強夯法處理地基的技術(shù)分析

李小梅

（烏魯木齊鐵建監(jiān)理咨詢有限公司，新疆 烏魯木齊 830011）

強夯法是反復(fù)將夯錘提到高處使其自由落下，給地基以沖擊和震動能量，將地基夯實的地基處理方法，它適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土，濕陷性黃土、雜填土和素填土地基。強夯法主要用來提高土的強度，減少壓縮性，改善土體抵抗震動，液化能力和消除土的濕陷性。

強夯法在地基處理中造價低，處理效果顯著。在2009年我局西站十二街區(qū)（周圍建筑物距離較遠）1#住宅樓施工采取了此方法，效果不錯。

強夯法的局限性是在實際應(yīng)用中產(chǎn)生較大震動，對周邊的建筑物構(gòu)成危險，在城市當(dāng)中難以應(yīng)用。

1 一般技術(shù)要求與規(guī)定

強夯法適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土，濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。對高飽和度的粉土與粘性土等地基，當(dāng)采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其它粗顆粒材料進行強夯制置換時，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定其適用性和處理效果。

強夯施工前，應(yīng)在施工現(xiàn)場有代表性地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(yīng)根據(jù)建筑場地復(fù)雜程度、建設(shè)規(guī)模及建筑類型確定。

2 設(shè)計分析與技術(shù)要求

強夯法的有效加固深度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試夯或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定。在缺少試驗資料或經(jīng)驗時可按以下預(yù)估：

單擊夯擊能（KN·m）碎石土等粉土、粘性土、濕陷性黃土等

注：強夯法的有效加固深度應(yīng)從最初起夯面算起。

強夯的單位夯擊能量，應(yīng)根據(jù)地基土類別、結(jié)構(gòu)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。

夯點的夯擊次數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，且應(yīng)同時滿足下列條件：A最后兩擊的平均夯沉量，當(dāng)單擊夯擊能量小于4000KN·m為50mm，當(dāng)單擊夯擊能量較大時，不大于100mm；B夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起。C不應(yīng)夯坑過深而發(fā)生起錘困難。

夯擊變數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，一般情況下可采用2至3遍，對于滲透性較差的細顆粒土，必要時夯擊次數(shù)可適當(dāng)增加。最后在以低能量滿夯2遍。滿夯可采用輕錘或低落距錘多次夯擊，錘印搭接。

兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的時間間隔。間隔時間取決于土中超徑孔隙水壓力的消散時間。當(dāng)缺少實測資料時，可根據(jù)低級土的滲透性確定，對于滲透性較差的粘性土地基，間隔時間不得少于三至四周；對于滲透性好的地基可連續(xù)夯擊。

夯擊點位置可根據(jù)基底平面形狀，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夯錘直徑的2.5-3.5倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間，以后各遍夯擊點間距可適當(dāng)減小。對于處理深度較大或者較大的工程，第一遍夯擊點間距易適當(dāng)增大。

強夯處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍。每遍超出基礎(chǔ)外緣的寬度易為設(shè)計處理深度的1/2至2/3，并不宜小于3m。

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(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)條件待試夯結(jié)束一周至數(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)。強夯地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場載荷試驗確定，初步設(shè)計時也可根據(jù)夯后原位測試和土工試驗指標(biāo)按現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002的有關(guān)規(guī)定確定。

3 施工技術(shù)要點

一般情況下夯錘可取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(shè)若干個與其頂面貫通的排氣孔，孔徑可取250-300mm。

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(shè)備，采用履帶式起重機時，可在臂桿端部設(shè)置輔助門架，或采取其它安全措施，防止落錘時機架傾覆。

強夯施工前，應(yīng)查明場地內(nèi)范圍的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標(biāo)高等，并采取必要的措施，以免因強夯施工而造成破壞。

當(dāng)強夯施工所產(chǎn)生的振動，對鄰近建筑物或設(shè)備產(chǎn)生有害的影響時，應(yīng)采取防振或隔振措施。

強夯施工可按下列步驟進行：清理并平整施工場地；標(biāo)出第一遍夯點位置，并測量場地高程；起重機就位，使夯錘對準(zhǔn)夯點位置；測量夯前錘頂高程；將夯錘起吊到預(yù)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(yīng)及時將坑底整平；按設(shè)計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個夯點的夯擊；用推土機將夯坑填平，并測量場地高程；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。

強夯施工過程中應(yīng)有專人負責(zé)下列監(jiān)測工作：開夯前應(yīng)檢查錘重和落距，以確保單擊夯擊能量符合設(shè)計要求；在每遍夯擊前，應(yīng)對夯點放線進行復(fù)核，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差和漏夯應(yīng)及時糾正；按設(shè)計要求檢查每個夯點的夯擊次數(shù)和夯擊沉量。

施工過程中應(yīng)對各項參數(shù)及施工情況進行詳細記錄。

4 質(zhì)量檢驗要求

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(shè)計要求時應(yīng)補夯和采取其它有效措施；

強夯施工結(jié)束后應(yīng)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；低飽和底的粉土和粘性土地基可取2-4周；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(yīng)采取兩種或兩種以上的方法進行檢驗；對于重要工程項目在增加檢驗項目上，也可做現(xiàn)場大壓板載荷試驗；質(zhì)量檢驗的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)場地復(fù)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(yīng)少于3處；對于復(fù)雜場地或重要建筑物地基應(yīng)增加檢驗點數(shù)，檢驗深度應(yīng)不小于設(shè)計處理的深度。

5 其他方面

在實際應(yīng)用上，當(dāng)前國內(nèi)高速公路、機場已大量應(yīng)用強夯法處理地基，民用建筑上在郊外的大型小區(qū)應(yīng)用也較多，特別是在城市周邊大片的回填土、雜填土上應(yīng)用特別合適，其優(yōu)點是：強夯處理后，原欠固結(jié)土可直接作為基礎(chǔ)的持力層；承載力大幅度提升，可直接建造多、高層，筆者處理過的一塊場地地基承載力由原80Kpa以下提升到160-220Kpa；整片場地一次性處理后，可消除室內(nèi)外的沉降差，室外可直接修建道路、排洪、排水溝等各種構(gòu)筑物；這點比采用樁基有更多的優(yōu)點；但采用強夯處理也有較多限制；（1）強夯處理影響范圍即有效加固深度一般在5-10米以內(nèi)，加固深度以下的土層最好沒有軟弱層，一是計算上要進行軟弱下臥層驗算，二是施工時可能會出現(xiàn)這片夯下去那邊鼓起來的現(xiàn)象，軟弱層產(chǎn)生塑性流動；（2）處理的土層最好是碎石土、砂土、低飽和底的粉土與粘性土，濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基；強夯對土質(zhì)的含水量要求較高，要注意天氣，下雨天多時土質(zhì)含水量大，有時一兩個都不能施工；但太干燥也不行；要注意有效加固深度以內(nèi)不同深度其土的密實度是不一樣的，表層的密實，越往下越松散，所以驗收時一般都要作壓板靜載試驗。

強夯法在實際工程中應(yīng)用還是比較普遍，在施工中要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)技術(shù)要求，達到地基處理的要求。

[1]葉觀寶,陳望春,徐超.強夯法地基處理有效加固深度的分析研究[J].上海地質(zhì);2003年03期.