探討強夯法地基處理技術的應用實例

蘇　暢

摘要：本文通過對廣東某地區廠房項目的工程實踐經驗，闡述了強夯法地基處理技術在建筑工程領域中得到了有效應用，并取得了顯著的成效。

關鍵詞：強夯法；能級；地基處理；點夯

強夯法是法國Menard技術公司于1969年首創的一種地基加固方法，它通過一般10～40t的重錘和10—40m的落距，對地基土施加很大的沖擊能，在地基土中所出現的沖擊波和動應力，可提高地基土的強度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性軟土等。同時，夯擊能還可提高土層的均勻程度，減少將來可能出現的差異沉降。

鑒于地基強夯屬專業性較強的施工項目，以下將針對廣東地區某個項目來闡述關于強夯法地基處理技術的應用。

一、項目技術要求

該項目是廣東某新建廠區項目，各棟廠房的基礎形式大部分采用地基處理+天然基礎，場區內實施大面積分級強夯法加固處理，能級分為8000KN，M、12000KN，M、18000KN，M等各個等級，地基處理后各棟建(構)筑物采用天然基礎，包括有條形基礎、錐形獨立基礎等。

各個能級強夯后的地基承載力要求：8000KN，M、12000KN，M強夯后各區地基承載力標準值>250kPa，18000KN，M強夯后各區地基承載力標準值／>300kPa。

各個能級強夯面積：8000kN·m能級處理面積為82930平方米；12000k N-m能級處理面積為254790平方米；18000kN·m能級處理面積為40840平方米。

二、項目施工參數確定

強夯施工參數的確定依據是本工程場地的地質條件即廠區內的土質情況和具體工程要求來確定，主要參數有：單點夯擊能、最佳夯擊能與夯擊邊數、夯擊間隔時間、夯點布置及夯距等。

1、8000kN·m強夯區域處理區回填層厚度較小，基巖埋藏較淺，故采用8000kN·m能級進行強夯擠密加固處理，分5遍進行。第1、2遍為點夯，夯擊能為8000kN·m，點夯間距8，000m。第3遍為點夯，夯擊能為3000kN·m，點夯間距8，000m；最后采用1000kN·m夯擊能滿夯2遍，每夯點夯擊3擊，要求夯錘地面積彼此搭接1／3。

2、12000kN·m強夯處理區域大部分是海域，回填層厚度大且不均勻，回填土層下存在較大厚度的淤泥質粉質粘土層，且基巖埋藏較深，故采用12000k，N m能級強夯處理。強夯處理分5遍進行。第l、2遍為夯擊能為12000kNm點夯，要求錘直徑2，8m，點夯間距9.000m,第3遍為點夯，夯擊能為8000kN·m，點夯間距9.000m，呈正方形布置；最后采用3000 kN·m、1000 kN·m夯擊能備滿夯1遍，每夯點夯擊3擊，要求夯錘底面積彼此搭接1／3。

3、18000kN·m強夯處理區域是陸域，回填層厚度大且不均勻，回填土層下局部存在較大厚度的淤泥質粉質粘土層，且基巖埋藏較深，故采用1 8000kN·m能級強夯處理。強夯處理分5遍進行。第1、2遍為夯擊能為18000kN·m點夯，要求錘直徑2.8m，點夯間距10.000m,第3遍為點夯，夯擊能為8000kN·m，點夯間距10，000m；最后采用3000 kN·m、1000 kN·m夯擊能各滿夯1遍，每夯點夯擊3擊，要求夯錘底面積彼此搭接1／3。

三、施工順序及施工機具的確定

1、施工順序

該工程強夯總處理面積約250000平方米，該施工方案考慮分南北兩個施工區組織施工，南區由北往南趕，北區由南往北趕，計劃投入20臺強夯機組進行分組施工，每天每臺機組完成夯擊面積約1200平方米，全過程控制在25個日歷天內完成整個場區的強夯地基處理。

2、施工機具

根據本工程的實際情況，擬投入6臺大噸位履帶式起重機、PC220挖機、推土機、壓路機各3臺、夯錘對砂陛土錘底面積為3至4平方米，粘性土為4至6平方米，夯錘數量約20個，與龍門架配套。

四、施工方法

1、施工準備：施工前，按照施工部署對各區進行土方開挖，挖掘機挖土方，自卸汽車運土、回填、堆放；原土底夯用推土機推掉耕植土、整平場地；強夯前，對業主提供的坐標點進行復測，同時測量地面標高，然后定位放線、布置夯點。

2、測量放樣：每一個施工區采用2臺DS-3水準儀和2臺J6經緯儀按施工圖要求確定強夯區域及點位布置，并在強夯范圍外設置坐標控制網點基樁，同時在其周圍合理布置水準點作為控制高程、地基沉降的依據。

強夯機和夯錘就位后，要對夯錘的落距進行測量，并采取措施，使其在夯擊過程中不被改變，保證每擊均達到設計單擊夯擊能，同時測量錘頂面標高。

3、試夯：在重錘夯擊施工前，應試夯，以確定夯錘重量、底面積和落距，以便確定最后下沉量及相應的最小夯擊遍數和總下沉量。

4、施工要點：

1)墊層的鋪設：在推土機場地平整之后，鋪設0.5至2m厚的碎石墊層，以利于夯擊時場地的排水，方便機械通行，并使夯擊能擴散。

2)強夯施工：當夯點定位后，在預定觀測地段中埋設好測壓(夯擊應力、孔隙水壓力)、測振(頻率、振幄、波速)、測變形(土中、地面)的設備后，即可按設計要求分批、分遍施工夯擊。

將夯錘起吊至預定高度后脫錘，夯擊地面，測量錘頂標高，計算單擊夯沉量，如此反復，當達到設計夯擊數后，將主機及夯錘移至下一個夯點，重復上述步驟，直至完成第一遍主夯點施工。

在點夯時，要對每一夯點的能量，夯擊次數，每次夯坑沉陷量、夯擊坑周圍土的隆起量以及埋設測點要進行量測和記錄，并注意夯擊振動的影響范圍和程度。點夯完成后按設計要求進行滿夯。

夯后用推土機推平夯坑并整平場地，測量夯后標高，布置第二遍主夯點，施工方法與第一遍施工方法相同。

第二遍主夯點完成后，用推土機推平夯坑并平整場地，其后將第三遍加固夯點位準確施測出來，然后滿夯施工，控制夯擊數、夯錘落距和夯印搭接情況。

底夯結束后，按各區的具體要求進行回填土及主夯作業，并做好各項施工記錄。

五、強夯工程質量保證措施

(1)強夯施工的錘重、錘底面積、落距、夯點布置、夯擊遍數、夯擊數、最后兩擊平均夯沉量、主夯后地面下沉量、終夯后地面下沉量均符合施工設計要求；

(2)強夯施工工藝符合設計要求；

(3)強夯地基允許偏差項目滿足下列要求：

(a)定位放線控制點位移<20mm；

(b)夯點放線與設計圖紙要求誤差<50mm

(c)夯擊點中心位移<150mm，同時控制夯錘就位誤差不得超過50mm

(d)頂面標高<+20ram

(e)表面平整度<30ram／2000ram。

(4)強夯各遍施工前，由專職測量員精確測量場地標高，為強夯地面平均下沉量和地面下沉量提供依據；

(5)技術人員在強夯施工前檢查核對夯錘的重量和底面積；

(6)夯錘的通氣孔在施工時保持暢通，如被堵塞，應立即疏通，以防止產生氣墊效應，影響強夯施工質量；

(7)落錘要保持平衡，如發現偏移或坑底傾斜，要重新就位并將坑底整平；

(8)強夯的夯坑要及時整平，防止水分消失而影響工程施工質量；

(9)強夯工程完工后，接受質檢人員按規定要求進行質量檢測。

六、總結

強夯法施工在該項目中得到了大力應用，總結出以下優點：施工效率高，地基處理質量好，降低廠房總造價成本，經濟效益好。綜合上述，通過對強夯法地基處理的探討學習，進一步了解到它不但能夠在市政道路項目中得到應用，而且在建筑工程中亦能發揮出顯著作用并存在很大的優勢，希望今后它在更多施工領域中能夠取得長足發展。