1、浅析强夯法应用摘要:本文在在介绍了强夯法基本概念的基础上,结合工程实例对强夯技术进行了阐述。 关键词:强夯法; 加固机理; 工程应用 中图分类号:F470.1 文献标识码:A 引言: 强夯技术起源于法国,1969 年首次用于法国戛纳。我国 1978 年在塘沽新港首次试用后得到很快发展。强夯法多年来广泛应用在建筑、水利、交通、港口和石化工程等多种工程的地基加固上。它和其它地基加固方法一样,受到地基土的类别及工程特性等多种因素的影响。对非饱和土,一般强夯的效果都比较好。因为在这种土体上用强夯法只要是起压密作用,加固效果相对比较明显。三十几年来,国内外的工程实践证明,强夯技术是一种经济、便捷、可靠的
2、地基加固方法。 1 强夯法 强夯法又叫动力固结法( Dynamic Consolidation Method)或动力压实法(Dynamic Compaction Method),它是反复将很重的锤(一般为 840t)提到一定高度(一般为 8 30m, 最大可达 40m)后使其自由落下,给地基以冲击和振动能量, 从而提高地基土的强度,减小压缩性。 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。它不仅能提高地基的强度并降低其压缩性,而且还能改善其抵抗震动液化的能力和消除土的湿
3、陷性。对饱和黏性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用,使土粒重新排列从而降低其压缩性,强夯法是我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。 强夯施工方法具有施工机具简单,施工方便,加固地基效果显著,适用范围广泛,能缩短工期和降低工程造价等优点。强夯法在开始时仅用于加固砂性土和碎石土地基,经过几十年的应用与发展,通过改进施工方法和改善地基土的排水条件,强夯法逐渐适用于加固从砾石到黏性土的各类地基。在我国强夯法用来加固碎石土、砂土、黏性土、杂填土及湿陷性黄土等地基土。 强夯法处理地基效果主要取决于方案的设计,强夯方案设计的合理就能达到预期的效果,相反,不仅事倍功半,而且有可能破坏地基,强夯方案设
4、计主要根据场地的工程地质条件和要求的提高承载力和改善均匀性的预期效果,合理的选择夯击能夯锤面积,恰当地确定夯与及夯击数及施工条件。 2 工程应用 2.1 工程概况 某小区建筑场地基本以丘陵和谷地为主, 总体地势南高北低, 地形起伏较大, 建设用地面积约 85000m2, 拟建筑物 719 层, 框剪结构, 筏板基础。场地在深度 30.0m 范围内,地层主要由杂填土、粉土、角砾及基岩构成,其主要持力层为湿陷性粉土, 湿陷等级为级。 2.2 强夯处理目的: (1)对高层住宅楼全部或部分消除粉土的湿陷性,并满足规范要求,处理后的地基承载力特征值 fak=250kPa。 (2)对一层底商、 车库用房消
5、除基底以下 04.0m 粉土的湿陷性,处理后的地基承载力特征值 fak=180kPa。 (3)对场地及道路消除地面以下 04.0m 粉土的湿陷性, 改善场地土的工程特性。 2.3 工程试夯: 试夯位置选择在场地内一块 800 m2 的范围内 , 试夯施工前先对场地进行了浸水, 待含水量达到 10% 18% 后再进行试夯施工。 试夯参数见表 1, 夯前、 夯后数据对比见表 2。 通过试夯后检测, 强夯处理后完全消除深度 6.0m 范围内粉土层的湿陷性, 地基承载力达到 fak=200kPa 。 试夯结果表明, 采用强夯对该工程地基进行处理 , 其方法可行、 技术可靠。 2.4 强夯施工 2.4.
6、1 浅层增湿施工 对粉土层采取坑式浅层增湿作业后进行单击 3000KNm 夯击能强夯处理 。 采取开挖浸水坑注水的方法完成, 浸水坑平面位置梅花型布置, 间距为 2.0m3.0m, 深度 2.0m 4.0m 。 根据试夯成果暂定浸水时间12 天, 凉晒时间 810 天, 待含水量达到 10%18% 后进行强夯施工。2.4.2 强夯施工 土体含水量达到强夯施工要求后, 采用单击 3000KNm 夯击能对进行强夯处理,夯点布置为正方形。处理方法为二夯一平法,处理后消除6.0m 范围内粉土层的湿陷性。 2.4.3 碎石土强夯处理 根据各建筑物基底标高及强夯处理后粉土层标高回填碎石土,采用单击 300
7、0KNm 夯击能对回填碎石土进行强夯处理, 处理方法采用二夯一平法, 处理后碎石土的地基承载力达到 fak=250kPa 。 回填碎石土材料选用天然级配碎石土, 强夯施工前需将周边场地先进行回填强夯处理, 增强碎石土强夯土体周边的侧限后方能进行强夯施工, 提高碎石土强夯处理效果。 2.4.4 灰土碾压处理 采用回填碾压 37 灰土对下部地基进行隔水处理,处理厚度一般为0.5m, 处理宽度与下部碎石土垫层相同。 37 灰土采用分层碾压施工,每层压实系数不小于 0.96, 处理后基础底面地基承载力达到 fak=250kPa 。 2.4.5 技术检测 对强夯后粉土采用人工探井取样, 做室内土常规、
8、固结试验测定土的物理力学性质指标, 确定处理后粉土层的强度、 变形指标及湿陷性指标。 检测结果满足湿陷系数 s0.015 。 对强夯后碎石土采用 N63.5重型动力触探进行检测, 测定不同深度碎石土的动力触探击数, 判定处理后碎石土的均匀性及强度。 对碾压后的 37 灰土垫层采用灌砂法或环刀法测定灰土层的密度、最大干密度, 计算压实系数。 地基处理完成后在基底标高处做载荷试验。 载荷试验采用慢速维持荷载法, 加压采用千斤顶, 最大加荷量大于 500kPa 。 3 结语 由于强夯法具有加固效果佳、施工简便、施工成本低等优点,所以被广泛用于各种建筑地基处理中,有效的减少了地基的压缩性,提高地基的强度,满足建筑工程地基承载力要求,保证建筑工程建设正常进行。参考文献: 1 张庆国, 毕秀丽. 强夯法加固机理与应用 M. 济南: 山东科学技术出版社, 2 003. 2 徐至均, 张亦农. 强夯和强夯置换法加固地基M. 北京:机械工业出版社, 2 004. 3吴黎文.强夯法加固地基的应用J.福建地质,2005.