤，使地基土“液化-触变”，从而达到密实、消除黄土湿陷性的地基处理方法之一。

强夯法有以下特点：采用中型机械，耗费材料极少；操作简单，使用人力很少，而质量容易保证；但施工振动噪音大，且不适宜50m内有建筑物，或周围有潜在滑坡体的情况等。

强夯法适用于处理一般粘性土、饱和砂土、碎石土、粉土、人工填土、湿陷性黄土、淤泥质土等地基，从而提高地基强度，降低压缩性，提高土层均匀性，减小地基不均匀沉降。本工程的情况适合采用强夯法处理湿陷性黄土地基。

2工程概况

某造粒车间位于石河子监狱南面，单层轻钢结构，基础形式为柱下独立基础。基底标高为-1.7m。基坑面积约为6528m2。场地比较空旷无其它建筑物。该场地从设计基底标高以下地层可划分为：

①粉质粘土：土黄色，层厚约6.6~10.2m。含植物根系和钙质结核，可见大孔隙，局部夹粉土、粉砂薄层或透镜体。湿陷程度轻微～强烈。场地为自重湿陷性黄土场地，湿陷等级为Ⅱ级。

场地地下水埋深约45m。

根据现场情况进行方案比较选用强夯法进行地基处理。强夯法具体处理方法：是将基础以下的粉质粘土挖除，挖至±0.000下-1.7米，进行两遍点夯，一遍满夯，强夯完成后，平整场地碾压至设计基底标高。

3强夯施工方法及注意事项

3.1强夯法施工步骤

①在整平的场地上标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程；

②起重机就位，使夯锤对准夯击点的位置；

③测量夯前锤顶高程；

④将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤倾斜时，应及时整平坑底；

⑤重复上述步骤④，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；

⑥换夯点，重复上述步骤②至⑤，直到完成第一遍全部夯点的夯击；

⑦用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；

⑧按上述步骤逐次完成全部夯击遍数。最后按上述步骤用低能量满夯，将场地表层夯实，满夯锤印搭接不小于1/4夯锤的直径，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。

3.2强夯法施工注意事项

3.2.1 除了测量夯击后地基土的密实度以外，还应注意，夯击次数的控制是以最后两击的夯沉降量之差不大于5cm为准的；夯坑周围地面不应发生较大隆起，一般控制为小于等于10cm。

3.2.2 土的天然含水量在低于塑限含水量的1%～3%或液限含水量的0.6倍，且接近最佳含水量时，强夯效果最好。天然含水量接近最佳含水量且不大于塑限含水量，含水量分布均匀时，最后2击夯沉量之和、之差越小，消除湿陷深度越深。在拟夯实的土层中，当土的含水量低于10%时，应对其增湿至接近最佳含水量；当土的天然含水量大于塑限含水量3%以上时，应晾干降低其含水量。

3.2.3地基的土质和含水量直接影响到强夯效果，当天然含水量大于塑限含水量时，同一夯击能的影响深度大大减少，还会出现土体反弹现象。当湿陷性黄土处于或略低于最佳含水量时，孔隙内一般不会出现自由水。每夯完1遍不必等孔隙水压力消散，可采取连续夯击，减少吊车移位，提高强夯施工效率，降低工程造价。

3.2.4最后2击夯沉量之差的限值控制是强夯质量控制的关键，夯沉量之差要求不大于5cm。在夯沉量满足设计要求的情况下，湿陷性消除深度亦可以满足要求。

4质量控制及检测

4.1 强夯施工宜在干旱季节进行。在雨期施工时应采取措施，防止场地积水，否则，将导致土质变软、出现土体挤出现象，降低强夯效果。

4.2 强夯施工前应对夯点放线进行严格的复核，其偏差应小于5cm。夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯时应及时纠正。

4.3 应严格按照施工设计图的次序进行强夯，不得漏夯；吊机就位应按次序，并有利于多台吊机同时施工。

4.4 开夯前应检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求。若夯锤使用过久往往因底面磨损而使重量减轻。落距未达设计要求的情况，在施工中也常发生。这些都将影响单击夯击能的大小。

4.5 施工过程中应按设计要求检查每个夯点的夯击次数和末夯的夯沉量。并详细记录强夯的各项参数(如夯击能、夯击次数、每次夯击的沉降量等)和施工等情况，以备施工结束后进行检测。

4.6 强夯施工结束2～4周后应对地基加固质量进行检验。检测点位置可分别布置在夯坑内、夯坑外和夯击区边缘。每1000m2范围内抽检不宜少于3处，检验深度应不小于设计处理的深度。

4.7 强夯处理后的地基竣工验收时，承载力检验应采用原位测试或室内土工试验。

5结束语

强夯处理后经过质量检测场地建筑物基底下3.0m范围内粉质粘土的湿陷性已消除。地基承载力满足设计要求。

参考文献：

[1]建筑地基处理技术规范（JGJ79－2012）[S]

[2]常士骠. 工程地质手册[M]. 北京:中国建筑工业出版社,1992

[3]湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）