强夯法处理湿陷性黄土地基施工工艺

1、强夯法处理湿陷性黄土地基施工工艺【摘要】：强夯法在国际上又称为动力固结法，是在重锤夯实法基础上发展起来的，具有工期短、费用低、效果显著等优点。该方法施工方便、快速有效、节约投资,根据夯击类型不同,强夯法处理地基与桩基相比可节省投资50%以上。因此,此方法是我国目前最为常用和最为经济的深层地基处理方法之一。【关键词】：湿陷性黄土；强夯法；地基处理；施工工艺；中图分类号：TU475+.3文献标识码：A文章编号：0.引言在湿陷性黄土地区施工，消除有效深度范围内湿陷性应当做为施工的首要工作。强夯法施工既能消除黄土地基湿陷性，又能提高地基的承载能力，与垫层法、挤密桩法等相比较，具有操作容易，所用设备简单

2、，施工速度快、费用低、效果好等优点，所以强夯法是处理湿陷性黄土地基的首选方法。1湿陷性黄土成因黄土在形成时是极松散的，靠颗粒的摩擦和少量水分的作用略骨连接，但水分逐渐蒸发后，体积有所收缩，胶体、盐分、结合水集中在较细颗粒周围，形成一定的胶结连接。经过多次的反复湿润干燥过程，盐分积累增多，部分胶体陈化，因此逐渐加强胶结而形成较松散的结构形式。季节性的短期降雨把松散的粉粒黏结起来，而长期的干早气候又使土中水分不断蒸发，于是少量的水分连同溶于其中的盐分便集中在粗粉粒的接触点处，可溶盐类逐渐浓缩沉淀而形成为胶结物。随着含水量的减少，土粒彼此靠近，颗粒问的分子引力以及结合水和毛细水的连接力也逐渐增大，这

3、些因素都增强了土粒之间抵抗滑移的能力，阻止了土体自重压密，形成了以粗粉粒为主体骨架的多隙结构。当黄土受水浸湿时，结合水膜增厚楔入颗粒之间，于是结合水连接消失，盐类溶于水中，骨架强度随着降低，土体在土覆层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下，其结构迅速破坏，土粒向大孔滑移，粒间孔隙减小，从而导致大量的附加沉陷。这就是黄十湿陷现象的内在过程。2强夯法处理湿陷性黄土地基的适用范围21强夯法原理及特点强夯法是用重锤从一定的高度自由落下，以一定的击数反复夯击一个点，对地施加较大的冲击能，在产生冲击波和动应力，将夯击面以下一定深度的层挤压密实，从而提高图的承载力、降低土的压缩性、消除湿陷性黄土的湿陷

4、性等，同时还可以改善土层的均匀，减少不均匀沉降。强夯法的主要优点：（1）处理范围广，用于加各类砂性土、粉土、粘性土、湿陷性黄土和填土，建筑垃圾和工业废料组成的杂填土具有独特的优势。（2）加固效果显著，强夯处理后，可明显地提高地基土的承载力，减少孔隙比，降低压缩系数，消除湿陷和液化，改善土的均匀性，节省材料和工程造价。（3）施工工艺简单，施工速度快，工期短。强夯法的要缺点：（1）施工过程震动比较大，不适合用于离建筑物和构筑物比较近的区域，容易产生扰动和扰民；（2）对于土方含水量比较敏感，含水量，高锤击后容易造成橡皮土；（3）施工场地不宜太小，否则施工机具无法施工；（4）施工中要掌握好机具的稳定性

5、，重锤不要直接接触砖块和砼块等硬物，否则易于出现伤亡事故。22处理黄土地基的深度范围强夯法处理湿陷性黄土地基，适用于地下水位以上，饱和度不超过6O的湿陷性黄土，处理深度为312m。工程中一般考虑到高能量强夯(强夯能级3000kN.m以上)施工相对缓慢、效率较低、费用较高，同等强夯能级下处理不同土类深度差异较大，而处理湿陷性黄土层厚度大于6m时可采用挤密法处理，使用的相对较少。工程中大量推广使用的是10003000kN.m强夯能级，处理厚度3.56.5m，处理效果相对稳定，处理速度快捷、费用经济。3强夯设计及施工31施工机具的选择夯锤：一般采用钢筋砼夯锤，夯锤底面一般为圆形，底面积不小于4m，锤

6、重一般为80kN、120kN、160kN、250kN、300kN等。锤中常设置多个上下贯通的直径为200mm的排气孔。起重机：一般多使用履带式起重机，起重能力取大于15倍锤重。当起重能力不足时，采用在臂杆上加支杆以增大起重能力，起重能力一般为150kN、300kN、500kN。根据夯锤重量级及夯击能大小确定起重机械。脱钩装置：要求有足够强度，且施工灵活。施工中经常使用自动脱钩装置，这种方法可以保证每次的夯击落距相同、单击夯击能相同。32强夯法施工工艺321施工工艺流程图3.1强夯法施工工艺流程322夯击参数的确定（1）夯点的夯击次数确定应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应同时满

7、足下列条件：最后两击的夯沉量不宜大于下列数值：当单击夯击能小于4000kN.m时为50mm；当单击夯击能为40006000kN.m时为100mm；当单击夯击能大于6000kN.m时为200mm；夯坑周围地面不应发生过大的隆起；不因夯坑过深而发生提锤困难。（2）夯击遍数确定首先采用23遍点夯，再以低能量满夯12遍，满夯可改用轻锤或低落距夯击，锤印搭接。（3）每遍夯击之间间歇时间的确定间歇时间的确定取决于土中超静孔隙水压力的消散时间，黄土属于渗透性较差的细颗粒土，每遍夯击之间(点夯与点夯、点夯与满夯)间歇35天。强夯结束后根据规范规定及以往施工经验应静止14天后再进行各项检测，检查其工作有效性，如

8、不合格还须复击。323基底处理恢复中线，按要求放边桩，并对地下管线进行勘查，强夯前要将其移至界外，对上空的高低压线路要移出界外或架空至安全距离以上。划分作业区段，按800010000m2安排一台强夯机为宜，如为路基施工200300m线路长度划分为一作业区段，或以两桥(涵)间作为一个作业区段。进行水平测量，清除基层表面植被，挖除树根，推土机整平。因为经过强夯后，地基夯沉量可达0.81.0m，所以在挖方段要预留0.81.0m的高度。压路机碾压12遍，碾压沿建筑区纵向进行，先低侧，后高侧，压路机一进一退压完全宽为一遍，轮印搭接不小于40cm，碾压结束后再次进行水平测量。324调整地基土天然含水量根据

9、试验及经验，黄土地基含水量在517间较适宜强夯施工。如含水量小于5，则在表层需补洒水，这样强夯过程中不会起皮，如含水量大于17%，强夯中易出现翻浆，产生橡皮土，则需采取降低地下水位的措施，如井点降水、开挖渗沟等方法。325夯点定位因为夯锤直径大致在22.5m之间，所以点夯间距以3m为宜，正方形布点，也可等边三角形布点。规范规定加固区范围应不小于基底宽度3m，所以自加固区一侧算起，奇数列为第一遍点夯点，偶数列为第二遍点夯点(以点夯两遍为例)。用生石灰粉分别在场地上标出，至加固区另一侧基底外缘再扩大3m为止。(见强夯加固地基夯点平面布置图)图3.2强夯加固地基夯点平面布置图326夯击施工首先对奇数

10、列夯点采用履带吊后退法逐点夯击，每击点夯夯击能按试验时选定的参数进行，第一遍点夯结束后，推土机推平夯坑，间歇35天后对第二遍偶数列夯点进行夯击，方法与第一遍点夯夯击相同，先标出点夯位，第二遍点夯结束后推平夯坑，间歇35天后进行满夯，满夯结束后静止2周，方可进行质量检测工作。327质量检查质量检查贯穿整个施工过程，并强调过程控制，夯锤落距、锤重、每点击数、每点夯击累计夯沉量、每点最后两击平均夯沉量都是施工过程中的控制重点，（1）检查强夯施工记录，基础内每个夯点的累计夯沉量，不得小于试夯时各夯点平均夯沉量的95。（2）在每5001O00m面积内任选一处，自夯面下58米深度内，每隔50l00cm取土

11、样测定土的干密度、湿陷系数等指标。（3）采用原位测试和室内土工试验检验地基的承载力。强夯施工结束后，应对强夯效果进行检查，确定地基质量是否到设计要求。根据检验结果，应对不合格处进行补夯，或采取其它补救措施，达到试夯或设计规定的指标为止。强夯地基质量经检查合格后，宜尽快在夯面上设置50060Omm的灰土垫层。4结语在处理湿陷性黄土地基之中应根据实际情况分析影响因素,确定合适设备,制定切实可行的施工方案,从而达到质量要求。本文对强夯法处理湿陷性黄土地基进行研究分析结果表明，用强夯法处理湿陷性黄土路基其本身具有施工工艺、设备简单,易操作和控制,工程造价低等诸多优点,强夯法是处理湿陷性黄土地基的一种有效方法，值得推广使用。但其本身也有它的局限性和不足点,有待于进一步改进和创新，更好的服务于工程建设工作。【参考文献】：【1】李