強(qiáng)夯法處理軟基施工方法

強(qiáng)夯法處理軟基施工方法一、強(qiáng)夯法概述強(qiáng)夯法又稱為動(dòng)力固結(jié)法或動(dòng)力壓實(shí)法。這種方法是反復(fù)將重錘(一般為10～40t)提到高處使其自由落下(一般落距為10～40m)夯擊地基，從而使地基的強(qiáng)度提高、壓縮性得到降低的方法。強(qiáng)夯法由于具有加固效果好、適用土類廣、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、節(jié)省勞力、施工期短、節(jié)約材料、施工文明和施工費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，很快就傳播到世界各地。強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、粉土、粘性土、雜填土和素填土等地基，它不僅能提高地基的強(qiáng)度、降低其壓縮性、還能改善其抗振動(dòng)液化的能力和消除土的濕陷性，所以還常用于處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基等。強(qiáng)夯法對(duì)于飽和度較高的粘性土，一般來說處理效果不顯著，尤其是淤泥和淤泥質(zhì)土地基，處理效果更差。因此對(duì)于淤泥質(zhì)土地基應(yīng)謹(jǐn)慎選用或采取其他方法。目前，強(qiáng)夯法已在工民建、倉庫、機(jī)場(chǎng)跑道、鐵路和公路路基、港口等得到廣泛應(yīng)用，已成為最常用的軟基處理方法之一。二、強(qiáng)夯法的適用條件強(qiáng)夯法同其它軟土地基處理技術(shù)一樣，也有其一定的適用范圍和特殊要求。從國內(nèi)外工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看，強(qiáng)夯法加固軟土地基的一個(gè)關(guān)鍵性問題就是土的粒徑、土層特性及其含水量。一般認(rèn)為強(qiáng)夯法目前除了對(duì)厚層淤泥質(zhì)和淤泥不適用外，對(duì)某些類型的軟土強(qiáng)夯效果還是比較好的。從土的性質(zhì)分析，軟土強(qiáng)夯效果決定于地基土的含水量、粒徑級(jí)配及孔隙比的大小。此外，軟土的土層特性也很重要。我國工程技術(shù)人員根據(jù)多年的工程經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為對(duì)含水量大于60％、孔隙比大于1.5、粒徑小于0.005mm粘粒占30％以上的飽和軟粘土不宜采用強(qiáng)夯法。國外，一些國家認(rèn)為粘土粒徑小于0.002mm不能用強(qiáng)夯法處理。第十屆土力學(xué)及基礎(chǔ)工程會(huì)議認(rèn)為土中小于0.035mm的顆粒占25％～35％時(shí)不適宜采用強(qiáng)夯法處理；德國有學(xué)者認(rèn)為顆粒直徑小于0.002mm占10％～15％時(shí)，采用強(qiáng)夯法要慎重，如果采用，夯擊的間隙時(shí)間要加長(zhǎng)。中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79)規(guī)定：強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、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，當(dāng)采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進(jìn)行強(qiáng)夯置換時(shí)，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。采用強(qiáng)夯法處理軟土地基，其加固效果決定于地基土的滲透性，所以必須創(chuàng)造排水通道。因此在強(qiáng)夯時(shí)，為了取得更好的效果，根據(jù)軟土的物理力學(xué)性質(zhì)，可以采用綜合加固方法進(jìn)行，但是此種方法費(fèi)用較高，對(duì)路基大面積采用得不償失。1.強(qiáng)夯加袋裝砂井(或塑料排水板法)，以加速飽和軟粘土的排水固結(jié)；2.強(qiáng)夯擠淤加固法。對(duì)于厚度不太大的淤泥層，采用拋填塊石或礦渣等材料后再夯實(shí)，使大石塊強(qiáng)迫落到底層硬土上，同時(shí)將大部分淤泥擠出，這是一種強(qiáng)夯置換法。3.在飽和軟粘土上加鋪0.5～2m厚的墊層(可用礦渣、鋼渣、碎石或山皮土等)，在高能量夯擊作用下，使墊層與軟土層發(fā)生機(jī)械混合，改變軟土的性質(zhì)，提高地基土的承載力。三、強(qiáng)夯法的施工1.施工要點(diǎn)⑴試夯強(qiáng)夯開始正式施工前，應(yīng)根據(jù)初步確定的參數(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)有代表性的地方試夯，與夯前測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果，確定工程采用的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)。若不符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。在進(jìn)行試夯時(shí)也可以采用不同的設(shè)計(jì)參數(shù)方案進(jìn)行優(yōu)選。⑵鋪設(shè)墊層或降低地下水位當(dāng)遇到地下水位較高，地表有水時(shí)，可先將地表水排出，在表層鋪設(shè)0.5～2m厚的松散性材料或降低地下水位，以利于設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)。施工前，應(yīng)認(rèn)真查明強(qiáng)夯范圍內(nèi)地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置，盡量避開在其上進(jìn)行施工，必要時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施。⑶強(qiáng)夯的施工強(qiáng)夯的施工可按下列步驟進(jìn)行：①在整平后的場(chǎng)地上標(biāo)出第一遍夯擊點(diǎn)的位置，并量測(cè)場(chǎng)地的標(biāo)高；②起重機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯擊點(diǎn)位置；③測(cè)量夯點(diǎn)錘頂高程；④將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤下落后，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坑底整平；⑤重復(fù)上述步驟(4)，按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；⑥換夯點(diǎn)，重復(fù)上述步驟(2)～(5)，直至完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊；⑦用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高程；⑧在規(guī)定的間隔時(shí)間后，按上述步驟完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將表層松土夯實(shí)并測(cè)量場(chǎng)地高程。強(qiáng)夯法的順序應(yīng)該是先深后淺，即先加固深層土，再加固中層土，最后加固表層土。2.施工質(zhì)量控制施工質(zhì)量控制按以下要求進(jìn)行：⑴強(qiáng)夯的施工應(yīng)設(shè)專職質(zhì)量檢驗(yàn)人員，施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守施工步驟，并事先對(duì)夯錘的重量及尺寸、吊機(jī)的機(jī)械性能等進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，并認(rèn)真進(jìn)行記錄；⑵對(duì)夯點(diǎn)放線進(jìn)行嚴(yán)格的復(fù)核，其偏差應(yīng)小于5cm；⑶應(yīng)嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖的次序進(jìn)行強(qiáng)夯，不得漏夯；吊機(jī)就位應(yīng)按次序，并有利于多臺(tái)吊機(jī)同時(shí)施工。吊機(jī)就位后測(cè)量夯前錘頂高程，并作好記錄；⑷認(rèn)真作好現(xiàn)場(chǎng)記錄，應(yīng)對(duì)每一夯點(diǎn)的夯擊能、夯擊次數(shù)、每次夯擊的沉降量進(jìn)行詳細(xì)的記錄；⑸施工時(shí)應(yīng)控制最后兩錘的平均下沉量，第1、2遍不大于8cm，第3、4、5遍應(yīng)不大于5cm，如最后兩錘的平均下沉數(shù)超過上述規(guī)定值，應(yīng)再增加錘數(shù)使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；⑹夯擊時(shí)應(yīng)注意安全，為防止飛石傷人，吊車駕駛室應(yīng)加設(shè)防護(hù)罩，其他人員應(yīng)在10m以外并戴好安全帽，嚴(yán)禁在吊臂前站立。3.強(qiáng)夯的振動(dòng)強(qiáng)夯施工過程中，在夯錘落地的瞬間，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變成沖擊波，從夯點(diǎn)以波的形式向外傳播，并引起地表震動(dòng)，對(duì)附近的建筑物產(chǎn)生影響。太原工業(yè)大學(xué)根據(jù)十幾項(xiàng)工程的強(qiáng)夯振動(dòng)測(cè)試結(jié)果(夯擊能由680～6250kN.m)及對(duì)十幾項(xiàng)工程的檢測(cè)結(jié)果，得出距夯擊點(diǎn)的最小安全距離為15m。為了保證附近建筑物的安全，必要時(shí)可采用挖隔振溝的方法，減小對(duì)建筑物的影響。隔振溝一般有主動(dòng)隔振和被動(dòng)隔振兩類。主動(dòng)隔振(在振源處隔離)采用靠近或圍繞振源的溝，以減小從振源向外輻射的能量；被動(dòng)隔振是靠近要減振的對(duì)象旁挖溝。㈣質(zhì)量檢驗(yàn)1.檢驗(yàn)方法強(qiáng)夯施工結(jié)束后應(yīng)間隔一定時(shí)間才能對(duì)地基加固質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于碎石土和砂土地基，其間隔時(shí)間可取1～2周；對(duì)于低飽和度的粉土和粘性土地基可取3～4周。質(zhì)量檢驗(yàn)方法可根據(jù)土性選用原位測(cè)試和室內(nèi)土質(zhì)試驗(yàn)。對(duì)于重要工程應(yīng)增加檢驗(yàn)項(xiàng)目，也可做現(xiàn)場(chǎng)大型荷載試驗(yàn)。質(zhì)量檢驗(yàn)的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地復(fù)雜程度和建筑物的重要性確定。對(duì)于簡(jiǎn)單場(chǎng)地上的一般建筑物，每個(gè)建筑物地基的檢驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)不少于3處；對(duì)于復(fù)雜場(chǎng)地或重要部位應(yīng)增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。檢驗(yàn)深度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)處理的深度。2.現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)⑴觸探法包括靜力觸探和動(dòng)力觸探。①靜力觸探。有單橋探頭和雙橋探頭，用以查明加固后土在水平方向和垂直方向的變化，確定加固后地基土承載力和變形模量。②動(dòng)力觸探。常用的有四種類型，其適用范圍為：a.輕型動(dòng)力觸探。常用于貫入深度小于4m的一般粘性土和粘性素填土；b.重型動(dòng)力觸探。用于砂土和碎石土；c.超重型動(dòng)力觸探。用于加固后密實(shí)的碎石或埋深較大、厚度較大的碎石土；d.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。用于砂土或粘性土，并用以檢驗(yàn)加固后液化消除情況。⑵載荷試驗(yàn)適用于重要建筑物。復(fù)合地基荷載試驗(yàn)用于強(qiáng)夯置換后塊(碎)石墩和夯填土形成的復(fù)合地基，這種荷載試驗(yàn)面積大，耗資較多。⑶旁壓試驗(yàn)有預(yù)鉆式旁壓試驗(yàn)和自鉆式旁壓試驗(yàn)。預(yù)鉆式適用于可塑以上的粘性土、粉土、中密以上的砂土、碎石土。自鉆式適用于粘性土、粉土、砂土和飽和土。⑷十字板剪切試驗(yàn)對(duì)于不宜取得原狀土的飽和粘性土可用十字板剪切試驗(yàn)，以求得試驗(yàn)深度處的不排水抗剪強(qiáng)度。⑸波速試驗(yàn)法主要用于測(cè)定加固后土的動(dòng)力參數(shù)，以及通過加固前后波速對(duì)比看加固效果。3.室內(nèi)試驗(yàn)⑴粘性土天然重度、天然