强夯法加固软土地基施工技术

摘要：强夯法加固软土地基施工技术可提高土的强度，降低土的压缩性，改善砂土的振动液化条件和消除湿陷性等作用；同时，夯击能提高土层均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。本文对此中方法在某工程中的应用举了一例进行阐述，以供参考。
　　关键词：强夯法；软土地基；加固；沉降观测
　　一、概述
　　强夯法亦称动力固结法，强夯法是法国Monard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法，它通常以80~300KN重锤(最重可达2000KN)和一定落距，对地基土中所出现的冲击波和动应力，可提高土的强度，降低土的压缩性，改善砂土的振动液化条件和消除湿陷性等作用；同时，夯击能提高土层均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。
　　某工程总建筑面积达5万平方米，层数为八层，共九栋。这一住宅区的地质情况，通过勘测可得知：其回填土厚度为3~10米不等；填土下面淤泥厚度为0．5~2米不等，淤泥下面为亚粘土，厚度为10~20米直至基岩为止，其承载力为189kpa~320kpa，结构紧，呈硬塑至坚硬状态。
　　二、强夯理论分析
　　从地质资料看来：需加固的填土包括淤泥，其厚度在4~12米之间，根据梅那公式计算其地基加固影响深度：
　　H=a √wh/10
　　式中：H—地基加固影响深度(m)
　　W—强夯夯锤重(KN)
　　h—强夯夯锤落距(m)
　　a—调整系数
　　H=a√1000/10=aX10m
　　根据以往对新填土强夯加固的经验，a值一般在0．6~0．7m之间，故其强夯加固深度H为6~7m．所以在填土大于6m的区域，则有一部分填土及淤泥得不到充分地加固。但通过对强夯进一步分析，住宅楼采用条形基础对地基产生的附加应力传递至6m以下时，一般也只有60kpa左右，所以，即使是填土和淤泥层本身都有能力承受，但关键在于6m以下的填土没有得到充分加固，而且住宅楼长度达48m长，以后将会产生较大的不均匀沉降，造成严重的质量事故。因此必须采取措施采减少和消除不均匀沉降，使其符合规范的要求。
　　三．强夯施工措施及地基加固检验
　　强夯前须平整场地，并在场地四周作好排水沟，以避免强夯时场地积水，场地标高控制在高出基础底面标高0．7~1．0m。夯锤重100KN，落距10m,夯坑之间的距离一般为2~3B(B为夯锤的宽度或直径)且强夯点一般布置在纵横墙连接处，每一个夯坑分二遍进行夯最击，每一遍夯击的间隙时间为半个月以上，每遍夯击夯锤最后两击的坑下沉量为2~3m,第一遍夯完以后，夯坑须用杂填土(加碎石)填平，然后再进行第二遍夯击，待第一、二遍夯击完成以后，须将整个场地进行满夯一遍，此时夯锤落距为5m,这样就完成了整个场地的强夯过程。
　　强夯施工完毕，挖掉上面一层土(20~30cm)至基础底面积设计标高，进行荷载试压和静力触探试验，荷载试压底面积为1．0m2荷载采用0．5吨重的铅块<用吊车进行加荷，用千分表测量试压底板的沉降，每一住宅楼一般试压两个点，其中一个为夯点，另为非夯点，试压点与点之间应有一定的距离，且有一定的代表性，以便正确地反映强夯所达到的效果。我们对每一栋的住宅楼的强夯情况都进行了试压实验，在填土6~12m区域从试压的情况看：对非夯点，当荷载加至2．5kg/c时，试压板累计下沉量一般在10mm左右，当荷载加至3．0kg/c时，试压板累计下沉量一般在15mm左右，荷载稳定标准为0．1mm／h；对夯点，当荷载加至3．0kg／c时，试压板累计下沉量一般在10mm左右。从静力触探的记录情况看：强夯以后整个地基的承载力在1．6kg／c~3．0kg／c之间，所以基础设计时，综合整个强夯情况，地基承载为取值为1．5kg／m2。
　　四、基础与上部结构设计措施
　　根据握夯以后的测试成果分析，强夯以后填土地基的承载力可达1．6~3．0kg／cm2，其加固深度可达地面以下6~7m。所以可以确定在4~6m填土区，强夯以后地基土完全得到了加固，在7～12填土区，整个地基不能完全得到加固。因此在此地质下的结构物会产生不均匀沉降，为解决这一问题，设计院在基础和上部结构设计时采取如下措施：
　　1．强夯地区基础均采用钢筋混凝土条形基础，在设计基础宽度时，除考虑上部荷重以外，基础断面宽度仅按承载力确定，在7~12m填土区，为减小其不均匀沉降，随着填土厚度的增加，基础断面宽度在满足地基承载力的同时应逐渐变宽，使整个一栋住宅楼的沉降比较均匀，避免以后墙体开裂。
　　2．在上部结构设计时，主要从增强上部结构的刚度出发，因此设计中设置了层层圈梁，而且加密和加强了构造柱和楼面现浇部分强度。这样既提高了整个建筑物的抗震性能，又增加了建筑物的整体刚度。
　　五、沉降观测
　　每一栋住宅均布置了前后两排沉降观测点，观测点与点之间的距离约l0cm左右，以便测量住宅的局部倾斜，同时对整个住宅的施工过程进行沉降观测：基础施工完以后，每施工一层须进行一次沉降观测，如果累计沉降不超过15mm，可继续施工，到第五层楼面时，再停止施工一星期并进行沉降观测，如果累计沉降不超过30mm，可砌至六层及屋面，并继续进行沉降观测，在整个观测过程中，若发现点与点之伺的沉降差大于0．002L(为观测点与．点之间的距离)，则必须停止。住宅楼使用以后，沉降观测继续进行，前三个月每月观测一次，以后每三个月观测一次，直到沉降稳定为止。从对已建成的住宅楼观测资料来看：住宅楼局部沉降倾斜均小于0．002L，这说明了此次强夯的效果是很好的，而且基础及上部结构的处理也发挥了一定的作用。