強夯法處理軟基施工方法一、強夯法概述強夯法又稱為動力固結法或動力壓實法。這種方法是反復將重錘(一般為10～40t)提到高處使其自由落下(一般落距為10～40m)夯擊地基，從而使地基的強度提高、壓縮性得到降低的方法。強夯法由于具有加固效果好、適用土類廣、設備簡單、施工方便、節省勞力、施工期短、節約材料、施工文明和施工費用低等優點，很快就傳播到世界各地。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，所以還常用于處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基等。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土地基，處理效果更差。因此對于淤泥質土地基應謹慎選用或采取其他方法。目前，強夯法已在工民建、倉庫、機場跑道、鐵路和公路路基、港口等得到廣泛應用，已成為最常用的軟基處理方法之一。二、強夯法的適用條件強夯法同其它軟土地基處理技術一樣，也有其一定的適用范圍和特殊要求。從國內外工程實踐經驗看，強夯法加固軟土地基的一個關鍵性問題就是土的粒徑、土層特性及其含水量。一般認為強夯法目前除了對厚層淤泥質和淤泥不適用外，對某些類型的軟土強夯效果還是比較好的。從土的性質分析，軟土強夯效果決定于地基土的含水量、粒徑級配及孔隙比的大小。此外，軟土的土層特性也很重要。我國工程技術人員根據多年的工程經驗，認為對含水量大于60％、孔隙比大于1.5、粒徑小于0.005mm粘粒占30％以上的飽和軟粘土不宜采用強夯法。國外，一些國家認為粘土粒徑小于0.002mm不能用強夯法處理。第十屆土力學及基礎工程會議認為土中小于0.035mm的顆粒占25％～35％時不適宜采用強夯法處理；德國有學者認為顆粒直徑小于0.002mm占10％～15％時，采用強夯法要慎重，如果采用，夯擊的間隙時間要加長。中華人民共和國行業標準《建筑地基處理技術規范》(JGJ79)規定：強夯法適用于處理碎石土、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，當采用在夯坑內回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進行強夯置換時，應通過現場試驗確定其適用性。采用強夯法處理軟土地基，其加固效果決定于地基土的滲透性，所以必須創造排水通道。因此在強夯時，為了取得更好的效果，根據軟土的物理力學性質，可以采用綜合加固方法進行，但是此種方法費用較高，對路基大面積采用得不償失。1.強夯加袋裝砂井(或塑料排水板法)，以加速飽和軟粘土的排水固結；2.強夯擠淤加固法。對于厚度不太大的淤泥層，采用拋填塊石或礦渣等材料后再夯實，使大石塊強迫落到底層硬土上，同時將大部分淤泥擠出，這是一種強夯置換法。3.在飽和軟粘土上加鋪0.5～2m厚的墊層(可用礦渣、鋼渣、碎石或山皮土等)，在高能量夯擊作用下，使墊層與軟土層發生機械混合，改變軟土的性質，提高地基土的承載力。三、強夯法的施工1.施工要點⑴試夯強夯開始正式施工前，應根據初步確定的參數，在現場有代表性的地方試夯，與夯前測試數據進行對比，檢驗強夯效果，確定工程采用的各項強夯參數。若不符合設計要求，應及時進行調整。在進行試夯時也可以采用不同的設計參數方案進行優選。⑵鋪設墊層或降低地下水位當遇到地下水位較高，地表有水時，可先將地表水排出，在表層鋪設0.5～2m厚的松散性材料或降低地下水位，以利于設備的進場。施工前，應認真查明強夯范圍內地下構筑物和各種地下管線的位置，盡量避開在其上進行施工，必要時應采取相應的措施。⑶強夯的施工強夯的施工可按下列步驟進行：①在整平后的場地上標出第一遍夯擊點的位置，并量測場地的標高；②起重機就位，使夯錘對準夯擊點位置；③測量夯點錘頂高程；④將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時將坑底整平；⑤重復上述步驟(4)，按設計規定的夯擊次數及控制標準，完成一個夯點的夯擊；⑥換夯點，重復上述步驟(2)～(5)，直至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在規定的間隔時間后，按上述步驟完成全部夯擊遍數，最后用低能量滿夯，將表層松土夯實并測量場地高程。強夯法的順序應該是先深后淺，即先加固深層土，再加固中層土，最后加固表層土。2.施工質量控制施工質量控制按以下要求進行：⑴強夯的施工應設專職質量檢驗人員，施工時應嚴格遵守施工步驟，并事先對夯錘的重量及尺寸、吊機的機械性能等進行嚴格的檢驗，并認真進行記錄；⑵對夯點放線進行嚴格的復核，其偏差應小于5cm；⑶應嚴格按照施工設計圖的次序進行強夯，不得漏夯；吊機就位應按次序，并有利于多臺吊機同時施工。吊機就位后測量夯前錘頂高程，并作好記錄；⑷認真作好現場記錄，應對每一夯點的夯擊能、夯擊次數、每次夯擊的沉降量進行詳細的記錄；⑸施工時應控制最后兩錘的平均下沉量，第1、2遍不大于8cm，第3、4、5遍應不大于5cm，如最后兩錘的平均下沉數超過上述規定值，應再增加錘數使其達到標準；⑹夯擊時應注意安全，為防止飛石傷人，吊車駕駛室應加設防護罩，其他人員應在10m以外并戴好安全帽，嚴禁在吊臂前站立。3.強夯的振動強夯施工過程中，在夯錘落地的瞬間，一部分動能轉變成沖擊波，從夯點以波的形式向外傳播，并引起地表震動，對附近的建筑物產生影響。太原工業大學根據十幾項工程的強夯振動測試結果(夯擊能由680～6250kN.m)及對十幾項工程的檢測結果，得出距夯擊點的最小安全距離為15m。為了保證附近建筑物的安全，必要時可采用挖隔振溝的方法，減小對建筑物的影響。隔振溝一般有主動隔振和被動隔振兩類。主動隔振(在振源處隔離)采用靠近或圍繞振源的溝，以減小從振源向外輻射的能量；被動隔振是靠近要減振的對象旁挖溝。㈣質量檢驗1.檢驗方法強夯施工結束后應間隔一定時間才能對地基加固質量進行檢驗，對于碎石土和砂土地基，其間隔時間可取1～2周；對于低飽和度的粉土和粘性土地基可取3～4周。質量檢驗方法可根據土性選用原位測試和室內土質試驗。對于重要工程應增加檢驗項目，也可做現場大型荷載試驗。質量檢驗的數量，應根據場地復雜程度和建筑物的重要性確定。對于簡單場地上的一般建筑物，每個建筑物地基的檢驗點應不少于3處；對于復雜場地或重要部位應增加檢驗點數。檢驗深度應不小于設計處理的深度。2.現場試驗⑴觸探法包括靜力觸探和動力觸探。①靜力觸探。有單橋探頭和雙橋探頭，用以查明加固后土在水平方向和垂直方向的變化，確定加固后地基土承載力和變形模量。②動力觸探。常用的有四種類型，其適用范圍為：a.輕型動力觸探。常用于貫入深度小于4m的一般粘性土和粘性素填土；b.重型動力觸探。用于砂土和碎石土；c.超重型動力觸探。用于加固后密實的碎石或埋深較大、厚度較大的碎石土；d.標準貫入試驗。用于砂土或粘性土，并用以檢驗加固后液化消除情況。⑵載荷試驗適用于重要建筑物。復合地基荷載試驗用于強夯置換后塊(碎)石墩和夯填土形成的復合地基，這種荷載試驗面積大，耗資較多。⑶旁壓試驗有預鉆式旁壓試驗和自鉆式旁壓試驗。預鉆式適用于可塑以上的粘性土、粉土、中密以上的砂土、碎石土。自鉆式適用于粘性土、粉土、砂土和飽和土。⑷十字板剪切試驗對于不宜取得原狀土的飽和粘性土可用十字板剪切試驗，以求得試驗深度處的不排水抗剪強度。⑸波速試驗法主要用于測定加固后土的動力參數，以及通過加固前后波速對比看加固效果。3.室內試驗⑴粘性土天然重度、天然