岩土工程地基处理中强夯法的应用

【摘要】随着建筑业的发展，强夯法作为一种以重锤夯实法为基础的新的地基处理技术，在建筑行业地基处理中得到广泛的应用，它具有设备简单、施工方便、适用范围广、节约材料等优点，特别是在节约工程成本和加固时间方面有较大的优势。本文分析了强夯法的设计、控制要点、注意事项及具体应用，以供参考。

【关键词】岩土工程；地基处理；强夯法应用

1、强夯法概述

强夯法又被称为动力压实法或动力固结法，是指为了使软弱地基的承载力得到提高，用锤从一定的高度下落对土层进行夯击，使土层迅速固结的一种方法。该方法较适合的地基土质包括：碎石土、饱和度低的粉土、湿陷性黄土以及素填土等。如饱和度较高的粘土或粘性土等地基，如果在夯坑内回填碎石、块石或其他粗颗粒的材料实施强夯置换时，应通过现场试验对其适用性进行确定。针对非饱和的粘性土地基，一般采用分遍间歇夯击或连续夯击的方法，并按照工程的实际需求现场试验确定夯实的次数和夯实的有效深度。

2、强夯法的设计

2.1加固深度和最佳夯击能

地基处理方案的重要依据是敏感参数，采用强夯法虽然能有效加固深度，但应根据当地工程经验或现场试夯确定强夯的有效加固深度。理论上把使地基出现的孔隙水压力可以达到土的自重应力的夯击能称为最佳夯击能，如果孔隙水压力的增加值随着夯击次数的增加而逐渐达到稳定时，可以把此时的夯击能称为最佳夯击能，还可以综合考虑地基土的结构类型、要求处理的深度、拟建建筑荷载大小等因素，并现场试夯最终确定。

2.2夯点的间距

应该根据建筑物的结构类型、地下水、地基土情况综合确定，一般情况是夯锤直径的1.5-2.0倍，如果夯击能量比较大时，可以适当加大夯点的间距。

2.3强夯夯击次数

应该建筑物的使用要求和地基土的性质确定夯击的遍数，通常夯击2—3遍，按照夯坑出现最大压缩量，夯坑周围隆起最小的量确定终夯夯击次数。另外除了根据现场试夯所得的夯击次数和夯沉量的关系曲线确定终夯之外，还应该满足：最后两击平均夯沉量不大于50mm，如果单击的夯击能量较大（<100mm）时，应该保证夯坑周围的地面产生较大的隆起，不能因夯坑太深而给起锤带来困难。

2.4强夯的间隔时间

强夯的间隔时间指的是两遍夯击间隔的时间，两遍夯击的间歇，可以使土中超静孔隙水的压力消失。一般两遍夯击的间隔时间应大于一周（石料为主的填土层除外）；对于渗透性较差、含水量较高的黏性土地基，间隔时间应大于3-4周，使孔隙水消失达到85%以上。如果施工单位有相关经验，也可以缩短间隔时间。

3、强夯法施工技术控制要点及注意事项

（1）平整场地，按照勘察报告中场地地下水的分布特征，提前设置排泄地下水的通道或降低场地的地下水（可以在勘察岩土工程期间进行钻孔设置排泄通道或降水）；（2）按照施工顺序，从边缘向中间分段进行施工。针对拟用于建设厂房的用地可以根据柱从一端向另一端一排排夯实；（3）夯实的时候按照设计的夯实参数进行夯实，使夯实的质量得到保障，并用新土把夯实之后的夯坑填平；（4）在强夯施工中应该由夯锤自由落下，冲击产生的震动会对周边建筑物造成影响，地基土的土质特性决定了震动烈度的大小，夯击顺序应该由临近建筑物逐渐向远处移动，为了使夯击震害减少，可以设置隔离防震沟在周边；（5）应控制回填土的含水量在最优含水量范围之内，如果含水量比最优含水量低，应钻孔灌水或洒水渗透。在雨天进行强夯时应该对进入场地的周边的雨水采取一定的防止措施，如设置截洪沟、排水沟等；（6）对施工过程做好记录，并对夯锤的落距和质量、夯前的夯点位置、夯坑位置、每各夯点的夯击遍数、次数和测量的标高数据进行检查；（7）按照设计布置的夯点严格的进行放线和夯击，并根据试夯确定的间隔时间、夯击遍数、夯击击数、落距、锤重等参数进行施工；（8）施工中应该安排人工导向，在满夯时对吊车的位置随时调整，避免以吊车为中心的扇形面出现，而对夯击的效果造成影响。

4、强夯法在岩土地基处理中的应用

4.1工程的概况

某工业厂房工程的地基处理法为强夯法，施工场地是非自重的湿陷性黄土场地。该地基运用强夯法对地基进行加固处理和回填，采用二遍强夯施工，第一遍是点夯，第二遍是满夯，布点为梅花形。完成强夯平整场地后，运用链轨机械振动碾压至加固地基的要求。

4.2操作步骤

回填70cm的黄土后进行场地平整；针对试验场地进行分区，然后就第一遍夯点进行标注，并测量好场地的高程；同时在指定的合理位置安置起重机，将夯锤和夯点位置对准；在强夯之前需准确测量夯锤顶高程；当夯锤升至相应高度时，脱钩装置自动开启，夯锤脱钩自由下落。此时，放下吊钩并测量夯锤顶部高程，若发现坑底部倾斜或夯锤歪斜，则需及时平整夯坑底部，然后重复以上步骤；依照设计要求的夯击次数与控制标准，来完成一个夯点的夯击；把夯锤移到下一夯点，完成第一遍全部夯点的夯击；用挖掘机将夯坑进行填平，之后对场地高程进行测量。

4.3间歇期

强夯间歇期第一遍点夯后间歇7天，第二遍间歇12天。根据操作步驟完成施工后，对夯后场地的高程进行测量。

4.4单遍点夯夯击收锤及控制标准

每夯点每遍夯击次数应该大于八击，最后两击平均夯沉量小于50mm，保障夯坑周围的地面不能有较大的隆起产生，不得出现因夯坑较深而出现起锤困难的情况。

4.5强夯质量检测

检验强夯效果的方法主要有土工试验、标准贯入试验、静载荷试验等。一般的工程应该采取两种或两种以上检验方法，重要的工程项目应该增加检验的项目，还可以针对现场做大压板载荷试验。随着夯击后间歇时间的增加土体的强度也随之增加，对强夯效果的测试应该在强夯之后的1～4周之内进行，在强夯结束后不应该立即测试，否则会测出偏低的强度数据。

结语：

总之，在岩土工程地基处理中应用强夯的效果很好，可以使地基承载力的要求得到满足，使地基不均匀沉降消除，对节约建筑资源、减少工程成本有重要的作用，收到明显的社会效益，所以对其应用加强研究，可以促进其得到广泛的应用。

参考文献：

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[2]熊双泉.彭建军.强夯法在地基处理工程中的运用[J].中国高新技术企业，2011（09）：76-77.

[3]杨金龙.梁伟.强夯法在山区块石填土工程中的应用[J].商品与质量，2016（26）.

作者简介：

王科，中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司。