探究強夯法地基處理的設計及其檢測

廣東省有色金屬工業建筑工程質量檢測站 廣州 510000

摘要：強夯法是指為了提高地基的承載力，使用重錘從一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結的方法。同時也成為動力固結法。所采用的起吊設備一般為10～25噸的重錘。在10～25米的高空十重錘自由下落，依靠其強大的沖擊波作用將土層夯實。本文將對強夯法地基處理設計、檢測進行詳細的介紹，并對各種土地夯實后的檢測方法進行了詳細的論述。并依此確定建筑規模及建筑類型。

關鍵詞：地基處理；強夯法；檢測；設計

1.引言

目前，強夯法地基處理的設計主要包括兩個方面的內容：一是強夯置換法設計，二是強夯法設計。而對這兩種方法的使用則根據具體情況而定。強夯法依靠強大的沖擊和振動能量使得地基土層中出現很大的沖擊波和的動應力，從根本上提高了土層的強韌度、并充分降低其壓縮性、達到了改善土層的振動液化條件、以及消除濕陷性土層的濕陷性等不足。從而提高土層的均勻強度。多次實踐施工證明，強夯法地基處理不僅適用于處理碎石土、砂泥土、飽和度較低的粉土以及粘性土、濕陷性黃土。還適合雜填土以及素填土等土層類型的地基。在施工的過程中也要根據土層類型采取不同的設計方法。對于高飽和度的粉土與粘性土等地基，一般采用將石塊、碎石、較大顆粒物等雜物填回夯坑的方法進行設計。在將這些物體進行強夯置換的時候，應從多方面測試其可行性。確保地基穩定以及工程的質量高度。在對地基進行強夯施工之前。應在施工現場或附近具有代表性的場地上選取幾個試驗地，并檢測其地質的復雜程度。并確定建筑類型以及建筑規模。

2.強夯設計

2.1夯實強度及頻率

在強夯的單位夯擊能量時，應充分的根據地基土層類型、地質結構類型以及土層荷載大小和要求處理的深度等眾多因素進行綜合考慮，并通過現場的具體情況而定。在對地基進行強夯法施工時，夯點的夯擊次數，應該按照現場試夯所得到的夯擊次數和夯沉量關系曲線確定，與此同時還應滿足以下條件：首先，最后兩擊的平均夯沉量應不大于60mm。其次，單擊夯擊能量最大不超過100mm。最后，應注意在夯坑周圍地面不應發生過大的隆起，并且不能因夯坑過深而影響起錘。在夯擊時夯擊次數應根據地基土層的性質確定，一般來說，夯擊次數可為2～4遍，并且在最后時刻往往再以低能量普夯2遍，其目的是對松動的表層土進行夯實。一般情況下對于滲透性比較弱的粒土，必要時夯擊次數可酌情增加。應該注意的是在兩遍的夯擊之間應有一定的時間間隔。間隔時間則決定于土層中水分蒸發的程度、土層間隙。當缺少實際參考資料時，還可依照土層的滲透性確定。按照測試結果，對于滲透性較差的粘性土地基的間隔時間應控制在2～4周內，而對于滲透性較好的地基土可進行持續性夯擊。

2.2夯點的確定

在夯擊過程中對于夯擊點位置的確定要根據建筑結構類型確定，并采用等邊三角形、正方形進行布置。在此過程中，第二次夯擊點的間距可取與第一次相同，也可適當減小。在處理深度較大或者夯實能量較大的工程時，第一遍的夯實點間距應適當增大。強夯處理的范圍也應大于建筑物本身的基礎范圍。各個位置超出基礎處緣的長度應設計為深度的一半以上。并不應小于3m。再根據初步確定的強夯參數的基礎之上設計出強夯測試方案，并現場進行強度測試。確保其可用。還應根據不同地質條件的土層，等待夯結束幾周后，再次對試夯場地進行測試，并將測試結果與夯前測試數據進行詳細對比，測試強夯效果，并作出相應記錄，從而確定工程將要采用的各項強夯參數。

2.3地層土含水量

根據相關的現行規定，當出現施工現場地表層土軟弱或地下水位較高的情況、或夯坑底積水影響施工正常運作時，須采用人工降低地下水位的方法，具體做法便是使用人力將坑內的積水排除，或者鋪填一定厚度的松散性材料，從而使得地下水位低于坑底面以下2m。避免影響施工。另一方面，地基土層含水量對強夯的影響及其很大，尤其是在雨季工期緊的情況下表現的尤為明顯。充分體現在強夯夯擊次數增多，夯坑加深，收錘困難，甚至施工效率低之上。在這種情況下強夯效果特別差，將大大的影響施工的質量，延長工期，造成工程造價的增加。甚至經過檢測夯后地層比夯前還要差。在這種情況下，必須采用人工排水的方法，通過開挖積水坑或積水井的方法將積水排干，再進行強夯施工。從而提高強夯效率。通過這種排水的方法，強夯加固效果和效率明顯得到改善。

2.4強夯置換設計法

強夯置換處理范圍以及試夯方案的確定一般步驟與普通強夯法無異。但在現場施工時則要根據具體情況而定。一般情況下，在夯后檢測項目中普通強夯法主要側重于現場載荷試驗，目的是檢測地基承載力和變形模量外。應采用超重型或重型動力觸探的方法進行夯實。但強夯置換法的側重點主要在于檢查置換墩著底情況以及承載力與密度隨深度的變化情況。在這種夯實設計中，地質雷達也可以用來檢測置換墩的深度、直徑等參數。甚至在條件許可時可在現場進行開挖，并在視覺上對置換墩著底情況以及置換墩形狀、尺寸等進行相應的檢查。在檢查無誤的情況下應在墩頂鋪設一層厚度不小于60cm的壓實墊層，確保其穩定性與安全性，墊層材料最好與墩體相同粒。而在對軟弱粘性土地基的夯實時應只考慮墩體強韌度，忽略墩間土的作用大大的增加其承載力特征值。并通過現場單墩平板荷載試驗進行檢測。

3.強夯施工

在對地基進行強夯時，重錘一般情況下可取100～200kN。重錘底面設計形式可采用圓形或矩形。錘底面積適當增大，并按土的性質進行區分，錘底靜壓力值一般設定為20～40kPa，在施工過程中對于細顆粒土錘底靜壓力一般取小值。對錘底設計時底面應該對稱設若干個排氣孔，孔徑適宜設計為200～300mm。另一方面強夯施工還應采用帶自動脫鉤裝置的起重機甚至其它專用設備。保證重錘的自由下落和起降，在采用履帶式起重機時宜在起重機臂桿末尾設置輔助力架，利用杠桿的原理節省能量。在起降過程中還要采取其它安全措施，放置在起飛過程中重錘跌落或者落錘時機架傾覆。避免造成人員的傷亡。在雨天施工時一般會遇到水位較高的情況。應對場地積水應及時排除。確保施工正常進行。

4.強夯質量檢測

4.1常見的檢測方法

由于強夯法地基性質存在很大的差異，并且沒有相關的指標對其詳細定義，也沒有相應的經驗公式作為指導，因此，在的地基檢測中，一般可根據兩個步驟進行：首先，率先進行平板載荷試驗、室內土工試驗、圓錐動力觸探以及圓錐動力觸探等原位檢測方式的對比試驗，在此對比的基礎之上建立檢測對象的壓縮性、周期性、承載力及其他相應指標，充分利用得出的這些指標與原位檢測指標之間的相互關系。其次，利用這種相關的關系，并根據現場施工的具體情況給出具體的指標。從而判斷出地基的承載力和壓縮性及其他力學性質。為后期的夯實施工奠定基礎。

4.2強夯地基檢測體系的應用

隨著強夯法的普及和廣泛的應用。在此基礎之上的相關新技術也應用而生。并逐漸形成了以原位測試為主要內容的強夯地基檢測體系，一般意義上的強夯地基檢測體系指先采用載荷試驗獲得表層的地基得承載力和變形模量，繼而采用連續的圓錐動力觸探，由此得到地層密實度的方法。同時輔以少量的靜載試驗、鉆探取樣分析和標貫試驗等對其強夯，該方法已逐步成熟，被廣泛的應用到地基的夯實檢測中。

結束語

綜上所述，對地基強夯質量進行檢測的幾種方法都具有一定的優缺點，這迫切需要我們取長補短，并結合各檢測方法的特點來完善強夯法地基處理檢測方法，從而有效的提高強夯法的地基加固效果。還希望更多相關領域的專業人士投身到該項研究中，為我國現代化建設事業的發展貢獻力量。

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