強夯法進(jìn)行軟弱地基處理論文.

1、強夯法進(jìn)行軟弱地基處理 摘 要如何對軟土地基進(jìn)行加固和利用，是地基處理工作非 常重要的環(huán)節(jié)之一。鑒于此，本文對強夯法處理軟土路基施工技術(shù) 進(jìn)行了探討。 關(guān)鍵詞軟土路基；強夯法；施工 一、強夯法的特點 當(dāng)天然地基相對較為軟弱，亦即是軟土不能滿足工程設(shè)計的要求和 變形的要求或在地震作用下有可能產(chǎn)生液化、震陷及失穩(wěn)時，則先 要經(jīng)過人工加固處理后再修建路基。這種對軟弱地基進(jìn)行補強加固 的過程稱為軟土地基處理。而強夯法是一種地基加固方法，強夯法 處理地基是用來處理填土、飽和砂土、沖積土以及大量的軟土地基 的一種重要地基加固方法。其主要工作原理是將起重機械830 t (最重可達(dá)200 t)的夯錘起吊到63

2、0m(最高可達(dá)40 m)高度后, 自由落下，給地基以強大的沖擊能量的夯擊。強夯法具有加固效果 好、適用土類廣、設(shè)備簡單、施工方便、節(jié)省勞力、施工期短、節(jié) 約材料、施工文明和施工費用低的特點。 二、強夯進(jìn)行軟弱地基處理的 1、強夯法處理地基的施工特點 (1)平均每一次的夯擊能比普通夯擊能大得多：(2)以往的重錘夯實 方法，能量不大，僅使地表夯實緊密，但能量不能向深處傳遞，其 結(jié)果僅限于表層加固，而強夯法能按我們的預(yù)計效果進(jìn)行控制施 工，可根據(jù)地基的加固要求來確定夯擊點間距及夯擊方式，依次按 需要加固的深度進(jìn)行改良，使地基一定深度范圍內(nèi)得到加固。(3) 在施工中，必要時可以分幾遍進(jìn)行夯擊；(4)地

3、基經(jīng)過強夯加固后， 能消除不均勻沉降現(xiàn)象，這是任何天然地基所不能達(dá)到的?；谶@ 些特點，強夯法最適宜的施工條件為：(1)處理深度最好不超過 7m(特殊情況除外);(2)對于飽和軟土，地表面應(yīng)鋪一層較厚的礫 石、砂土等優(yōu)質(zhì)填料;(3)地下水位離地表面下2 一 3m為宜;(4)夯 擊對象最好為粗顆粒土組成。 2、強夯法處理地基的施工范圍 強夯法適用于處理碎石土、砂土、粉土、粘性土、雜填土和素填土 等地基，它不僅能提高地基的強度、降低其壓縮性、還能改善其抗 振動液化的能力和消除土的濕陷性。強夯法應(yīng)用初期，僅用于加固 砂土、碎石土地基。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，它已適用于加固從礫石到 粘性土的各類地基土。在我

4、國常用來處理碎石土、砂土、低飽和度 的粉土、粘性土、雜填土、素填土、濕陷性黃土等各類地基，這主 要是由于施工方法的改進(jìn)和排水的改善。它不僅能提高地基的承載 力，降低其壓縮性，同時還能改善地基抵抗振動液化的能力和消除 濕陷性黃土的濕陷性。用強夯法加固后地基的壓縮性可降低200 1000%而強度可提高200-500%。但是強夯法對于飽和度較高的粘 性土，一般來說處理效果不顯著，尤其是淤泥和淤泥質(zhì)土地基，處 理效果更差。因此對于淤泥質(zhì)土地基應(yīng)謹(jǐn)慎選用或采取其他方法。 3、強夯法處理地基的施工準(zhǔn)備 強夯前應(yīng)對起重機、滑輪組及脫鉤器等全面檢查，并進(jìn)行試吊、試 夯，一切正常方可強夯。強夯場地與建筑物間應(yīng)按

5、設(shè)計要求采取隔 振或防振措施。當(dāng)強夯施工所產(chǎn)生的震動對鄰近建筑物或設(shè)備會產(chǎn) 生有害影響時，應(yīng)設(shè)置監(jiān)測點，并采取挖隔振溝等隔振減震措施。 一般即有建筑50 m范圍內(nèi)不宜采用強夯措施施工前要查明強夯場 地范圍內(nèi)地下構(gòu)造物和管線的位置及標(biāo)高，采取必要措施，防止因 強夯施工造成損壞。測量定點，清理并平整施工場地，進(jìn)行場地測 量放線，埋設(shè)水準(zhǔn)點標(biāo)樁和各夯點標(biāo)樁；按設(shè)計施工圖給定的范圍 進(jìn)行測量放樣，并按夯點布置平面進(jìn)行施工；測量夯實前場地標(biāo)高， 為確定夯實效果提供依據(jù)；施工前應(yīng)按設(shè)計初步確定的強夯參數(shù)在 有代表性的場地上進(jìn)行工藝性試夯試驗。通過強夯前后測試數(shù)據(jù)的 對比，檢驗強夯效果，確定有關(guān)工藝參數(shù)。

6、4、強夯法處理地基的施工參數(shù) 1）起吊機械起吊重錘的能力應(yīng)大于錘重力的 3倍，能脫落吊鉤時， 起重能力可大于錘重力1.5倍。2）強夯施工采用30t以上帶有自 動脫鉤裝置的履帶式起重機或其他專用設(shè)備。采用履帶式起重機 時，在臂桿端部設(shè)置輔助門架或采取其他安全措施，防止落錘時機 架傾覆。夯錘錘重及夯錘底面面積根據(jù)設(shè)計文件要求的單擊夯擊能 確定。夯錘底面采用圓形，夯錘中對稱設(shè)置若干個上下貫通的氣孔。 自動脫鉤采用開鉤法或用付卷筒開鉤。3）夯錘質(zhì)量取5 t,落距一 般為2.5-4.5 m，確保達(dá)到600-1000 kn/m的夯擊能量。錘重力與 底面積的關(guān)系，應(yīng)符合重力在底面上的單位靜壓力為 15-20

7、kpa。在 最佳含水量情況下進(jìn)行夯實。4）夯打施工時，一般采用先周邊后中 間，一夯挨一夯順序進(jìn)行，在一次循環(huán)中同一夯位應(yīng)連夯兩次；下 一循環(huán)的夯位應(yīng)與前一循環(huán)錯開1/2錘底直徑。5）夯實工作完成后， 將場地表面松土清除，并拍實整平至設(shè)計標(biāo)高。夯打過程中應(yīng)及時 作好施工記錄。6）重錘夯實完工后，應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗，檢查施工記 錄，除應(yīng)符合試夯最后下沉量的規(guī)定要求外，同時還要求完成最底 面的總下沉量不小于試夯總下沉量的 90% 7）強夯施工每一遍內(nèi)各 個夯點的夯擊次數(shù)，嚴(yán)格按圖紙設(shè)計夯擊次數(shù)，并同時滿足單擊夯 擊能不小于2000kn.m,夯坑周圍地面不發(fā)生過大的隆起， 不因夯坑 過深而使起錘困難，且以

8、使土體豎向壓縮最大而側(cè)向位移最小為原 則。每個夯擊點安排專人檢查和記錄擊數(shù)，保證強夯質(zhì)量。 5、強夯法處理地基的施工工藝 用推土機整平施工場地。當(dāng)?shù)孛嫫露榷赣?1 : 5時，挖2%4%反 坡臺階，臺階長度不小于2 m做好強夯段周圍的排水和防振措施， 防止在雨季施工時，夯坑內(nèi)或夯擊過的場地有積水和防止強夯時對 周圍構(gòu)造物造成損害。定出控制軸線、強夯場地邊線，釘木樁或點 白灰標(biāo)出主、畐U夯點位置，并測量場地高度，設(shè)水準(zhǔn)基點。分段進(jìn) 行強夯，順序從邊緣夯向中央，一排一排夯，起重機直線行駛，從 一邊向另一邊進(jìn)行。起重機就位，使夯錘對夯點位置。測量夯前錘 頂高程，確保夯擊能。夯擊時應(yīng)按試驗和設(shè)計確定的強

9、夯參數(shù)進(jìn)行， 落錘保持平穩(wěn)，夯位應(yīng)準(zhǔn)確，夯擊坑內(nèi)積水應(yīng)及時排除。將夯錘起 吊到預(yù)定高度，待夯錘自由下落后，放下吊鉤、測量錘頂高程，若 發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜時，應(yīng)及時將坑底整平。強夯過程中應(yīng)對各項參數(shù) 及施工情況作好詳細(xì)質(zhì)量記錄。按設(shè)計規(guī)定次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成 各夯點的夯擊。點夯完成后用推土機整平場地，最后用低能量滿夯 一遍。強夯之后，一般地下水上升，夯擊坑內(nèi)將有裂隙水出現(xiàn)，則 宜設(shè)法將其排除，特別是在嚴(yán)寒季節(jié)更要防止其結(jié)冰。將坑內(nèi)積水 排出，可以加快土中水的排出速度，在某些情況下 （地表面有飽和 粘土），可以設(shè)置水平排水管進(jìn)行排水，其做法是開挖 2 3m深的 溝槽，溝底埋設(shè)帶孔的塑料管，上面填滿砂礫

10、石。對于目前強夯法 加固地基來說，現(xiàn)場的測試工作幾乎成為施工中一個重要組成部 分。在地基中，于不同深度埋設(shè)孔隙水壓力傳感器，用以測定各施 工階段孔隙水壓力的變化情況，這樣在施行強夯時就可以進(jìn)行監(jiān) 督。如果發(fā)現(xiàn)孔隙水壓力上升到與土體自重應(yīng)力相等的最大值，即 可停止夯擊，因為土顆粒己不可能再緊密了，在一遍夯擊結(jié)束之后， 也可用以了解孔隙水壓力的消散情況，從而確定最佳的間隙時間， 開始下一遍夯擊。在現(xiàn)場對夯擊坑的體積與上體的隆起體積進(jìn)行測 定也是十分必要的，尤其在軟土地基上進(jìn)行強夯更為重要，夯擊坑 體積減去上體隆起體積即得夯擊所減少的體積，即所謂有效夯實體 積，即得平均沉降量。夯擊能過小，平均沉降量

11、很小，加固效果不 理想，夯擊能過大，地基土產(chǎn)生流動，隆起體積增大，平均沉降量 也不大。 三、結(jié)語 總之，強夯加固技術(shù)特別使用于淺層地基加固， 以減小地基的壓縮 性，提高承載力。但強夯法處理地基時，對地基土質(zhì)也有一定的要 求。一般認(rèn)為此法特別適合于粗顆粒非飽和土，含水量不大的雜填 土與濕陷性黃土。低飽和粘性土與粉土也可采用。對于飽和粘性土， 如有工程經(jīng)驗或試驗證明加固有效時方可應(yīng)用。 參考文獻(xiàn)： 1 李彰明，軟土地基加固的理論、設(shè)計與施工m,北京：中國電力 出版社,2007. 2 蘇建林，公路工程施工技術(shù)m,北京：人民交通出版社，2008. 3 黃興安等,市政工程質(zhì)量通病防治手冊m,北京:中國建

12、筑工業(yè) 出版社,2009. 4 李強，河灘相軟土地基處理研究m,中外公路,2008. 一、強夯法的特點 當(dāng)天然地基相對較為軟弱，亦即是軟土不能滿足工程設(shè)計的要求和 變形的要求或在地震作用下有可能產(chǎn)生液化、震陷及失穩(wěn)時，則先 要經(jīng)過人工加固處理后再修建路基。這種對軟弱地基進(jìn)行補強加固 的過程稱為軟土地基處理。而強夯法是一種地基加固方法，強夯法 處理地基是用來處理填土、飽和砂土、沖積土以及大量的軟土地基 的一種重要地基加固方法。其主要工作原理是將起重機械830 t （最重可達(dá)200 t）的夯錘起吊到630m（最高可達(dá)40 m）高度后, 自由落下，給地基以強大的沖擊能量的夯擊。強夯法具有加固效果 好

13、、適用土類廣、設(shè)備簡單、施工方便、節(jié)省勞力、施工期短、節(jié) 約材料、施工文明和施工費用低的特點 二、強夯進(jìn)行軟弱地基處理的 1、強夯法處理地基的施工特點 (1)平均每一次的夯擊能比普通夯擊能大得多：(2)以往的重錘夯實 方法，能量不大，僅使地表夯實緊密，但能量不能向深處傳遞，其 結(jié)果僅限于表層加固，而強夯法能按我們的預(yù)計效果進(jìn)行控制施 工，可根據(jù)地基的加固要求來確定夯擊點間距及夯擊方式，依次按 需要加固的深度進(jìn)行改良，使地基一定深度范圍內(nèi)得到加固。(3) 在施工中，必要時可以分幾遍進(jìn)行夯擊；(4)地基經(jīng)過強夯加固后， 能消除不均勻沉降現(xiàn)象，這是任何天然地基所不能達(dá)到的。基于這 些特點，強夯法最適

14、宜的施工條件為：(1)處理深度最好不超過 7m(特殊情況除外);(2)對于飽和軟土，地表面應(yīng)鋪一層較厚的礫 石、砂土等優(yōu)質(zhì)填料;(3)地下水位離地表面下2 一 3m為宜;(4)夯 擊對象最好為粗顆粒土組成。 2、強夯法處理地基的施工范圍 強夯法適用于處理碎石土、砂土、粉土、粘性土、雜填土和素填土 等地基，它不僅能提高地基的強度、降低其壓縮性、還能改善其抗 振動液化的能力和消除土的濕陷性。強夯法應(yīng)用初期，僅用于加固 砂土、碎石土地基。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，它已適用于加固從礫石到 粘性土的各類地基土。在我國常用來處理碎石土、砂土、低飽和度 的粉土、粘性土、雜填土、素填土、濕陷性黃土等各類地基，這主 要

15、是由于施工方法的改進(jìn)和排水的改善。它不僅能提高地基的承載 力，降低其壓縮性，同時還能改善地基抵抗振動液化的能力和消除 濕陷性黃土的濕陷性。用強夯法加固后地基的壓縮性可降低200 1000%而強度可提高200-500%。但是強夯法對于飽和度較高的粘 性土，一般來說處理效果不顯著，尤其是淤泥和淤泥質(zhì)土地基，處 理效果更差。因此對于淤泥質(zhì)土地基應(yīng)謹(jǐn)慎選用或采取其他方法。 3、強夯法處理地基的施工準(zhǔn)備 強夯前應(yīng)對起重機、滑輪組及脫鉤器等全面檢查，并進(jìn)行試吊、試 夯，一切正常方可強夯。強夯場地與建筑物間應(yīng)按設(shè)計要求采取隔 振或防振措施。當(dāng)強夯施工所產(chǎn)生的震動對鄰近建筑物或設(shè)備會產(chǎn) 生有害影響時，應(yīng)設(shè)置監(jiān)

16、測點，并采取挖隔振溝等隔振減震措施。 一般即有建筑50 m范圍內(nèi)不宜采用強夯措施施工前要查明強夯場 地范圍內(nèi)地下構(gòu)造物和管線的位置及標(biāo)高，采取必要措施，防止因 強夯施工造成損壞。測量定點，清理并平整施工場地，進(jìn)行場地測 量放線，埋設(shè)水準(zhǔn)點標(biāo)樁和各夯點標(biāo)樁；按設(shè)計施工圖給定的范圍 進(jìn)行測量放樣，并按夯點布置平面進(jìn)行施工；測量夯實前場地標(biāo)高， 為確定夯實效果提供依據(jù)；施工前應(yīng)按設(shè)計初步確定的強夯參數(shù)在 有代表性的場地上進(jìn)行工藝性試夯試驗。通過強夯前后測試數(shù)據(jù)的 對比，檢驗強夯效果，確定有關(guān)工藝參數(shù)。 4、強夯法處理地基的施工參數(shù) 1）起吊機械起吊重錘的能力應(yīng)大于錘重力的 3倍，能脫落吊鉤時， 起重

17、能力可大于錘重力1.5倍。2）強夯施工采用30t以上帶有自 動脫鉤裝置的履帶式起重機或其他專用設(shè)備。采用履帶式起重機 時，在臂桿端部設(shè)置輔助門架或采取其他安全措施，防止落錘時機 架傾覆。夯錘錘重及夯錘底面面積根據(jù)設(shè)計文件要求的單擊夯擊能 確定。夯錘底面采用圓形，夯錘中對稱設(shè)置若干個上下貫通的氣孔。 自動脫鉤采用開鉤法或用付卷筒開鉤。3）夯錘質(zhì)量取5 t,落距一 般為2.5-4.5 m，確保達(dá)到600-1000 kn/m的夯擊能量。錘重力與 底面積的關(guān)系，應(yīng)符合重力在底面上的單位靜壓力為 15-20kpa。在 最佳含水量情況下進(jìn)行夯實。4）夯打施工時，一般采用先周邊后中 間，一夯挨一夯順序進(jìn)行，

18、在一次循環(huán)中同一夯位應(yīng)連夯兩次；下 一循環(huán)的夯位應(yīng)與前一循環(huán)錯開1/2錘底直徑。5）夯實工作完成后， 將場地表面松土清除，并拍實整平至設(shè)計標(biāo)高。夯打過程中應(yīng)及時 作好施工記錄。6）重錘夯實完工后，應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗，檢查施工記 錄，除應(yīng)符合試夯最后下沉量的規(guī)定要求外，同時還要求完成最底 面的總下沉量不小于試夯總下沉量的 90% 7）強夯施工每一遍內(nèi)各 個夯點的夯擊次數(shù)，嚴(yán)格按圖紙設(shè)計夯擊次數(shù)，并同時滿足單擊夯 擊能不小于2000kn.m,夯坑周圍地面不發(fā)生過大的隆起， 不因夯坑 過深而使起錘困難，且以使土體豎向壓縮最大而側(cè)向位移最小為原 則。每個夯擊點安排專人檢查和記錄擊數(shù)，保證強夯質(zhì)量。 5、強

19、夯法處理地基的施工工藝 用推土機整平施工場地。當(dāng)?shù)孛嫫露榷赣? : 5時，挖2%4%反 坡臺階，臺階長度不小于2 m做好強夯段周圍的排水和防振措施， 防止在雨季施工時，夯坑內(nèi)或夯擊過的場地有積水和防止強夯時對 周圍構(gòu)造物造成損害。定出控制軸線、強夯場地邊線，釘木樁或點 白灰標(biāo)出主、畐U夯點位置，并測量場地高度，設(shè)水準(zhǔn)基點。分段進(jìn) 行強夯，順序從邊緣夯向中央，一排一排夯，起重機直線行駛，從 一邊向另一邊進(jìn)行。起重機就位，使夯錘對夯點位置。測量夯前錘 頂高程，確保夯擊能。夯擊時應(yīng)按試驗和設(shè)計確定的強夯參數(shù)進(jìn)行， 落錘保持平穩(wěn)，夯位應(yīng)準(zhǔn)確，夯擊坑內(nèi)積水應(yīng)及時排除。將夯錘起 吊到預(yù)定高度，待夯錘自由下落后，放下吊鉤、測量錘頂高程，若 發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜時，應(yīng)及時將坑底整平。強夯過程中應(yīng)對各項參數(shù) 及施工情況作好詳細(xì)質(zhì)量記錄。按設(shè)計規(guī)定次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成 各夯點的夯擊。點夯完成后用推土機整平場地，最后用低能量滿夯 一遍。強夯之后，一般地下水上升，夯擊坑內(nèi)將有裂隙水出現(xiàn)，則 宜設(shè)法將其排除，特別是在嚴(yán)寒季節(jié)更要防止其結(jié)冰。將坑內(nèi)積水 排出，可以加快土中水的排出速度，在某些情況下 （地表面有飽和 粘土），可以設(shè)置水平排水管進(jìn)行排水，其做法是開挖 2 3m深的 溝槽