强夯法地基处理的设计思路分析

郑学元 郭伟华 刘国强

摘要：本文主要介绍了强夯地基处理设计中需要注意的问题和强夯地基处理中常用的技术，对于强夯地基处理的设计起到很好的指导作用。

关键词：强夯法；地基处理；设计；技术

如今城市建设中高层建设越来越普及，地基的处理也越来越重要。在地基处理工程中，最为使用的是强夯地基处理法。这种地基处理方法适用于多种环境，并且具有很强的经济效应。

1 强夯方案设计技术要点

1.1 夯点间距

夯点之间的距离可以根据地基的土质和锤径距离两方面来确定。对于土层较薄、含水量低且多为砂质土的场地夯击点可以设置为5到10米，对于土层较厚、含水量较高且透水性差的场地夯击点间距多为7到15米；一般夯击点的间距设置为锤径的2.5到3.5倍之间，根据场地实际条件的不同，可以进行合适的调整。

1.2 夯击遍数

对于一些由碎石、砂砾等组成的粗颗粒土质地基，大多为先进行一遍点夯，然后进行平夯；对于一些又粘土、分无以及垃圾土等组成的细颗粒干燥土质组成的地基，需要进行多遍点夯；对于一些有粘土和含颗粒填土，且水位较浅的土质中，则需要注意夯击遍数的选择，如果夯击点布置较为合理，进行一遍点夯后即可进行平夯，同时还要注意夯击次数的选择，避免场地生成橡皮土。

对于一些25天以上的工程中，其具有充足的时间消散空隙之间的压力。这种情况下可以适当增加点夯和平夯的次数。但是由于现在建设脚步的不断加快，工期一般都比较短，所以一边点夯然后平夯的方法仍然是最为实用的。

1.3 夯击次数

夯击次数的设计主要是根据试夯的监测结果来进行确定的。同时还要遵循以下几点：对于要求夯击影响深度较高的工程中，需要对最后一击夯击程度以及最后两击的平均夯击程度进行合理的控制；对于含水量较多的粘性土质场地中，必须严格按照试夯的监测结果来进行夯击，否则可能会出现合计不足或出现橡皮土等问题；单点的夯击次数应小于最后两击夯沉量来进行控制。因此，最进行夯击次数的控制时夯击次数不能确定为固定值，要根据实际的夯沉量来进行控制；在一些夯击要求较低的场地中，夯击次数可以根据夯坑的深度来进行粗略的设计，要保证夯坑周围不能出现明显的凸起，而且在较深的夯坑中应注意夯锤的抬起问题，防止锤起困难。

1.4 夯点布置

夯点的布置主要指的是夯击完成后夯坑的形状，多为正方形或等边三角形。夯坑的形状与复合地基装的布置要求基本相同，都是要形成与建筑物的基礎长边垂直方向对应的形状。夯点设计为集合图形对以后的施工和地基的控制都比较有利。

1.5 夯前标高设计

夯前标高主要是根据夯后开槽的土方量以及地下水位来进行确定的。

夯前标高的数值直接影响到开槽时的土方量，从而对整个工程的施工成本造成影响。但是如果标高过低，在夯击完成后还要进行室内填土工程，并且还要对填土进行分层压实处理，相比于直接夯实造价会高很多。因此合适的夯前标高其意义非常重大。在冬季进行含水量较大的土基进行强夯施工时，因为解冻后会有扰动现象，多以可以适当的提高标高，基槽的挖掘程度也应超过场地地基的冻深为宜。

在进行含水量较大的土基强夯施工时，标高应在水位的2.5米到4.0米之间最为合适。对于一些砖石、混凝土块、炉渣等含量较高的地基，虽然夯击时会有水渗出，但是其土质条件并不能形成橡皮土，所以在标高设置时高于地下水位1米即可。

1.6 强夯影响深度的确定因素

强夯的影响深度主要是从填土的填充时间、颗粒的均匀程度、分布状况以及形状等方面进行确定。在填土时间较短、颗粒不均且粘性较大的土质场地中，强夯的影响深度因为夯击的主要控制目标。因为这种情况的场地，填土与被覆盖图之间的结合程度较差，必须借助外力来促使其结合，从而防止沉降不均等现象发生。而对于一些类似于土夹石的土质场地中，如果对强夯影响深度的要求较高时，需要使用底面积大的夯锤来进行夯击施工。

1.7 单点夯击能量

单点的夯击能量也是根据试夯的测试结果来进行确定的，夯击能量的确定必须根据相关的要求进行严格的控制。同时还要遵循以下几点要求：夯击能量的选择应达到压缩量最大，周围隆起程度最小的效果，具体可根据现场试夯时的夯击次数与夯沉量之间的关系曲线来进行具体数值的确定；在进行碎石土、低饱和程度的湿黄土、砂土等地基的夯击时，因为隆起量非常小所以可以适当的增加夯击次数，从而减少夯击的遍数；在进行饱和度较高的粘土地基夯击时，夯击方案的选择要慎重，必须根据试夯结果来进行选择，保证夯击效果能过满足施工要求；如果夯击时出现明显的隆起现象时，必须适当的减少夯击次数，并降低夯击能量，同时还要适当的增加夯击遍数，防止地基出现粘性土等现象；如果场地的土层分布复杂，且不均匀时，可以使用大面积选取夯击能量为2000KN·M进行夯击，局部使用夯击能量为2500KN·M进行夯击，加大夯击点之间的距离的方案进行施工。

1.8 强夯地基处理的外扩范围

根据相关规定强夯地基时，其外扩范围一般控制在夯击影响深度的1/3到1/2之间，且不小于3米。对于一些特殊的建筑，其夯击外扩范围可以与行及影响深度相等。

2 强夯地基处理设计的关键问题

2.1 工程地质分析

在进行强夯地基处理设计前，要对场地的地貌特征土层分布等特征进行详细的采样分析。要对唱地的软土层厚度、人工填土厚度、淤泥层厚度等进行详细的了解，对于不同土质的分布情况也要绘制详细的分布图，为方案设计提供详细的分析资料。

2.2 合理性分区设计

因为场地的土质分布并不均匀，往往要根据软土层、人工填土的厚度以及广度等分布差异进行区域划分，然后针对不同区域设计不同的强夯方案。这样不仅可以让强夯的施工效果达到最优，还能有效地节约施工投资成本，是一种非常实用的设计方法。

2.3 地基处理方法确定

强夯地基处理主要有强夯排水固结法、强夯置换法和强夯密实法三种。强夯排水固结法主要应用于软土层较厚而且软土层分布较广的区域。这种强夯法的排水设计主要是应用盲沟、砂垫层、插设塑料排水板以及集水井等排水方法。夯击参数为夯击点以正方形的方式分布，夯击四遍，夯击能在1500到3000KN·M之间，并且在第二遍夯击与第三遍夯击之间要进行回填土压实处理；强夯置换法主要应用于软土层厚度较薄并且埋藏位置较浅的区域。夯击参数为一遍点夯，夯击点以等边三角形分布，并且夯击过程中应隔墩跳夯，夯击能在2500到3000KN·M之間；强夯密实法主要应用于软土层厚度较薄且埋藏位置较浅的土质，夯击参数为1至2遍夯击，夯点分布为正方形或等边三角形，采用隔点跳夯的方式进行，夯击能为1000/3000KN·M。

3 夯坑质量检测

夯坑的质量检测主要是对锤顶的沉降程度进行检测，从而测量夯坑的总夯沉量。如果在规定的夯击次数下夯沉量超过的设计的要求，则需要在设计图纸中将该部位进行标记，然后在后期进行统一的补点夯处理，若果现场设备允许也可以直接对过深的夯坑进行填料夯实，直至达到设计要求。如果夯沉量过浅无法达到设计要求，应该让夯击时最小一击保持在小于设计的夯沉量即可，同时可以适当的减少夯击次数，保证地面硬度与其他部位保持均匀即可。除了对夯沉量的检测还要对夯坑的出水程度、夯点间距以及是否有漏夯现象进行仔细的检查验收。

4 总结

强夯施工中对于夯前标高的设置以及夯击参数的选定都需要根据相关要求，然后再结合实际情况来进行综合的确定。其数值的合理性与否不仅关系着整个地基建设的质量，还影响着整个工程的施工成本。因此在进行强夯技术以及设计方面的提高的同时，还要加强对夯击质量的检测，从而全面提高强夯法在地基处理中的实际效果。

参考文献：

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