《强夯加固地基工法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《强夯加固地基工法（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、强夯加固地基工法1 特点和适用范围 22 加固目的及要求 23 施工准备 34 试夯 55 施工参数的确定 56 施工工艺 77 强夯加固效果检测 88 工程实例 81 特点和适用范围强夯法加固地基，适用范围广泛，可用于湿陷性黄土、碎石土、 砂土、一般粘性土、软土以及工业或生活垃圾等各种填土地基。对于 非饱和土地基，强夯加固效果显著，在呈流塑状的淤泥中抛填碎石、 (钢渣、矿渣)进行强夯挤淤也能取得较好的效果。强夯法一般采用重力为80kN (8t)以上重锤，起吊到6m以上高 度，垂锤呈自由落下，对土体进行强力夯实。它是一种既能提高地基 强度，降低其压缩性，又能改善其抵抗地震液化的强力和消除土的湿
2、 陷性的地基加固方法。该法所用设备简单，质量控制方便，适用范围广泛。对饱和土地 基加固效果的好坏，关键在于排水，如饱和砂土地基渗透性好，超孔 隙水压力容易消散，夯后固结快。对于饱和粘土或淤泥质土，由于渗 透性差，必须慎重对待。强夯法加固地基，能代替某些桩基础而节省钢材、木材和水泥， 而且速度快、效果好、投资少，是一种经济、简便的地基加固方法。1.1 强夯法最适宜的施工条件：(1) 处理深度一般不超过 15m；(2) 地下水位距地表面23m为宜；( 3)夯击对象最好为粗颗粒土组成；( 4)施工现场距原有建筑物应有足够的安全距离，一般宜大于10m；( 5)对于饱和软土，地表面应铺一层较厚的砾石、砂
3、士等填料。2加固目的及要求不同地基和工程有不同的加固要求：2.1 以提高地基承载力，消除不均匀变形为主。2.2 对地震液化地基，加固后应消除液化。不同的液化地基有不 同的要求。2.2.1对饱和砂土地基，加固后标准贯入锤击数N63.5值大于按下 式计算出的N值时，视为不液化：N =N，1+0.125 (ds3) 0.05 (dw2) (1) 式中：N 饱和砂土所处深度为ds,室外地面到地下水位距离为 1m 时，砂土液化临界标准锤击数；N当ds=3m, dw=2m时，砂土液化临界贯入锤击数。当设计烈度为7、8、9度时，其数值分别为6、10、 16；ds饱和砂土所处深度(m)；dw室地面到地下水水位
4、距离。2.2.2 轻亚粘土可按下式计算：N=14.5+0.5ds2.4dwMe。(2) 式中：Me粘粒含量，以百分数为单位。当实际标贯击数N63.5大于计算值N值时为不液化。2.3 对湿陷性黄土地基加固，要求消除湿陷性，其湿陷系数应按 下式计算： s =切切(3)ho式中： 6 s湿陷系数；hp保持天然湿度和结构的土样，加压至一定压力时， 下沉稳定的高度( em)；hP上述加压稳定后的土样，在侵水作用下，下沉稳定后的高度(cm)；ho土样的原始高度。强夯加固后地基湿陷系数6 s 0.015时为消除湿陷性。2.4对软弱土地基加固，着重于提高地基土的强度和减少变形。3 施工准备3.1 机具准备3.
5、1.1 夯锤3.1.1.1 夯锤所用材料 夯锤可用钢制，也可采用钢板壳，内填钢筋头、钢砂或浇灌混凝土制成。铸铁和铸钢材料制成的夯锤，体积小重心较低，稳定性强， 回弹幅度不大，效率高。大吨位的可做成装配式的铸钢夯锤，以利运 输。3.1.1.2夯锤形状 夯锤形状可为圆柱形、方形、梨形、球形等形状。为了减少或消 除锤提升时土与锤之间的吸附力，以避免增加起重机的负荷，夯锤应 设46个从锤底贯穿于锤顶的排气孔。3.1.1.3 夯锤尺寸夯锤单位面积可根据以下原则进行选则：(1) 夯锤单位面积的静压力宜在2540kPa；(2) 夯击能级在2000kNm以下时，单位面积的冲击能宜为 300500kN m /
6、m2；(3) 夯击能级在3000kNm以上时，单位面积夯击能宜在600 800kN m / m2；(4) 对于砂土和碎石土等，应选用较小面积的锤；对于软土、 淤泥及淤泥质土等应选用较大面积的锤；对于轻亚粘土、黄土等应选 用中等面积的锤。3.1.1.4 夯锤重量 夯锤最佳重量可根据下式决定：M=(l+K/2) A R 式中：M夯锤重量(t)；K有效加固影响深度系数；Y 地基土的天然容重；A夯锤底面积(m2)；R夯锤底半径。使用式( 4)时应注意以下几点：(1) 当夯锤底面为曲面时，其底面积A为投影面积；夯锤半径 R 相应于投影圆的半径；(2) 地基土的天然容重丫为强夯处理前的地基土设计有效加固
7、深度范围内的加权平均值；(3) 有效加固影响深度系数K值此处取值为0.50.7。3.1.1.5 夯锤排气孔的设置(1) 夯锤上排气孔的总面积约占夯锤投影面积的15%左右；(2) 排气孔设置要分布均匀，上下贯通，其数量为46个；(3) 排气孔的中心一般在夯锤投影面半径的中点；(4) 如果制作允许，也可做成上小下大的喇叭口；(5) 如果是钢壳的混凝土锤或用于饱和粘性土等软土地基加固 的夯锤，其孔径可适当增大，以利排气和清孔。3.l.2 起重设备3.1.2.1起重设备应根据夯锤重量选择。3.1.2.2起重设备可采用履带式、轮胎式吊车及强夯专用三脚架， 宜优先选用履带式吊车，其起重能力一般不小于15t
8、。3.1.2.3当吊车的起重能力小于夯击要求(即锤重X锤到吊车中心 位置的距离)时，可在一定范围内，增设龙门架支撑；亦可由二台吊 车组合成“双机组合吊车”进行施工。采用轮胎吊强夯，应与龙门架支撑配合施工。3.2现场准备3.2.1 施工场地应平整，并经推土机压实，以承载吊车及夯锤的 重量。3.2.2 测量放线，放出夯击范围及夯击点的位置。3.2.3 如邻近有建筑物时，应距强夯点一定距离内挖好隔振沟。3.2.4 准备好配套的推土机、自动脱钩装置、夯锤、经纬仪、水 平仪、滑轮、钢丝绳及绳扣等机具。3.3 劳动组织(每台班)(1)工长兼技术员1名；（2）测量兼沉降记录员1 名；（3）现场操作指挥，兼扶
9、塔尺1 名；（4）挂钩12名；（5）吊车司机 1 名。4 试夯4.1 试夯的工作内容4.1.1 根据工程地质勘察报告及加固要求，在施工现场选取一块有 代表性的试验区，其面积不小于20X20m2；该试验区亦可选在需加 固的地面上。4.1.2按选定的夯锤用不同击数（或不同高度）进行夯击。4.1.3 根据试验要求在试验区内的不同点和不同深度处埋设孔隙 水压探头，做好夯前、夯后的孔隙水压的跟踪测定，确定强夯间歇时 间。4.1.4 进行沉降观测，并准确记录。4.1.5 整理静力触探等测试结果，确定强夯遍数及每遍夯击次数。5 施工参数的确定5.1 有效加固范围5.1.1 加固范围（见图 1）5.1.1.1
10、根据修正梅纳公式，加固深度和宽度可按下式计算：h kJMH（5）b = 2htg0 +1（6）式中： h有效加固深度（m）；K有效深度修正系数，其值为0.30.9； b有效加固宽度（m）；0 压力扩散角，一般取0 =2230； M锤重（t）；H夯锤落距（m）。5.1.1.2 根据波的传播特性和土对能量的吸收情况，可根据下式确定加固半径（即加固宽度和深度）rs （见图2）。KiMH（7）rs（/丿V a p 式中： rs有效加固半径（m）；M锤重（t）；H夯锤落距（m）；Vp纵波波速（m/ sec）；a 土的能量吸收系数；Ki大于1的系数，一般为35。土的能量吸收系数a值表1土质情况a 值(s/
11、m)松软饱和粉细砂、亚粘土、轻亚粘土、粘土0.01 0.03很湿的亚粘土、粘土0.04 0.06稍湿的和干的轻亚粘土、亚粘土0.07 0.10硬塑的粘土和中密的块石、碎石0.0875 0.115可塑的粘土和中密的粗砂、砾石0.1 0.125注：本公式引自岩土工程学报1986年第三期左名麒岸著震动波与强夯法机理5.2 间歇时间 每遍强夯之间的间歇时间，应根据孔隙水压力消散时间的长短而定。加强在间歇时间中对孔隙水压力的观察，当孔隙水压从峰值消散 到稳定值后所需的时间即为合理的间歇时间。砂土可不考虑间歇时间 的影响。5.3 夯击点布置5.3.1 对基础面积大或粘性土，宜用正方形网格布置。5.3.2
12、对条形基础可采用“点线插档”法布置。5.3.3 柱基宜采用点夯，对加固深度较大的工程，可按土层厚度 不同，分二遍以上点夯，最后一遍满夯。5.3.4 对砂性土或填石地基和土夹石填料可用连夯法布点夯击。5.4 夯击击数的确定 夯击击数的确定，是根据地基加固后应达到规定指标来确定的。夯击要求竖向压缩最大，侧向移动最小。5.4.1 对于非饱和土或填土，可将最后两击的下沉量之和的平均值 小于 4cm 作为每点的夯击击数。5.4.2 对于饱和粘性土，应以孔隙水压力上升到最大值即等于土 体自重：Ut=9.80665X102丫 h（8）式中：Ut孔隙水压力（kPa）；Y 土的容重（g/ cm3）；h上覆土层厚
13、度（cm）；0或出现液化现象来控制夯击击数。5.5 夯击遍数 确定夯击遍数的原则是根据压缩层厚度、土质条件和计算沉降要 求来确定。土体压缩层越厚，土的颗粒越细，含水量越高，夯击的遍 数宜多；当夯击沉降量为计算最终沉降量的8090%时，即视为夯 击完毕。6 施工工艺6.l 强夯法施工程序（见图3）6.2 夯击施工注意事项6.2.1 严格按照设计布置的夯点放线、夯击；按照试夯所确定夯击 击数、间隔时间、夯击遍数、锤重、落距等参数施工。6.2.2 如采用方形锤应有人工导向。6.2.3 在满夯时应随时调整吊车位置，以防止出现以吊车为中心 的扇形面，影响夯击效果。6.3 施工中的安全注意事项6.3.1
14、强夯施工的夯锤系自动脱钩，现场施工必须高度集中，统 一指挥，不得有任何混乱现象，整个现场应由起重指挥员全面负责。6.3.2 吊车司机、推土机司机都要集中精力听从起重指挥员的号 令，不得盲动，夯锤起吊后，禁止任何人从吊杆下方通过。6.3.3 吊车司机应严格遵守安全操作规程。6.3.4 夯锤升起如超过脱钩高度仍不能自动脱钩时，起重指挥员 应立即发出停车信号，并将夯锤落下，找出原因，进行处理。6.3.5 夯击前应注意周围高压线对吊车及缆绳的影响，对临近的 建（构）筑物、厂区竖向工程地下管沟或管线、电杆等亦应保持一定 距离，并会同设计部门进行调查，共同确定强夯加固范围。对临近有 精密电子设备的建筑物，
15、应采取隔振措施，以消除振动带来的危害。6.3.6 夯击场地应视情况适当洒水，以防石、水四溅，尘土飞扬， 在吊车操作室挡风玻璃前，应增设一面铅丝防护网。7强夯加固效果检测强夯后的地基应进行加固效果检测，可选择静力触探、荷载板、 标贯、十字板、旁压仪等测试项目，一般不少于一项测试项目。 8 工程实例8.l 天津玛钢厂新建铸造车间、办公楼等，建造在原为坑塘洼地 上，表层杂填土厚为37m,主要为拆房土、生活垃圾、炉渣、铁屑 及小铁块混杂而成。强夯加固的房屋地基面积共计5686m2。施工中采用W1001型 履带式起重机，夯锤采用20mm厚钢板为壳，锤内用钢板分成九格， 填以钢砂，锤重9.4t，落距11.2m，每击夯击能为1032kNm。采取 先满夯，每点34击；然后在建筑物基础部分按
