周文江
广东省有色金属工业建筑工程质量检测站 广州 510000
摘要：强夯法是指为了提高地基的承载力，使用重锤从一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。同时也成为动力固结法。所采用的起吊设备一般为10~25吨的重锤。在10~25米的高空十重锤自由下落，依靠其强大的冲击波作用将土层夯实。本文将对强夯法地基处理设计、检测进行详细的介绍，并对各种土地夯实后的检测方法进行了详细的论述。并依此确定建筑规模及建筑类型。
关键词：地基处理；强夯法；检测；设计
1.引言
目前，强夯法地基处理的设计主要包括两个方面的内容：一是强夯置换法设计，二是强夯法设计。而对这两种方法的使用则根据具体情况而定。强夯法依靠强大的冲击和振动能量使得地基土层中出现很大的冲击波和的动应力，从根本上提高了土层的强韧度、并充分降低其压缩性、达到了改善土层的振动液化条件、以及消除湿陷性土层的湿陷性等不足。从而提高土层的均匀强度。多次实践施工证明，强夯法地基处理不仅适用于处理碎石土、砂泥土、饱和度较低的粉土以及粘性土、湿陷性黄土。还适合杂填土以及素填土等土层类型的地基。在施工的过程中也要根据土层类型采取不同的设计方法。对于高饱和度的粉土与粘性土等地基，一般采用将石块、碎石、较大颗粒物等杂物填回夯坑的方法进行设计。在将这些物体进行强夯置换的时候，应从多方面测试其可行性。确保地基稳定以及工程的质量高度。在对地基进行强夯施工之前。应在施工现场或附近具有代表性的场地上选取几个试验地，并检测其地质的复杂程度。并确定建筑类型以及建筑规模。
2.强夯设计
2.1夯实强度及频率
在强夯的单位夯击能量时，应充分的根据地基土层类型、地质结构类型以及土层荷载大小和要求处理的深度等众多因素进行综合考虑，并通过现场的具体情况而定。在对地基进行强夯法施工时，夯点的夯击次数，应该按照现场试夯所得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，与此同时还应满足以下条件：首先，最后两击的平均夯沉量应不大于60mm。其次，单击夯击能量最大不超过100mm。最后，应注意在夯坑周围地面不应发生过大的隆起，并且不能因夯坑过深而影响起锤。在夯击时夯击次数应根据地基土层的性质确定，一般来说，夯击次数可为2～4遍，并且在最后时刻往往再以低能量普夯2遍，其目的是对松动的表层土进行夯实。一般情况下对于渗透性比较弱的粒土，必要时夯击次数可酌情增加。应该注意的是在两遍的夯击之间应有一定的时间间隔。间隔时间则决定于土层中水分蒸发的程度、土层间隙。当缺少实际参考资料时，还可依照土层的渗透性确定。按照测试结果，对于渗透性较差的粘性土地基的间隔时间应控制在2～4周内，而对于渗透性较好的地基土可进行持续性夯击。
2.2夯点的确定
在夯击过程中对于夯击点位置的确定要根据建筑结构类型确定，并采用等边三角形、正方形进行布置。在此过程中，第二次夯击点的间距可取与第一次相同，也可适当减小。在处理深度较大或者夯实能量较大的工程时，第一遍的夯实点间距应适当增大。强夯处理的范围也应大于建筑物本身的基础范围。各个位置超出基础处缘的长度应设计为深度的一半以上。并不应小于3m。再根据初步确定的强夯参数的基础之上设计出强夯测试方案，并现场进行强度测试。确保其可用。还应根据不同地质条件的土层，等待夯结束几周后，再次对试夯场地进行测试，并将测试结果与夯前测试数据进行详细对比，测试强夯效果，并作出相应记录，从而确定工程将要采用的各项强夯参数。
2.3地层土含水量
根据相关的现行规定，当出现施工现场地表层土软弱或地下水位较高的情况、或夯坑底积水影响施工正常运作时，须采用人工降低地下水位的方法，具体做法便是使用人力将坑内的积水排除，或者铺填一定厚度的松散性材料，从而使得地下水位低于坑底面以下2m。避免影响施工。另一方面，地基土层含水量对强夯的影响及其很大，尤其是在雨季工期紧的情况下表现的尤为明显。充分体现在强夯夯击次数增多，夯坑加深，收锤困难，甚至施工效率低之上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这种情况下强夯效果特别差，将大大的影响施工的质量，延长工期，造成工程造价的增加。甚至经过检测夯后地层比夯前还要差。在这种情况下，必须采用人工排水的方法，通过开挖积水坑或积水井的方法将积水排干，再进行强夯施工。从而提高强夯效率。通过这种排水的方法，强夯加固效果和效率明显得到改善。
2.4强夯置换设计法
强夯置换处理范围以及试夯方案的确定一般步骤与普通强夯法无异。但在现场施工时则要根据具体情况而定。一般情况下，在夯后检测项目中普通强夯法主要侧重于现场载荷试验，目的是检测地基承载力和变形模量外。应采用超重型或重型动力触探的方法进行夯实。但强夯置换法的侧重点主要在于检查置换墩着底情况以及承载力与密度随深度的变化情况。在这种夯实设计中，地质雷达也可以用来检测置换墩的深度、直径等参数。甚至在条件许可时可在现场进行开挖，并在视觉上对置换墩着底情况以及置换墩形状、尺寸等进行相应的检查。在检查无误的情况下应在墩顶铺设一层厚度不小于60cm的压实垫层，确保其稳定性与安全性，垫层材料最好与墩体相同粒。而在对软弱粘性土地基的夯实时应只考虑墩体强韧度，忽略墩间土的作用大大的增加其承载力特征值。并通过现场单墩平板荷载试验进行检测。
3.强夯施工
在对地基进行强夯时，重锤一般情况下可取100～200kN。重锤底面设计形式可采用圆形或矩形。锤底面积适当增大，并按土的性质进行区分，锤底静压力值一般设定为20～40kPa，在施工过程中对于细颗粒土锤底静压力一般取小值。对锤底设计时底面应该对称设若干个排气孔，孔径适宜设计为200～300mm。另一方面强夯施工还应采用带自动脱钩装置的起重机甚至其它专用设备。保证重锤的自由下落和起降，在采用履带式起重机时宜在起重机臂杆末尾设置辅助力架，利用杠杆的原理节省能量。在起降过程中还要采取其它安全措施，放置在起飞过程中重锤跌落或者落锤时机架倾覆。避免造成人员的伤亡。在雨天施工时一般会遇到水位较高的情况。应对场地积水应及时排除。确保施工正常进行。
4.强夯质量检测
4.1常见的检测方法
由于强夯法地基性质存在很大的差异，并且没有相关的指标对其详细定义，也没有相应的经验公式作为指导，因此，在的地基检测中，一般可根据两个步骤进行：首先，率先进行平板载荷试验、室内土工试验、圆锥动力触探以及圆锥动力触探等原位检测方式的对比试验，在此对比的基础之上建立检测对象的压缩性、周期性、承载力及其他相应指标，充分利用得出的这些指标与原位检测指标之间的相互关系。其次，利用这种相关的关系，并根据现场施工的具体情况给出具体的指标。从而判断出地基的承载力和压缩性及其他力学性质。为后期的夯实施工奠定基础。
4.2强夯地基检测体系的应用
随着强夯法的普及和广泛的应用。在此基础之上的相关新技术也应用而生。并逐渐形成了以原位测试为主要内容的强夯地基检测体系，一般意义上的强夯地基检测体系指先采用载荷试验获得表层的地基得承载力和变形模量，继而采用连续的圆锥动力触探，由此得到地层密实度的方法。同时辅以少量的静载试验、钻探取样分析和标贯试验等对其强夯，该方法已逐步成熟，被广泛的应用到地基的夯实检测中。
结束语
综上所述，对地基强夯质量进行检测的几种方法都具有一定的优缺点，这迫切需要我们取长补短，并结合各检测方法的特点来完善强夯法地基处理检测方法，从而有效的提高强夯法的地基加固效果。还希望更多相关领域的专业人士投身到该项研究中，为我国现代化建设事业的发展贡献力量。
参考文献：
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[3]水伟厚.冲击应力与10000kN·m高能级强夯系列试验研究[D].上海：同济大学，2003.
论文作者:周文江
论文发表刊物:《基层建设》2015年15期供稿
论文发表时间:2015/12/21
标签：地基论文; 土层论文; 夯实论文; 承载力论文; 方法论文; 积水论文; 现场论文; 《基层建设》2015年15期供稿论文;