強夯法在濕陷性黃土地基中的應用

時間：2024-10-18 23:03:22 巖土工程師我要投稿

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強夯法在濕陷性黃土地基中的應用

　　強夯法不僅能提高地基土的強度，降低其壓縮性，還能改善抗振動液化的能力和消除土的濕陷性，因此它不僅適用于處理碎石土、砂土、粉土、黏性土、雜填土和素填土地基，還常用于處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基。

　　1　強夯加固濕陷性黃土的作用機理

　　黃土是由沙礫、粗粉粒、大孔隙膠結構組成，黃土濕陷性是由于水和外力的作用產生的顯著附加下沉。強夯是將大噸位重錘起吊到一定高度后自由落下，在極短時間內對地基土體施加一個巨大的沖擊能量，反復沖擊及其產生的壓縮波、剪切波和瑞利波，使土體受到瞬間的加荷(受壓)、卸荷(受拉)及剪切的反復作用，土中孔隙壓縮，同時土體周圍產生裂隙，孔隙水順利排出，土體迅速固結，使土粒原有的接觸形式破壞而產生位移，變為新的較為穩定的接觸形式，從而達到增加土體密度、提高強度的目的。

　　2　強夯施工步驟

　　2.1　認真調查，確保強夯場地范圍內的地下無構筑物。清除地表土，清除范圍為路基坡腳外2～3m。整平后在場地上標出第一遍夯點的位置，點位偏差控制在±20cm范圍內，并測量場地高程。

　　2.2　起重機就位，使夯錘對準夯點位置，測量夯前錘頂高程。

　　2.3　將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程。若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，及時將坑底整平。

　　2.4　重復2.3，完成一個夯點的夯擊，即每個夯點夯6擊。除滿足最后2擊平均夯沉量不大于50mm外，還要求總夯沉量不小于試夯總夯沉量的90%。

　　2.5　換夯點，重復2.2至2.4，直到完成第1遍全部夯點的夯擊。用推土機將夯坑填平，并測量場地高程。

　　2.6　在規定的間隔時間后，按上述步驟逐次完成第2，3，4遍夯擊。

　　2.7　選用錘質量為3t、落距為6m進行低能量滿夯2遍，將場地表層松土夯實，要求后一遍與前一遍錯開半夯;最后測量夯后場地高程。

　　2.8　灰土封閉。在基底地面鋪設一層0.20m厚2：8灰土。施工時，石灰撒入土中，不灑水進行初拌，拌勻后應悶料8～12h，再進行灑水復拌，拌勻后即整平、壓實;待強度檢測合格后在灰土墊層上鋪設一層防滲復合土工膜。

　　2.9　邊坡加固。路基面下0.60m處鋪設雙向精編土工格柵，土工格柵每層垂直間距為0.50m，最上兩層沿平面鋪通，其余各層深入路堤邊坡寬度2.50m，格柵距邊坡線的距離不小于0.10m，土工格柵對應伸長率為10%時，縱橫向抗拉強度不小于25kN/m。坡面液壓噴播植草防護。

　　3　強夯施工監測

　　強夯施工除了嚴格遵照施工步驟進行外，還派有專人負責施工過程中的監測工作。

　　3.1　夯錘使用過久往往因底面磨損而使質量減小，落距未要求情況在施工中也常發生，這些都將影響單擊夯擊能，因此，開夯前必須檢查夯錘質量和落距。

　　3.2　強夯施工中夯點放線錯誤情況常有發生，因此，在每遍夯擊前，對夯點放線進行復核，夯完后檢查夯坑位置，發現偏差或漏夯及時糾正。

　　3.3　由于強夯施工的特殊性，各項參數和施工步驟在施工結束后往往很難進行檢查。在施工過程中，認真記錄每個夯點的夯擊次數和每擊的夯沉量等施工情況。

　　4　施工注意事項

　　4.1　現場試夯確定最佳夯擊次數時，除最后2擊平均夯沉量滿足要求外，夯坑周圍不應發生大的隆起。

　　4.2　當原地面含水量較大時，夯擊前在該段落鋪墊10～20cm厚的碎石。

　　4.3　強夯不宜在冬季施工。

　　4.4　加強強夯安全措施，確保施工人員安全。

　　5　強夯法處理濕陷性黃土的幾點體會

　　5.1　強夯法和換土法、灰土擠密樁、灰土井樁、灌注樁比較，有其獨特的優點，尤其適于土質結構不均勻、土質情況差異的地基，更安全可靠。更重要的是強夯法處理濕陷性黃土地基是最經濟、最有效、速度快的一種方法。

　　5.2　對地基持力層為粉質黏土，飽和度大于60%，含水量大于塑限含水量3%，按規定不宜采用強夯時，認為采取如下處理措施，可進行強夯法施工。根據土質情況，進行人工成孔，做直徑為300m的3：7或2：8灰土柱，灰為生石灰，土的干容重為1.60～1.70g/cm3左右，樁孔的深度為夯實厚度的1.20～1.50倍，樁孔的布置為三角形或梅花形，間距由計算而定(使其含水量降至17%的最佳含水量)，人工填實即可。然后再進行強夯施工，可達到理想的效果。

　　5.3　強夯法在處理多層建筑軟弱地基時在國內已取得不少經驗，但對高層建筑尚未統一認識。

　　5.4　強夯法適合于連片開發的建筑群，應統一施工，不宜同時使用幾種方法進行穿插施工，若同時使用，互相影響較大。采用強夯法施工，要求在作小區詳細規劃的豎向設計時，必須考慮強夯的夯沉量影響，因為強夯后場地標高(自然地勢)有所降低。

　　5.5　由于強夯法在施工過程中，重錘下落時(約隔3min)要產生持續0.50～1s的地基振動。這種震波對鄰近一定范圍內的建筑物是沒有損傷的。但其產生的噪音對附近居民有一定的影響，以適于建設現場的公害控制值75dB作為標準時，那么施工地點應離開住宅50m以外為宜。

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