摘要:本文圍繞強(qiáng)夯法地基處理的相關(guān)問題進(jìn)行了探討,同時還根據(jù)軟土分布規(guī)律對合理地基區(qū)域進(jìn)行了劃分,針對不同的分區(qū)確定不同的地基處理方法。 

關(guān)鍵詞:強(qiáng)夯法;設(shè)計;施工;區(qū)域劃分; 
  前言: 
  目前,對地基進(jìn)行加固的方法有很多,其處理方法應(yīng)該根據(jù)地基的本身特性和工程建筑的基本要求,探索一種安全、經(jīng)濟(jì)、合理的處理方法,對工程建筑有重要的意義。強(qiáng)夯法的地基加固手段已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用,但是該手段的理論基礎(chǔ)還需要進(jìn)行完善,加上地質(zhì)條件具備復(fù)雜性,強(qiáng)夯法也存在一定的缺陷,所以設(shè)計人員要有清晰的思路對該加固方法進(jìn)行設(shè)計。 
  一、探究強(qiáng)夯法地基處理機(jī)理 
  強(qiáng)夯法即利用巨大的夯擊能,向地基施加一定的沖擊力,在地基中形成沖擊波,在夯擊能的強(qiáng)大作用下,夯錘對土體進(jìn)行沖切,其結(jié)構(gòu)遭到破壞,從而形成夯坑,同時對周圍的土體進(jìn)行擠壓,達(dá)到加固的效果,由于各種土地的機(jī)理存在一定的差異,所以強(qiáng)夯法也有三種不同的處理方法:動力密實、動力固結(jié)、動力置換。它們分別適用于不同的地基。 
 。ㄒ唬﹦恿γ軐 
  該處理方法適用于粗顆粒、非飽和的地基土,利用沖擊性動力荷載,減小土地中的孔隙受力,使土地緊實,從而增加地基土的強(qiáng)度,其工程實質(zhì)上將土體中的氣相擠出,出現(xiàn)夯實變形狀況是由土體顆粒的位移引起的,在沖擊動能的作用下,地面最終會發(fā)生沉降,從而產(chǎn)生1m的夯坑,夯坑底部會出現(xiàn)硬殼層,承載力將提高2~3倍。 
 。ǘ﹦恿探Y(jié) 
  動力固結(jié)的處理方式適用于細(xì)顆粒飽和土,由于受到巨大的沖擊,土體原有的結(jié)構(gòu)會受到應(yīng)力波的作用,產(chǎn)生裂隙并發(fā)生液化,排水通道的增加,使孔隙水能夠流出,當(dāng)壓力減退后,土體將會固結(jié),強(qiáng)度也有所提高,土體的飽和粘性具備觸變性,受到強(qiáng)夯作用,土體結(jié)構(gòu)遭到破壞,強(qiáng)度降至零,但是土體的強(qiáng)度會隨著時間的推移而慢慢恢復(fù)。 
  (三)動力置換 
  主要適用于軟弱土層,采用樁式置換方法,利用巨大的沖擊力將碎石填入土體,碎石樁間斷的填入軟土層中,形成樁式或墩,其過程類似振沖法的作用過程,利用碎石摩擦角和樁間土的測線保持樁體的平衡。 
  二、強(qiáng)夯法地基處理設(shè)計思路 
  利用強(qiáng)夯法對地基進(jìn)行處理能夠有效的解決土地沉降、地基承載力及地基變形等問題。所以設(shè)計師在設(shè)計前一定要確定處理的主要目的、用途,根據(jù)地基的實際情況確定具體的操作方法,是選擇強(qiáng)夯法還是強(qiáng)夯置換法,然后確定周圍地質(zhì)條件、合適的錘形、夯擊次數(shù)及時間等,同時預(yù)測處理效果,對各項指標(biāo)是否符合要求進(jìn)行反復(fù)的演練。 
 。ㄒ唬⿵(qiáng)夯法的具體設(shè)計參數(shù) 
  對強(qiáng)夯法地基處理進(jìn)行設(shè)計內(nèi)容包括:夯錘的選用、施工器械的選取、能級的確定、界面布置、收錘標(biāo)準(zhǔn)、加固深度等。 
  其一,夯錘及施工器械的選取。夯錘的直徑一般為2.2~2.6m,重約10~50t,錘底要保證平整,錘身為圓柱形,錘重為15~45t,同時要方便以后的運(yùn)輸工作,還要具備較高的效率及靈活性。夯錘的面積對其加固深度有著直接影響,根據(jù)相關(guān)研究表明,能級在10 000kN・m,夯錘半徑為1.25m時,錘擊應(yīng)力比較大半徑的應(yīng)力要高出許多,為了提高加固深度,最直接的辦法是適當(dāng)減小夯錘半徑。 
  夯錘的具體要求為:質(zhì)量為10~40t,底面為圓形或者多邊形,錘底靜接地壓力值取25~40kpa,如果地基土層為細(xì)顆粒土,其壓力值應(yīng)該取最小值,夯錘地面應(yīng)該設(shè)置多個排氣孔,排氣孔的孔徑應(yīng)該為250~300mm。目前在實際工程施工中,夯錘重最大值為50t,應(yīng)力為100kpa。 
  全國規(guī)范和地方規(guī)范大多采用強(qiáng)夯能級與對應(yīng)深度表格法表示強(qiáng)夯能級與有效加固深度關(guān)系。 
  三、強(qiáng)夯置換法設(shè)計 
  該方法的設(shè)計內(nèi)容主要包括:強(qiáng)夯置換墩深度、單擊夯擊能、夯錘要求、填料要求等。 
  (一)置換墩深度及填料要求 
  強(qiáng)夯置換墩的深度主要是根據(jù)地基土的土質(zhì)決定的,除了要穿透厚層飽和土,同時還要穿透軟土層,直至硬土層。墩體材料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的塊石、碎石、建筑垃圾等堅硬的顆粒材料,粒徑>300mm,并且顆粒含量不能超過總重量的30%。 
 。ǘ┐_定單擊夯擊能 
  單擊夯擊能應(yīng)該按照現(xiàn)場試驗的具體情況確定,在初步設(shè)計時可以按照下面兩個公式進(jìn)行估算。 
  夯擊能:EL=940*(H-211) 
  夯擊能最低值:ELW= 940*(H-313) 
 。℉為置換墩深度(m)) 
  (三)夯錘、夯擊次數(shù)、收錘標(biāo)準(zhǔn) 
  夯錘的直徑為1.1~1.3m,錘底接地壓取100~200kpa,在相同夯擊能下,選取具備較高靜壓力的錘底夯錘進(jìn)行施工任務(wù)。 
  夯擊次數(shù)應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場的試夯來確定,同時要滿足以下三個條件:①墩底要達(dá)到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)長度,并且要穿過軟弱土層;②累積夯沉量的長度為設(shè)計墩長的1.5~2.0倍;③最后兩次夯擊的平均夯沉量應(yīng)該滿足相關(guān)規(guī)定。 
  四、強(qiáng)夯的設(shè)計創(chuàng)新 
  通過上文的研究可知,強(qiáng)夯法在地基處理中的應(yīng)用是較為廣泛的,由以下實例可知。 
 。ㄒ唬⿲τ谛绿钔恋牡鼗,需要采用強(qiáng)夯加固,只有確保強(qiáng)夯的質(zhì)量,在施工中予以檢測和管理,才能將大面積強(qiáng)夯進(jìn)一步完成; 
 。ǘ⿲⒏呖萍夹畔⒓夹g(shù)和設(shè)備融入強(qiáng)夯工作中,若施工中的質(zhì)量有偏差,能夠隨時監(jiān)控甚至做到事前預(yù)防,施工整體參數(shù)也能夠接受總信息處理設(shè)備的調(diào)動; 
 。ㄈ┐舜螐(qiáng)夯施工中,由于施工處的淤泥較厚,因此可將工程均分為三段,分別利用模型計算。 
  第一段:總長240m,其樁號為0+060.5至0+300間; 
  第二段:總長301m,其樁號為0+300至0+600間; 
  第三段:總長61.4m,其樁號為0+600至0+663.5之間。 
  可將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行計算并帶入公式: 
  該公式中,S1代表的是復(fù)合地基的加固區(qū)域,而S2代表的是該區(qū)地基下臥層受到的沉降程度,相應(yīng)結(jié)果如表2所示。 
  從該表格可看出,本工程在600m路段內(nèi)部的地基沉降數(shù)值為n,而24.49≤n≤20.93(cm),該數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定、一致。 
  結(jié)束語 
  隨著強(qiáng)夯法技術(shù)的不斷發(fā)展,強(qiáng)夯地基監(jiān)測體系也得到了逐漸的完善:通過載荷試驗獲取地基承載力及變形模量;經(jīng)過相關(guān)處理后獲得地層承載力及變形模量。針對強(qiáng)夯地基的特點,本文提出了一系列的檢測方法,經(jīng)過反復(fù)實踐,對不同的土層制定了針對的檢測方法,并進(jìn)行了匯總,對以后的工程實施有重要的指導(dǎo)意義。 
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