强夯处理湿陷性黄土地基施工工法.doc

强夯处理湿陷性黄土地基施工工法

一、 湿陷性黄土的土质特点
湿陷性黄土天然孔隙比大，压缩率高，遇水后承载力迅速降低，沉降量大，失水则形成干缩裂缝。由于其承载力较低，直接在湿陷性黄土上修筑路基，会造成路基失稳或产生不均匀沉降，故需进行处理。
二、 湿陷性黄土的处理方法
1.湿陷性黄土地基处理的方法有很多，如挖除换填、桩基处理、化学固结、强夯处理等。
2.强夯法施工具有机具简单，所需人工少，施工技术易于掌握，施工速度相对较慢、施工成本低的特点。
三、 强夯法施工原理
强夯法施工是把一定吨位的夯锤提高到相应的高度，然后让其自由下落，将势能转化为动能，它是基于动力压密理论，通过夯锤对土体的冲击作用，使土中的空气溢出，土体颗粒重新排列，减小土体的孔隙比，降低土体的压缩性，消除其湿陷性，增大土体的干密度，来提高地基承载力。
四、 施工工艺
1.平整场地。
2.测量放样，夯点布设。夯点按正三角形布置。
3.试夯。根据设计夯击能和夯锤重计算提升高度。
4.主夯。普遍的控制方法为夯击次数，夯锤提升高度。施工时，若同一点连续发生跳锤，表现为夯沉量很小，则可以止夯。
5.副夯。为加固主夯点之间相对松散的部分。当地下水位低，孔隙水压力很小，土体为非饱和土时，主副夯之间的时间间隔可缩短为3天。
6.满夯。在此需要特别指出的一点，主夯和副夯旨在加固深层地基（1m以下），而满夯虽然能量较低，但满夯却起着非常重要的作用，它能在地表形成一坚硬的板结层，强度很高，厚度在50-100cm之间，而且夯后一段时间内，其强度在随着时间的增长而不断增长。
7.检测。主要检测指标有湿陷性系数、地基承载力，另外可辅以沉降观测。
8.场地整平，下道工序施工。
五、 施工组织
1. 每一作业段长度定在160米左右。在一般情况下，每作业段配备两台夯机比较合理，一台进行主夯，另一台进行副夯，主夯夯机最后进行满夯，而第二台夯机又可进行第二作业段的
主夯，如此交替进行。对于含水量较大的地基，副夯与主夯之间应间隔一定的时间，减小孔隙水压力对加固效果的影响，具体间隔时间要根据实际含水量来确定，一般为一周。
2. 施工时根据工程量的大小以及夯击能量来选用机械设备，平均一台夯机每天的施工能力约为800m2。在工程量大、工期较紧时可多台夯机同时作业。
3. 夯锤可以预制，底面为圆形或方形，要求锤底静压力不小于25kpa，夯锤上设置15cm通气孔两个，提升高度不小于6米。
4. 高能级（3000KJ以上）施工时应设置门架，以利于安全，配备自动脱钩装置。低能级施工时，可不设门架，能大大地加快施工进度。
5. 施工所需人员较少，主要为操作人员和质量控制人员。每工作班配备起重工3名，测量人员1名，现场管理人员1名。
六、 施工中需要注意的几个问题
1.安全。行走地面坡度不宜陡于1：5，在大风天气，不宜进行强夯施工。施工时，夯机50米范围内严禁非施工人员进入，防止泥块或石子飞起伤人。离村镇较近处施工时要设置防震沟。
2.降雨对施工的影响。如果含水量过大，则会形成浸水饱和土，此时施工，强夯的能量大部分被孔隙水压力所吸收，施工进度缓慢，而且加固效果很差。浸水饱和地基，则可以通过置换碎石、砂砾等透水性材料和（或）辅以砂井排水的工艺来解决。
3.施工机具的选择。施工时，应根据实际情况来配备施工机械，对强夯的设计非常重要。大能级的强夯需要配置大功率的起重机，辅以较高的门架（40m以内）。机械数量要根据工作面的大小，工期的安排来选择，单点的夯击次数和夯击能量是影响施工工期的重要指标。一般情况下，低能级施工夯锤提升高度小，夯击次数少，每月能完成20000m2以上，高能级施工工期则要显著延长。
七、处理效果和经济效益
强夯法处理湿陷性黄土地基，能够极大地降低其湿陷性，有效处理深度在4m以上，能大幅度提高了地基承载力。
它具有加固效果显著，节省工程造价的优点。比桩基、挖除换填、预压均能节省大量投资，具有良好的经济效益。要达到同样的处理效果，采用粉喷桩需要的投资约是强夯的2倍以上，采用挖除换填的投资是强夯的4倍。
对于湿陷性黄土地基，采用强夯法施工是适宜的地基处理方法。