PAGE強夯法處理地基工程施工工法中鐵十九局集團第五工程有限公司路橋二公司任澤華王茂盛一、前言強夯法是20世世紀60年代末、70年代初首先先在法國發(fā)展展起來的，國國外稱之為動動力固結(jié)法，以以區(qū)別靜力固固結(jié)法。這一一般是將10—40t的重錘以10—40m的落距，對對了基土施加加強大的沖擊擊能，在地基基土中形成沖沖擊波和動應應力，使地基基土壓實和振振密，以加固固地基土，達達到提高強度度、降低壓縮縮性、改善砂砂土的抗液化化條件、消除除濕陷性黃土土的濕陷性的的目的。強夯夯法以其適應應性強、效果果好、造價低低、工期短等等優(yōu)點，成為為我國地基處處理的一項重重要技術。二、工法特點1、質(zhì)量可靠，造造價低，進度度快，節(jié)約三三材，經(jīng)濟效效益顯著等特特點。2、強夯法加固固地基，能代代替某些樁基基礎而節(jié)省鋼鋼材、木材和和水泥，而且且速度快、效效果好、投資資少，是一種種經(jīng)濟、簡便便的地基加固固方法。3、該法所用設設備簡單，質(zhì)質(zhì)量控制方便便，適用范圍圍廣泛。4、強夯法一般般采用重力為為80kN（8t）以上重錘錘，起吊到6m以上高度，垂垂錘呈自由落落下，對土體體進行強力夯夯實。它是一一種既能提高高地基強度，降降低其壓縮性性，又能改善善其抵抗地震震液化的強力力和消除土的的濕陷性的地地基加固方法法。三、適用范圍1、強夯法加固固地基，適用用范圍廣泛，可可用于濕陷性性黃土、碎石石土、砂土、一一般粘性土、軟軟土以及工業(yè)業(yè)或生活垃圾圾等各種填土土地基。對于于非飽和土地地基，強夯加加固效果顯著著，在呈流塑塑狀的淤泥中中拋填碎石、（鋼鋼渣、礦渣）進進行強夯擠淤淤也能取得較較好的效果。2、處理深度一一般不超過15m。3、地下水位距距地表面2～3m為宜。4、夯擊對象最最好為粗顆粒粒土組成。5、施工現(xiàn)場距距原有建筑物物應有足夠的的安全距離，一一般宜大于10m。6、對于飽和軟軟土，地表面面應鋪一層較較厚的礫石、砂砂士等填料。四、工藝原理強夯法是應用功功能轉(zhuǎn)換的原原理達到加固固地基的目的的。具體地說說，它是利用用起重設備將將幾十噸(一般8—40t)重錘，從幾幾十米(一般6—40m)高處自由落落下，給土以以強烈的沖擊擊和振動。地地基土在強大大的沖擊能的的作用下，土土體強制壓縮縮或振密；土土體局部液化化，夯點周圍圍產(chǎn)生裂隙，形形成良好的排排水通道，孔孔隙水逸出，經(jīng)經(jīng)時效壓密，使使土體重新固固結(jié)，從而提提高了土的承承載力，降低低其壓縮性。應用強夯法加固固地基雖已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年年，實踐證明明是一種較好好的地基處理理方法，但是是還沒有一套套成熟的理論論和完整的設設計計算方法法。根據(jù)國內(nèi)內(nèi)外近十年來來的研究成果果，土的強夯夯作用機理一一般可歸結(jié)為為：非飽和類土：以以直觀的加密密使土體強度度增加為主，如如黃土和一般般的粘性土，最最典型的是濕濕陷性黃土，通通過夯擊使土土顆粒重新排排列成致密結(jié)結(jié)構(gòu)體，消除除其濕陷性。粉土和粉細砂類類土：夯擊作作用使土體加加密和預液化化，從而提高高地基土的承承載力和抗液液化能力。飽和土：強夯使使空隙水壓力力瞬時升高，隨隨著水壓力的的消散，土中中自由水和部部分弱結(jié)合水水排出，土體體變得緊密，隨隨著時間的延延續(xù)，觸變后后的土體結(jié)構(gòu)構(gòu)得以恢復，使使地基土得到到加固，對于于飽和淤泥質(zhì)質(zhì)土和粘性土土，可通過加加填料(石塊、鋼渣渣等)夯擊，增加加土體骨架和和排水通道，這這一措施無疑疑擴展了強夯夯處理地基土土的適用范圍圍。五、施工工藝流流程及操作要要點（一）施工工藝藝根據(jù)工程地質(zhì)勘勘察報告與建建筑物的設計計要求，施工工前應對地基基加固方案進進行初步設計計，包括加固固的工藝與主主要的技術參參數(shù)，并進行行試夯，檢驗驗與修正技術術參數(shù)，方可可正式施工。1、工藝強夯法夯擊過程程為先對有一一定間距的單單點(主夯點)進行夯擊，后后對整個場地地挨點滿夯。2、參數(shù)（1）強夯加固固地基的有效效(影響)深度H=(Mh/110)-2M——錘重(tt)；h——落距(錘錘底至起夯面面距離)

(mm)。（2）強夯能級級(指單點夯擊)E=W?h

(kNN?m)W——錘重(kkN)；h——落距(mm)。（3）單點錘擊擊數(shù)對單個夯點，一一次連續(xù)夯擊擊次數(shù)。擊數(shù)控制標準如如下：①夯坑標高控制制：打到要求求標高或夯坑坑達到某一深深度，以至不不好繼續(xù)操作作(粘錘、埋錘)，此擊數(shù)時時形成的標高高。②貫入度控制：：夯到最后一一擊，或最后后三擊的平均均貫入度，小小于或等于一一定數(shù)值時的的擊數(shù)。a.較硬土、濕濕陷性黃土、砂砂性土3—5cm。b.軟弱土5——10cm。c.對于飽和軟軟粘土，淤泥泥質(zhì)土以及大大能級強夯而而相應的錘底底面積小的情情況下，貫入入度達20—30cm。③地面發(fā)生較大大隆起(一般不超過30cm)或夯坑內(nèi)出出現(xiàn)溢水等情情況時，需停停止夯擊。（4）滿夯的錘錘擊數(shù)對每個夯點連續(xù)續(xù)夯擊數(shù)一般般為3—5擊。（5）夯擊遍數(shù)數(shù)以一定的連續(xù)擊擊數(shù)，對整個個場地的一批批點，完成一一個夯擊過程程叫一遍，單單點的夯擊遍遍數(shù)加滿夯的的夯擊遍數(shù)，為為整個場地的的夯擊遍數(shù)。①單點的夯擊遍遍數(shù)：除堅硬土和粒料料土外，一般般都有孔隙水水壓力的消散散和土體恢復復問題。這兩兩個因素是控控制強夯遍數(shù)數(shù)的主要因素素，一般含水水量大的遍數(shù)數(shù)較多。對在在夯擊過程中中有填料要求求的飽和軟土土的遍數(shù)也較較多。夯坑過過深，需在坑坑內(nèi)填滿料，再再在原點夯擊擊，這種情況況也增加了遍遍數(shù)。②滿夯的夯擊遍遍數(shù)，一般為為一至二遍。（二）施工方法法及操作要點點1、場地整平及及標高要求(1)為便于機機械行走和施施工，強夯場場地整平應大大于強夯布點點范圍，以夯夯點外邊緣向向外擴3—5m或以外排基基礎邊擴8—10m，如在挖填填方地帶施夯夯，需考慮放放坡。(2)強夯場地地的標高，以以所夯建筑物物的基礎底標標高，加預留留夯沉深度來來定。夯沉深深度與地質(zhì)情情況，能級等等有關。此值值可經(jīng)過試夯夯確定。2、夯點布置按處理面積均勻勻布點時，以以最外圍基礎礎中心線或外外邊線算起，增增加一排夯點點。按基礎位置相應應布點時，同同上或按基礎礎持力層厚度度一半擴出。布點形式和間距距依地質(zhì)情況況、能級和夯夯錘面積等定定。為更好的的達到設計要要求，多數(shù)情情況需試夯確確定。(1)單點間距距一般為1.5D—2.5D((D為錘底直徑)，呈正方形形、梅花形和和等邊三角形形布置。(2)滿夯為挨挨點錯位相切切。3、試夯根據(jù)設計指標和和地質(zhì)報告，參參照有效影響響深度公式、結(jié)結(jié)合實際經(jīng)驗驗，首先確定定試夯能級，然然后選擇不同同的錘底面積積、布點間距距、施工順序序、夯擊遍數(shù)數(shù)、單點夯擊擊數(shù)等。夯后后經(jīng)過測試，得得出滿足設計計要求的最佳佳數(shù)據(jù)，確定定施工工藝和和參數(shù)。有條條件時，對含含水量較大的的地基土。為為能提供各遍遍準確的間隔隔時間，最好好做孔隙水壓壓力消散試驗驗。試夯場地可選在在本工程場地地內(nèi)或附近，有有經(jīng)驗時也可可在工程開始始部分安排試試夯。4、施工程序施工程序如圖11：圖1施工準備夯前勘察施工方案1夯后檢測施工準備夯前勘察施工方案1夯后檢測Ⅰ實驗性施工施工方案1正式施工夯后檢測Ⅱ工程驗收結(jié)果補夯施工檢測試夯（檢驗設計的各項數(shù)據(jù)，并依此確定各項施工參數(shù)）（設計圖方案）六、勞動組織(1)起重工：：1000—2000kkN?m配4人；3000—40000kN?m配5—6人；5000kN??m以上配6—7人；填料工若干人((指需填料強強夯)。(2)起重機車車司機：

2人。(3)推土機司司機：

1—2人。(4)機修工：：

3人。(5)測量工：：

1—2人。(6)其它管理理人員和工人人依工程情況況可作必要的的調(diào)整。七、材料與設備備(1)起重設備備：為強夯的的主要機械，一一般額定起重重能力為夯錘錘重量的1.5—3倍，我國大大都用履帶式式吊車改裝。根根據(jù)工程所采采用的夯錘和和起重高度來來選用起重機機的型號。可可單機作業(yè)，也也可主、副機機(移錘)聯(lián)合作業(yè)。(2)門架：由由橫梁和二個個支腿組成，支支腿的結(jié)構(gòu)形形式有格構(gòu)式式或管式。門門架上部橫梁梁中心絞接于于吊桿頂部。(3)脫鉤裝置置：由帶拉桿桿的吊鉤和滑滑輪組成，配配上牽引鋼絲絲繩，當夯錘錘起到規(guī)定高高度時能自動動脫鉤落錘。(4)夯錘：夯夯錘的選擇系系根據(jù)土質(zhì)條條件、設計要要求和強夯能能級決定。夯夯錘重一般為為80—400kN。設數(shù)個上上下貫通的通通氣孔。夯錘錘的材質(zhì)為鑄鑄鋼、鑄鐵或或鋼殼包混凝凝土幾種。其其錘底形狀多多為圓形，錘錘底面又有平平底、鍋底、球球形等，地面面投影面積一一般為4—8m2。(5)推土機：：是強夯必不不可少的輔助助機械，作為為場地整平壓壓實之用。八、質(zhì)量控制1、強夯中需要要測定的數(shù)據(jù)據(jù)(1)夯前的場場地標高，各各遍夯后整平平標高。(2)各遍夯點點最后三擊的的夯沉量，計計算出夯坑的的總下沉深度度，各遍在整整個夯區(qū)內(nèi)均均勻的選一定定數(shù)量的點測測每一擊的下下沉量，作為為與試夯比較較和檢測參考考、滿夯只在在開始時，以以貫入度控制制，得出錘擊擊數(shù)，以后以以此數(shù)為準施施打，不再作作測量。(3)強夯中若若發(fā)現(xiàn)地面變變化較大時，需需作隆降觀測測。(4)強夯形成成的夯抗直徑徑，主要在試試夯時測定，作作為計算土體體壓縮及填料料量的參考。(5)對有填料料要求的強夯夯，需記錄各各夯坑的填料料數(shù)量。2、施工要求(1)施工前必必須用儀器，準準確放出夯點點中心位置，并并劃出圓圈，施施夯時對點要要準。(2)必須按規(guī)規(guī)定的起錘高高度、錘擊數(shù)數(shù)和控制指標標施工，不得得隨意改變。(3)施工中如如發(fā)現(xiàn)偏錘，應應重新對點。(4)施工中如如發(fā)現(xiàn)歪錘時時，需用填料料(或土)將坑底墊平平，才能繼續(xù)續(xù)施夯。(5)如遇夯錘錘的通氣孔堵堵塞，應立即即開通。(6)表層土過過干(尤其是滿夯)應采取增加加含水量的措措施。(7)雨期施工工，要防止雨雨水浸泡現(xiàn)場場，夯坑內(nèi)有有積水應及時時排出后方可可施工。(8)強夯中的的滿夯是重要要的一環(huán)，必必須精心施工工，否則表層層質(zhì)量不好，將將造成建筑物物沉降過大和和發(fā)生不均勻勻沉降。冬期期施工時，不不宜進行滿夯夯。嚴格按照設計布布置的夯點放放線、夯擊；；按照試夯所所確定夯擊擊擊數(shù)、間隔時時間、夯擊遍遍數(shù)、錘重、落落距等參數(shù)施施工。如采用方形錘應應有人工導向向。在滿夯時應隨時時調(diào)整吊車位位置，以防止止出現(xiàn)以吊車車為中心的扇扇形面，影響響夯擊效果。3、加固效果檢檢驗(1)強夯法處處理地基后，由由檢測得出夯夯后地基土的的各項物理力力學指標。其其指標主要是是地基土的承承載力，對飽飽和粘土還要要提出壓縮模模量。對濕陷陷性黃土，要要測出消除濕濕陷的深度，對對于液化地基基土應測出消消除液化的深深度。(2)檢測點布布置在夯點上上和夯間：強強夯過的場地地較均勻，可可取少量點檢檢測。為檢測測結(jié)果更可靠靠，在夯打過過程中發(fā)現(xiàn)的的較軟弱區(qū)域域可多布點。(3)夯后開始始檢測的時間間，根據(jù)土質(zhì)質(zhì)情況決定。砂砂質(zhì)土可在竣竣工后一周左左右或立即檢檢測。含水量量在塑限左右右的粘性土，可可在2—4周或稍長一一些時間檢測測，飽和粘土土要視孔隙水水消散時間而而定，淤泥質(zhì)質(zhì)土要視孔隙隙水消散時間間及土體恢復復而定。后兩兩種土開始檢檢測時間一般般較長。(4)強夯測試試手段有靜載載荷試驗、動動力觸探、標標準貫入、靜靜力觸探、旁旁壓、土工試試驗等。可選選一種或數(shù)種種方法檢測。含水量低的地基基土、飽和砂砂類土、可選選標貫。濕陷陷性黃土用靜靜探與探井取取樣做土工試試驗兩手段結(jié)結(jié)合。夯后場場地一般不做做載荷浸水試試驗。飽和粘粘土、淤泥質(zhì)質(zhì)土應以標貫貫為主，配合合靜探分析(單獨使用靜靜探則結(jié)果偏偏低)、碎石類土土用重(2)測試。九、安全措施1、強夯施工的的夯錘系自動動脫鉤，現(xiàn)場場施工必須高高度集中，統(tǒng)統(tǒng)一指揮，不不得有任何混混亂現(xiàn)象，整整個現(xiàn)場應由由起重指揮員員全面負責。2、吊車司機、推推土機司機都都要集中精力力聽從起重指指揮員的號令令，不得盲動動，夯錘起吊吊后，禁止任任何人從吊桿桿下方通過。3、吊車司機應應嚴格遵守安安全操作規(guī)程程。4、夯錘升起如如超過脫鉤高高度仍不能自自動脫鉤時，起起重指揮員應應立即發(fā)出停停車信號，并并將夯錘落下下，找出原因因，進行處理理。5、夯擊前應注注意周圍高壓壓線對吊車及及纜繩的影響響，對臨近的的建（構(gòu)）筑筑物、廠區(qū)豎豎向工程地下下管溝或管線線、電桿等亦亦應保持一定定距離，并會會同設計部門門進行調(diào)查，共共同確定強夯夯加固范圍。6、在吊車操作作室擋風玻璃璃前，應增設設一面鉛絲防防護網(wǎng)。7、由于強夯機機組高大，穩(wěn)穩(wěn)定性較差，因因此對施工場場地要求較嚴嚴，不得軟硬硬不勻，不得得有虛填坑洞洞和淺層墓坑坑。8、強夯時有土土塊石子等飛飛出，現(xiàn)場人人員必須戴安安全帽。吊車車上應安裝防防護網(wǎng)，非施施工人員不得得進入現(xiàn)場。9、應隨時注意意檢查機具的的工作狀態(tài)，經(jīng)經(jīng)常維修和保保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)不不安全之處應應及時處理。十、環(huán)保措施1、夯擊場地應應視情況適當當灑水，以防防石、水四濺濺，塵土飛揚揚。2、對臨近有精精密電子設備備的建筑物，應應采取隔振措措施，以消除除振動帶來的的危害。十一、效益分析析對各種不同類型型地基的地質(zhì)質(zhì)條件，強夯夯所產(chǎn)生的效效果不同，但但總的特點是是節(jié)約三材，縮縮短工期，效效果明顯，造造價低。強夯夯比碎石樁、混混凝土灌注樁樁、預制樁、換換土、灰土樁樁、砂樁等可可節(jié)約投資30%左右。由于于施工進度快快、早日投產(chǎn)產(chǎn)所產(chǎn)生的社社會經(jīng)濟效益益就更大了。十二、工程實例例我單位承建的長長吉城際鐵路路CJCJ--2標段強夯面面積為532077m2，設計夯擊擊能為1000kNN·m，現(xiàn)已施工290333m2。施工中采用W—1001型履帶式起起重機，夯錘錘采用錘重22t，落距4.5m，采