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摘要：现如今，随着我国的城镇化发展迅速，建筑工程发展的也十分迅速。地基加固是建筑物能够安全稳定的前提保障。在建筑施工中使用强夯法能够将施工场地的地基固结，地基主要承载建筑物的重量，地基的质量影响着建筑物整体的质量和安全性，在大面积地基处理中使用强夯法能够加固土层，提高地基的承载能力，具有很大的应用价值。
关键词：强夯法；大面积地基处理；应用
引言
当前工程建设过程中为了加快工程进度，做到早投资早受益，大部分需回填土的地基都是采用快速回填法，一次性回填至设计标高，未经处理的回填土会造成不良后果，如地基下沉、不均匀沉降、引发桩基的负摩阻力等，对于厚度较小的填土地基一般采用分层碾压、低能量强夯、或者高压注浆等处理方式，这样只能处理浅部地基土，对深部地基土影响很小。
1强夯法的概述
1.1强夯法的定义
强夯法又称能够动力固结法，主要利用起吊设备将重锤提升到一定高度然后使其自由下落，利用重锤的重力和向下的冲击力来夯实土层。强夯法是一种新的地基处理方法，这种方法能够有效提高大面积地基的承载能力。强夯法常用于砂土性、非饱和粘性土、杂填土的地基处理中，不同的地质条件使用的夯实方法不同，在实际施工中一般是根据工程的实际要求和施工场地情况确定夯实的次数和夯实深度。经过研究表明，在100t.m～200t.m的夯实能量下，能够获得3m～6m的有效夯实深度。
1.2强夯法的主要特点与适用范围
强夯法具有节省施工材料、降低工程造价、提高能源利用等优点，故在建筑施工中不仅能增大施工企业的经济效益，而且能减少施工人员的工作量和劳动强度，保证现场施工文明。强夯法操作简单、使用土质范围广，加固效果明显，能够帮助地基承受较大载荷，能够使地基强度提高2倍～5倍。在强夯条件相同的建筑地基时，细小粒土的夯击能一般要大于粗大粒土，通常情况下细小粒土夯击能范围为1500kN.m/m～4000kN.m/m，而粗大粒土夯击能范围为1000kN.m/m～3000kN.m/m。强夯法的应用范围是对砂土、碎石土、粉土、粘性土、杂填土和湿陷性黄土等地基进行处理，但是，强夯法不能用于工程周围的建筑物和对设备振动有一定影响的地基加固，如果一定要使用强夯法需要在此过程中采取防振措施。施工图如图1所示。
2强夯参数
2.1调整地基土的夯击能
夯击能主要是指在地基处理现场单位面积所产生的夯击能。夯击能可以依据工程地基土性质、结构、荷载量以及处理深度来考虑，并通过强夯的加固深度来确定，而加固深度则可采用现场试夯方法来决定。在条件相同的情况下，粗大粒土的夯击能应该比细小粒土小一些，一般细小粒土的夯击能在1500至4000kN.m/m之间，粗大粒土的单位夯击能则在1000至3000kN.m/m之间。
2.2夯点布置和夯点间距
在大面积地基处理中，为了保证夯击时的地基受力均匀，夯击点可以按照正方形和等边三角形布置夯点，根据地基土层的实际情况和要求处理的深度合理布置夯击点的距离。夯点布置和夯点间距都是为了提升夯击的效果，保证夯击力能够有效扩散到土层中，提高地基加固效果。
2.3地基土夯击的间隔时间
在地基土夯击过程中，两遍夯击应该有一定的间隔时间，以保证强夯地基土的时候，消除地基土中超静孔隙的水压力，所以夯击的间隔时间也与地基土超静孔隙水压力的消除时间有着密切关系。地基土超静孔隙水压力的消除时间主要依据地基土的性质、夯点间距等来确定。对于渗透能力较差的地基土，一般需要几周的消散时间，而对于渗透能力较强的地基土，只需要几分钟或者2至3小时。对于夯点间距较小的，消散速率较慢，而夯点间距较大，则消散速率较快。
3强夯法在大面积地基处理中的应用
3.1地基处理措施
对该工程地基处理，首先采用回填土分层碾压的方法，但是工期较长，施工费用高。后才采用强夯地基处理法，可以提高回填土的速率，同时提高地基的稳定性，而施工工期短，施工成本较低。在强夯地基处理法中，采用的回填土为粘性土。（3）强夯地基处理施工参数。夯击遍数共4遍，最后一遍采用低能量来满夯，四遍夯击能数值分别为3000kN.m/m、3000kN.m/m、2000kN.m/m及1000kN.m/m。夯击点依据5×5的正方形来布置。（4）强夯的效果。在地基处理强夯竣工后四周，对地基进行检测，显示地基承载力为150Pa，满足建筑工程承载力的要求。
3.2强夯设计及要求
按照现场施工的要求，在大面积地基处理中可以使用两边点夯，第1遍点夯是柱下点夯，各个夯点之间的间距应在6m左右；第2遍点夯的间距在4．5m左右。夯点间的布置是正方形，保证夯击能是2000kN?m。两边夯击完成之后对整个地基进行两遍低能满夯，夯击能为1000kN?m。在地基夯击结束之后，加速场地上的固结，提高土层的地基强度，减少地基的不均匀性。夯击次数由试夯效果决定，根据挖方进行调整，观测记录每次夯击的下沉量。当夯击下沉量小于5cm、夯坑太深起锤困难和夯坑周围出现大的隆起时需要立即停止夯击。
3.3施工过程
（1）对强夯地基处理施工场地进行清理，并保持场地平整。（2）将首遍夯点地位置标识出来，并测量出场地的高程。（3）将起重机安置到位，并使用夯锤对夯点位置进行施工。（4）利用测量仪器来测量地基强夯之前的锤顶高程。（5）当夯锤起吊至相应高度，夯锤脱钩下落之后，便可将吊钩放下，测量出锤顶的高程。如果夯锤因为坑底倾斜而出现歪斜现象的时候，要立即整平坑底，保证夯锤稳定性。（6）依据地基处理的夯击次数和夯击标准，即可完成其中一个夯点的夯击工作。反复以上步骤，则可以完成第一遍夯点的夯击任务。（7）在夯击任务完成后，采用推土机把夯坑整平，并测量出场地的高程。（8）在夯击遍数规定间隔时间后，可重复以上步骤完成所有的夯击遍数，但最后一次必须用低能量来满夯，并将场地松土夯实，最后测量夯击后场地的高程。
3.4竣工验收
对于性质为砂土或者碎石土的地基，验收时间应在竣工后3至4周内，而对于饱和度较低且性质为粘性土患者粉土的地基，验收时间应在竣工4周以后。验收方法可以依据地基土性质来选择室内检测或者原位检测；检测位置可布置在夯坑内或者夯坑外及其边缘；检测点一般不少于3处，但对于较为复杂地基可增加检测点；检测深度不能小于地基处理设计深度；对施工检测数据和记录进行严格检查，保证强夯地基处理施工质量。
结语
由于强夯法具有加固效果佳、施工简便、施工成本低等优点，所以被广泛用于各种建筑地基处理中，有效的减少了地基的压缩性，提高地基的强度，满足建筑工程地基承载力要求，保证建筑工程建设正常进行。
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论文作者:马希磊,许夏伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/11
标签：地基论文; 大面积论文; 夯实论文; 间距论文; 土层论文; 场地论文; 高程论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;