山东泗水 273200
摘要：近年来，在加固地基时通常会选择强夯法来进行，其利用重锤自由落体时所产生的能量对地基土形成较大的冲击波及动应力，从而使地基的强度提高，使土的压缩性降低，所高砂土的抗液化条件，消除黄土的湿陷性，使土层的均匀程度提高，提高地基的承载力及减少地基变形。而且其在多种类型的土质地基中都能取得良好的效果，所以在各类建筑工程的地基处理施工中得以广泛的应用。。本文对强夯法各个施工工艺环节和质量控制要点进行了较为详尽的分析探讨,可为强夯法在地基加固应用提供参考。
关键词：强夯;加固地基;建筑施工
1 有关强夯法概述
1.1 强夯法由来
强夯法处理地基是上世纪60年代末由法国梅纳德(Ménard)技术公司首先创用的。该方法是籍重锤从高处自由落下给地基土施以冲击力和振动,从而达到提高地基土的强度并降低其压缩性,还能改善其抗振动液化的能力和消除土的湿陷性。
1.2 强夯法施工优点
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粘性土的各类地基。在我国强夯法用来加固碎石土、砂土、粘性土、杂填土及湿陷性黄土等地基土。我公司在近些年的施工过程中,坚持积极开拓、大胆创新的思路,开发出具有创意性的强夯处理施工方法,在约300多万平方米的强夯法加固地基施工实践中,创造出省、市级科技进步奖项目,同时也开创了在华东软土地区强夯法加固地基施工的先例。
由于具备以上的优点,强夯法处理地基常被用于堆料场、仓库、车间、油罐、储仓、公路和铁路路基、机场跑道及码头、填海造地等工业与民用建筑项目中,而且其加固的工程项目范围逐步呈日益广泛的趋势。
2 强夯技术的特点
现今，在传统工艺的基础上，强夯施工开始走向多元化，且与其他的施工手段相比较，强夯技术具有以下一些特点：
2.1 适用土层范围和应用范围广泛；
2.2 有效加固深度，加固效果显著；
2.3 施工机具简单，工期短，节省材料，节省工程造价。美中不足的是施工时产生的振动和噪音，噪音扰民，振动可能在一定范围内对其他的建(构)筑物和建筑物内安装和使用的设备、仪表仪器等产生不利影响，这也是强夯法进一步发展的瓶颈。
总之，只要环境允许、土层条件适合，强夯法在某种程度上比其他机械的、化工的或力学的加固方法使用更为广泛和有效，是最具节能省地优势的技术措施。例如，使用强夯法处理碎石土、砂类土、非饱和粘性土等粗粒土地基，其承载能力可提高200％---500％，压缩性可降低20％～90％。随着经验的丰富以及施工方法的科学化、现代化，尤其是排水条件的改善，使用强夯法所处理的土类不断增加，甚至对海底、水下的软弱土层也可尝试通过特殊工艺进行强夯处理。
3 强夯法处理地基的一般技术要求与规定
3.1 夯点的平面布置
夯点的平面布置应根据建筑物的基底平面形状确定，常采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。对条形基础，采用点线插档法布置；对于大面积基础，采用正方形布置；对于桩基础，采用点夯发夯击，也可沿柱列线布置。每个基础或纵横墙交接处应设置对称夯点，故常采用三角形布置。
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3.2 夯点的间距布置
根据实际工程经验，一般情况下第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2．5～3．5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击点间距可适当减小。对于处理深度较深或单点夯击力较大的工程，第一遍夯点间距应适当加大，宜为5～9m；对土层较薄的砂土或回填土，第一遍夯点间距最大，以后每遍夯点间距可与第一遍相同，也可适当减小。
3.3 夯击遍数
可根据地基土的性质与夯击功能及有效加固深度确定，大多数工程一般情况下采用2～3遍，黏性土遍数可适当增加，最后再以低能量夯满两遍。一般情况对颗粒较粗、渗透性较强的地基土夯击遍数可少一些，对颗粒较细、渗透性较差的地基土夯击遍数可多一些。
3.4 每一夯点的击数
每遍每一夯点的夯击次数应通过现场确定，且其还应同时满足下列条件：1)一般情况为4-8击每点的夯击数应满足最后两击的平均夯沉量要求，即当单击夯击能小于4000kN?m时不应大于50mm；单击夯击能为4000～6000 kN?m时不应大于：l00mm；2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起；3)不应夯坑过深而发生起锤困难。
3.5 两遍夯击之间的时间间隔
间隔时间取决于土中超径孔隙水压力的消散时间，当缺少实测资料时，可根据低级土的渗透性确定，对于渗透性较差的粘性土地基，间隔时间不得少于三至四周，对于渗透性好的地基可连续夯击。
3.6 处理范围
强夯处理范围应大于建筑物基础的范围，每边超出基础外沿的宽度宜为处理深度的l／3至1／2，并不应小于3米。
4 强夯法加固地基在建筑施工应用
4.1 一般情况下夯锤重可取10-20t。其底面形式宜采用圆形。锤底面积宜按土的性质确定,锤底静压力值可取25-40kPa,对于细颗粒土锤底静压力宜取小值。锤的底面宜对称设若干个与其顶面贯通的排气孔,孔径可取250-300mm。
4.2 强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它专用设备。采用履带式起重机时,可在臂杆端部设置辅助门架,或采取其它安全措施,防止落锤时机架倾覆。
4.3 当地下水位较高,夯坑底积水影响施工时,宜采用人工降低地下水位或铺填一定厚度的松散性材料。夯坑内或场地积水应及时排除。
4.4 强夯施工前,应查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等,并采取必要的措施,以免因强夯施工而造成破坏。
4.5 当强夯施工所产生的振动,对邻近建筑物或设备产生产生有害的影响时,应采取防振或隔振措施。
4.6 强夯施工可按下列步骤进行:① 清理并平整施工场地;②标出第一遍夯点位置,并测量场地高程;③起重机就位,使夯锤对准夯点位置;④测量夯前锤顶高程;⑤将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平;⑥按设计规定的夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击; 重复步骤3)至6),完成第一遍全部夯点的夯击; ⑦用推土机将夯坑填平,并测量场地高程;⑧ 在规定的时间间隔后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
4.7强夯施工过程中应有专人负责下列监测工作:①开夯前应检查夯锤重和落距,以确保单击夯击能量符合设计要求; ②在每遍夯击前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差和漏夯应及时纠正;③按设计要求检查每个夯点的夯击次数和夯沉量。
4.8 施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录。
结束语
强夯技术能降低土的压缩性、改善土的振动液化条件、提高了土层的均匀程度，从而达到提高地基强度的目的。但强夯法也存在着例如设备移动不方便，检测时间长等缺点。因此，在具体实践中，我们应按要求的沉降标准进行设计，加强施工质量控制，从而保证地基压实度。
参考文献：
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[3]苏银城.浅谈地基强夯法处理应注意的事项[J].商品与质量?焦点关注,2012(10).
论文作者:刘磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/10
标签：地基论文; 土层论文; 高程论文; 间距论文; 压缩性论文; 场地论文; 渗透性论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;