强夯法在软粘土地基处理中的应用
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇强夯法在软粘土地基处理中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：强夯置换法主要是结合强夯加固、复合地基的优势，比较经济、实用本文概述了强夯置换法在软粘土地基中的加固机理，并以实际工程为例探讨了强夯置换的设计、施工、检验工艺和强夯置换法质量控制措施。
关键词：强夯置换法；软粘土地基；工艺
中图分类号：TU74文献标识码： A
一、强夯加固软粘土地基机理
强夯置换法是近年来从强夯加固法发展起来的一种新的地基处理方法，它主要适用于软弱粘性土地基的加固处理。按强夯置换方式的不同，强夯置换法又可分为桩式置换和整式置换两种不同的形式。
桩式置换法是利用强夯过程中夯成的夯坑作为桩孔，向坑中不断按需要充填各种散体材料并夯实，使夯填料形成一个直径约2m、深度达3-6m的散体材料桩，与周围土体共同组成复合地基。由于散体材料桩的加筋作用，地基中应力向桩体集中，桩体分担了大部分基底传下来的荷载；同时散体材料桩的存在也使得土体中由强夯引起的超静水孔隙水压得以迅速消散，土体迅速得到固结，土体抗剪强度不断得到提高，对桩体的约束不断增强，从而使复合地基的承载力不断提高。
桩式置换法既具备散体材料桩的加筋、挤密、置换、排水特性，又具有强夯加固动力固结效应，因而可大幅度提高地基承载力，减小地基变形，与强夯相比，能更广泛地适用于塑性指数较高的高含水量软粘土。
二、强夯加固软粘土地基的理论与工艺
（一）工程概况
某工业厂房拟建建筑物长128m、宽48m，设计地坪标高405.OOm，该建筑物为1-2层，安全等级为二级。地勘资料显示，该场地属浅丘地貌，场区原始地形为一冲沟，建设时已经被回填，回填时间为1年左右，回填土主要为砂岩、泥岩块碎石及粉质粘土组成，级配不均，结构松散，局部存在架空现象，粉质粘土多为泥岩风化崩解形成，粘性差，含泥岩角砾，土石比4：6～3：7，为场坪时山体开挖后随意回填，未作任何处理，主要分布在场地表层区域，填土层厚度3～21m不等。为提高地基承载力，满足荷载要求，采用强夯法对该区域填土地基进行加固处理。对填土料为砂岩、泥岩块碎石区域，施工情况正常，能满足设计要求，加固效果好。在地基强夯加固处理施工中发现，场内回填土中有约12x24m的区域内回填土属饱和软土层，为场平时抛填，堆积厚度1～3m不等的淤泥质粘土层。在高能量夯击时，该区域总沉降量较大，各夯击点的沉降量在1.1m～1.4m左右(其它区域夯点沉降量约为0.6～0.75m之间)，当最后二击沉降量在70～100mmH寸，夯坑周围出现150～250mm的隆起现象，该土质具有饱和软土特征，加固效果较差。因此对于本工程填料为软粘土的局部区域还应采用强夯置换法处理。
强夯置换施工分三遍进行：第一、二遍为1200kN.m夯击能点夯，击数为10.12击，采花形型布点，第一遍高能主夯夯点间距为6mx6m，第二遍高能主夯夯点布置在第一遍点之间；夯击时按最后二击夯沉量之差不大于50mm；夯点周围地面最大隆起高度不100mm的二个条件进行控制；第三遍为1000kN.m低能满夯，低能满夯锤印搭接为夯锤的1／3d。强夯施工时，夯机采用QU-25履带式起重机，最大起重能力为25t。夯锤采用2m，为10t的圆柱锤。锤底静压力为32kPa。强夯置换施工时，填料类型选用粒径20～30cm块石，当夯击面每下沉30cm左右时，铺垫一层块石。
（二）强夯置换施工
1、施工准备
清理并平整施工场地，用片石石渣滚填至地表水以上，排干道路及两侧盐池内的水，按照夯点平面布置图进行定位放线，准确标出夯点位置，并测量场地高程。
2、施工操作
每点夯击程序为：①起重机就位，夯锤对准夯点位置②测量夯前锤顶高程③将夯锤吊到预定高度④拉开脱钩装置锁卡夯锤自由落下⑤放下吊钩，测量锤顶高程（若发现因坑底倾斜造成夯锤歪斜，及时将夯底整平）⑥重复步骤③至⑤，完成规定的夯击次数，完成一个夯点的夯击。
3、普夯碎石垫层
强夯置换处理后，场地及时用推土机整平，分两层填筑厚度为50cm片石石渣，满夯两遍（夯击能1500KN.M，锤径2.5米），修筑路拱，再用25KJ以上的冲击式压路机振动碾压4至6遍，并测量夯后场地高程。强夯置换复合地基经普夯后，墩间土进一步挤密，加快了孔隙水压力的消散，使地基应力均匀，与先回填的碎石土形成一层厚度较大的、承载力较高的碎石垫层。
（三）效果检验
为检验地基承载力和变形模量是否满足设计要求。在强夯置换和垫层施工完成半月后，进行了原位静载试验和动力触探。
1、静载试验
采用慢速维持荷载法，试压三点次。分别对应下层强夯置换夯芯位置1点次。夯间位置2点次。经试验各实测数据及据此而绘制的荷载(Q)与沉降(S）的关系曲线图与变形模量经计算3点分别为28MPa、27.2MPa、36.3MPa。
2、动力触探
动力触探点分别取夯芯试验点2个，夯间试验点2个，厂区外部原土试验点1个，通过对两夯芯点触探试验成果分析，试验深度约8.1m以上地基土的承载力特征值虽然较夯芯处略偏小，但均达到或超过设计要求值(fak≥200KPa)。
3、地基液化分析
经强夯置换后，处理深度达到6.3～8.1m，已进入存在液化可能的饱和沙土层，使土体颗粒结构发生根本改变，不再有液化可能，或液化性能得到显著改善。
三、强夯加固软粘土地基工艺应该注意的问题
（一）影响强夯置换有效加固深度的因素很多，因此强夯法的有效加固深度应根据当地经验并经现场试夯确定，试夯及试夯检验是强夯施工中确定夯击能量、夯击次数、夯击遍数及间歇时间的关键工序。因此，现场要严格控制回填砂土的质量和回填土中的含水量。
（二）对试验区回填土，在选两个试验区，以严格控制夯后的承载力达150KPa以上为目标，并要对坑边外的岩层进行松动后满夯，确保坑内外土层的沉降均一性。
（三）开夯前应检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求。若夯锤使用过久，往往因底面磨损而使重量减轻；落距未达设计要求的情况，在施工中也常发生。这些都将影响单击夯击能。
（四）强夯置换点位偏差应小于15cm，夯锤应保持垂直，其倾斜度应不大于30，若夯锤底面粘结黏土，需及时处理保持夯锤地面清洁以免影响夯锤落地时出现倾斜。
（五）强夯置换施工中夯点放线错误情况常有发生。因此，在每遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正。施工过程中应按设计要求检查每个夯点的夯击次数和夯沉量。
（六）干燥天气进行强夯置换时宜洒水降尘。强夯置换施工应尽量避免雨雪天进行，以防止强夯置换场地积水，否则土质含水量增加，土质变软，会产生挤出现象，降低强夯置换效果。强夯置换施工在冬季施工，应将冻土击碎，要清除大的冻土块。夯击能和次数应适当增加。
（七）质量检测要点：①检查施工过程中的各项测试数据和施工记录，不符合设计要求时应补夯或采取其他有效措施。强夯置换施工中可采用超重型或重型圆锥动力触探检查置换墩着底情况。②强夯处理后的地基竣工验收承载力检验，应在施工结束后间隔一定时间方能进行，对于碎石土和砂土地基，其间隔时间可取7～14d；粉土和粘性土地基可取14～28d。强夯置换地基间隔时间可取28d。③强夯置换后的地基竣工验收时，承载力检验除应采用单墩载荷试验检验外，尚应采用动力触探等有效手段查明置换墩着底情况及承载力与密度随深度的变化，对饱和粉土地基允许采用单墩复合地基载荷试验代替单墩载荷试验。④竣工验收承载力检验的数量，应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定，对于简单场地上的一般建筑物，每个建筑地基的载荷试验检验点不应少于3点；对于复杂场地或重要建筑地基应增加检验点数。强夯置换地基载荷试验检验和置换墩着底情况检验数量均不应少于墩点数的1%，且不应少于3点。
参考文献
[1]王希超.浅谈强夯置换法在路基处理中的应用[J].北方交通,2013年z1期.
[2]颜超文,继涛,李鸣.强夯置换法在市政地基加固工程中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2013年22期.