【摘 要】強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的方法。這是在重錘夯實法基礎上發(fā)展起來的,而其加固機理又與它不一樣,這是一種地基處理的新方法。
【關鍵詞】強夯法;一般規(guī)定;設計;施工
強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的方法。稱動力固結法,利用起吊設備,將10~25噸的重錘提升至10~25米高處使其自由下落,依靠強大的夯擊能和沖擊波作用夯實土層。強夯法主要用于砂性土、非飽和粘性土與雜填土地基。對非飽和的粘性土地基,一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊的方法;并根據(jù)工程需要通過現(xiàn)場試驗以確定夯實次數(shù)和有效夯實深度?,F(xiàn)有經(jīng)驗表明:在100~200噸米夯實能量下,一般可獲得3~6米的有效夯實深度。
這是在重錘夯實法基礎上發(fā)展起來的,而其加固機理又與它不一樣,這是一種地基處理的新方法。
1.一般規(guī)定
(1)強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。對高飽和度的粉土與黏性土等地基,當采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進行強夯置換時,應通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。
(2)強夯施工前,應在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區(qū),進行試夯或試驗性施工。試驗區(qū)數(shù)量應根據(jù)建筑場地復雜程度、建設規(guī)模及建筑類型確定。
2.設計
(1)強夯法的有效加固深度應根據(jù)現(xiàn)場試夯或當?shù)亟?jīng)驗確定。在缺少試驗資料或經(jīng)驗時可按下表預估。
單擊夯擊能(KN·m)碎石土、砂土等粉土、黏性土、濕陷性黃土等
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1000 5.0~6.0 4.0~5.0
2000 6.0~7.0 5.0~6.0
3000 7.0~8.0 6.0~7.0
4000 8.0~9.0 7.0~8.0
5000 9.0~9.5 8.0~8.5
6000 9.5~10.0 >8.5~9.0
——
注:強夯法的有效加固深度應從起夯面算起。
(2)強夯的單位夯擊能量,應根據(jù)地基土類別、結構類型荷載大小和要求處理的深度等綜合考慮,并通過現(xiàn)場試夯確定。在一般情況下,對于粗顆粒土可取1000~3000KN·m/m2;細顆粒土可取1500~4000KN·m/m2。
(3)夯點的夯擊次數(shù),應按現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關系曲線確定,且應同時滿足下列條件:
A.最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm,當單擊夯擊能量較大時不大于100mm。
B.夯坑周圍地面不應發(fā)生過大的隆起。
C.不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。
(4)夯擊遍數(shù)應根據(jù)地基土的性質(zhì)確定,一般情況下,可采用2~3遍,最后再以低能量夯擊一遍。對于滲透性弱的細粒土,必要時夯擊遍數(shù)可適當增加。
(5)兩遍夯擊之間應有一定的時間間隔。間隔時間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時間。當缺少實測資料時,可根據(jù)低級土的滲透性確定,對于滲透性較差的黏性土地基的間隔時間,應不少于3~4周;對于滲透性好的地基土可連續(xù)夯擊。
(6)夯擊點位置可根據(jù)建筑結構類型,采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯擊點間距可取5~9m,以后各遍夯擊點間距可與第一遍相同,也可適當減小。對于處理深度較大或單擊夯擊能較大的工程,第一遍夯擊點間距宜適當增大。
(7)強夯處理范圍應大于建筑物基礎范圍。每邊超出基礎外緣的寬度宜為設計處理深度的1/2至2/3.并不宜小于3m。
(8)根據(jù)初步確定的強夯參數(shù),提出強夯試驗方案,進行現(xiàn)場試夯。應根據(jù)不同土質(zhì)條件待試夯結束一置數(shù)周后,對試夯場地進行測試,并與夯前測試數(shù)據(jù)進行對比,檢驗強夯效果,確定工程采用的各項強夯參數(shù)。
3.施工
(1)一般情況下夯錘重可取10~20t,其底面形式宜采用圓形。錘底面積宜按土的性質(zhì)確定,錘底靜壓力值可取25~40kPa,對于細顆粒土錘底靜壓力宜取小值。錘的底面宜對稱設若干個與其頂面貫通的排氣孔,孔徑可取250~300mm。
(2)強夯施工宜采用帶自動脫鉤裝置的履帶式起重機或其它專用設備。采用履帶式起重機時,可在臂桿端部設置輔助門架,或采取其它安全措施,防止落錘時機架傾覆。
(3)當?shù)叵滤惠^高,夯坑底積水影響施工時,宜采用人工降低地下水位或鋪填一定厚度的松散性材料。夯坑內(nèi)或場地積水應及時排除。
(4)強夯施工前,應查明場地內(nèi)范圍的地下構筑物和各種地下管線的位置及標高等,并采取必要的措施,以免因強夯施工而造成破壞。
(5)當強夯施工所產(chǎn)生的振動,對鄰近建筑物或設備產(chǎn)生產(chǎn)生有害的影響時,應采取防振或隔振措施。
(6)強夯施工可按下列步驟進行:
1)清理并平整施工場地。
2)標出第一遍夯點位置,并測量場地高程。
3)起重機就位,使夯錘對準夯點位置。
4)測量夯前錘頂高程。
5)將夯錘起吊到預定高度,待夯錘脫鉤自由下落后,放下吊鉤,測量錘頂高程,若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時,應及時將坑底整平。
6)按設計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標準,完成一個夯點的夯擊;重復步驟3)至6),完成第一遍全部夯點的夯擊。
7)用推土機將夯坑填平,并測量場地高程。
8)在規(guī)定的時間間隔后,按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù),最后用低能量滿夯,將場地表層松土夯實,并測量夯后場地高程。
(7)強夯施工過程中應有專人負責下列監(jiān)測工作:
1)開夯前應檢查夯錘重和落距,以確保單擊夯擊能量符合設計要求。
2)在每遍夯擊前,應對夯點放線進行復核,夯完后檢查夯坑位置,發(fā)現(xiàn)偏差和漏夯應及時糾正。
3)按設計要求檢查每個夯點的夯擊次數(shù)和夯沉量。
(8)施工過程中應對各項參數(shù)及施工情況進行詳細記錄。
4.質(zhì)量檢驗
(1)檢查強夯施工過程中的各項測試數(shù)據(jù)和施工記錄,不符合設計要求時應補夯和采取其它有效措施。
(2)強夯施工結束后應間隔一定時間方能對地基質(zhì)量進行檢驗。對于碎石土和砂土地基,其間隔可取1~2周;低飽和度的粉土和黏性土地基可取2~4周。
(3)質(zhì)量檢驗的方法,宜根據(jù)土性選用原位測試和室內(nèi)土工試驗。對于一般工程應采取兩種或兩種以上的方法進行檢驗;對于重要工程項目應增加檢驗項目,也可做現(xiàn)場大壓板載荷試驗。
(4)質(zhì)量檢驗的數(shù)量,應根據(jù)場地復雜程度和建筑的重要性確定。對于簡單場地上的一般建筑物,每個建筑物地基的檢驗點不應少于3處;對于復雜場地或重要建筑物地基應增加檢驗點數(shù)。檢驗深度應不小于設計處理的深度。 [科]