强夯法处理填土地基的应用

强夯法处理填土地基的应用摘要：介绍某住宅区采用强夯处理地基的设计、施工、检测与效果评价。关键词：强夯法、砂土地基、设计、施工检测、效果评价强夯法地基处理具有工程效果好，工期短、造价低等显著优点，经处理后的地基是一均匀地基，可有效防止地基不均匀沉降造成的危害。其特点是可以提高土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的振动液化条件和消除湿陷性黄土的湿陷性。强夯法施工的关键是把握施加的最佳能量及能量施加的时机。工程概况广州花都区赤坭镇某住宅区占地面积约45000m2。采用强夯法处理地基，设计要求经处理后地基的承载力不小于150kN/m2。其主要地质情况如下：①填土层：填土厚度5～6m不等，主要为砂质粘土；②粘土：层厚约5m，棕红色，稍湿，土质均匀，韧性较好；③残积砂质粘性土：层厚约10m，灰黄色为主，局部为棕红色，硬塑，饱和，由花岗岩风化残积而成，成分以粘粉粒为主。强夯地基处理设计2.1有效加固深度根据本工程地质条件，按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)进行预估：表2-1强夯法的有效加固深度单位：m单击夯击能（）碎石、砂土等粉土、粘性土、湿湿陷性黄土土等10005.0～6.004.0～5.0020006.0～7.005.0～6.0030007.0～8.006.0～7.0040008.0～9.007.0～8.0050009.0～9.558.0～8.5560009.5～10..08.5～9.00注：强夯法的有效加固深度从起夯面算起。2.2单击夯击能=锤重×落距。本工程主要处理的是砂质粘土，根据需加固土层的厚度确定所需单击夯击能，加固处理深度约6.0m。由表2-1可确定，点夯夯击能取1500～2000。在施工中，采用小锤大落距效果较好，大落距能获得较大的接地速度，将能量的大部分有效地传到地下深处。本工程采用15t重锤，落距为10～15m。2.3根据本工程的土质情况，夯击遍数采用3遍，最后一遍为低能量“搭夯”，将松动的表层土夯实。2.4夯击次数，应根据现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足以下条件：①最后两击的平均夯沉量不大于100mm；②夯坑周围地面不应发生过大的隆起；③不因夯坑过深而发生起锤困难。在本工程中，夯击遍数和击数确定如下表：表2-2强夯遍数与击数参数表夯击遍次区域第一遍第二遍第三遍击数能量击数能量击数能量处理深度6.00m4150062000210002.5间隙时间为相邻两遍夯击的时间间隔，等夯击后的孔隙水压力消散后再进行下一遍夯击，砂性土的孔隙水压力峰值出现在夯完后的瞬间，消散只要3～4分钟，间隙时间性很短，可以连续夯击，本工程土渗透性较好，间隔时间为5天。2.6本工程夯点采用梅花形布置，夯距采用5.00m×4.33m，第二遍夯点布置在第一遍夯点中间，第三遍满夯。搭夯面积为1/4夯锤的面积，夯点布置如图2-1。图2-1夯点平面布置图强夯施工3.1强夯施工流程如图3-1所示进行试夯，确定施工参数进行试夯，确定施工参数确定各夯点施工次序和起重机移位路线夯击，达到要求的遍数选点抽查检验强夯加固效果如能满足设计要求，按交工要求进行验收，否则进行补夯或另行加固测量放线图3-1强夯施工流程图3.2强夯施工工艺（1）测量放线在整平后的场地上标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程。（2）就位起重机就位，使夯锤中心对准夯点位置。（3）测量夯前锤顶高程。（4）提锤、落锤将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程。重复（2）～（4）步骤，按规定击数完成第一遍全部夯点的夯击。（5）在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成两遍夯击遍数，第三遍用低能量满夯，并测量夯后场地高程。3.3强夯施工要点（1）强夯施工前，应根据初步确定的强夯参数，在现场有代表性的场地上进行试夯，并通过测试，与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，以便最后确定工程采用的各项强夯参数。若不符合设计要求，则应改变设计参数。在进行试夯时，也可采用不同设计参数的方案，进行比较，择优选用。（2）施工设备进场后，首先要将场地平整，排干场地积水，填土为素填土或砂，填土比设计地面标高少1m。然后根据夯点布置图放出夯击点的中心线，并用白灰按照锤底形状和尺寸标出轮廓线，要求清晰、准确，便于找正锤位。以后每夯击一遍场地平整后再放一次线。施工中由于意外原因，白灰线不清晰时必须补放线，以免引起错夯、重夯或漏夯事故。每个夯点都要编号、记录。（3）夯击时，第一次提锤都要达到设计要求的高度。当锤即将提升到预定高度时，应稍停一下，使锤不摆动，然后再继续提升，直至脱钩落下。为保证每次夯击时的落锤平稳，一定要控制好锤在高空中的锤位。如果夯锤落在坑内有倾斜，倾角超过30°时，要用土将夯坑填平，方能进行下一次夯击，否则会影响加固效果。对每个夯点的每一击，都要记录其平均下沉量，当夯击坑和夯击过的场地由于地下水上升或下雨及其它原因而积水时，要及时采取排水措施，并且需要晾干一段时间，才能将坑填平，以免形成橡皮土。（4）每夯击一遍后，用新土或周围土将夯击坑填平，测出本遍夯后的场地平均标高，再进行下一遍夯击。第三遍是低能量的搭夯，采用锤印相切的方法施工。夯后应准确测定场地的平均标高，其最终沉降量是反映强夯加固效果的一个重要指标。（5）强夯施工时，应对每一夯击点的夯击能量、夯击次数和每次夯沉量等做好现场记录。（6）必须严格按设计图纸的强夯技术要求施工。若由于现场土质不匀或其他原因，以致达不到要求或需要改变施工参数时，要及时同设计院协商，采取改进措施。（7）如现场含水量高，夯击中出现夯沉量控制不住，或夯坑周围有隆起现象，应停夯待孔隙水压力消散后，在原点再次夯击。（8）加固效果检验采用标准贯入试验和静力触探试验。（9）强夯结束后，用推土机刮平现场。3.4强夯施工安全措施强夯施工中有较强的振动影响，应特别注意安全施工，一般可采用下述措施：（1）正式施工前，技术负责人要进行安全技术交底。施工人员必须分工明确，各司其职。为了安全施工，参加强夯施工的全体人员必须严格执行本工种的有关安全操作规程和适应强夯工艺特点的有关补充规定。（2）起重机不得超负荷，应经常检查起重机的状况，加强保养和维修。为防止夯击时地面石子飞起打坏起重机，驾驶室的挡风玻璃及回转大齿轮前应增设防护网和防尘罩等。施工现场应准备枕木，以便起重机因不均匀下沉、歪斜时垫用。（3）施工中，应经常对夯锤、脱钩装置、起重机臂杆和起重索具等进行检查，发现问题必须采取措施，方可继续施工。（4）起重指挥人员的指挥信号要明确，起重机司机应按信号进行操作。施工现场周围必须有明显的隔离标志。（5）从夯锤升起到夯锤落下整个过程中，除起重机司机外，其他施工人员必须头戴安全帽，并离开夯点至少10m，严禁在起重机的正前方或吊臂下站立。（6）强夯施工时应通知邻近的有关单位，注意观测现场周围已有建筑的状态。加强监测，发现问题及时处理，以防意外事故的发生。强夯质量检测在施工过程中采用轻便动力触探以施工质量进行控制，不符合设计要求时应补夯和采取其它有效措施。强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基质量进行检验。对于碎石土和砂土地基，其间隔可取1～2周；低饱和度的粉土和粘性土地基可取2～4周。质量检验的方法，宜根据土性选用原位测试和室内土工试验。对于一般工程应采取两种或两种以上的方法进行检验；对于重要工程项目应增加检验项目，也可做现场大压板载荷试验。质量检验的数量，应根据场地复杂和建筑的重要性确定。对于简单场地上的一般建筑物，每个建筑物地基的检验点不应少于3处；对于复杂场地或重要建筑物地基应增加检验点数。检验深度应不小于设计处理的深度。应用效果的评价根据施工后平板荷载试验成果，检测点的P～S曲线和S～lgt曲线见附图，强夯后的各幢地基土承载力特征值达到设计要求的150kN。可见，采用强