岩土工程地基处理中强夯法的应用研究

王刘星

摘要：岩土工程作为难度大、技术高的基础建设工程，在工程建设中有着极其重要的地位。岩土工程地基处理中的强夯法在实际应用中效果很好，可以有效的提高地基承载力，减小地基不均匀沉降，在节约建筑资源、减少工程成本等方面发挥了重要作用，收到了明显的社会效益，所以对其应用的研究具有重要意义。基于此，本文主要就地基处理中的强夯法展开了分析探讨。

关键词：岩土工程;地基处理;强夯法

引言

近年来随着社会经济和建筑业的快速发展，建筑地基成为了目前工程建设最为关注的问题之一。地基处理即通过一系列技术措施为地基进行加固和改进，人工增加建筑地基的支撑能力、抗渗能力、抗压能力等并改善地下水文条件等。要从根本上杜绝地基倾倒失稳、不均匀沉降等问题，需要在处理地基时加大科技投入、提高技术水平，针对不同岩土层进行合理化处理，以此保证工程质量，建筑安全性和抗震性合格，延长建筑使用寿命。而地基处理中的强夯法具有设备简单、施工方便、适用范围广、节约材料等优点被广泛应用。

1强夯法概述

强夯法是通过强力冲击夯实地基的一种方法，通常是用起吊设备吊起重10吨以上的巨型夯锤，使其在一定高度垂直地基做自由落体运动，由此产生强大的振动和冲击力来夯实地基，夯击锤在夯坑周围产生的应力波将地基变得更加紧实，以此加固地基。这种方法是目前我国运用比较普遍和有效的加固技术，能显著提高地基的机械强度和承载能力，而且该技术还在不断发展。强夯法主要适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土、粘性土及填土地基。如果对含水率较高的土质使用强夯法加固，那会由于较大的沉降量而难以控制夯击位置，进而加大地基处理的难度。如饱和度较高的粘土或粘性土等地基，如果在夯坑内回填碎石、块石或其他粗颗粒的材料实施强夯置换时，应通过现场试验对其适用性进行确定。针对粘性土地基，一般采用分遍间歇夯击或连续夯击的方法，并按照工程的实际需求现场试验确定夯实的次数和夯实的有效深度。

2强夯法的设计

2.1加固深度和最佳夯击能

地基处理方案的重要依据是敏感参数，采用强夯法虽然能有效加固深度，但应根据当地工程经验或现场试夯确定强夯的有效加固深度。理论上把使地基出现的孔隙水压力可以达到土的自重应力的夯击能称为最佳夯击能，如果孔隙水压力的增加值随着夯击次数的增加而逐渐达到稳定时，可以把此时的夯击能称为最佳夯击能，还可以综合考虑地基土的结构类型、要求处理的深度、拟建建筑荷载大小等因素，并现场试夯最终确定。

2.2夯点的间距

应该根据建筑物的结构类型、地下水、地基土情况综合确定，一般情况是夯锤直径的1.5-2.0倍，如果夯击能量比较大时，可以适当加大夯点的间距。

2.3强夯夯击次数

应该建筑物的使用要求和地基土的性质确定夯击的遍数，通常夯击2—3遍，按照夯坑出现最大压缩量，夯坑周围隆起最小的量确定终夯夯击次数。另外除了根据现场试夯所得的夯擊次数和夯沉量的关系曲线确定终夯之外，还应该满足：保证夯坑周围的地面不产生较大的隆起，不能因夯坑太深而给起锤带来困难。

2.4强夯的间隔时间

强夯的间隔时间指的是两遍夯击间隔的时间，两遍夯击的间歇，可以使土中超静孔隙水压力消散。一般两遍夯击的间隔时间应大于一周（石料为主的填土层除外）;对于渗透性较差、含水量较高的黏性土地基，间隔时间应大于3-4周，使超静孔隙水压力消散达到85%以上。如果施工单位有相关经验，也可以缩短间隔时间。

3强夯法施工技术控制要点及注意事项

（1）平整场地，按照勘察报告中场地地下水的分布特征，提前设置排泄地下水的通道或降低场地的地下水;（2）按照施工顺序，从边缘向中间分段进行施工;（3）夯实的时候按照设计的夯实参数进行夯实，使夯实的质量得到保障，并用新土把夯实之后的夯坑填平;（4）在强夯施工中应该让夯锤自由落下，冲击产生的震动会对周边建筑物造成影响，地基土的土质特性决定了震动烈度的大小，夯击顺序应该由临近建筑物逐渐向远处移动，为了使夯击震害减少，可以在周边设置隔离防震沟;（5）应控制回填土的含水量在最优含水量范围之内，如果含水量比最优含水量低，钻孔灌水或洒水渗透。在雨天进行强夯时应采取措施防止周边雨水汇入场地，如设置截洪沟、排水沟等;（6）对施工过程做好记录，并对夯锤的落距和质量、夯前的夯点位置、夯坑位置、夯击遍数、和测量的标高数据进行检查;（7）按照设计布置的夯点严格的进行放线和夯击，并根据试夯确定的间隔时间、夯击遍数、夯击击数、落距、锤重等参数进行施工;（8）施工中应该安排人工导向，在满夯时对吊车的位置随时调整，避免以吊车为中心的扇形面出现，而对夯击的效果造成影响。

4强夯法在岩土地基处理中的应用

4.1工程的概况

某工程的地基处理法为强夯法，工程施工场地是非自重的湿陷性黄土场地。该地基运用强夯法对地基进行加固处理和回填，采用二遍强夯施工，第一遍是点夯，第二遍是满夯，布点为梅花形。完成强夯平整场地后，运用链轨机械振动碾压至加固地基的要求。

4.2操作步骤

回填70cm的黄土后进行场地平整;针对试验场地进行分区，然后就第一遍夯点进行标注，并测量好场地的高程;同时在指定的合理位置安置起重机，将夯锤和夯点位置对准;在强夯之前需准确测量夯锤顶高程;当夯锤升至相应高度时，脱钩装置自动开启，夯锤脱钩自由下落。此时，放下吊钩并测量夯锤顶部高程，若发现坑底部倾斜或夯锤歪斜，则需及时平整夯坑底部，然后重复以上步骤;依照设计要求的夯击次数与控制标准，来完成一个夯点的夯击;把夯锤移到下一夯点，完成第一遍全部夯点的夯击;用挖掘机将夯坑进行填平，之后对场地高程进行测量。

4.3间歇期

强夯间歇期第一遍点夯后间歇7天，第二遍间歇12天。根据操作步骤完成施工后，对夯后场地的高程进行测量。

4.4单遍点夯夯击收锤及控制标准

每夯点每遍夯击次数应该大于八击，最后两击平均夯沉量小于50mm（夯击能小于4000KNm），保障夯坑周围的地面不能有较大的隆起产生，不得出现因夯坑较深而出现起锤困难的情况。

4.5强夯质量检测

检验强夯效果的方法主要有土工试验、标准贯入试验、静载荷试验等。一般的工程应该采取两种或两种以上检验方法，重要的工程项目应该增加检验的项目，还可以针对现场做大压板载荷试验。随着夯击后间歇时间的增加土体的强度也随之增加，对强夯效果的测试应该在强夯之后的1～4周之内进行，在强夯结束后不应该立即测试，否则会测出偏低的强度数据。

5结语

总之，地基处理在岩土工程中占着绝对重要的地位，因为地基是一切后续施工的基础，其质量直接影响整个工程的稳定性和安全性。因此结合实际施工场地条件，选用合适经济的处理方法，以防止工程出现倾斜失稳、变形破坏等问题非常的重要。本文主要就地基处理中的强夯法进行了分析研究，以供参考。未来随着我国经济和建筑业的发展，会有更多的建筑物需要建设，因此对地基处理问题作进一步的研究，为工程建设提供更加经济节约、安全可靠的理论依据。

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