论文部分内容阅读
摘 要：公路是线型建筑物，路基是线型建筑物的主体。实践证明：没有坚固稳定的路基就没有稳固的路面。路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件。路基过大的沉降或不均匀沉降是填方路基的稳定性问题，文章针对这个问题，对其处治措施强夯设计方法进行研究与评价。
关键词：强夯；设计；方法
强夯法在工程实践中具有加固效果显著、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工文明和工程成本较低等优点。因此，强夯法在世界各地普遍应用，当然强夯法也有其局限性。其缺点主要表现为：施工时震动和噪音大、对周围环境造成污染、受地域限制、部分地基土强夯后效果不理想。
一、夯击次数与遍数
夯击次数。夯击次数是强夯设计中的一个重要参数，夯击次数与地基加固要求有关，而夯击能量的大小是根据地基加固后应达到的规定指标来确定的，夯击要求使土体竖向压缩最大，侧向移动最小。
夯击遍数。夯击遍数应根据地基土的性质、加固要求和施工工艺确定。一般夯击一遍能达到要求的加固效果，就不该采用多遍夯。夯击遍数可根据拟定平均夯击能、单击能、夯击次数和夯点间距来确定。大体上以（单击能×夯击次数）除以（平均夯击能×夯点间面积）而得。当对总沉量有确定要求时，可根据在每遍夯沉量确定夯击遍数。
二、间歇时间
各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力消散所需要的时间。对砂性土，孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有2～4min故对渗透性较大的砂性土，两遍夯间的间歇时间很短，亦即可连续夯击。对粘性土，由于孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦相应地叠加，其间歇时间取决于孔除水压力的消散情况，一般为2～4周。目前国内有些工程在粘性土地基的现场埋设了袋装砂井（或塑料排水带），以便加速孔隙水压力的消散，缩短间歇时间。有时根据施工流水顺序先后，两遍夯间也能达到连续夯击的目的。
三、垫层铺设
强夯前要求拟加固的场地必需具有一层稍硬的表层，使其能支承起重设备；并便于对所施工的“夯击能”得到扩散；同时也可加大地下水位与地表面的距离，因此有时必需铺设垫层。对场地地下水位埋深在2m深度以下的砂砾石土层，可直接施行强夯，无需铺设垫层；对地下水位较高的饱和粘性土与易液化流动的饱和砂土，都需要铺设砂、砂砾或碎石垫层才能进行强夯，否则土体会发生流动。设置垫层的作用有三方面原因：必须具有一层能支承起重设备的稍硬表层；垫层能对所施加的夯击能得到扩散，使夯击能向深度方向传递；增加垫层可加大地下水位与地表面的距离，以免夯击后形成“橡皮土”。
四、有效加固深度
有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据，又是反映处理效果的重要参数。一般可按下列公式估算有效加固深度：H = α（M·h），式中：H—有效加固深度（m）；M—夯锤重（t）；h—落距（m）；α—根据所处理地基土的性质而定的系数，软土可取0.5，黄土可取0.34～0.5。目前，国内外尚无关于有效加固深度的确切定义，可理解为：经强夯加固后，该土层强度和变形等指标能满足设计工程要求的土层范围。实际上影响有效加固深度的因素很多，除了锤重和落距外，还有地基土的性质、不同土层的厚度和埋藏顺序、地下水位及其它强夯的设计参数等都与有效加固深度有着密切的关系。因此，强夯的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。
五、夯锤和落距
夯击能为夯锤重M与落距h的乘积。一般说夯击时最好锤重和落距大，则单击能量大，夯击击数少，夯击遍数也相应减少，加固效果和技术经济较好。整个加固场地的总夯击能量（即锤重 X 落距×总夯击数）除以加固面积称为单位夯击能。强夯的单位夯击能应根据地基土类别、结构类型、荷载大小和要求处理的深度等综合考虑，并可通过试验确定。在设计中，根据需要加固的深度初步确定采用的单击夯击能，然后再根据机具条件因地制宜地确定锤重和落距。夯锤确定后，根据要求的单点夯击能量就能确定夯锤的落距。国内通常采用的落距是8～25m。对相同的夯击能量，常选用大落距的施工方案，这是因为增大落距可获得较大的接地速度，能将大部分能量有效地传到地下深处，增加深层夯实效果，减少消耗在地表土层塑性变形的能量。
六、夯击点布置间距
夯击点布置。强夯夯击点位置可根据基底平面形状，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，具体的放大范围，可根据建筑物类型和重要性等因素考虑决定。对一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2～2/3且≥3m。对大面积基础，宜采用正方形插挡法布置，这样可使孔隙水压力的消散有充足的时间，不易形成弹簧土，采用这种布置法，效果良好。对条形基础可采用点线插挡法布置，采用这种方法施工的速度快、造价低。以上两种方法中最后一遍夯完后，要用普夯（或满夯、排夯）法解决最后一遍两夯点间的松散表层土，其能量可为前几遍的1/3～1/4。
夯击点间距。强夯第一遍夯击点间距可取夯锤直径的1.5～3.5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。夯击点间距（夯距）的确定一般根据地基土的性质和要求处理的深度而定，以保证使夯击能量传递到深处和保护夯坑周围所产生的辐射向裂隙为基本原则。
七、结语
目前国内强夯技术有三个研究方向：以处理饱和软土为目的的低能级强夯技术；以处理高填土和深厚湿陷性黄土及消除湿陷为目的的高能级强夯技术；强夯与其他地基处理技术优势互补，发展成为组合式地基处理技术。因强夯法加固地基设计参数没有一致的理论指导，目前都以试夯为基础，在试夯的基础上靠经验确定施工的各项技术参数再进行施工。因此强夯的设计仍出于一种高度经验和定性的水平。
參考文献
[1] 任锋.浅议强夯设计的施工参数与夯后检验[J].山西建筑，2010（27）.
[2] 郝晓敏.张峰水库总干末端调蓄水池地基强夯设计方案[J].山西水利科技，2011（03）.
[3] 杨文敬.强夯地基处理方案设计与施工技术浅谈[J].岩土工程界，2009（08）.
关键词：强夯；设计；方法
强夯法在工程实践中具有加固效果显著、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工期短、节约材料、施工文明和工程成本较低等优点。因此，强夯法在世界各地普遍应用，当然强夯法也有其局限性。其缺点主要表现为：施工时震动和噪音大、对周围环境造成污染、受地域限制、部分地基土强夯后效果不理想。
一、夯击次数与遍数
夯击次数。夯击次数是强夯设计中的一个重要参数，夯击次数与地基加固要求有关，而夯击能量的大小是根据地基加固后应达到的规定指标来确定的，夯击要求使土体竖向压缩最大，侧向移动最小。
夯击遍数。夯击遍数应根据地基土的性质、加固要求和施工工艺确定。一般夯击一遍能达到要求的加固效果，就不该采用多遍夯。夯击遍数可根据拟定平均夯击能、单击能、夯击次数和夯点间距来确定。大体上以（单击能×夯击次数）除以（平均夯击能×夯点间面积）而得。当对总沉量有确定要求时，可根据在每遍夯沉量确定夯击遍数。
二、间歇时间
各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力消散所需要的时间。对砂性土，孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有2～4min故对渗透性较大的砂性土，两遍夯间的间歇时间很短，亦即可连续夯击。对粘性土，由于孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦相应地叠加，其间歇时间取决于孔除水压力的消散情况，一般为2～4周。目前国内有些工程在粘性土地基的现场埋设了袋装砂井（或塑料排水带），以便加速孔隙水压力的消散，缩短间歇时间。有时根据施工流水顺序先后，两遍夯间也能达到连续夯击的目的。
三、垫层铺设
强夯前要求拟加固的场地必需具有一层稍硬的表层，使其能支承起重设备；并便于对所施工的“夯击能”得到扩散；同时也可加大地下水位与地表面的距离，因此有时必需铺设垫层。对场地地下水位埋深在2m深度以下的砂砾石土层，可直接施行强夯，无需铺设垫层；对地下水位较高的饱和粘性土与易液化流动的饱和砂土，都需要铺设砂、砂砾或碎石垫层才能进行强夯，否则土体会发生流动。设置垫层的作用有三方面原因：必须具有一层能支承起重设备的稍硬表层；垫层能对所施加的夯击能得到扩散，使夯击能向深度方向传递；增加垫层可加大地下水位与地表面的距离，以免夯击后形成“橡皮土”。
四、有效加固深度
有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据，又是反映处理效果的重要参数。一般可按下列公式估算有效加固深度：H = α（M·h），式中：H—有效加固深度（m）；M—夯锤重（t）；h—落距（m）；α—根据所处理地基土的性质而定的系数，软土可取0.5，黄土可取0.34～0.5。目前，国内外尚无关于有效加固深度的确切定义，可理解为：经强夯加固后，该土层强度和变形等指标能满足设计工程要求的土层范围。实际上影响有效加固深度的因素很多，除了锤重和落距外，还有地基土的性质、不同土层的厚度和埋藏顺序、地下水位及其它强夯的设计参数等都与有效加固深度有着密切的关系。因此，强夯的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。
五、夯锤和落距
夯击能为夯锤重M与落距h的乘积。一般说夯击时最好锤重和落距大，则单击能量大，夯击击数少，夯击遍数也相应减少，加固效果和技术经济较好。整个加固场地的总夯击能量（即锤重 X 落距×总夯击数）除以加固面积称为单位夯击能。强夯的单位夯击能应根据地基土类别、结构类型、荷载大小和要求处理的深度等综合考虑，并可通过试验确定。在设计中，根据需要加固的深度初步确定采用的单击夯击能，然后再根据机具条件因地制宜地确定锤重和落距。夯锤确定后，根据要求的单点夯击能量就能确定夯锤的落距。国内通常采用的落距是8～25m。对相同的夯击能量，常选用大落距的施工方案，这是因为增大落距可获得较大的接地速度，能将大部分能量有效地传到地下深处，增加深层夯实效果，减少消耗在地表土层塑性变形的能量。
六、夯击点布置间距
夯击点布置。强夯夯击点位置可根据基底平面形状，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，具体的放大范围，可根据建筑物类型和重要性等因素考虑决定。对一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2～2/3且≥3m。对大面积基础，宜采用正方形插挡法布置，这样可使孔隙水压力的消散有充足的时间，不易形成弹簧土，采用这种布置法，效果良好。对条形基础可采用点线插挡法布置，采用这种方法施工的速度快、造价低。以上两种方法中最后一遍夯完后，要用普夯（或满夯、排夯）法解决最后一遍两夯点间的松散表层土，其能量可为前几遍的1/3～1/4。
夯击点间距。强夯第一遍夯击点间距可取夯锤直径的1.5～3.5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。夯击点间距（夯距）的确定一般根据地基土的性质和要求处理的深度而定，以保证使夯击能量传递到深处和保护夯坑周围所产生的辐射向裂隙为基本原则。
七、结语
目前国内强夯技术有三个研究方向：以处理饱和软土为目的的低能级强夯技术；以处理高填土和深厚湿陷性黄土及消除湿陷为目的的高能级强夯技术；强夯与其他地基处理技术优势互补，发展成为组合式地基处理技术。因强夯法加固地基设计参数没有一致的理论指导，目前都以试夯为基础，在试夯的基础上靠经验确定施工的各项技术参数再进行施工。因此强夯的设计仍出于一种高度经验和定性的水平。
參考文献
[1] 任锋.浅议强夯设计的施工参数与夯后检验[J].山西建筑，2010（27）.
[2] 郝晓敏.张峰水库总干末端调蓄水池地基强夯设计方案[J].山西水利科技，2011（03）.
[3] 杨文敬.强夯地基处理方案设计与施工技术浅谈[J].岩土工程界，2009（08）.