談采用強夯法對軟弱土地基的處理

張麗萍

(山西六建集團有限公司，山西 太原 030024)

根據(jù)本人在我省朔州、陽泉、呂梁、運城、長治等地所施工的項目來看，地基處理都采用了強夯法，而且從工程實際情況分析，地質(zhì)土各有不同，其中包括粘性土、濕陷性黃土、雜填土、沙土等。這就說明采用強夯法來改善地基土質(zhì)，提高其承載力是一種常用的，簡單易行的地基處理方法。它不僅可以節(jié)約成本，縮短工期，還可以節(jié)約能源，保護環(huán)境。為了更好地掌握關(guān)于采用強夯法來進行地基處理的基本知識，以便在實際施工當中得到更廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)就關(guān)于強夯法提出以下幾點認識，以供參考。

1 強夯法的適用范圍

根據(jù)以上工程的地質(zhì)情況可以看出:能夠采用強夯法進行地基處理的土質(zhì)，都比較松散，壓縮性大、強度低、透水性低。根據(jù)GB 50007-2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，以上土質(zhì)均屬于軟弱性土。為了滿足上部結(jié)構(gòu)荷載的剛度、強度、沉降量等要求，需要對軟弱土進行必要的處理。我國目前常采用的軟土地基處理方法主要有:換土墊層、碾壓與夯實、擠密與振實、排水固結(jié)和膠結(jié)加固五類。根據(jù)本人以往經(jīng)驗所接觸的工程當中，最常用的還是強夯法，它能夠有效地改善地基土，而且不受施工條件的限制，工期短、成本低，因此在條件允許的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用強夯法。

2 強夯法的加固原理及特點

采用強夯法加固地基，實際上就是通過在極短的時間內(nèi)對地基土施加一個巨大的沖擊能量，使土中出現(xiàn)沖擊波和強大的沖擊應(yīng)力，使原來的土體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，迫使土層之間的孔隙壓縮，土體局部液化，在夯擊點四周產(chǎn)生裂隙，形成很好的排水通道，排除土體中的水分和氣體，使土料重新排列，經(jīng)過一段時間的重新固結(jié)，形成承載力較高的、不易變形的地基土，從而滿足上部建筑物的荷載要求，是我國目前最常用和最經(jīng)濟的深層地基處理方法之一。

3 強夯法的加固效果

3.1 減小地基土的壓縮性

強夯使地表產(chǎn)生大的沉陷，使以后建筑物的沉降就會非常小，從而提高土的強度和地基承載力。在以往的工程強夯處理后其地基承載力可提高2倍以上。

3.2 處理可液化土層

強大的夯實能量已經(jīng)能使場地在地震設(shè)防烈度達到8度時不再產(chǎn)生液化。

3.3 消除黃土的濕陷性

土體經(jīng)過強力夯實以后，其壓縮性變得很小，土體中孔隙體積也隨之變小，這樣就不會使土體遇水時產(chǎn)生太大的變形。

3.4 提高地基土的承載力

通過巨大能量的作用，使持力層土體更加密實，在建筑物荷載的作用下，不會產(chǎn)生變形。根據(jù)以往的檢測效果，經(jīng)過處理的地基土，其承載力可以達到原地基土的2倍左右。在實際施工當中，檢測強夯效果的好壞，必須在強夯完15 d以后再進行挖坑檢測，時間越長，其加固效果會越好。

4 強夯法在實際施工當中的應(yīng)用

應(yīng)用強夯法加固軟弱地基，一定要根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)條件和工程的使用要求，正確地選用各項技術(shù)參數(shù)。這些參數(shù)包括:單擊夯擊能、夯擊遍數(shù)、間隔時間、加固范圍、夯點布置等。

單擊夯擊能與有效加固深度可用下式表達:

D=KWH/10。

其中，D為有效加固深度;W為錘重;H為落距;K為加固深度系數(shù)。

顯然，夯擊能是決定地基土層處理效果的關(guān)鍵，在施工當中，夯擊能一般選用200 t·m～400 t·m，錘重一般選用15 t～25 t。夯擊能由設(shè)計確定，夯擊次數(shù)和遍數(shù)按最佳夯機能的要求確定，一般為每點夯擊8次及以上，采用兩遍夯和跳夯的方法。屬于強力夯實的，單點擊數(shù)可增加;對于飽和軟土，則可由下列兩種情況控制:當要求加固深度處的孔隙水壓力略超過該處的土的水平向有效應(yīng)力，或者接近豎向有效應(yīng)力時，才能產(chǎn)生豎向裂隙;如夯坑周圍地面隆起、土體劇烈側(cè)移，則有效夯實體積小，這時不宜多擊。飽和軟土在擊數(shù)超過某一數(shù)值后，繼續(xù)夯擊的效果不大。

為減少地基的側(cè)向變形，夯擊范圍應(yīng)超過建筑物邊沿之外約一個加固深度值。夯點間距視壓縮層厚度和土質(zhì)條件確定，壓縮層厚土質(zhì)差、夯點間距較大，可取7 m～15 m;較軟弱土層砂質(zhì)土層可取5 m～7 m。

按一定的間距和排列方式布置好夯點后，在每一夯點連續(xù)夯擊至最后一、兩擊的單擊夯沉量符合規(guī)定值一般為50 mm。第一遍夯完，應(yīng)待孔隙水壓力消散后進行第二遍夯擊。由于孔隙水壓力消散的速率不同，兩遍的間歇時間也不相同:砂土地基要求間歇很短，甚至可以連續(xù)夯擊;一般粘性土要求間歇15 d～30 d。在夯完規(guī)定遍數(shù)后，再用低能量滿夯一遍，其目的是將松動的表層土夯實。

另外夯距太小會使表層夯實后，以后的沖擊波傳遞不下去。第一遍間距可取2倍～4倍夯錘底徑，或取一個要求的加固深度。

5 強夯效果的檢測

強夯完后，需要隔置15 d～30 d的時間使土體結(jié)構(gòu)進行固化，再由專業(yè)檢測部門進行效果檢測，為下一步的設(shè)計提供參考依據(jù)。檢測除了常規(guī)的室內(nèi)土工試驗外，一般還要選擇標準貫入試驗、旁壓試驗、靜力或圓錐動力觸探等項中的兩項來進行，必要時也可進行靜載荷試驗。

總之，采用強夯的方法來進行軟弱地基土層的改善處理，效果十分明顯，在以后的施工當中，遇到類似的土質(zhì)問題，如果條件允許，還是優(yōu)先考慮采用強夯法來進行處理。

［1］肖榮燕，宋海燕.結(jié)合工程實例談地基強夯處理法［J］.山西建筑，2011，37(16):100-101.