路基強夯

強夯施工工藝詳解

2013-01-18

強夯法處理地基是20世紀60年代由法國Menard技術公司首先創(chuàng)用的，這種方法

是將很重的錘（一般為100～400kN）從高處自由落下（落距一般為6～40m）給地基

以沖擊力和振動，從而提高地基土的強度并降低其壓縮性。此法最初僅用于加固砂

土和碎石土地基。經(jīng)過十幾年的應用與發(fā)展，它已適用于加固從礫石到黏性土的各

類地基土，這主要是由于施工方法的改進和排水條件的改善，強夯法由于具有

效果顯著、設備簡單、施工方便、適用范圍廣、經(jīng)濟易行和節(jié)省材料等優(yōu)點，很快

傳播到世界各地。

黃土作為形成地表覆蓋層的次生物質(zhì)，其分布相當廣泛。在我國黃土覆蓋面積

多達60萬km2，占國土面積的6%以上，其中西北黃土高原是我國濕陷性黃土最集中

的地區(qū)。因此，對濕陷性黃土的處理以及技術、經(jīng)濟上的探討，是一個既現(xiàn)實而又

迫切需要解決的問題，強夯法處理濕陷性黃土地基技術在建設中大量運用并取得巨

大的成就。

1強夯加固濕陷性黃土的作用機理

黃土是由沙礫、粗粉粒、大孔隙膠結構組成，黃土濕陷性是由于水和外力的作

用產(chǎn)生的顯著附加下沉。強夯是將大噸位重錘起吊到一定高度后自由落下，在極短

時間內(nèi)對地基土體施加一個巨大的沖擊能量，反復沖擊及其產(chǎn)生的壓縮波、剪切波

和瑞利波，使土體受到瞬間的加荷（受壓）、卸荷（受拉）及剪切的反復作用，土

中孔隙壓縮，同時土體周圍產(chǎn)生裂隙，孔隙水順利排出，土體迅速固結，使土粒原

有的接觸形式破壞而產(chǎn)生位移，變?yōu)樾碌妮^為穩(wěn)定的接觸形式，從而達到增加土體

密度、提高強度的目的。

2強夯施工步驟

認真調(diào)查，確保強夯場地范圍內(nèi)的地下無構筑物。清除地表土，清除范圍為

路基坡腳外2～3m。整平后在場地上標出第一遍夯點的位置，點位偏差控制在±20cm

范圍內(nèi)，并測量場地高程。

起重機就位，使夯錘對準夯點位置，測量夯前錘頂高程。

將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程。

若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，及時將坑底整平。

重復，完成一個夯點的夯擊，即每個夯點夯6擊。除滿足最后2擊平均夯沉量

不大于50mm外，還要求總夯沉量不小于試夯總夯沉量的90%。

換夯點，重復至，直到完成第1遍全部夯點的夯擊。用推土機將夯坑填平，并

測量場地高程。

在規(guī)定的間隔時間后，按上述步驟逐次完成第2，3，4遍夯擊。

選用錘質(zhì)量為3t、落距為6m進行低能量滿夯2遍，將場地表層松土夯實，要

求后一遍與前一遍錯開半夯；最后測量夯后場地高程。

灰土封閉。在基底地面鋪設一層厚2：8灰土。施工時，石灰撒入土中，不灑

水進行初拌，拌勻后應悶料8～12h，再進行灑水復拌，拌勻后即整平、壓實；待強

度檢測合格后在灰土墊層上鋪設一層防滲復合土工膜。

邊坡加固。路基面下處鋪設雙向精編土工格柵，土工格柵每層垂直間距為，

最上兩層沿平面鋪通，其余各層深入路堤邊坡寬度，格柵距邊坡線的距離不小于，

土工格柵對應伸長率為10%時，縱橫向抗拉強度不小于25kN/m。坡面液壓噴播植草防

護。

3強夯施工監(jiān)測

強夯施工除了嚴格遵照施工步驟進行外，還派有專人負責施工過程中的監(jiān)測工

作。

夯錘使用過久往往因底面磨損而使質(zhì)量減小，落距未要求情況在施工中也常

發(fā)生，這些都將影響單擊夯擊能，因此，開夯前必須檢查夯錘質(zhì)量和落距。

強夯施工中夯點放線錯誤情況常有發(fā)生，因此，在每遍夯擊前，對夯點放線

進行復核，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯及時糾正。

由于強夯施工的特殊性，各項參數(shù)和施工步驟在施工結束后往往很難進行檢

查。在施工過程中，認真記錄每個夯點的夯擊次數(shù)和每擊的夯沉量等施工情況。

4施工注意事項

現(xiàn)場試夯確定最佳夯擊次數(shù)時，除最后2擊平均夯沉量滿足要求外，夯坑周圍

不應發(fā)生大的隆起。

當原地面含水量較大時，夯擊前在該段落鋪墊10～20cm厚的碎石。

強夯不宜在冬季施工。

加強強夯安全措施，確保施工人員安全。

5強夯法處理濕陷性黃土的幾點體會

強夯法和換土法、灰土擠密樁、灰土井樁、灌注樁比較，有其獨特的優(yōu)點，

尤其適于土質(zhì)結構不均勻、土質(zhì)情況差異的地基，更安全可靠。更重要的是強夯法

處理濕陷性黃土地基是最經(jīng)濟、最有效、速度快的一種方法。

對地基持力層為粉質(zhì)黏土，飽和度大于60%，含水量大于塑限含水量3%，按規(guī)

定不宜采用強夯時，認為采取如下處理措施，可進行強夯法施工。根據(jù)土質(zhì)情況，

進行人工成孔，做直徑為300m的3：7或2：8灰土柱，灰為生石灰，土的干容重為～

cm3左右，樁孔的深度為夯實厚度的～倍，樁孔的布置為三角形或梅花形，間距由計

算而定（使其含水量降至17%的最佳含水量），人工填實即可。然后再進行強夯施工，

可達到理想的效果。

強夯法在處理多層建筑軟弱地基時在國內(nèi)已取得不少經(jīng)驗，但對高層建筑尚

未統(tǒng)一認識。

強夯法適合于連片開發(fā)的建筑群，應統(tǒng)一施工，不宜同時使用幾種方法進行

穿插施工，若同時使用，互相影響較大。采用強夯法施工，要求在作小區(qū)詳細規(guī)劃

的豎向設計時，必須考慮強夯的夯沉量影響，因為強夯后場地標高（自然地勢）有

所降低。

由于強夯法在施工過程中，重錘下落時(約隔3min)要產(chǎn)生持續(xù)～1s的地基振

動。這種震波對鄰近一定范圍內(nèi)的建筑物是沒有損傷的。但其產(chǎn)生的噪音對附近居

民有一定的影響，以適于建設現(xiàn)場的公害控制值75dB作為標準時，那么施工地點應

離開住宅50m以外為宜。

6結語

強夯法不僅能提高地基土的強度，降低其壓縮性，還能改善抗振動液化的能力

和消除土的濕陷性，因此它不僅適用于處理碎石土、砂土、粉土、黏性土、雜填土

和素填土地基，還常用于處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基。