強夯法加固地基的應用研究
研究設計
作者：張新獻
摘要：使用強夯法對軟弱地基進行加固，在加固的過程中，工作人員必須要根據現場的實際情況，分析強夯，從而製定加固方法，以達到技術要求。合理地確定各個強夯參數，才能夠有效達到預期效果，符合良好的經濟效益。
關鍵詞：強夯法；加固地基；機理應用
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）05-0016-02
強夯法加固地基的機理比較複雜，到目前為止，尚未建立起一套成熟的理論和設計計算方法。一般認為，夯擊時作用於地基表麵的強大動能轉化為波能，從夯擊中心（振源）向土體內傳播。對表層地基土，麵波使土體鬆弛，加之夯錘的側向擠壓，可造成夯點附近地麵隆起。對深層土起加固作用的主要是體波。其中壓張波使土體受到拉壓作用，引起孔隙水壓力瞬時增大，抗剪強度降低，同時伴隨著強製壓縮和振密。剪切波會使土顆粒間受到剪切作用，導致土體結構破壞、裂除發展，形成良好的排水通道。隨著孔隙水的排出和超孔隙水壓力的消散，土體固結壓密，強度提高。當強夯終止後，由於土的觸變性，土粒、離子和水分子體係隨時間而趨於新的平衡狀態、地基強度進一步提高。對非飽和土地基而言，可以歸結為壓張波的反複作用，使土體固結壓密。對於含水量較高的飽和土地基，是體波的反複作用和折射、反射重複做功使其獲得加固效果。由於縱波可以在波相介質中傳播，所以強夯法也可以用於水下工程的地基加固。
1 強夯法加固地基施工要點和要求
強夯施工的主要機具設備（如起重機、自動脫鉤裝置、夯錘）應滿足施工的各項技術要求，且必須保證施工安全。夯錘錘重一般不宜小於8t，常用的為10t、12t、17t、18t、25t；其落距不宜小於6m，多采用8m、10m、12m、13m、15m、17m、18m、20m、25m。
強夯施工時，夯擊點布置根據基礎形式和加固要求確定，對大麵積地基，一般按正方形或梅花網格、三角形排列；對於條形基礎，可以采用成行布置；對於獨立基礎，可按柱網設置采取單點或成組布置。在基礎下麵必須布置夯點。
夯點間距可根據夯擊坑、孔隙水壓力變化情況及建築物基礎結構特點確定，一般為夯錘直徑的3倍，第一遍夯擊點間距為5～9m，夯擊遍數一般為2～5遍。對於較多細顆粒或者透水性較弱的土層，其工程要求也比較特殊，針對這種現象，強夯擊的次數可以有所增加，次數自檢的間隙時間與孔隙中水壓力消散請款有著非常密切的關係，一般為1-4周。
強夯應分段進行，順序從邊緣夯向中央，對廠房柱基亦可以一排一排夯。夯壓加固順序為先深後淺，即先加固深層土，再加固中層土，最後加固表層土。最後一遍夯完後，再以低能量滿夯一遍。
強夯施工必須按試驗確定的技術參數進行，以各個夯擊點的夯擊數為施工控製數值，也可采用試夯後確定的沉降量進行控製。夯擊時，落錘應保持平穩，夯位應準確，如錯位或坑底傾斜過大，宜用砂土將坑底整平，然後進行下一夯擊。每一夯擊一遍完成後，應測量場地平均下沉量，然後用土將夯坑填平，方可進行下一遍夯擊，最後一遍的場地平均下沉量，必須符合設計要求。強夯施工應做好施工記錄。
經過對比地勘資料，我公司提醒設計注意在地勘報告中反映了當地地質及水文情況不適宜用強夯處理。經查論證並在在小範圍試驗後，確認該地區不適宜用采用單純的強夯法處理地基，經設計單位重新計算後采用強夯置換和加鋪粗粒土墊的方案解決的地基處理問題，從而確保了工程的施工質量。
2 措施
（1）增加排水通道，底麵平整並應有泛水（0.5%。1%），夯坑及時回填壓實，防止積水；在場地外圍設圍墊，防止外部地表水浸入，並在四周設排水溝，及時排水。（2）地下水位較高時，可以采用井點降水或明溝排水等辦法降低水位。（3）盡量避免冬期施工，否則應加大夯擊能量，將凍結塊擊碎，並清除較大的凍結塊。（4）若基礎埋置較深，可采取先挖除表麵土的辦法，使地表標高接近基礎標高，減小夯擊厚度，提高加固效果。（5）夯擊點布置成三角形或正方形網格，對荷載較大的部位，可適當增加夯擊點。（6）土層發生液化時應停止夯擊，此時的夯擊數為該遍確定的夯擊數。