【学员问题】浅析强夯法在实际工作中应用？

【解答】摘要：强夯法是地基处理方法之一，它适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土，湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法，适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场实验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。

关键词：强夯法 地基基础

这种方法是将重锤（一般为80~400KN）提升到高处（一般为6~40M）自由落下，给地基以强烈的冲击力和振动，使土体结构破坏，孔隙压缩，土体局部液化，通过裂缝排出孔隙水和气体，地基土在新的状况下固结，从而提高承载能力，并降低其压缩性。强夯法施工简便，效果显著。2003年，我们在宜昌兴山县公安局看守所-监室工程施工中对高填土下卧可液化土层地基采用强夯处理，取得良好的技术经济效果，深受建设方和有关专家们的好评。

一、工程概况及地质条件

宜昌兴山县公安局看守所监室、位于兴山县新县城古夫镇北侧古洞口小区，南与电业公司住宅楼毗邻。建筑面积2800平方米，基础全部坐落在高填土上，填土厚度3M-6M.填筑材料为碎石，砂，卵石和少量崩坡积含碎石粉质粘土等。由于该工程位于6度地震区的高填土上，并且下卧可液化土层，必须对地基进行加固处理。

二、确定地基处理方案

根据该工程的地质条件，我们进行了多个方案比较：

1、沉管灌注桩基础，采用桩基技术可保证，但基础不仅耗费大量建筑材料，而且工期长，工程造价高。另外不可预见的打桩时会遇大的石块，这样施工就更难了。很难保证施工中桩的质量。

2、挖孔桩：考虑到该地基填土厚度只有3M-6M，加之拟建建筑物只有二~三层，荷载小，所以采用人工挖孔桩。既不能满足挖孔桩构造要求，又增加了造价，延长了工期，这样的方案不可取。

3、强夯法：地基加固效果显著，使用设备简单，施工方便，速度快，投资省，既可提高地基的承载力，又能增强抗液化稳定性。

经上述方案对比研究后，确定采用强夯法对地基加固，然后进行钢筋混凝土浅埋基础施工。

三、强夯法施工

（一）强夯设备

采用15T履带式起重机作为提升机具。夯锤重120KN，以20MM厚的钢板为底，底面积1.8×1.8M，外包高0.96M.厚10MM钢板，内设多层锚固钢筋并满浇C28混凝土，锤底到锤面埋有5根ф100MM的通气管，以降低夯击的气垫作用，锤顶采刚性吊环，使用吊钩得以迅速而方便的挂上。自动脱钩装置由船用脱钩装置改变而来，开钩拉绳一端系在脱钩装置的把柄上，另一端穿过焊在吊车大钩侧板上的转向滑轮，然后固定在吊车起重臂底部的轴上，当夯锤起吊到预定高度时，开钩拉绳即张紧而拉开脱钩装置的锁卡，使夯锤脱钩下落。

（二）参数试验

根据经验公式H=a M.h/10 ，取a为0.7，（a根据土质情况选定），选定锤重M为100KN，落距h为10M，单击夯击能为1000KN.M.为判定强夯效果并确定夯击参数，在现场进行了强夯试验，将施工场地划分为2个试夯区，每试区6个试夯点，详细记录每击的地基下沉量及地面变异，每连击2次后进行静力触探，记录各层地基承载力提高情况，各试点夯击完成后进行钻探及静力触探，取得夯击后的有关数据。

（三）施工概况

1、夯击参数和夯点布置。依照试验所得数据，确定施工中每个夯击点夯击8次，夯击3遍，前2遍夯击点按上部结构的墙柱位置进行布置，尽量使夯击坑成为基础的基坑，夯击点中距为6、4.5、3.3 M，后一遍落距为3M，每点夯击4次进行“搭夯”。

2、施工准备。对施工现场做好三通一平后，按照夯点平面，布置图进行定位放线，准确标出夯点的位置，并设置了四个水准点，以便施工中测量夯击沉降量，拟定夯击施工顺序。

3、施工操作。施工按拟定的夯击顺序逐点进行。每点夯击程序为：起重机就位→夯锤对准夯点位置→将夯锤起吊至预定高度→拉开脱钩装置锁卡夯锤自由落下，这样循环多次，直至完成夯击次数，夯击时注意保持落锤平稳，夯位准确，当夯锤气孔被土堵塞时，及时进行清理，以免影响夯击效果。前两遍全部夯击完毕后，用推土机将周围的土填平夯坑，再进行低能级搭夯，将场地表层松土夯实。施工中，为防止吊车臂杆在较大仰角时因突然释重而后倾，在臂杆顶端加了两根钢绳系在停放前面的推土机上，行动也比较方便。

4、质量与效果检验。施工中现场监测人员着重检测夯点位置、锤重、落距夯击击数、每击沉降量等关键项目，并详细记录每点的夯击情况。夯击完成后，对地表面的下沉量作了测定，并进行静力触探，旁压试验，标准贯入试验，确定加固后地基承载力和抗液化性能。

四、强夯效果

据观测，强夯后地基平均下沉0.55M，夯击点周围没有隆起现象，在夯击截面2M范围内，标高都有下降。通过现场测试，地基承载力提高1-2倍，有效影响深度达7M左右，改善了地基的抗液化性能。经比较，采用强夯法比桩基节省投资15余万元，比人工挖孔桩节约投资18余万元，基础施工速度明显加快。质量效果甚佳，深受建设单位好评。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

恒通强夯公司专业承包地基工程，为了保证地基工程质量，会在确定施工方案前，测试地基性质，做强夯试验，确定强夯施工参数，因为各类地基土的性质差别很大，所以需要根据地基土性质设计施工方案。

1：强夯机械的确定

强夯施工采用25吨以上带有自动脱钩装置的履带式起重机或其它的专用设备。采用履带式起重机时在臂杆端部设置辅助门架或采取其它安全措施，防止落锤时机架倾覆。夯锤夯重和夯锤底面面积根据设计文件要求的单击夯击能确定。夯锤底面采用圆形，对于粘性土、砂质土、碎石土，锤底面积3—6m2，对于淤泥及淤泥质砂土等，锤底面积大于等于6m2。夯锤中对称设置若干个上下贯通的气孔。自动脱钩采用开沟钩或用付卷筒开钩。

2：夯锤落距确定

锤重按下式初步确定：影响深度=系数x（锤重x落距）1/2，落距根据单击夯击能和锤重确定，即锤重（KN）x落距（m）=单击夯击能（KN·m）

3：夯击遍数的确定

夯击遍数设为2~3遍，具体工程根据消除黄土地基湿陷性的要求，以试验结果确定。一般第I遍隔1点跳夯，第II遍补第I遍空隙，第III遍补第I、II遍空隙，点夯完成后，最后再以低能量满夯，达到锤印彼此搭接。

4：夯击次数确定

强夯施工每一遍内各个夯点的夯击次数，按现场试夯得到的夯击次数（一般为5—15次）与夯沉量关系曲线确定，并同时满足：单击夯击能小于4000KN·m时，最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击夯击能大于4000KN·m时，最后两击的平均夯沉量不大于100mm时;夯坑周边附近不发生过大的隆起；不因夯坑过深而使起锤困难这三个条件，且以使土体竖向压缩最大而侧向位移最小为原则。每个夯点安排专人检查和记录击数，保证强夯质量

5：夯击点的布置

夯击点布置与夯击点位置可根据基底平面形状，采用梅花形或正方形。夯击点间距可采取夯锤直径的1.2~2.2倍

6：夯击遍数间隔时间确定

具体间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。凡是产生超孔隙水压力、夯坑周围出现较大隆起时，不能继续夯击，要等超孔隙水压力大部分消散后，再夯下一遍。一般黄土夯击间隔时间不小于7天，对黏性土地基间隔时间不小于3~4周，具体间隔时间可根据工艺性试夯确定。施工时首先保证夯击遍数间隔时间，并做详细记录，其次可根据实际情况调整施工流水顺序，安排合理的流水节拍，力争使各区段间达到连续夯击。杜绝间隔时间未到就强行施工现象，确保强夯质量。

恒通强夯施工公司能够独立完成1000KN.m-12000KN.m强夯（置换）工程。其中包括强夯法或强夯置换墩法处理地基工程，而强夯施工队伍经验非常丰富，具有高效率、高质量、安全等施工经验，而且满足地基设计要求，并且安全完工，恒通强夯贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针，坚持管理生产及安全的原则。

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