论文部分内容阅读
摘要：长株潭地区经济发展迅速，城市一体化进程加快，建筑工程施工中强夯法处理地基得到普遍广泛的应用，本文针对长株潭地区，基于地质概况，详细分析了该区的岩土特征，然后针对这一地区工程施工中强夯地基的应用常见的问题做了具体的分析，为今后这一地区相关工作的开展提供了很好的参考，具有现实实践意义。
关键词：长株潭，地基，强夯法，强夯地基
Abstract: the changzhutan area rapid economic development, urban integration accelerate, building construction of dynamic compaction method processing foundation got generally the widespread application, this paper changzhutan region, based on the geological survey, a detailed analysis on the characteristics of the rock, then based on the area in the construction engineering application of dynamic compaction foundation familiar problem of specific analysis, for the next this area to the development of the related work provide a good reference, have realistic practical significance.
Keywords: changsha-zhuzhou-xiangtan, foundation, and the dynamic compaction method, the dynamic compaction foundation
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1 引言
长株潭是指长沙市、株洲市和湘潭市三市以及周边的地区，这一地區经济实力较为雄厚，在湖南省的经济发展中占有重要地位。目前阶段三市一体化建设日益迅猛，建筑工程施工中强夯法处理地基得到普遍广泛的应用，该方法具有投资小，见效快，在保证地基质量，维持坚固性和稳定性方面具有显著的优势，能够有效的提高回填土体的强度和承载能力，是一种经济有效的地基加固方法。
2 长株潭地区地质概况及岩土特征
2.1地质概况
长株潭地区出露的地层较为完整，据陈新国、毛蓬亭的长株潭岩土工程地质特征及适应性分析一文，此地区主要有以下地层：燕山早期、加里东期的岩浆岩，第四系的冲积层、湖积层等，第三系、白垩系以及侏罗系的陆相碎屑岩，从泥盆系到三叠系的海相碎屑岩以及碳酸盐岩等，还有下奥陶统的变质岩等，其中白垩系的地层分布最为广泛，其次是元古界和第四系。
长株潭地区位于长江中下游，发育有湘江及其支流，地下水的类型较为丰富，主要以孔隙水、裂隙水以及溶洞水为主，具体有四种类型分别为碎屑岩孔隙裂隙溶洞水，碳酸盐岩类裂隙溶洞水，松散岩类孔隙水，以及基岩裂隙水。
2.2岩土特征
根据长株潭地区的地质概况以及相关资料分析，此地区的岩土按其成因主要分为八类，冲积湖积土，陆相碎屑岩、海相碎屑岩、碳酸盐岩、花岗岩、变质岩以及断裂破碎岩、特殊岩土。下面主要分析一下前五种岩类，其中冲积土以及湖积土主要分布于在湘江及其支流的漫滩和阶地，主要成分为粘土、砂土以及粉砂质粘土；陆相碎屑岩主要分布于长沙、株洲等地，主要成分为砾岩、砂岩、粉砂岩以及泥岩等，由于砾岩和砂岩与粉砂岩和泥岩的硬度差别较大，砾岩和砂岩抗风化、抗变形性能好，而粉砂岩和泥岩则较差，因而它们的岩石力学性质差异也较大，整体上具有不均匀性。海相碎屑岩主要在存在于长沙市的莲花镇、湘潭市的昭山市、涟源市的白马镇等地，主要成分有砾岩、砂岩、石英砂岩、泥岩以及页岩等。石英质砾岩、砂岩硬度好，抗风化，节理发育较好，泥岩以及页岩抗风化能力较弱，裂隙发育较丰富。碳酸盐岩主要存在于长沙的莲花镇，跳马镇，株洲市的马家河镇、仙庚镇等地，主要成分为灰岩、白云岩以及白云质灰岩等，质地均较致密，硬度高，抗风化、抗变形能力好，裂隙发育弱，岩溶发育较好。
3 强夯施工步骤及常见地基问题
地基承载着整个工程建筑物的荷载，是工程建筑物的最终的支撑机构，为确保建筑物的稳定性和安全性，最重要的是保证地基的稳定性和坚固性。地基土层首先要满足工程的强度要求，不会发生剪切破坏，不会因振动液化而失去承载能力；其次，地基的变形应该在限值范围内，工程建筑不会因沉降而造成破坏；再次，对于一些特殊要求的建筑，像坝基等，地基还需要具有很强的抗渗性能。如果地基满足不了实际工程建筑的需要，达不到设计要求，这就需要对地基进行处理，也就是加固，这个过程是人为的改变岩土的工程力学性质和物理性质，或者是改变地基岩土的组成成分，以满足工程需求。
3.1强夯法的适用范围
当地基的岩土类型为碎石土、砂土或者低饱和度的粉质粘土、粘土，以及特殊性岩土如湿陷性黄土、杂填土等，这时就可以采用强夯法来处理地基。还有一种方法称为强夯置换法，该种方法主要适用于岩性为高饱和度的粉质粘土，以及一些软弱土层或者流塑性的粘性土层的地基处理，因为此种地基的抗变形能力较差，因此在工程设计施工前，需要现场试验以确保地基处理方法的适用性以及处理后地基的稳定性和坚固性。由于长株潭地区的地层以白垩系分布最为广泛，其次是元古界和第四系，岩土分布也以冲积土、湖积土以及陆相碎屑岩为主，其次为海相碎屑岩、碳酸盐岩，再次为花岗岩、变质岩以及断裂破碎岩，特殊岩土。因而强夯地基在此地区的工程施工中得到广泛的推广应用，主要是用来提高地基岩土的强度和硬度，压实土层，减少孔隙，排出孔隙水，使土体结构重新排列，加速固结，改善地基土层的抗变形、抗液化能力，避免出现砂土液化、地基沉降，以致对附近建筑物产生危害。
3.2强夯法的施工步骤
在强夯地基施工过程中，要严格依据施工设计方案，按照强夯施工步骤执行。强夯施工步骤见图1所示。
3.3强夯地基常见问题
地基处理的关键问题就是增强回填土的强度和提高变形模量，降低沉降量。采用强夯法处理的地基主要有以下常见问题：
1）回填施工不规范，回填材料级配比不合理，容易造成回填土地基的失稳，后续建筑施工就会存在安全隐患。这种问题的预防措施就是在合理的控制成本的前提下，选择合适的回填材料级配比，加强施工管理，严把施工质量关；还有一种造成地基失稳现象的是由于新近回填土没有经过雨季，不适宜进行强夯处理造成的；
2）基坑开挖后，基础外的加固宽度不足以稳定地基工程，造成附近建筑物裂缝，边坡出现滑移，这种问题得以避免的措施就是基础外的加固宽度一定要大于或者等于地基的加固深度；
3）在实际夯击过程中，设计的夯击遍数、夯击次数以及总下沉量无法达标，造成夯击不够密实，达不到要求的密实度。如果地基岩土类型为冲积土、湖积土以及含水量过大的岩土，此时可以选用半米到两米厚的砂石铺垫，然后再执行强夯，还可采用降低夯击能量措施。还有一种方法是采用人工方法人为降低地下水位，然后再采用强夯处理地基；
4）在强夯施工过程中，由于岩土含水量过高，施工场地经常出现“橡皮土”现象，这时可挖出局部土体，使用级配比合适的混合料回填，然后继续强夯施工；另一种由于岩土体含水量过高造成夯击过程中夯坑周围隆起异常，这时可采用强夯置换法，回填粒径合适的混合料，继续强夯；
5）一般情况下，强夯的有效影响深度可达10m左右，但在实际施工中有时强夯后的实际加固深度未能达到要求的影响深度，因而处理后的地基强度也达不到设计要求。针对这种问题，在强夯施工前，首先要做好地质勘察工作，针对具体的地质情况以及岩土特性，可适当调整夯击能量；其次施工前还要去现场试验确定夯锤的重量，落距，夯击遍数以及夯击间距等参数。同时要严格按照强夯施工步骤，控制好每遍强夯之间的时间间隔，不同的岩土性质，要合理的调整时间间隔；还有一种办法就是多次夯击，或者增大锤击做功，增强岩土体的密实度；
6)夯击施工中，一定要做好场地排水工作，尤其是竣工之后，也要保证场地不被雨水浸泡，影响强夯地基的质量；
7）强夯施工竣工验收过程中，不按照规定进行承载力检验，无法保证地基质量。在施工结束一定时间内要对强夯处理后的地基承载力进行检验，使用原位测试法要根据具体的工程建筑控制好检验点数，以保证检测的真实性；
4 结束语
本文结合长株潭地区的岩土特征，针对这一地区工程施工中强夯地基的应用，分析了强夯施工的步骤，对工程施工过程中强夯地基常见的问题做了具体的分析，为今后这一地区相关工作的开展提供了很好的参考依据。采用强夯法处理地基在提高岩土体的强度和抗变形能力，承载能力方面具有显著的效果，能够保证施工质量，因而得到广泛的应用。
参考文献：
[1] 钟共清.长株潭地质环境动向研究浅析[J].湖南水利水电,2009.
[2] 薛成富.大粒径风化砂岩强夯地基的施工[J].山西建筑,2010.
[3] 黄继焕.某强夯地基质量检测及问题探讨[J].大众科技,2008.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：长株潭，地基，强夯法，强夯地基
Abstract: the changzhutan area rapid economic development, urban integration accelerate, building construction of dynamic compaction method processing foundation got generally the widespread application, this paper changzhutan region, based on the geological survey, a detailed analysis on the characteristics of the rock, then based on the area in the construction engineering application of dynamic compaction foundation familiar problem of specific analysis, for the next this area to the development of the related work provide a good reference, have realistic practical significance.
Keywords: changsha-zhuzhou-xiangtan, foundation, and the dynamic compaction method, the dynamic compaction foundation
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1 引言
长株潭是指长沙市、株洲市和湘潭市三市以及周边的地区，这一地區经济实力较为雄厚，在湖南省的经济发展中占有重要地位。目前阶段三市一体化建设日益迅猛，建筑工程施工中强夯法处理地基得到普遍广泛的应用，该方法具有投资小，见效快，在保证地基质量，维持坚固性和稳定性方面具有显著的优势，能够有效的提高回填土体的强度和承载能力，是一种经济有效的地基加固方法。
2 长株潭地区地质概况及岩土特征
2.1地质概况
长株潭地区出露的地层较为完整，据陈新国、毛蓬亭的长株潭岩土工程地质特征及适应性分析一文，此地区主要有以下地层：燕山早期、加里东期的岩浆岩，第四系的冲积层、湖积层等，第三系、白垩系以及侏罗系的陆相碎屑岩，从泥盆系到三叠系的海相碎屑岩以及碳酸盐岩等，还有下奥陶统的变质岩等，其中白垩系的地层分布最为广泛，其次是元古界和第四系。
长株潭地区位于长江中下游，发育有湘江及其支流，地下水的类型较为丰富，主要以孔隙水、裂隙水以及溶洞水为主，具体有四种类型分别为碎屑岩孔隙裂隙溶洞水，碳酸盐岩类裂隙溶洞水，松散岩类孔隙水，以及基岩裂隙水。
2.2岩土特征
根据长株潭地区的地质概况以及相关资料分析，此地区的岩土按其成因主要分为八类，冲积湖积土，陆相碎屑岩、海相碎屑岩、碳酸盐岩、花岗岩、变质岩以及断裂破碎岩、特殊岩土。下面主要分析一下前五种岩类，其中冲积土以及湖积土主要分布于在湘江及其支流的漫滩和阶地，主要成分为粘土、砂土以及粉砂质粘土；陆相碎屑岩主要分布于长沙、株洲等地，主要成分为砾岩、砂岩、粉砂岩以及泥岩等，由于砾岩和砂岩与粉砂岩和泥岩的硬度差别较大，砾岩和砂岩抗风化、抗变形性能好，而粉砂岩和泥岩则较差，因而它们的岩石力学性质差异也较大，整体上具有不均匀性。海相碎屑岩主要在存在于长沙市的莲花镇、湘潭市的昭山市、涟源市的白马镇等地，主要成分有砾岩、砂岩、石英砂岩、泥岩以及页岩等。石英质砾岩、砂岩硬度好，抗风化，节理发育较好，泥岩以及页岩抗风化能力较弱，裂隙发育较丰富。碳酸盐岩主要存在于长沙的莲花镇，跳马镇，株洲市的马家河镇、仙庚镇等地，主要成分为灰岩、白云岩以及白云质灰岩等，质地均较致密，硬度高，抗风化、抗变形能力好，裂隙发育弱，岩溶发育较好。
3 强夯施工步骤及常见地基问题
地基承载着整个工程建筑物的荷载，是工程建筑物的最终的支撑机构，为确保建筑物的稳定性和安全性，最重要的是保证地基的稳定性和坚固性。地基土层首先要满足工程的强度要求，不会发生剪切破坏，不会因振动液化而失去承载能力；其次，地基的变形应该在限值范围内，工程建筑不会因沉降而造成破坏；再次，对于一些特殊要求的建筑，像坝基等，地基还需要具有很强的抗渗性能。如果地基满足不了实际工程建筑的需要，达不到设计要求，这就需要对地基进行处理，也就是加固，这个过程是人为的改变岩土的工程力学性质和物理性质，或者是改变地基岩土的组成成分，以满足工程需求。
3.1强夯法的适用范围
当地基的岩土类型为碎石土、砂土或者低饱和度的粉质粘土、粘土，以及特殊性岩土如湿陷性黄土、杂填土等，这时就可以采用强夯法来处理地基。还有一种方法称为强夯置换法，该种方法主要适用于岩性为高饱和度的粉质粘土，以及一些软弱土层或者流塑性的粘性土层的地基处理，因为此种地基的抗变形能力较差，因此在工程设计施工前，需要现场试验以确保地基处理方法的适用性以及处理后地基的稳定性和坚固性。由于长株潭地区的地层以白垩系分布最为广泛，其次是元古界和第四系，岩土分布也以冲积土、湖积土以及陆相碎屑岩为主，其次为海相碎屑岩、碳酸盐岩，再次为花岗岩、变质岩以及断裂破碎岩，特殊岩土。因而强夯地基在此地区的工程施工中得到广泛的推广应用，主要是用来提高地基岩土的强度和硬度，压实土层，减少孔隙，排出孔隙水，使土体结构重新排列，加速固结，改善地基土层的抗变形、抗液化能力，避免出现砂土液化、地基沉降，以致对附近建筑物产生危害。
3.2强夯法的施工步骤
在强夯地基施工过程中，要严格依据施工设计方案，按照强夯施工步骤执行。强夯施工步骤见图1所示。
3.3强夯地基常见问题
地基处理的关键问题就是增强回填土的强度和提高变形模量，降低沉降量。采用强夯法处理的地基主要有以下常见问题：
1）回填施工不规范，回填材料级配比不合理，容易造成回填土地基的失稳，后续建筑施工就会存在安全隐患。这种问题的预防措施就是在合理的控制成本的前提下，选择合适的回填材料级配比，加强施工管理，严把施工质量关；还有一种造成地基失稳现象的是由于新近回填土没有经过雨季，不适宜进行强夯处理造成的；
2）基坑开挖后，基础外的加固宽度不足以稳定地基工程，造成附近建筑物裂缝，边坡出现滑移，这种问题得以避免的措施就是基础外的加固宽度一定要大于或者等于地基的加固深度；
3）在实际夯击过程中，设计的夯击遍数、夯击次数以及总下沉量无法达标，造成夯击不够密实，达不到要求的密实度。如果地基岩土类型为冲积土、湖积土以及含水量过大的岩土，此时可以选用半米到两米厚的砂石铺垫，然后再执行强夯，还可采用降低夯击能量措施。还有一种方法是采用人工方法人为降低地下水位，然后再采用强夯处理地基；
4）在强夯施工过程中，由于岩土含水量过高，施工场地经常出现“橡皮土”现象，这时可挖出局部土体，使用级配比合适的混合料回填，然后继续强夯施工；另一种由于岩土体含水量过高造成夯击过程中夯坑周围隆起异常，这时可采用强夯置换法，回填粒径合适的混合料，继续强夯；
5）一般情况下，强夯的有效影响深度可达10m左右，但在实际施工中有时强夯后的实际加固深度未能达到要求的影响深度，因而处理后的地基强度也达不到设计要求。针对这种问题，在强夯施工前，首先要做好地质勘察工作，针对具体的地质情况以及岩土特性，可适当调整夯击能量；其次施工前还要去现场试验确定夯锤的重量，落距，夯击遍数以及夯击间距等参数。同时要严格按照强夯施工步骤，控制好每遍强夯之间的时间间隔，不同的岩土性质，要合理的调整时间间隔；还有一种办法就是多次夯击，或者增大锤击做功，增强岩土体的密实度；
6)夯击施工中，一定要做好场地排水工作，尤其是竣工之后，也要保证场地不被雨水浸泡，影响强夯地基的质量；
7）强夯施工竣工验收过程中，不按照规定进行承载力检验，无法保证地基质量。在施工结束一定时间内要对强夯处理后的地基承载力进行检验，使用原位测试法要根据具体的工程建筑控制好检验点数，以保证检测的真实性；
4 结束语
本文结合长株潭地区的岩土特征，针对这一地区工程施工中强夯地基的应用，分析了强夯施工的步骤，对工程施工过程中强夯地基常见的问题做了具体的分析，为今后这一地区相关工作的开展提供了很好的参考依据。采用强夯法处理地基在提高岩土体的强度和抗变形能力，承载能力方面具有显著的效果，能够保证施工质量，因而得到广泛的应用。
参考文献：
[1] 钟共清.长株潭地质环境动向研究浅析[J].湖南水利水电,2009.
[2] 薛成富.大粒径风化砂岩强夯地基的施工[J].山西建筑,2010.
[3] 黄继焕.某强夯地基质量检测及问题探讨[J].大众科技,2008.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。