巖土工程師輔導(dǎo)：強(qiáng)夯法在實(shí)際工作中的應(yīng)用

　　摘要：強(qiáng)夯法是地基處理方法之一，它適用于處理碎石土、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。強(qiáng)夯置換法，適用于高飽和度的粉土，軟-流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴(yán)的工程，在設(shè)計(jì)前必須通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)確定其適用性和處理效果。強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法主要用來提高土的強(qiáng)度，減少壓縮性，改善土體抵抗振動(dòng)液化能力和消除土的濕陷性。

　　關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法 地基基礎(chǔ)

　　這種方法是將重錘(一般為80~400KN)提升到高處(一般為6~40M)自由落下，給地基以強(qiáng)烈的沖擊力和振動(dòng)，使土體結(jié)構(gòu)破壞，孔隙壓縮，土體局部液化，通過裂縫排出孔隙水和氣體，地基土在新的狀況下固結(jié)，從而提高承載能力，并降低其壓縮性。強(qiáng)夯法施工簡便，效果顯著。2003年，我們在宜昌興山縣公安局看守所-監(jiān)室工程施工中對高填土下臥可液化土層地基采用強(qiáng)夯處理，取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，深受建設(shè)方和有關(guān)老師們的好評。

　　一、工程概況及地質(zhì)條件

　　宜昌興山縣公安局看守所監(jiān)室、位于興山縣新縣城古夫鎮(zhèn)北側(cè)古洞口小區(qū)，南與電業(yè)公司住宅樓毗鄰。建筑面積2800平方米，基礎(chǔ)全部坐落在高填土上，填土厚度3M-6M.填筑材料為碎石，砂，卵石和少量崩坡積含碎石粉質(zhì)粘土等。由于該工程位于6度地震區(qū)的高填土上，并且下臥可液化土層，必須對地基進(jìn)行加固處理。

　　二、確定地基處理方案

　　根據(jù)該工程的地質(zhì)條件，我們進(jìn)行了多個(gè)方案比較：

　　1、沉管灌注樁基礎(chǔ)，采用樁基技術(shù)可保證，但基礎(chǔ)不僅耗費(fèi)大量建筑材料，而且工期長，工程造價(jià)高。另外不可預(yù)見的打樁時(shí)會(huì)遇大的石塊，這樣施工就更難了。很難保證施工中樁的質(zhì)量。

　　2、挖孔樁：考慮到該地基填土厚度只有3M-6M，加之?dāng)M建建筑物只有二~三層，荷載小，所以采用人工挖孔樁。既不能滿足挖孔樁構(gòu)造要求，又增加了造價(jià)，延長了工期，這樣的方案不可取。

　　3、強(qiáng)夯法：地基加固效果顯著，使用設(shè)備簡單，施工方便，速度快，投資省，既可提高地基的承載力，又能增強(qiáng)抗液化穩(wěn)定性。

　　經(jīng)上述方案對比研究后，確定采用強(qiáng)夯法對地基加固，然后進(jìn)行鋼筋混凝土淺埋基礎(chǔ)施工。

　　三、強(qiáng)夯法施工

　　(一)強(qiáng)夯設(shè)備

　　采用15T履帶式起重機(jī)作為提升機(jī)具。夯錘重120KN，以20MM厚的鋼板為底，底面積1.8×1.8M，外包高0.96M.厚10MM鋼板，內(nèi)設(shè)多層錨固鋼筋并滿澆C28混凝土，錘底到錘面埋有5根ф100MM的通氣管，以降低夯擊的氣墊作用，錘頂采剛性吊環(huán)，使用吊鉤得以迅速而方便的掛上。自動(dòng)脫鉤裝置由船用脫鉤裝置改變而來，開鉤拉繩一端系在脫鉤裝置的把柄上，另一端穿過焊在吊車大鉤側(cè)板上的轉(zhuǎn)向滑輪，然后固定在吊車起重臂底部的軸上，當(dāng)夯錘起吊到預(yù)定高度時(shí)，開鉤拉繩即張緊而拉開脫鉤裝置的鎖卡，使夯錘脫鉤下落。

　　(二)參數(shù)試驗(yàn)

　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式H=a M.h/10 ，取a為0.7，(a根據(jù)土質(zhì)情況選定)，選定錘重M為100KN，落距h為10M，單擊夯擊能為1000KN.M.為判定強(qiáng)夯效果并確定夯擊參數(shù)，在現(xiàn)場進(jìn)行了強(qiáng)夯試驗(yàn)，將施工場地劃分為2個(gè)試夯區(qū)，每試區(qū)6個(gè)試夯點(diǎn)，詳細(xì)記錄每擊的地基下沉量及地面變異，每連擊2次后進(jìn)行靜力觸探，記錄各層地基承載力提高情況，各試點(diǎn)夯擊完成后進(jìn)行鉆探及靜力觸探，取得夯擊后的有關(guān)數(shù)據(jù)。

　　(三)施工概況

　　1、夯擊參數(shù)和夯點(diǎn)布置。依照試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，確定施工中每個(gè)夯擊點(diǎn)夯擊8次，夯擊3遍，前2遍夯擊點(diǎn)按上部結(jié)構(gòu)的墻柱位置進(jìn)行布置，盡量使夯擊坑成為基礎(chǔ)的基坑，夯擊點(diǎn)中距為6、4.5、3.3 M，后一遍落距為3M，每點(diǎn)夯擊4次進(jìn)行“搭夯”。

　　2、施工準(zhǔn)備。對施工現(xiàn)場做好三通一平后，按照夯點(diǎn)平面，布置圖進(jìn)行定位放線，準(zhǔn)確標(biāo)出夯點(diǎn)的位置，并設(shè)置了四個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，以便施工中測量夯擊沉降量，擬定夯擊施工順序。

　　3、施工操作。施工按擬定的夯擊順序逐點(diǎn)進(jìn)行。每點(diǎn)夯擊程序?yàn)椋浩鹬貦C(jī)就位→夯錘對準(zhǔn)夯點(diǎn)位置→將夯錘起吊至預(yù)定高度→拉開脫鉤裝置鎖卡夯錘自由落下，這樣循環(huán)多次，直至完成夯擊次數(shù)，夯擊時(shí)注意保持落錘平穩(wěn)，夯位準(zhǔn)確，當(dāng)夯錘氣孔被土堵塞時(shí)，及時(shí)進(jìn)行清理，以免影響夯擊效果。前兩遍全部夯擊完畢后，用推土機(jī)將周圍的土填平夯坑，再進(jìn)行低能級搭夯，將場地表層松土夯實(shí)。施工中，為防止吊車臂桿在較大仰角時(shí)因突然釋重而后傾，在臂桿頂端加了兩根鋼繩系在停放前面的推土機(jī)上，行動(dòng)也比較方便。

　　4、質(zhì)量與效果檢驗(yàn)。施工中現(xiàn)場監(jiān)測人員著重檢測夯點(diǎn)位置、錘重、落距夯擊擊數(shù)、每擊沉降量等關(guān)鍵項(xiàng)目，并詳細(xì)記錄每點(diǎn)的夯擊情況。夯擊完成后，對地表面的下沉量作了測定，并進(jìn)行靜力觸探，旁壓試驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，確定加固后地基承載力和抗液化性能。

　　四、強(qiáng)夯效果

　　據(jù)觀測，強(qiáng)夯后地基平均下沉0.55M，夯擊點(diǎn)周圍沒有隆起現(xiàn)象，在夯擊截面2M范圍內(nèi)，標(biāo)高都有下降。通過現(xiàn)場測試，地基承載力提高1-2倍，有效影響深度達(dá)7M左右，改善了地基的抗液化性能。經(jīng)比較，采用強(qiáng)夯法比樁基節(jié)省投資15余萬元，比人工挖孔樁節(jié)約投資18余萬元，基礎(chǔ)施工速度明顯加快。質(zhì)量效果甚佳，深受建設(shè)單位好評。

更多內(nèi)容訪問>> 注冊土木工程師(巖土)考試頻道   注冊土木工程師(巖土)考試論壇  巖土工程師課程試聽

·2010年注冊土木工程師（巖土）考試輔導(dǎo)招生簡章
·巖土工程師輔導(dǎo)現(xiàn)在報(bào)名任意專業(yè)知識(shí)贈(zèng)送專業(yè)知識(shí)習(xí)題班
·老師輔導(dǎo)每天24小時(shí)不限時(shí)間隨時(shí)反復(fù)學(xué)習(xí)……