李少高

摘要:強(qiáng)夯法是近些年出現(xiàn)的突破原來(lái)壓實(shí)原理的一種地基處理方法 ,文章闡述了強(qiáng)夯法的技術(shù)特點(diǎn)和適用范圍和強(qiáng)夯法加固地基機(jī)理,并通過案例進(jìn)行了分析,對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)的分析 ,探討了其在提高地基承載力、消除地基土濕陷性方面的應(yīng)用,并且對(duì)使用強(qiáng)夯法加固地基使用上提供了相應(yīng)建議。

關(guān)鍵詞:強(qiáng)夯;地基處理;有效加固深度;最佳夯擊數(shù);強(qiáng)夯試驗(yàn);質(zhì)量。

中圖分類號(hào):TU472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)24-0151-01

強(qiáng)夯法指的是為提高軟弱地基的承載力,用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法。

1 強(qiáng)夯技術(shù)的特點(diǎn)

強(qiáng)夯施工方法具有施工機(jī)具簡(jiǎn)單,施工方便,加固地基效果顯著,適用范圍廣泛,能縮短工期和降低工程造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。強(qiáng)夯法在開始時(shí)僅用于加固砂性土和碎石土地基,經(jīng)過幾十年的應(yīng)用與發(fā)展,通過改進(jìn)施工方法和改善地基土的排水條件,強(qiáng)夯法逐漸適用于加固從礫石到粘性土的各類地基。在我國(guó)強(qiáng)夯法用來(lái)加固碎石土、砂土、粘性土、雜填土及濕陷性黃土等地基土。我公司在近些年的施工過程中,堅(jiān)持積極開拓、大膽創(chuàng)新的思路,開發(fā)出具有創(chuàng)意性的強(qiáng)夯處理施工方法,在約300多m2的強(qiáng)夯法加固地基施工實(shí)踐中,創(chuàng)造出省、市級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)目,同時(shí)也開創(chuàng)了在華東軟土地區(qū)強(qiáng)夯法加固地基施工的先例。

由于具備以上的優(yōu)點(diǎn),強(qiáng)夯法處理地基常被用于堆料場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、車間、油罐、儲(chǔ)倉(cāng)、公路和鐵路路基、機(jī)場(chǎng)跑道及碼頭、填海造地等工業(yè)與民用建筑項(xiàng)目中,而且其加固的工程項(xiàng)目范圍逐步呈日益廣泛的趨勢(shì)。

2 強(qiáng)夯法加固地基機(jī)理

關(guān)于強(qiáng)夯法加固地基的機(jī)理,目前有關(guān)專家學(xué)者意見還不很一致,但對(duì)于地基處理中經(jīng)常遇到的幾種類型的土,一般的觀點(diǎn)認(rèn)為:強(qiáng)夯法是在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)地基土體施加一巨大的沖擊能量,加荷歷時(shí)約幾十毫秒,對(duì)含水量較大的土層,加荷時(shí)間約100ms左右。這種突然釋放的巨大能量,將轉(zhuǎn)化為各種波型傳到地下。首先到達(dá)某指定范圍的波是壓縮波,它使土體受壓或受拉,能引起瞬時(shí)的孔隙水匯集,因而使地基土的抗剪強(qiáng)度大為降低,據(jù)理論計(jì)算這種波以振動(dòng)能量的7%傳播出去,緊隨壓縮波之后的是剪切波,以振動(dòng)能量26%傳播出去,剪切波會(huì)導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)的破壞。此外的瑞利波(面波)以振動(dòng)能量的67%傳出,在夯點(diǎn)附近造成地面隆起。土體在這些波的綜合作用下,土體顆粒重新排列相互靠攏,排出孔隙中的氣體,使土體擠密壓實(shí),強(qiáng)度提高。

根據(jù)上述觀點(diǎn),地基土經(jīng)強(qiáng)夯法加固后,其強(qiáng)度提高過程大致可分為四個(gè)階段:夯擊能量轉(zhuǎn)化,同時(shí)伴隨強(qiáng)制壓縮或振密;土體液化或土體結(jié)構(gòu)破壞;排水固結(jié)壓密;觸變恢復(fù)并伴隨固結(jié)壓密。

3案例分析

3.1 工程概況

某工程為別墅建筑區(qū)域(高為2～3層),根據(jù)地勘資料,場(chǎng)區(qū)發(fā)育有2～8m不等的雜填土,其中以碎石、粘性土為主,兼有泥炭質(zhì)頁(yè)巖塊石,建筑垃圾等;碎石、粘性土含量 極不均勻,未經(jīng)壓實(shí),需加固后方可直接作為天然地基持力層。設(shè)計(jì)采用強(qiáng)夯處理方法對(duì)填土層進(jìn)行加固處理。設(shè)計(jì)夯擊能為2250kN.m,落距為15m。

3.2強(qiáng)夯施工情況

①本次強(qiáng)夯在施工前,首先對(duì)場(chǎng)地65#、63#區(qū)域進(jìn)行了試夯,試夯區(qū)域經(jīng)檢測(cè)合格后,再根據(jù)試夯區(qū)的施工參數(shù),在場(chǎng)地大范圍推廣施工。②全部采用“兩遍點(diǎn)夯、兩遍滿夯”的施工方案,同時(shí),對(duì)局部地質(zhì)條件較復(fù)雜的地段采用“四遍點(diǎn)夯、三遍滿夯”進(jìn)行加強(qiáng)處理(如59#、86#、77#、67#等建筑物);滿夯夯擊能采用1000kN.m,落距7~8 m,按1/4搭接。③施工中,發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地18#樓的土質(zhì)較差,經(jīng)加強(qiáng)處理后仍然達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,故對(duì)18#樓采用換土處理,回填碎石土后再進(jìn)行強(qiáng)夯施工,同時(shí),根據(jù)設(shè)計(jì)要求,對(duì)場(chǎng)地局部達(dá)不到基底標(biāo)高的地段回填碎石土,并分層碾壓、夯實(shí)。④施工過程中,如遇雨水天氣,則嚴(yán)格按照強(qiáng)夯施工規(guī)范要求,當(dāng)土質(zhì)含水率達(dá)到最佳含水率后,再進(jìn)行施工,以確保施工質(zhì)量。⑤收錘標(biāo)準(zhǔn)。①最后兩擊的平均夯沉量≤50mm。②夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起。③不因夯坑過深而發(fā)生提錘困難。

3.3 加固效果

該工程于2005年11月竣工,經(jīng)建設(shè)單位委托有檢測(cè)資質(zhì)的施工單位對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行檢測(cè)表明:通過本次強(qiáng)夯處理,土體密實(shí)度明顯提高,承載力及密實(shí)度均能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

4結(jié)語(yǔ)

隨著施工技術(shù)的發(fā)展,強(qiáng)夯法和輔以碎石樁、塑料排水板等方法的強(qiáng)夯法處理地基被廣泛應(yīng)用,同時(shí)還出現(xiàn)了原土強(qiáng)夯和動(dòng)力置換強(qiáng)夯等工藝。限于文章篇幅和文章水平,在此不予贅述,文中不妥之處懇請(qǐng)諒解。