浅析强夯法在地基处理中的应用

    【摘 要】本文通过分析强夯法在地基处理中的要点和施工技术，并结合工程实例来明确强夯法在地基处理中的应用价值，希望对强夯法的推广和应用起到一定的积极作用。
    【关键词】强夯法；地基处理；应用
    1.前言
    在工程地基处理上，最为常用的就是强夯法，主要是因为强夯法具有操作简便、加固效果好、适用范围广、施工成本低等优点。强夯法在地基处理中的应用原理主要是通过冲击能对地基进行不断地振动和冲击，使得地基强度增加，压缩性降低。本文通过将结合工程实例，对强夯法施工要点及施工技术进行详细的分析，以提高工程地基处理质量，保证工程施工的顺利进行。
    2.强夯地基处理法施工要点
    2.1选择合适的强夯回填料 强夯地基处理中应该选择粉土、残积土以及全风化砂性土等作为强夯回填料。另外要求强夯回填料中的块石不能大于25厘米，且石料的体积比不能大于总体的15%，在强夯夯沉之后，普夯面至基层面使用的回填料只能是全风化的砂性土。回填时要控制好回填料中的含水量，回填后将土料碾压密实。
    2.2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[1]。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。
    2.3地基土的夯击遍数 强夯地基处理的夯击遍数可以依据工程地基土的夯击能加固深度和性质来决定，但是一般情况下，地基土的夯击遍数在2至3遍左右，最后一遍要采用低能量来满夯。对于黏性土可以适量的增加夯击遍数，而对于渗透性大的地基土可适量减少夯击遍数。
    2.4地基土的夯击次数 地基土的夯击次数是保证地基加固效果的重要因素，如果夯击次数过少就不能达到地基加固效果，而夯击次数过多，将增加夯击的费用，有时候可能导致地基土的承载力下降。所以地基土的夯击次数要依据现场试夯的次数和夯沉量形成的曲线来考虑，并遵循地基夯坑的四周突起量和压缩量来决定地基土夯击次数的重要原则。除此之外，还有满足一下三个条件：其一，地基土最后两次夯击的夯沉量平均值不能大于50mm。其二，不能因为夯坑过深的原因，而导致起锤困难问题的出现。其三，夯坑附近地面不能产生较大的隆起现象。
    2.5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。
    2.6地基土强夯点的布置 地基土强夯点的布置的合理性关系到地基夯击效果和夯击费用，所以地基土强夯点的布置十分重要。夯击点布置的位置可以依据工程结构的类型来考虑，可利用正方形、等腰三角形或者等边三角形来布置。首遍夯击点的间距应在5至10米之间，其余夯击点的间距可以和首遍的相同，也可以依据实际情况适量缩小。而在地基处理深度比较大或者夯击能比较大的情况下，首遍夯击点的间距可以增加一些。
    2.7强夯点的加固范围 依据建筑工程基础产生的应力扩散反应，强夯点的加固范围应该比建筑工程基础范围要大一些，超出范围可以依据建筑工程结构类型来确定。一般超出建筑基础的宽度应该为地基处理深度的1/2至2/3，但是不能小于3米。
    3.强夯地基处理施工工艺
    3.1施工前准备 （1）选择合适的施工设备。用于强夯施工的设备主要是包括脱钩装置、起重设备、门架、推土机以及夯锤等。施工人员在选择施工设备的时候，要依据工程地基性质、结构等因素来综合考虑。（2）维护好施工环境。在施工前，对施工现场周围的地下管线及地下建筑物的位置和标高进行详细的查明，并实行有效的措施，防止其对强夯地基处理施工的影响。
    3.2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[2]。（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。
    3.3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[3]。
    4.强夯地基处理法工程实例应用
    （1）工程概况。某个建筑工程地基处理，位于珠三角经济区的平原区域，施工场地属于原始地形，施工道路不便，场地回填深度在7米左右。依据现场钻探的数据显示，该工程地基土层多为风化泥岩、粉砂岩和细砂岩等，同时该地原为鱼塘，所以地基土属于典型的软土层。（2）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。
    5.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。

参考文献
[1]朱剑秋.强夯法在地基处理上的应用——试夯和补夯[J].中国水运（下半月）， 2009，9（11）：56-57.
[2]黄金华，杜勇.试论建筑工程中强夯法处理地基与分析[J].科技致富向导，2011，8（14）：45-46.
[3]王明辉.强夯法在地基处理中的应用[J].科技创新导报，2009，11（02）：67-68.