强夯法施工工艺比较探讨范文
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摘要：强夯法即强力夯实法，又称动力固结法。指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。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。本文通过不同的试夯工艺对三个夯区分别进行试验。通过试验，根据测试成果和场地的岩土工程条件综合分析，得出适用于本场地条件的最优方案。
关键词：强夯法；软弱地基；承载力；试夯工艺
1、研究区域地质环境条件
1.1地形地貌
本工程位于山东省东部丘陵地带，地势高低起伏，本场地勘测范围之内地面标高80.7～105.0m，由数个剥蚀残丘组成，高处为剥蚀残丘，低洼处为山间梯田。
1.2地层分布
场地地基土特性分层描述如下：①素填土：人工堆积而成，主要分布在田垄、民房周围等局部地段，成份主要为粉质黏土，可塑，湿，均匀性差。②粉质黏土：褐黄色～褐红色，湿，可塑～硬塑状态，层底部混少量碎石。本层土在场地内大部分地段均有分布，厚度变化较大，一般沟谷地段厚度较大，残丘地段厚度较薄。本层层厚一般为0.3～6.5m，平均厚度为2.08m，地层层面基本随地形起伏变化，层底面高程变化范围较大。③碎石：冲洪积成因，密实状态，棱角状，粒径一般2～4cm，粒间充填较多粉质黏土，碎石岩性为泥质砂岩和细砂岩。实测重型动力触探试验锤击数N63.5平均值为18.1击。该层仅在沟谷内的局部地段有分布，厚度一般0.5～1.2m，平均厚度0.79m。④泥质砂岩：根据风化程度的不同分为强风化和中风化两个亚层。④1层强风化泥质砂岩：紫红色，岩芯呈碎块状，节理裂隙发育，岩石层理明显，泥质胶结，层面有黑色铁锰质渲染，岩石抗风化能力差，遇水易软化，长时间暴露在空气中后强度迅速变低、易碎。④2层中等风化泥质砂岩：紫红色，岩芯主要呈长柱状、短柱状，岩石完整性较好，该层岩石中局部地段夹粉砂岩夹层，青灰色，强度度较高，完整性较好。本次勘测未揭穿该层。
2、试验方案设计
根据勘测资料，地面高程一般为80.7～105.0m。根据站址总平面布置图，当站址的初平标高为88.90m时，场地大部分地段为填方区，最大填方厚度约9.3m，需进行地基处理。结合当地经验及相关资料综合分析，本场地拟采用强夯法进行处理。
2.1试验目的
（1）通过现场试验确定强夯处理回填土的适用性和处理效果，确定强夯的施工参数。
（2）检测强夯对填土地基的加固效果，确定强夯后地基的物理力学参数及地基承载力特征值。
（3）确定回填土强夯检测方法及参数，为场地强夯检测提供技术依据。
2.2强夯试验工艺设计
2.2.1回填料
回填料采取“就地取材”的原则，从挖方区开采，挖方土石料主要成份为强风化以及中等风化的泥质砂岩。回填料土石比例控制为2:8，大块石填土材料最大粒径不应超过400㎜，且回填土应充分拌匀，保证级配良好。堆填时分层厚度不大于1m，采用推土机推平，用不小于20t振动碾压机，碾压一遍，确保场地须坚实平整，能满足大型车辆行走的要求。
2.2.2处理深度
考虑到站址区内自然地面高程为80.7～104.0m，试夯区内虚填厚度4m～5.5m，经强夯处理后的厚度在3.5m～4.5m。
2.2.3夯击能选择
根据以往工程经验，结合本场地的地层性质及处理厚度，本次强夯试验夯击能选择如下：主夯点：采用5000kN•m单击夯击能，拟夯8击～12击，实际夯击次数按实测最后两击的每击夯沉量不大于100mm控制。间夯点：采用3000kN•m单击夯击能，拟夯8击～12击，实际夯击次数按实测最后两击的每击夯沉量不大于50mm控制。满夯：采用2000kN•m单击夯击能，满夯2遍，每遍夯3击。
2.2.4夯点布置
本次试夯采用三种施工工艺，分三个夯区分别进行试验。第一试夯区：主夯点距6.5m，填土的虚填厚度5.5m。主夯点布置5排，每排4～5个夯点，主夯点成正三角形布置，每个主夯点周边布置6个间夯点，间夯点在小三角形的形心处。第二试夯区：主夯点距4.5m，填土的虚填厚度5.5m。主夯点布置7排，每排6个夯点，主夯点成正三角形布置，无间夯。第三试夯区：主夯点距5m，填土的虚填厚度5.0m。主夯点布置5排，每排5～6个夯点，主夯点成正三角形布置，无间夯。
3成果分析
本次强夯检测采用平板载荷试验、重型动力触探试验及原位密度试验等多种检测手段进行综合检测分析。强夯施工后，分别在每个试验区布置了3个载荷试验点、6个重型动力触探孔和3个原位密度试验。
3.1平板静载荷试验成果及分析
根据载荷试验结果，9个载荷试验点的p～s曲线均接近直线，无明显的比例界限和陡降段，地基承载力特征值取s/b=0.01，即s=14.15mm对应的荷载，并且不大于最大加载值的一半。
3.2重型动力触探成果及分析
根据强夯施工资料，试夯区回填土虚填厚度总体为3.5m～5.5m，夯后填土厚度大多在3.0m～4.5m，个别地段可达5m。由于现场回填土质条件限制难以做连续动探，本次试验采用预钻孔再做动力触探，每米深度钻孔0.7m开始做动力触探试验3次，连续贯入3个10cm。动探试验深度至原土层为止。在动探击数取值方面，考虑到钻孔后孔内虚土影响，检测孔内各深度动探击数取后2个10cm动探击数平均值。
3.3原位密度试验成果及分析
原位密度试验采用灌水法，每个试夯区布置原位密度试验各三个。
3.4强夯处理后填土的物理力学指标
通过采用原位密度试验、重型动力触探试验和载荷试验等多种检测方法对强夯后的回填土进行检测，并结合以往工程经验。
4结论
通过本次试验，根据测试成果和场地的岩土工程条件经综合分析，可以得到以下结论：（1）本次强夯试验区具有代表性。（2）检测结果表明三种试夯方案的夯后地基均满足压实系数0.95、承载力特征值满足150kPa的设计要求。（3）检测结果表明三种试夯方案对于本区回填土是适宜的，并且加固效果良好，并且第一试夯区对地基的加固效果稍好于其它两个区。
作者：闫清卫