关键词：强夯发加固；建筑施工；地基施工
前言
强夯法又名动力加固法或动力压密法，它通过以100～400kN的重锤从8-20m的高处自由落下，给地基以很大的冲击能，从而提高土的强度并降低其压缩性，同时还能提高土层的均匀程度，减少可能出现的差异沉降。它使用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土地基。由于其加固地基具有适用土类广、施工机具简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工文明、施工费用低、加固地基效果显著等优点，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。为此，本文将主要谈谈强夯法加固地基在建筑施工中的应用，以供参考。
1.强夯法处理地基的一般技术要求与规定
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4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。
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1.5两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。
1.6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。
2 关于强夯法的加固机理
2.1 强夯法在实践中虽已被证实是一种较好的地基处理方法,但到目前还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法,许多参数的确定只参考经验或半经验公式。实践表明,在夯击过程中,由于巨大的夯击能和冲击波,土体中因含有许多可压缩的微气泡而立即产生几十厘米的沉降；土体局部产生液化后,结构破坏,强度下降到最小值；随后在夯击点周围出现径向裂缝,成为加速孔隙水压力消散的主要通道；粘性土具有的触变性,使降低了的强度得到恢复和增强。这就是强夯法加固的机理。在进行强夯时,气体体积压缩,孔隙水压力增大,然后气体有所膨胀,在孔隙水排出的同时,孔隙水压力减少。根据试验,每夯击一遍,气体体积可减少40%。土体的沉降量与夯击能成正比。
2.2相应于孔隙水压力上升到与覆盖压力相等的能量级时,土体即产生液化,吸附水变成了自由水,此时土的强度下降到最小值,当所出现的超孔隙水压力大于颗粒间的侧向压力时,致使颗粒间出现裂隙,形成排水通道,土的渗透系数骤增,孔隙水得以顺利排出。当孔隙水压力消散到小于土颗粒间的侧向压力后,裂隙自行闭合,土中水的运动又恢复常态。有规则的网格布置夯点,由于积聚的夯击能量,在夯坑四周会形成有规则的垂直裂缝；而不规则的和絮乱的夯击,将破坏这些排水通道的连续性。随着孔隙水压力的消散,由于土颗粒间紧密接触以及吸附水层逐渐固定,土的抗剪强度和变形模量就有较大幅度的增长。在触变恢复期间,土体的变形(沉降)却是很小的。
3 强夯法加固地基在建筑施工应用
3.1 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3.2 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。
3.3 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。
3.4 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。
3.5 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。
3.6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。
3.7 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。
3.8施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录。
总结
通过上文当的说明和分析就可以看到，路基的建设在道路建设过程中起到非常重要的作用，所以施工单位应给与其高度的重视和关注，特别是软弱路基，虽然在道路工程施工中强夯法的使用效果与优势都是非常显著，我们要做的就是在此基础上充分利用其优势，下一步就是改进其缺点，充分结合道路工程的具体操作环境，仔细分析研究道路工程的还未解决的问题，只要相关方面工作人员的一起努力，为我国交通运输业的快速发展做贡献，很快就能实现理论阶层和工程实践阶层的共同发展和进步。
参考文献：
[1]程怀江,章俊生.强夯法施工工艺在市政道路中应用[J].科技与生活,2011(1).
[2]王全峰.强夯施工加固地基的原理及工艺[J].交通世界(建养机械),2011(11).
[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:王松军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/30
标签：地基论文; 孔隙论文; 水压论文; 高程论文; 间距论文; 颗粒论文; 场地论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;