强夯施工技术要求及施工方法.docx

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强夯施工技术要求及施工方法

强夯

百科名片

强夯法即强力夯实法，又称动力固结法。

是利用大型履带式起重机将8-40吨的重锤从6-40米高度自由落下，对土进行强力夯实。

适用于人工填土、湿陷土、黄土。

目录[隐藏]

第一节一般规定

第二节设计

第三节施工

第四节质量检验

强夯法在湿陷性黄土地基中的应用探讨

[编辑本段]

第一节一般规定

　　1、强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。

对高饱和度的粉土与黏性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。

　　2、强夯施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。

试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。

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第二节设计

　　1、强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。

在缺少试验资料或经验时可按下表预估。

　　单击夯击能（KN•m）碎石土、砂土等粉土、黏性土、湿陷性黄土等

　　-------------------------------------------------------------------

　　10005.0～6.04.0～5.0

　　20006.0～7.05.0～6.0

　　30007.0～8.06.0～7.0

　　40008.0～9.07.0～8.0

　　50009.0～9.58.0～8.5

　　60009.5～10.0>8.5～9.0

　　------------------------------------------------------------------

　　注：

强夯法的有效加固深度应从起夯面算起。

　　2、强夯的单位夯击能量，应根据地基土类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等综合考虑，并通过现场试夯确定。

在一般情况下，对于粗颗粒土可取1000～3000KN•m/m2；细颗粒土可取1500～4000KN•m/m2。

　　3、夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：

　　A.最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击夯击能量较大时不大于100mm。

　　B.夯坑周围地面不应发生过大的隆起。

　　C.不因夯坑过深而发生起锤困难。

　　4、夯击遍数应根据地基土的性质确定，一般情况下，可采用2～3遍，最后再以低能量夯击一遍。

对于渗透性弱的细粒土，必要时夯击遍数可适当增加。

　　5、两遍夯击之间应有一定的时间间隔。

间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。

当缺少实测资料时，可根据低级土的渗透性确定，对于渗透性较差的黏性土地基的间隔时间，应不少于3～4周；对于渗透性好的地基土可连续夯击。

　　6、夯击点位置可根据建筑结构类型，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。

第一遍夯击点间距可取5～9m，以后各遍夯击点间距可与第一遍相同，也可适当减小。

对于处理深度较大或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。

　　7、强夯处理范围应大于建筑物基础范围。

每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2至2/3。

并不宜小于3m。

　　8、根据初步确定的强夯参数，提出强夯试验方案，进行现场试夯。

应根据不同土质条件待试夯结束一置数周后，对试夯场地进行测试，并与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，确定工程采用的各项强夯参数。

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第三节施工

　　1、一般情况下夯锤重可取10～20t。

其底面形式宜采用圆形。

锤底面积宜按土的性质确定，锤底静压力值可取25～40kPa，对于细颗粒土锤底静压力宜取小值。

锤的底面宜对称设若干个与其顶面贯通的排气孔，孔径可取250～300mm。

　　2、强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它专用设备。

采用履带式起重机时，可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。

　　3、当地下水位较高，夯坑底积水影响施工时，宜采用人工降低地下水位或铺填一定厚度的松散性材料。

夯坑内或场地积水应及时排除。

　　4、强夯施工前，应查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因强夯施工而造成破坏。

　　5、当强夯施工所产生的振动，对邻近建筑物或设备产生产生有害的影响时，应采取防振或隔振措施。

　　6、强夯施工可按下列步骤进行：

　　1）清理并平整施工场地；

　　2）标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；

　　3）起重机就位，使夯锤对准夯点位置；

　　4）测量夯前锤顶高程；

　　5）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；

　　6）按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；

　　重复步骤3）至6），完成第一遍全部夯点的夯击；

　　7）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；

　　8）在规定的时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。

　　7、强夯施工过程中应有专人负责下列监测工作：

　　1）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；

　　2）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，发现偏差和漏夯应及时纠正；

　　3）按设计要求检查每个夯点的夯击次数和夯沉量。

　　8、施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录。

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第四节质量检验

　　1、检查强夯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和采取其它有效措施。

　　2、强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基质量进行检验。

对于碎石土和砂土地基，其间隔可取1～2周；低饱和度的粉土和黏性土地基可取2～4周。

　　3、质量检验的方法，宜根据土性选用原位测试和室内土工试验。

对于一般工程应采取两种或两种以上的方法进行检验；对于重要工程项目应增加检验项目，也可做现场大压板载荷试验。

　　4、质量检验的数量，应根据场地复杂程度和建筑的重要性确定。

对于简单场地上的一般建筑物，每个建筑物地基的检验点不应少于3处；对于复杂场地或重要建筑物地基应增加检验点数。

检验深度应不小于设计处理的深度。

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强夯法在湿陷性黄土地基中的应用探讨

　　强夯法处理地基是20世纪60年代由法国Menard技术公司首先创用的，这种方法是将很重的锤（一般为100～400kN）从高处自由落下（落距一般为6～40m）给地基以冲击力和振动，从而提高地基土的强度并降低其压缩性。

此法最初仅用于加固砂土和碎石土地基。

经过十几年的应用与发展，它已适用于加固从砾石到黏性土的各类地基土，这主要是由于施工方法的改进和排水条件的改善，强夯法由于具有效果显著、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点，很快传播到世界各地。

　　黄土作为形成地表覆盖层的次生物质，其分布相当广泛。

在我国黄土覆盖面积多达60万km2，占国土面积的6%以上，其中西北黄土高原是我国湿陷性黄土最集中的地区。

因此，对湿陷性黄土的处理以及技术、经济上的探讨，是一个既现实而又迫切需要解决的问题，强夯法处理湿陷性黄土地基技术在建设中大量运用并取得巨大的成就。

　　1　强夯加固湿陷性黄土的作用机理

　　黄土是由沙砾、粗粉粒、大孔隙胶结构组成，黄土湿陷性是由于水和外力的作用产生的显著附加下沉。

强夯是将大吨位重锤起吊到一定高度后自由落下，在极短时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量，反复冲击及其产生的压缩波、剪切波和瑞利波，使土体受到瞬间的加荷（受压）、卸荷（受拉）及剪切的反复作用，土中孔隙压缩，同时土体周围产生裂隙，孔隙水顺利排出，土体迅速固结，使土粒原有的接触形式破坏而产生位移，变为新的较为稳定的接触形式，从而达到增加土体密度、提高强度的目的。

　　2　强夯施工步骤

　　2.1　认真调查，确保强夯场地范围内的地下无构筑物。

清除地表土，清除范围为路基坡脚外2～3m。

整平后在场地上标出第一遍夯点的位置，点位偏差控制在±20cm范围内，并测量场地高程。

　　2.2　起重机就位，使夯锤对准夯点位置，测量夯前锤顶高程。

　　2.3　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，及时将坑底整平。

　　2.4　重复2.3，完成一个夯点的夯击，即每个夯点夯6击。

除满足最后2击平均夯沉量不大于50mm外，还要求总夯沉量不小于试夯总夯沉量的90%。

　　2.5　换夯点，重复2.2至2.4，直到完成第1遍全部夯点的夯击。

用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。

　　2.6　在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成第2，3，4遍夯击。

　　2.7　选用锤质量为3t、落距为6m进行低能量满夯2遍，将场地表层松土夯实，要求后一遍与前一遍错开半夯；最后测量夯后场地高程。

　　2.8　灰土封闭。

在基底地面铺设一层0.20m厚2：

8灰土。

施工时，石灰撒入土中，不洒水进行初拌，拌匀后应闷料8～12h，再进行洒水复拌，拌匀后即整平、压实；待强度检测合格后在灰土垫层上铺设一层防渗复合土工膜。

　　2.9　边坡加固。

路基面下0.60m处铺设双向精编土工格栅，土工格栅每层垂直间距为0.50m，最上两层沿平面铺通，其余各层深入路堤边坡宽度2.50m，格栅距边坡线的距离不小于0.10m，土工格栅对应伸长率为10%时，纵横向抗拉强度不小于25kN/m。

坡面液压喷播植草防护。

　　3　强夯施工监测

　　强夯施工除了严格遵照施工步骤进行外，还派有专人负责施工过程中的监测工作。

　　3.1　夯锤使用过久往往因底面磨损而使质量减小，落距未要求情况在施工中也常发生，这些都将影响单击夯击能，因此，开夯前必须检查夯锤质量和落距。

　　3.2　强夯施工中夯点放线错误情况常有发生，因此，在每遍夯击前，对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯及时纠正。

　　3.3　由于强夯施工的特殊性，各项参数和施工步骤在施工结束后往往很难进行检查。

在施工过程中，认真记录每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量等施工情况。

　　4　施工注意事项

　　4.1　现场试夯确定最佳夯击次数时，除最后2击平均夯沉量满足要求外，夯坑周围不应发生大的隆起。

　　4.2　当原地面含水量较大时，夯击前在该段落铺垫10～20cm厚的碎石。

　　4.3　强夯不宜在冬季施工。

　　4.4　加强强夯安全措施，确保施工人员安全。

　　5　强夯法处理湿陷性黄土的几点体会

　　5.1　强夯法和换土法、灰土挤密桩、灰土井桩、灌注桩比较，有其独特的优点，尤其适于土质结构不均匀、土质情况差异的地基，更安全可靠。

更重要的是强夯法处理湿陷性黄土地基是最经济、最有效、速度快的一种方法。

　　5.2　对地基持力层为粉质黏土，饱和度大于60%，含水量大于塑限含水量3%，按规定不宜采用强夯时，认为采取如下处理措施，可进行强夯法施工。

根据土质情况，进行人工成孔，做直径为300m的3：

7或2：

8灰土柱，灰为生石灰，土的干容重为1.60～1.70g/cm3左右，桩孔的深度为夯实厚度的1.20～1.50倍，桩孔的布置为三角形或梅花形，间距由计算而定（使其含水量降至17%的最佳含水量），人工填实即可。

然后再进行强夯施工，可达到理想的效果。

　　5.3　强夯法在处理多层建筑软弱地基时在国内已取得不少经验，但对高层建筑尚未统一认识。

　　5.4　强夯法适合于连片开发的建筑群，应统一施工，不宜同时使用几种方法进行穿插施工，若同时使用，互相影响较大。

采用强夯法施工，要求在作小区详细规划的竖向设计时，必须考虑强夯的夯沉量影响，因为强夯后场地标高（自然地势）有所降低。

　　5.5　由于强夯法在施工过程中，重锤下落时（约隔3min）要产生持续0.50～1s的地基振动。

这种震波对邻近一定范围内的建筑物是没有损伤的。

但其产生的噪音对附近居民有一定的影响，以适于建设现场的公害控制值75dB作为标准时，那么施工地点应离开住宅50m以外为宜。

　　6　结语

强夯法不仅能提高地基土的强度，降低其压缩性，还能改善抗振动液化的能力和消除土的湿陷性，因此它不仅适用于处理碎石土、砂土、粉土、黏性土、杂填土和素填土地基，还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基[1]。

浅谈大面积回填土地基强夯处理与质量控制措施

【摘要】采用强夯法对大面积回填土建筑场地地基处理,由于加固效果显著,强夯处理后的回填土承载力及沉降量均能满足基础结构设计要求。

针对目前强夯法在哈尔滨地区应用较少,未来采用强夯法处理地基的工程会不断增加的情况,以哈尔滨某新建小区的工程实践为例,对新建小区大面积回填土地基强夯处理的施工程序与质量控制进行探讨。

【关键词】回填土；地基；建筑场地；强夯

【Abstract】AdoptionthestrongHangmethodreturntofillsoilbuildingplacefoundationprocessingtothebigarea,inordertoreinforcingeffecttoshowZhao,strongHangprocessingempressofreturnandfillsoilloadingdintandsinktodeclinequantityallanabilitysatisfyfoundationstructuredesignrequest.AimatcurrentlyregionofstrongHangmethodatHarbinapplicationless,futureadoptionstrongHangmethodprocessingfoundationofengineeringwouldcontinuouslyincrementofcircumstance,withHarbinsomenewsetuptheengineeringofsmallareapracticeforexample,rightnessnewsetupsmallareabigareabacktofillsoilfoundationstrongHangprocessingofconstructionprocedureandqualitycontrolcarryonstudy.

【Keywords】Returntofillsoil;Foundation;Buildingplace;StrongHang       

       地基强夯法是将夯锤提到高处使其自由落下将地基土夯实，经过多次重复提起落下，使地基表面形成一层较为均匀密实的硬壳层，从而提高地基承载力，降低其压缩性，改善地基性能。

强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度粉土与黏性土、素填土和杂填土等地基。

强夯夯实的影响深度及加固效果与夯锤质量锤底直径落距夯打遍数及土质条件等因素有关，需要通过现场试夯来确定。

强夯法具有加固地基效果显著、适用土类广设备简单施工方便、节省材料施工期短、施工文明和施工费用低等特点。

针对目前强夯法在哈尔滨地区应用较少，本文以哈尔滨某新建小区的工程实践为例，对新建小区大面积回填土地基强夯处理的施工程序与质量控制进行探讨。

该新建小区的建筑场地大面积回填土，其最厚处达到7m，采用强夯处理地基在本地区尚属首例。

       1.工程背景       

       1.1工程概况。

       哈尔滨某新建小区坐落在哈市近郊，是集居住、文化娱乐、休闲购物与一体的新型居住区，以7层砖混住宅为主，占地面积16万m2，总建筑面积34万m2。

建筑场地地貌形态为松花江漫滩，整个场地地势起伏较大，最低标高122m，最高标高136m。

根据场地竖向规划设计，场地内大部分回填土厚度在4m~7m之间。

       1.2地质概况。

       土层分布情况，该工程地质概况是根据回填土方没有全部完成时，某一单体地质勘察报告揭示，土层分布大至为6层  

       1.3建筑物的基础。

       根据地质报告和现场桩静载试验确定，建筑物基础采用予应力空心管桩，桩径采用300、400两种，桩端持力层为第3层粉砂层，桩长15m左右。

现场回填土未经处理土质松散。

为减少回填土沉降引起桩负摩阻对桩承载力的影响，有效地保证桩承载力充分利用；避免形成高承台基桩，防止桩产生倾斜保证桩的稳定；以及防止回填土沉降对地面使用功能的影响，经设计者与建设单位研究决定采用强夯处理回填土地基。

要求夯实后的地基承载力特征值≥120kpa，此值的确定主要考虑到本工程采用桩基础可不必要求过高的地基承载力，可大大减小对夯击能量土质含水量以及夯击次数的要求，同时也能满足建筑场地回填土压实系数＞0.94的要求。

强夯范围按《建筑地基处理技术规范》要求确定，每边超出建筑物基础外边缘的宽度每边外延3.5~4m。

同时要求夯实对沉降敏感的道路和管沟、广场等地基。

       2.强夯技术参数的确定与施工程序   

       2.1强夯技术参数的确定。

       针对本工程具体情况，根据初步选定的技术参数，在施工现场选有代表性的场地进行试夯，选择最佳夯击遍数与最佳落距，确定最佳夯实效果与质量检验标准，通过现场试夯验证结果，并经过必要的修正后，最终确定适合于现场土质条件的施工参数    

（1）夯锤。

采用圆形锤，锤底面直径D=2.2m，锤重9.7~12.0t。

（2）夯击次数。

强夯施工分两遍点夯进行，第一遍单点夯击6次，第二遍单点夯击4次，最后二击平均沉降量宜<5cm。

       （3）夯击点间距。

夯击点间距采用1.5~2.0D（3.5~4.5m），平面布置采用方格形。

       （4）地基有效加固深度。

采用单击夯击能量1000kN.m，两遍共点击10次，有效加固深度4~5m。

上述技术参数为强夯设计中的重要核心部分。

       依据设计要求的有效加固深度，根据以往实践经验或参照建筑地基处理技术规范，初步确定单击夯击能和夯锤重量。

夯击次数的试夯要求常以夯坑竖向压缩量最大，夯坑周围隆起量最小为基本原则，并应同时满足最后两击的平均沉降量不大于限值；夯坑周围地面不应发生过大的隆起；不因夯坑过深而发生提锤困难等原则。

夯击遍数是以一定的连续击数，对整个场地的一批点完成一个夯击过程为一（下转第69页）遍。

强夯施工应分遍间隔进行，以利于加固深部土层及孔隙水应力消散。

夯击遍数根据地基土的性质确定，可采用点夯2~3遍，两遍夯击间隔时间取决于土中孔隙水压力消散时间，当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定，对于渗透性较差的粘性土地基间隔时间不应少于3~4周，对于渗透性好的地基可连续夯击。

夯击点布置是否合理与夯实效果有直接关系，可根据基底平面形状进行布置，采用三角形或四边形布置夯点，

2.2施工程序。

       强夯法的施工程序如下［1~3］：

（1）清理平整施工场地。

（2）标出第一遍夯点位置，测量场地高程。

       （3）起重机就位，夯锤对准夯点位置。

       （4）测量夯前锤顶高程，确定夯锤落距。

       （5）将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，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。

       （6）按规定夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击。

       （7）重复以上工序完成第一遍全部夯点的夯击。

       （8）用推土机将夯坑推平、填土，按上述程序完成第二遍夯击。

       （9）用200~300KN·m低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量场地高程是否符合要求。

       （10）施工过程中，应随时检查各项施工参数和施工记录，不符合设计要求时应及时采取有效措施进行补救。

       3.质量控制       

       3.1施工过程的监测。

       施工过程中应有专人负责下列监测工作：

（1）开夯前应检查夯锤质量和落距，以确保夯击能量符合设计要求。

（2）在每一遍夯击前，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。

       （3）按设计要求检查每个夯点的夯击次数和夯击的沉降量。

       3.2质量保证措施。

（1）为保证地基加固效果，雨季施工做好场地排水。

（2）下雨前将已夯完的夯坑及时推平，防止夯坑积水。

       （3）起重机设防背杆缆绳，减轻起重机臂杆在夯锤落下时的晃动反弹和避免机架倾覆。

       （4）起重机应支垫平稳，遇软弱地基须用长枕木或路基板支垫。

       （5）夯点中心位置用明显标志标出。

       （6）强夯施工应有组织，有顺序进行避免漏点。

       （7）夯锤落下后倾斜时，及时将夯坑填平。

若倾斜超过D/4时（D为夯锤直径），该击点无效，推平重夯。

       （8）施工前组织全体人员进行技术交底。

       （9）设专人负责现场质量检查，做好记录。

       （10）强夯施工应严格按确定的强夯参数施工。

       3.3强夯处理后地基承载力检验。

       强夯结束两周后对强夯地基进行检测，检测手段采用钻探、原位测试方法。

检验深度大于设计有效加固深度，每栋建筑检测6点，     

       检测结果为：

标准贯入=11，静力触探比贯入阻力Ps=5.1MPa，重型动力触探N63.5=4.4，墙夯后的回填土地基达到稍密-中密状态，.综合分析上述测试结果，强夯处理后的地基承载力特征值满足fak=120kPa的要求   

       4.结论       

       强夯法具有加固地基效果显著、适用土类广设备简单施工方便、节省材料施工期短、施工文明和施工费用低等特点，在采用不适合耕地的低洼地经回填后作为建筑场地的情况下会得到较为广泛的应用。

本文给出的强夯技术参数确定的方法和施工程序，以及强夯法质量控制的措施，对采用强夯法处理地基的工程具有一定的指导意义。

   参考文献

 ［1］JGJ79-2002．建筑地基处理技术规范［S］

强夯加固地基工法特点及要求

（一）

1特点和适用范围

　　强夯法加固地基，