2019岩土工程师基础知识点：强夯

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强夯

(一)加固机理

强夯是通过一般10～40t的重锤(最重可达200t)和8～20m的落距(最高可达40m)，对地基土施加很大的冲击能，一般能量为500—8000kN·m。在地基土中所出现的冲击波和动应力，可提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。同时，夯击能还可提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。

工程实践表明，强夯法具有施工简单、加固效果好、使用经济等优点，因而被世界各国工程界所重视。对各类土强夯处理都取得了良好的技术经济效果。但对饱和软土的加固效果，必须给予排水的出路。为此，强夯法加袋装砂井(或塑料排水带)是一个在软粘土地基上进行综合处理的加固途径。

目前，强夯法加固地基有三种不同的加固机理：动力密实、动力固结和动力置换，它取决于地基土的类别和强夯施工工艺。

(二)设计计算

1.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。应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少试验资料或经验时可按表17-5-1预估。

2.夯锤和落距

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。

3.夯击点布置及间距

(1)夯击点布置夯击点布置一般为三角形或正方形。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，并不宜小于3m。

(2)夯击点间距夯击点间距(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。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5—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。一般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。

【例题9】对于一般建筑物地基，当采用强夯法进行处理时，其处理范围为()。

A. 每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2—2/3

B. 每边超出基础外缘的宽度不宜小于3m

C. 每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/3—2/3

D. 每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2—2/3，并不小于3m

答案:D

4.夯击击数与遍数

(1)夯击次数：应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应同时满足下列条件：

1)最后两击的平均夯沉量不宜大于下列数值：当单击夯击能小于4000kN·m时为50mm;当单击夯击能为4000～6000kN·m时为100mm;当单击夯击能大于6000kN·m时为200mm;

2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起;

3)不因夯坑过深而发生提锤困难;

(2)夯击遍数：应根据地基土的性质确定，可采用点夯2～3遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当增加。最后再以低能量满夯2遍，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印搭接。

5.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。垫层厚度一般为0.5—2.0m。铺设的垫层不能含有粘土。

6. 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，可连续夯击。对粘性土，其间歇时间取决于孔隙水压力的消散情况，一般为3～4周。

【例题10】在对软弱地基采用强夯法进行处理时，往往需要铺设碎石垫层，其垫层铺设的时间为()。

A. 强夯处理前

B. 强夯处理后

C. 强夯处理过程中

D. 不确定

答案:A

【例题11】对于粘性土地基采用强夯处理时，其第一遍夯和第二遍夯之间的间歇时间为()。

A. 1周

B. 2周

C. 3~4周

D. 7周

答案:C

(三)施工方法

起重设备宜为大吨位的履带式起重机，稳定性好，行走方便。我国绝大多数强夯工程只具备小吨位起重机的施工条件，所以只能使用滑轮组起吊夯锤，利用自动脱钩的装置。夯锤一般选用圆形气孔状钢质锤，锤底静接地压力可取25—40kPa。

当地下水位较高，夯坑底积水影响施工时，宜采用人工降低地下水位或铺设一定厚度的松散材料。夯坑内或场地的积水应及时排除。

当强夯施工所产生的振动对临近建筑物或设备产生有害影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟等隔振或防振措施。

(四)质量检验

强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基加固质量进行检验。对碎石土和砂土地基，其间隔时间可取1～2周;对粉土和粘性土地基可取3—4周。

质量检验方法可采用：

1)室内试验;

2)十字板试验;

3)动力触探试验;

4)静力触探试验;

5)旁压仪试验;

6)载荷试验;

7)波速试验。

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