强夯置换法地基处理施工技术研讨

强夯置换法 地基处理施工 技术研讨

曾 涛

中铁九局集团第五工程有限公司 四川成都 611741

摘要：本文主要介绍了强夯置换法的施工准备、工艺流程、操作要点、处理效果。通过工程实践表明，强夯置换法投入设备少、施工简便，仅改变原地基的物理特性，对地基土及周围环境亦不产生任何化学污染，可取得较高的承载力，加固地基效果显著，适用范围广泛。

关键词：强夯置换；工艺流程；效果显著；范围广泛

1前言

强夯置换法是指利用重锤夯击挤开软土，向夯坑内回填块石、碎石、砂或其他颗粒材料，最终形成块(碎石)墩，块(碎石)墩与周围混有砂石的夯间土形成复合地基，其承载力和变形模量有较大的提高，而块(碎)石礅中的空隙为软土孔隙水的排出提供了良好的通道。

强夯置换法处理的地基，既提高了地基强度，又改善了排水条件，有利于软土固结。强夯置换法除适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基外，还适用于处理高饱和度的粉土和软塑～流塑的粘性土等地基，广泛应用于公路、铁路、机场、工民建等工程，经济效果显著。

2项目概况

中铁湖畔山居项目位于四川省眉山市黑龙滩镇大田村，紧靠邱家堰景区，总用地约314亩，总建筑面积28.2万㎡。地块内最大约有23m高差，地势呈西南低、东、北高的形态，主要有坡地、陡坎、沟塘、冲沟等，地形起伏较大，坡度集中在8%-24%之间。项目建筑布置充分最终自然地貌，呈阶梯型顺地势起伏，主要为2-3层低层住宅别墅。本工程施工范围因存在大量淤泥、耕植土及低洼回填区域，采用强夯对低洼换填区域进行强夯处理，以满足地基承载力≮150kpa的设计要求。

3施工准备

3.1材料与设备

表1：主要材料、机具设备

3.2强夯准备

（1）场地处理：首先对原地貌进行清表，有软弱下卧层的需清除至设计要求土层，对强夯区原地貌边坡进行开挖做台阶处理，台阶尺寸高2m，宽度随高差调整且≥1m。

（2）土方回填：分层回填，每层回填厚度50cm-70cm,填土厚度可按强夯有效加固深度确定，换填料采用含卵石黏土（卵石量应≥20%）。填土地基不宜采用成份单一的粉质粘土、粉土作填料，应掺入≥30%的粗骨料，即土石比宜≯3：7。

图1

4施工工艺流程

4.1 工艺流程

施工准备

夯区测量放线

夯点用石灰点点出

点夯放线

点夯施工

再次测量标高

重复n次，达到规定的夯击次数、控制标准沉降量

达到规定沉降量

根据设计要求的夯击顺序

完成全部夯点施工

满夯

结束点夯

平整场地，基准线测量

平整场地，结束强夯

图2：施工工艺流程图

4.2操作要点

（1）强夯能级

通过强夯验证，采用三种不同能级对不同夯填深度的区域进行强夯，详下表：

表2：强夯能级表

注：1、同一建筑物地基处理强夯能级必须以回填最深处为依据，且同一建筑物必须采用同一强夯能级进行处理；2、D为夯锤直径；3、强夯能级=锤重×提升高度。

（2）施工前，首先要对建设单位提供的坐标点进行复测，同时平整场地，测量地面标高，定位放线、布置夯点。

（3）强夯主机和夯锤就位后，对夯锤的落距进行测量，并采取措施使其在夯击过程中不被改变，保证每击均达到设计单击夯击能，同时测量锤顶面标高。

（4）将夯锤中心对准第一个夯点的中心，对点误差控制在±15 cm内。用水准仪测出夯前标高（即标尺读数），将其数据记录，并测出夯点周围土的标高。提升夯锤至设计要求的高度后，起脱钩装置，夯锤自由下落。夯锤落下后，用水准仪测出第一锤的标高，并记下标尺读数。若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，及时将坑底整平。按照第1击的施工方法，先后进行第2击、第3击……。根据设计的夯击点数进行夯击，当最后两击平均夯沉量达到设计要求时，则完成了对该点的夯击。计算出该夯点的最后两击平均夯沉量和累计夯沉量。强夯机提锤移至下一夯点，重复上述步骤，直至完成所有第一遍夯点施工。

图3：点夯布点示意图

（4）第一遍夯点完成后，用铲车回填石料后用推土机将场地整平，测量夯后标高，布置第二遍夯点，施工方法与第一遍施工方法相同。

（5）第二遍夯点完成后，用铲车回填石料后用推土机将场地整平，测量夯后标高。

（6）满夯施工：满夯采用2000KN·m夯击能施工，满夯施工时，夯击数为2击。满夯要求夯印搭接，夯印搭接1/4。夯完成后，进行场地平整。

图4：满夯布点示意图

4.3强夯施工工序要点

（1）现场的控制桩要树立明显标志,并定期进行复核检查；土方回填虚铺深度每层不得＞300mm，采用20T以上压路机进行分层压实，换填土碾压完成面高于基底700mm以上。

（2）测放的夯点位置,用明显的标志标出夯位中心点,并用白灰粉撒出夯位轮廓线。

（3）落距确定后,锁定控制落距钢丝绳。

（4）夯锤气孔保持畅通,如遇堵塞,随时将塞土清除。

（5）施工中采用全站仪观测重锤，如发现锤偏离坑中心,立即调整对中。夯击后采用角度尺测量坑底平整度，如发现坑底倾斜大于30度,需及时用填料将坑底垫平后,方可继续夯击。

（6）认真做好施工记录,并掌握好停锤标准。

（7）密切注意异常现象,对夯沉量异常、夯锤反弹、地表隆起要加强监测,如实记录,并及时研究解决办法。

（8）对场地沉降量有控制要求时,每遍夯前和夯后都对场地夯沉量进行测量。

（9）强夯过后对强夯区域标高进行复核，完成面高于抗水板底面300mm以上，完成面低于抗水板底面的500mm范围内采用≥20%含卵石黏土回填压实，压实度大于等于97%；局部夯沉区域大于500mm的，采用1000KN·m夯能夯锤局部补夯一道。

（10）强夯土与地基原状土交接位置处理：强夯土与地基原状土交接处加设一排满夯点，夯锤中心位于交接面。

5检测试验

通过超重型动力触探试验，强夯处理后地基随深度的密实程度呈稍密-中密状态，均匀性较好；通过浅层平板载荷试验判定，强夯处理后地基土层的承载力特征值均大于150kPa，压缩模量均大于12MPa，满足设计要求。

6结束语

通过工程实例，大面积强夯置换地基处理法不仅成功解决了房屋建筑淤泥软弱土质地基加固的施工技术难题，还降低了能源和材料消耗，节能、环保，有效防止了地下水及周边环境污染，取得了显著的经济、社会效果，值得今后类似工程施工参考借鉴。

参考文献

[1]郑卫锋,吴尚林,张伟.基于强夯与强夯置换法的电厂地基处理.电力建设,
2011, 32(11).

[2]肖世伟 .强夯置换法在软土地基处理中的应用.铁道标准设计,2007, (12).

[3]《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012).

[4]《建筑地基检测技术规范》(JGJ340-2015).