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1、地基处理方法总结一. 强夯法1. 强夯法的简单描述强夯法是一种利用重锤（一般100-600kN），在6-40m高处自由落下，对较厚的松软土 层进行强力夯实的方法。它也称动力固结法2. 强夯法的发展历史强夯法起源于法国，是法国Menard技术公司于首创的一种地基加固方法，它通过一般8 30t的重锤（最重可达200t）和820m的落距（最高可达40m），对地基土施加很大的冲击能， 提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件等。1969年首先用于法国戛纳 附近芒德利厄海边20来幢八层楼居住建筑的地基加固工程，之后在国外迅速得到推广应用。 我国于1978年首次由交通部一航局科研所及其协作单
2、位在天津塘沽新港三号公路进行了强 夯法试验研究，并获得成功。自引进到80年代初，约8年。本阶段工程应用强夯能级比较小， 一般仅为1000kN*m，处理深度5m左右，以处理浅层人工填土为主。80年代初到90年代初。 本阶段兴建国家重点工程山西化肥厂，为了消除黄土地基的湿陷性，国家化工部组织开发了 6250kN*m能级强夯，使有效处理深度提高到了 10m左右。90年代初到2002年，本阶段以 兴建国家重点工程三门峡火力发电厂为契机，成功开发了 8000kN*m能级强夯，使强夯消除 黄土湿陷性的深度达到15m。2002年底至今，强夯工程最高应用能级已经达到10000kN*m。 为了更进一步扩大强夯的
3、应用范围，在强夯技术的基础上，还形成了强夯置换和柱锤冲扩等 新技术。目前，国内所用的单击能为50-8000kn.m，多数应用100-200kN.m。3. 强夯法的加固机理强夯法利用重夯锤，高落距产生的高夯击能给地基一冲击力，在地基中长生冲击波，振 密，挤密地基土体。当夯击时，夯锤对地基浅部土体进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑， 并对夯坑周围的土体进行动力挤压，夯坑四周地表可能产生隆起。多孔隙、粗颗粒、非饱和土多采用动力加固，动力加固的主要机理是冲击型动力荷载使 土体中的孔隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度。细颗粒饱和土多采用动力固结，动力固结的主要机理是巨大的冲击能量在土中产生很大 的应
4、力波，破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，增加了排水通道， 使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度得到提高。淤泥质土地基多采用动力置换，其加固机理是通过垫层将上部荷载扩散传递到垫层下卧 层地基中或通过在设置桩体过程中对桩间土进行挤密，形成挤密砂石桩复合地基，已达到地 基承载力，减小沉降的目的。对非饱和土地基，强夯冲击力对地基土的压密过程基本上同实验室中的击实实验相同， 挤密振密效果明显。对饱和无粘性土地基，在冲击力作用下，土体可能会产生液化，其压密过程同爆破和振 动密实的过程类似，挤密，振密效果也是明显的。对饱和粘性土地基，在锤击作用下，在
5、夯击点附近地基土体结构破坏，产生触变，在一 定范围内的地基土体将产生超孔压，并且逐渐消散，地基土固结，孔隙比减小，强度提高。4. 强夯法的设计与施工要点1）设计（1）强夯加固地基的有效加固深度和单击夯击能的确定强夯法加固地基能达到的有效深度直接影响采用强夯法解雇地基的加固效果。强夯法有 效加固深度主要取决于单击夯击能和图的工程性质。单击夯击能的确定主要与锤重和落距有 关，也与地基土性质和夯锤底面积等有关。加固深度可以通过试验确定，也可以通过修正Menard 公式估算：H .，W10W-锤重，kN: h-落距，m; K-修正系数，一般为 0.34-0.8（2）夯锤和落距地选用夯击能确定后，课根据
6、要求的单击夯击能和施工设备条件确定夯锤重量和落距。夯锤重量确 定后还需确定夯锤尺寸以及选用强夯自动脱钩装置。夯锤底面积大小取值与夯锤的重量和地基土体的性质有关，通常取决于表层土质，对砂性土地基一般采用2-4m 2,对粘性土地基一般采用3-6.（3）夯击范围和夯击点布置强夯法处理地基时，强夯加固的范围应大于建（构）筑物基础范围。通常要求强夯加固 范围每边超出基础外缘一定的宽度。超出范围宽度为设计强夯加固深度的1/3-1/2，并不小于 3m。m夯击点布置一般可采用三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取5-9m，以后每遍 夯击点间距可以与第一遍相同，也可以适当减小。对加固深度要求较深或采用的单击夯
7、击能 较大的工程，所选用的第一遍夯击点间距可是当增大。（4）夯击数和夯击遍数每遍每夯点夯击数可通过试验确定。一般以最后二击的平均夯沉量小于某一数值作为标 准。夯击遍数英视现场地质条件和工程要求确定，也与每遍每夯击点夯击数有关.夯击遍数一 般采用2-3遍，最后再以低能量对整个加固场地满夯1-2遍.（5）间歇时间间歇时间是指两遍夯击之间的时间间隔.时间间隔大小取决于地基土体中超孔隙水压力 消散的快慢.对渗透性好的地基，强夯在低级中形成的超孔隙水压力消散很快，夯完一遍，第二 遍可连续夯击,不需间歇时间.若地基土渗透性较差，强夯在地基土体中形成的超孔隙水压力 消散很慢，二遍夯击之间需间歇时间要长，粘性
8、土地基夯完一遍一遍需间歇3-4星期才能进 行下一遍夯击。（6）垫层设计强夯前一般需要铺设垫层，使地基具有一层较硬的表层能支承较重的强夯起重设备，并 便于强夯夯击能的扩散，同时也可以加大地下水位和地表的距离，有利于强夯施工。对场地 地下水位在-2m深度以下的砂砾石层，无需铺设垫层可直接进行强夯;对地下水位较高的饱和 粘性土地基与易于液化流动的饱和砂土地基,都需要铺设垫层才能进行强夯施工，否则，地基 土体会发生流动.铺设垫层的厚度可以根据场地条件、夯锤的重量和夯锤的形状等条件确定。 砂砾垫层厚度一般可取0.5-2.0m。当场地条件好、夯锤较小或形状构造合理时，也可采用 较薄的垫层厚度。（7）现场测
9、试设计 地面沉降观测通过地面沉降观测可以估计强夯法处理地基的效果。 孔隙水压力观测测量在夯击和间歇过程中地基土体中孔隙水压力沿深度和水平距离变化的规律。从而确 定夯击点的影响范围，合理选用夯击点间距、夯击间歇时间等。 强夯影响范围观测通常将地表的醉倒振动加速度等于0.98m / s2的位置作为设计时振动影响的安全距离。为了减小强夯振动对周围建筑物的影响，可在夯区周围设置隔振沟。 深层沉降和侧向位移观测通过对地基深层沉降和侧向位移的测试可以有效地了解强夯处理的有效加固深度和强夯 的影响范围。2）施工强夯施工所产生的振动对邻近的建筑物或设备可能产生有害影响时应设置监测点，并采 取隔振、防振措施。强
10、夯法加固地基施工一般可按下列步骤进行： 清理并平整施工场地。 铺设垫层，使在地表形成硬层，用以支承起重设备，确保机械通行和施工。同时可加 大地下水和表层面的距离，防止夯击的效率降低。 标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程。 起重机就位，使夯锤对准夯点位置。 测量夯前锤顶标高。 将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后放下吊钩，测量锤顶高程；若发现 因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。 重复步骤，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击。 换夯点，重复步骤4）7），完成第一遍全部夯点的夯击。 用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。 在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部
11、夯击遍数，最后用低能量满夯，将场 地表层土夯实，并测量夯后场地高程。5. 强夯法质量检测项目与方法强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基加固质量进行检验，对碎石土和砂土地基， 其间隔时间可取714d；对粉土和粘性土地基可取1428d。强夯置换地基的间隔时间可取 28d。强夯处理后的地基竣工验收时，承载力检验应采用原位测试和室内土工试验；强夯置换 后的地基，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。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
12、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。检测点位置可分别布置在夯坑内、夯坑外和夯击区边缘。检验深度应不小于设计处理的 深度。6. 强夯法的适用性强夯法常用来加固碎石土、砂土、低饱和度的粘性土（对于高饱和度的可采用强夯置换 法）、素填土、杂填土、湿陷性黄土等地基。7. 工程实例场地位于九江长江冲积漫滩上，地基土自上而下描述如下:21粉质黏土 :褐色，软塑，表层 为30cm耕土,层厚为110 m。22淤泥粉质黏土:灰色，流塑，呈交互状
13、,层厚在13152510 m以 上。其间发育有三层灰色饱和流塑状的粉土透镜体，其中透镜体Z厚度为23 m。23 粉土:灰色，流塑，其间发育有层灰色流塑粉质黏土透镜体，埋深15122510m以上。24粉质 黏土:灰色，流塑，呈交互状，埋深大于1619 m。1、现场试验结果与分析夯击沉降量是强夯施工最为宏观、最为直接的一种表征，用夯坑深度来描述。夯击沉降量 的大小在一定程度上决定了强夯加固效果的好坏。单击夯击沉降量是强夯施工的控制标准之 一，当单击夯击沉降量小于某个控制量时就停止继续夯击，即单击夯击沉降量控制了单个夯击 点的夯击次数。图1为某夯击点在夯击能U为510 MNm（夯锤20 t，落距25
14、 m）时,夯击次数与夯击沉降量 的关系曲线。可以看出,随着夯击次数的增加,单击夯击沉降量不断变小而累计夯击沉降量逐渐 增大，并趋于一个恒定值。当夯击次数达到20次，单击沉降量小于5 cm,说明此时已达到良好的 加固效果。图2为夯击20次后,地表土体的位移曲线。可以看出土体的隆起较为明显，在距离夯点3 m 处隆起达到最大值。图3为在不同夯击能作用下，夯击次数为20次时,最大夯击沉降量随深度的衰减曲线。随 着深度的增加,最大夯击沉降量迅速减小;不同的夯击能作用下，夯击沉降量随深度衰减的趋势 基本一致的，并且随着夯击能的增加，夯击沉降量增大。夯击沉降量在土层浅处的衰减很快,若 要使更深处的土体被压实
15、,则需要提高夯击能量2,3。图4为夯击能相同，锤重和落距不同组合下峰值沉降量随深度的衰减曲线。可以看出，重锤 低落距方式产生的夯击沉降量大于轻锤高落距方式产生的夯击沉降量，在相同夯击能量下,重 锤低落距的加固效果要优于轻锤高落距。卑击夯击尻降量*荆和夯击沉降室击击袂数N三2狷漫届-一-罗0水平平鹿恤图2地方上作沉降量曲线三/主盎始生豢深度m本文通过现场夯击试验对强夯加固软土地基的夯击影响因素进行了分析。试验结果表明: 随着夯击次数的增加，单击夯击沉降量不断变小而累计夯击沉降量逐渐增大，并趋于一个恒定 值。夯击过程中土体会发生隆起现象，在距离夯点3 m处隆起达到最大值。随着夯击能的增加, 夯击沉降量增大。在相同夯击能量下，重锤低落距的加固效果要优于轻锤高落距。二. 砂石桩法1. 砂石桩法的简单描述通过在地基中设置砂石桩（也包括设置只由碎石组成的碎石桩和只由砂组成的砂桩），并 在地基中设置桩体过程中对桩间土进行挤密，形成挤密砂石桩复合地基，以达到提高地基承 载力，减小沉降目的的一类地基处理方法，统称为挤密砂石桩法（包括挤密碎石桩和挤密砂 桩法）。在设置砂石桩的过程中对桩间土进行挤密是这类地基处理的关键，否则就不是挤密砂石 桩，桩的作用主要作用排水。2. 砂石桩法的发展史碎石桩
