1、1强夯法在港区地基处理中的应用及质量控制摘要 强夯法具有适用范围广,设备简单,施工方便,经济高效等优点,在港区地基处理工程中得到了越来越广泛的应用,本文简要分析了强夯施工中常见质量问题及产生原因,并提出了一些质量预防控制措施。 中图分类号:U213 文献标识码: A 1 引言 强夯法又名动力固结法,它通过反复将重锤提升至一定的高度,使其自然下落,给地基以冲击和振动能量,从而提高地基的承载力,降低土的压缩性,改善地基性能。法国 Menard 技术公司首次应用强夯法对滨海填土进行了夯实,1978 年至 1979 年,我国首次在天津进行了强夯法试验研究。强夯法适用范围广,设备简单,施工期短,费用低,
2、在港区地基处理工程中得到了广泛应用。 2 强夯加固机理 工程实践表明,强夯法是一种有效的地基加固措施,对于强夯法加固机理,目前一般认为有三种形式,即动力夯实、动力固结和动力置换。2.1 动力夯实 采用强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力夯实的机理,即用冲击型动力荷载,使土体中的孔隙减小,土体变得密实,从而提高2地基土强度。非饱和土的夯实过程,就是土中气相(空气)被挤出的过程,其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。实际工程表明,在冲击动能作用下,地面会立即产生沉降,一般夯击一遍后,其夯坑深度可达 0.61.0m,夯坑底部形成一层超压密硬壳层,承载力可比夯前提高23 倍。非饱和土在中等夯
3、击能量 10002000 KNm 的作用下,主要是产生冲切变形,在加固深度范围内气相体积大大减少,最大可减少 60%。 2.2 动力固结 用强夯法处理细颗粒饱和土时,则是借助于动力固结的理论,即巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波,破坏了土体原有的结构,使土体局部发生液化并产生许多裂隙,增加了排水通道,使孔隙水顺利溢出,待超孔隙水压力消散后,土体固结。由于软土的触变性,强度得到提高。2.3 动力置换 动力置换可分为整式置换和桩式置换。整式置换是采用强夯将碎石整体挤入淤泥中,其作用机理类似于换土垫层。桩式置换是通过强夯将碎石填筑土体中,部分碎石桩(或墩)间隔地夯入软土中,形成桩式(或墩式)的碎石
4、墩(或桩) 。其作用机理类似于振冲法等形成的碎石桩,它主要是靠碎石内摩擦角和墩间土的侧限来维持桩体的平衡,并与墩间土起复合地基的作用。 3 强夯施工常见质量通病及产生原因 3.1 常见质量通病 1)放线定位测量不准确,夯点位置或起夯面高程超出允许偏差; 32)夯实过程中无法达到试夯时确定的下沉量控制指标,即最后两击下沉量超过控制指标; 3)强夯后,地基加固影响深度不足,加固效果不理想; 4)强夯后未按规定进行地基承载力检验,检验时未达到规定间隔时间,检测面深度未达到规范要求。 3.2 产生原因分析 1)测量人员责任心不强,观测、记录不认真,测量仪器未按规定检定; 2)在饱和淤泥、淤泥质土或粉土
5、中强夯时产生液化流动现象;施工区域地下水位过高或地基土含水量过大,强夯时产生侧向挤出现象;3)土质不匀,下部存在砂卵石夹层,部分夯击能被吸收;遇地下障碍物孤石或不成片的砂砾石;选用锤重、落距或夯击遍数、击数不够,夯击能过小;或选用夯击能过大,地基土产生流动,隆起量增大,造成土体破坏,下部没有压密;夯击点过密,在浅处叠加而形成硬层,影响夯击能向深部传递;两遍之间间隔时间不够,或未间隔,土层内超孔隙水压力未消散,影响夯实强度的提高。 4)有关人员对规范认识不足。 4 强夯施工质量控制措施 1)设置测量控制网,建立现场坐标平面控制点和高程控制点; 2)根据初步确定的强夯参数,提出强夯方案,进行现场试
6、夯,按规范要求对试夯场地进行检测,并与夯前测试数据进行对比,根据试夯效4果最终确定工程采用的各项强夯参数; 3)高水位地基强夯时,地下水位以上必须保持 3.5m 以上的覆盖层厚度,当不满足这一条件时,应铺填一定厚度的松散性材料或采取降水措施; 4)开夯前应检查夯锤质量和落距,以确保单击夯击能量符合设计要求; 5)夯击遍数应满足设计要求,两遍夯击之间间歇时间应满足规范要求; 6)在每一遍夯击前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差或漏夯应及时纠正; 7)按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量,作为质量控制的重要依据; 8)检查各项测试数据和施工记录,不符合设计要求时应补夯或
7、采取其他有效措施; 9)强夯地基施工结束后,应按设计要求和检验标准,采用原位测试方法,对地基有效加固深度、土的强度、变形参数和地基承载力等进行评价。 5 结语 强夯施工具有适用范围广,加固效果好,工效高,费用低等诸多优点,在港区陆域地基处理中得到了普遍应用。只要对强夯施工中容易出现的质量问题制定有效的预防控制措施,并有科学合理的施工方案,施工质量应该不难保证。 5参考文献: 左名麒,朱树森. 强夯法地基加固.北京,中国铁道出版社,1990 费香泽,王钊,周正兵.强夯加固深度的试验研究.四川大学学报(工程科学版) ,2002,34(4) 周健,张思锋,贾敏才,王冠英.强夯理论的研究现状及最新技术进展.地下空间与工程学报,2006,2(3) 强夯地基处理技术规程,中国计划出版社