强夯法在地基处理中的应用

强夯法在地基处理中的应用

江桃

中建八局西南公司重庆分公司 重庆市渝北区 401135

摘要：中国经济建设高速发展，而中国人口多，人均耕地面积少。如何有效利用土地成为一个难题。随着公路、铁路、机场、港口、码头的建设，工业区的建设，商品房的开发，中国可利用的土地资源越来越少。因此，利用地质条件差的土地，采取加固措施就显得尤为重要。强夯作为地基处理的一种方法，对地基的加固是有效的，可以提高土层的压缩模量和地基的承载力，减少地基的不均匀沉降，消除特殊地基的湿陷性和膨胀性，防止砂土地基的振动和液化，大大改善地基的地质条件，使地基经过强夯后直接投入使用 。

关键词：强夯法；地基处理；地基沉降；

利用强夯法对地基进行处理能够有效解决地基沉降、地基承载力及地基变形等问题。结合强夯法在某汽车残页元地基处理中的应用，分析强夯法的特性和适用范围，可为今后软基处理和高填方路基处治方案提供参考。

一、强夯法的分类

1.强夯置换法适用于软黏土地基，工作机理是首先将符合标准的石料满铺于软黏土地基上，再利用高强度夯击能将石料夯入土基中重复夯击和填石，直到穿透软土层抵达下部持力层，形成一个一个的颗粒墩，墩与墩间土形成复合地基，从而实现对原有软土地基的加固，以提高地基承载力，减少沉降。

2.动力密实法适用于粗颗粒土和非饱和地基土，利用冲击荷载，降低孔隙率，使土壤更加密实，产生硬壳层，从而增加地基的强度，提高地基承载力。

3.动力固结法适用于细颗粒饱和土，受到强夯的冲击作用，土体会产生裂隙并发生液化，从而增加排水通道促使孔隙水排出。受到强夯作用，土体的强度将会大幅降低，但随着时间的推移，土体强度会逐步恢复并进一步增强。

二、强夯法的施工工艺

强夯法的整个施工程序分如下步骤：第一，清理与整平场地。强夯前，根据工程需要进行垫层铺设，保证地基能够支承起重设备，同时能够便于施工过程中扩散“夯击能”，加大地下水位与地表面的距离。第二，标出夯点位置。先准确标出第一遍夯点的位置，测量出场地高程，进行布点，并准确放线。采用石灰方格或者石灰点布设夯点，整个位移误差应保证不超过五厘米。第三，对整个施工区域的夯点进行编号，避免漏夯情况的发生。第四，当起重机到达指定位置后，夯锤就应下落到夯点的位置。第五，当测量锤顶高程时，若有坑底倾斜而造成夯锤歪斜的现象出现，应及时将坑底填平。第六，夯锤开始起吊慢慢达到预定高度，之后再打开脱钩装置，然后等夯锤脱钩慢慢垂直落下后，再缓慢放下吊钩。第七，待重复完第五到第七步骤后，第一遍夯击就全部完成。第八填平夯坑堆，测量场地高程。重复第一到第八步骤，夯击全部夯点，并完成相应的遍数。最后一步就是用降低能量进行满夯，夯实场地表层松土，测量场地高程。之后，综合检测判定强夯处理效果。

三、强夯法在工程中的运用

1.工程概况。某汽车产业厂区建设工程占地面积约1.814Km2，采用工程安全等级为二级，设计合理使用年限为50年。由于本地块整体南高北低，高差约30米，为实现场内土方挖填平衡，采用强夯对回填后土方进行压实。本次强夯区域主要集中于回填深度在3米以上区域，其目的主要为将回填土夯实后施做桩基础时不塌孔，以及后期使用阶段道路和地坪不发生沉降或开裂。通过夯实处理加速土体沉降固结速度，有效减小工后沉降，强夯完成后在地表层形成一个相对整体性的具有一定强度的硬壳体，从而明显提高地基土的承载力，并减小地基土体的不均匀沉降变形风险。要求夯后场地压实系数和地基承载力特征值均达到设计要求，影响深度3～25米。

2.设计方案。厂区道路区域和未单独注明的地坪区域承载力特征值不小于150KPa， 压实系数≥0.94，地表以下12米深范围的填土压缩模量不小于15MPa，水平抗力比例系数不小于8MN/m4，地表以下12米~25米深范围的填土压缩模量不小于8MPa；压铸、冲压、焊装厂房地坪区域承载力特征值不小于200KPa，压实系数≥0.97（地表6米以下压实系数≥0.94），地表以下12米深范围压缩模量不小于15MPa，地表以下12米~25米深范围的填土压缩模量不小于10MPa。其它指标必须满足和达到设计单位对该工程地基处理的相关技术要求，并符合国家现行相关标准、规范、规程技术要求。

3.设计要点。编号B1:再填土厚度小于3米的区域采用2000KN.m夯击能，采取2遍满夯方式进行施工，每点击数不小于4击，锤印搭接为锤径的1/4；。总夯沉量3m深不小于500mm，中间深度插值确定。

编号B2:再填土厚度3~5米的区域采用4000KN.m夯击能，采取2遍点夯+2遍满夯方式进行施工。第一、二遍点夯能级为4000kN.m，第二遍夯点布置在第一遍夯点间隙中间，夯点按5m*5m正方形布置，每点夯击数每点不小于12击；最后采用2000KN.m夯击能对场地表层土进行满夯处理，每点击数不小于4击，锤印搭接为锤径的1/4；总夯沉量5m深不小于800mm，3m深不小于500mm，中间深度插值确定。

编号B3:再填土厚度5~10米区域采用4000KN.m夯击能，选择5m+xm方式分2层强夯，每层采取2遍点夯+2遍满夯方式进行施工。第一、二遍点夯能级为4000kN.m，第二遍夯点布置在第一遍夯点间隙中间，夯点按5m*5m正方形布置，每点夯击数每点不小于12击；最后采用2000KN.m夯击能对场地表层土进行满夯处理，每点击数不小于4击，锤印搭接为锤径的1/4；总夯沉量5m深不小于800mm，3m深不小于500mm，中间深度插值确定。

编号B4:再填土厚度10~15米区域采用6000KN.m夯击能，选择8m+xm方式分2层强夯，每层采取2遍点夯+2遍满夯方式进行施工。第一、二遍点夯能级为6000kN.m，第二遍夯点布置在第一遍夯点间隙中间，夯点按6m*6m正方形布置，每点夯击数每点不小于12击；最后采用2000KN.m夯击能对场地表层土进行满夯处理，每点击数不小于4击，锤印搭接为锤径的1/4；总夯沉量8m深不小于1000mm，3m深不小于500mm，中间深度插值确定。

满汉完成，达到设计标高位置再采用规格为22t的压路机将场地碾压密实，碾压时轮印相互搭接30-50cm，碾压遍次不少于2次。

4.注意事项。（1）应注意保证夯锤的落距稳定，以保证每次夯击能均达到设计值。（2）对每次夯击前后的锤顶面标高进行测量，从而得出单次夯沉量。在达到设计夯击次数后并符合最后两击夯沉量的规定值后，再移至下一夯点，如此反复，直至完成所有夯点施工。（3）夯击时每次夯锤的中心位移值不应大于150mm，超出时应及时调整夯锤位置。夯坑底部坡度不应超过30°，坡度过大时应填平之后再进行夯击。（4）夯击时夯锤通气孔应保持通畅，防止堵塞，以免影响夯击效果。（5）强夯完成后应采取监测措施观察夯击后地基沉降值，如沉降值过大应分析原因并采取复夯等相关措施。

5.强夯法的施工质量控制措施。首先，采用强夯法时，土的含水量至关重要。土的天然含水量宜低于塑限含水量百分之一到百分之三之间的或液限含水量的零点六倍。在拟夯实的土层内，当土的天然含水量低于百分之十时，应对其增湿至接近最佳含水量；当土的天然含水量大于塑限含水量百分之三以上时，应晾干降低其含水量。其次，严格按要求进行逐点夯击，每击一次，观测一次高程并记录。用同样方法完成一个夯点的夯击，并观测此夯点的总沉降量和高程并记录。发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。最后，各罐区满夯施工前，需保证该罐区点夯施工完成后的间歇期。在达到设计要求的间歇期后，方可进行该罐区的满夯施工。

总之，强夯法在本工程中的应用有效解决了地基沉降、地基承载力不足及地基变形等问题，施工过程中取得了良好的效果。由于本项目尚未竣工，在后续的施工和运营阶段，应继续加强高填方区域的监测，获取相关数据，为今后的勘察设计工作提供依据，从而进一步完善强夯法在地基处理中的应用。

参考文献：

[1]郑萍.强夯法在地基处理中的运用.2021.

[2]曹浩宇.强夯法在地基处理工程中的应用.2020.