湿陷性黄土强夯施工质量控制
摘要：强夯法是一种处理地基的有效方法。其具有适用性广、处理效果好、工程造价低、工艺简单、施工工期短等特点。结合****项目地基强夯处理为例，根据强夯现场施工中对夯点布置、夯点间距及夯击次数等设计指标的分析总结，通过总夯击次数和最后2～3击平均夯沉量双项质量控制等措施，谈论强夯在湿陷性黄土地区施工质量的控制应用。
关键词：湿陷性黄土；强夯；施工；质量控制；
一、 工程概述
****项目，位于****。从地貌单元上划分场地属于***山间凹陷盆地和丘陵山前缓坡交汇地段。拟建场地建筑物区域地层自上而下依次分布有：①填土层、②黄土状粉土层、③角砾层、④粉质粘土层、⑤全风化泥岩层、⑥强风化泥岩、⑦中风化泥岩。场地上部粉土、粉质粘土具有非自重轻微湿陷，湿陷土层最大深度5.0m ，设计采用强夯法进行地基加固处理。
二、强夯法原理及适用性
强夯法又称为动力固结法或动力压密法，这种方法是将一定重量的重锤以一定的高度自由落体向下，以强大的冲击能量对地基进行夯击，使土体孔隙压缩，结构瞬间破坏，孔隙水及气体溢出，使土体颗粒重新排列。经有效压密固结，从而达到提高土的强度和密实度，改善土的振动液化条件，提高地基承载力和消除失陷性黄土的湿陷性等目的。
强夯法适用于煤化工、堆料场、公路、机场、工业与民用建筑、油罐等地基处理面积大的工程，经济技术效果显著。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，在全国特别是西北黄土地区地基处理领域得以广泛应用。
3.1夯点布置及夯点间距确定
强夯夯点布置根据地基平面形状分为正方形、三角形和梅花形等。不同能级的强夯采用不同的夯距，强夯能级分为1000KN.M 、2000 KN.M 、3000 KN.M、4000 KN.M、6000 KN.M及8000 KN.M等。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外边缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1／2至2／3，并不宜小于3m 。根据经验夯点间距可取夯锤直径的2.5-3.5倍。同样根据修正后的梅纳公式计算夯点间距。
h = k√m ×h/g
(式中：h ——有效加固深度m ；k ——修正系数；m ——锤重 kn；h ——落距 m；g ——重力加速度m/s2其；中修正系数k 对于黄土取0.4 )
以3000kn.m 能级强夯为例，根据经验夯点间距为5—6m ，侧向位移随距夯中心的距离增大而逐渐减小，当离夯心距离大于5m ，责未发生明显位移。根据试验检测结果，可以确定在最佳夯击条件下夯点间距为5-6m 为宜，这时能使夯击下沉充分发挥，同时侧向挤压也发挥作用，从而达到土的竖向压缩和横向挤压最佳效果。试验检
测证实1000kn.m 、2000kn.m 、3000 kn.m能级的强夯其加固深度大约分别为4—4.5m 、5-5.5m 、6.5-7m 。由此可见，黄土地区强夯夯点间距与其有效加固深度大体是一致的。
***3000 kn.m强夯试验检测表明：（1）夯距相同，但夯点布置不同的强夯，其有效加固深度相差不大。3000 kn.m强夯夯点布置间距6m 正三角形和6m 正方形有效加固深度都在6-7m 之间，但从土质改善情况正三角形夯点优于正方形。（2）在夯击数与夯击能级相同的条件下，强夯两遍或强夯三遍然后搭接满夯一遍，与强夯一遍然后搭接一遍地基加固效果基本相同。所以在强夯工程施工中，如果地质等条件允许，建议采用强夯一遍完成，不仅可以缩短施工周期，而且节省施工成本。
3.2夯击次数确定
强夯法的夯击次数应以夯坑的压缩量最大、夯坑周围隆起量最小为确定原则。现场可选取不小于400㎡试夯区3000kn.m 强夯得到夯击次数和夯沉量关系曲线。
确定夯击次数的同时还应满足下列条件：
（1）最后两击平均夯沉量不宜大于下列数值：单击夯能级小于4000 kn.m 时不大于50mm ；单击夯能级4000 -6000kn.m时不大于100mm 单击夯能级大于6000 kn.m时不大于200mm 。
（2）夯坑周围地面不应发生过大隆起。
（3）不因夯坑过深而发生提锤困难。
（4）强夯夯击遍数应充分考虑地基土质及含水率情况（注：如含
水率不满足要求，需进行注水以保证土体含水量）。
（5）夯击点布置及夯击次数与夯实效和施工费用有直接关系。
（6）强夯两遍之间应有充分的间隔时间。其主要取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。对湿陷性黄土和透水性差的粘性土地基，消散时间不少于3-4周；对透水性好的砂性土可两遍连续夯击。
3.3 施工机械配置
该工艺主要采用带有自动脱钩装置的50-100t 履带式吊车并
配备自重为20-45t 、直径为2.5m 的夯锤组成强夯机进行施工。在履带式吊车的臂端设置辅助门架，以防止落锤时机架倾覆。该工艺施工周期短、工艺简单、人员配备少、施工造价低、工程质量易控制等广泛应用于湿陷性黄土地区施工。
四、施工工序及工艺
强夯施工工艺流程图如下：场地平整-→测量放线-→夯前标高-→夯点测放-→夯机就位-→主夯施工-→控制夯击次数及夯沉量-→完成夯点1强夯-→完成所有夯点施工-→场地清理、平整-→夯机就位-→满夯施工-→场地平整-→夯后标高测量-→交工验收
五、施工质量控制
为了确保强夯地基的施工质量，必须采取双项指标控制：控制每点最低夯击数和每点最后2～3击的平均夯沉量。只设单项指标不能更好的控制强夯施工质量。如果只控制每点夯击数，则由于地质的不均匀及土质含水量的影响，在同一夯击次数下，经强夯后的土质仍然是不均匀的。对于夯沉量大的夯点，即使已经满足最低夯
击数，还需继续进行夯击，直到每个夯点均满足最后2～3击平均夯沉量设计要求。如果只以最后2～3击平均夯沉量来控制，有时会因强夯中出现的假象而达不到夯实加固深度的目的。
（1）强夯前，应根据地基土的性质与工程设计要求，选择具有代表性的地段进行试夯，试夯面积不小于400㎡。
（2）施工前必须对施工机械设备进行安装与调试。检测夯锤的重量及锤底的面积，场地进行初步整平。对原地基土取样分别进行物理性能分析。
（3）夯击时，夯击点中心偏移应小于150mm 。
（4）若地表层较湿或含水量较大时，在进行强夯前应铺10～20cm 厚的碎石或建筑垃圾，然后进行夯击。
（5）夯击完后，应测量夯坑深度、夯点间距、最后2～3击平均夯沉量，合格后方可进行下一夯点施工。
（6）所有主夯点施工完毕后，现场进行推土机就地整平。为了保证夯区总体下沉量的准确性，要求不能将施工区域外的土推入也不得将施工区域内的土推出。
（7）满夯施工时要求每锤搭接1/3锤径进行，保证整个场地强夯密实。
（8）强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外边缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1／2至2／3，并不宜小于3m 。
（9）满夯结束后整平场地，湿陷性黄土地基强夯结束后，经3-4周消散期后方可进行承载力及动力触探等检测。
六、结束语
***通过3000KN. 能级强夯处理地基后，经现场试验检测：地基承载力特征值不小于150kpa, 地基承载力达到设计要求。
总之，强夯法在设计及现场施工中比其他方法应用更为广泛、更为有效和更为经济，已成为我国特别是西北地区湿陷性黄土地基处理常用的方法。
参考文献：
【1】《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）
【2】《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
【3】《强夯地基处理技术规程》（CECS 279-2010）
【4】《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
【5】《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
【6】《土工试验方法标准》（GB/T 50123-1999）；
【7】《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
湿陷性黄土强夯施工质量控制
摘要：强夯法是一种处理地基的有效方法。其具有适用性广、处理效果好、工程造价低、工艺简单、施工工期短等特点。结合****项目地基强夯处理为例，根据强夯现场施工中对夯点布置、夯点间距及夯击次数等设计指标的分析总结，通过总夯击次数和最后2～3击平均夯沉量双项质量控制等措施，谈论强夯在湿陷性黄土地区施工质量的控制应用。
关键词：湿陷性黄土；强夯；施工；质量控制；
一、 工程概述
****项目，位于****。从地貌单元上划分场地属于***山间凹陷盆地和丘陵山前缓坡交汇地段。拟建场地建筑物区域地层自上而下依次分布有：①填土层、②黄土状粉土层、③角砾层、④粉质粘土层、⑤全风化泥岩层、⑥强风化泥岩、⑦中风化泥岩。场地上部粉土、粉质粘土具有非自重轻微湿陷，湿陷土层最大深度5.0m ，设计采用强夯法进行地基加固处理。
二、强夯法原理及适用性
强夯法又称为动力固结法或动力压密法，这种方法是将一定重量的重锤以一定的高度自由落体向下，以强大的冲击能量对地基进行夯击，使土体孔隙压缩，结构瞬间破坏，孔隙水及气体溢出，使土体颗粒重新排列。经有效压密固结，从而达到提高土的强度和密实度，改善土的振动液化条件，提高地基承载力和消除失陷性黄土的湿陷性等目的。
强夯法适用于煤化工、堆料场、公路、机场、工业与民用建筑、油罐等地基处理面积大的工程，经济技术效果显著。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，在全国特别是西北黄土地区地基处理领域得以广泛应用。
3.1夯点布置及夯点间距确定
强夯夯点布置根据地基平面形状分为正方形、三角形和梅花形等。不同能级的强夯采用不同的夯距，强夯能级分为1000KN.M 、2000 KN.M 、3000 KN.M、4000 KN.M、6000 KN.M及8000 KN.M等。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外边缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1／2至2／3，并不宜小于3m 。根据经验夯点间距可取夯锤直径的2.5-3.5倍。同样根据修正后的梅纳公式计算夯点间距。
h = k√m ×h/g
(式中：h ——有效加固深度m ；k ——修正系数；m ——锤重 kn；h ——落距 m；g ——重力加速度m/s2其；中修正系数k 对于黄土取0.4 )
以3000kn.m 能级强夯为例，根据经验夯点间距为5—6m ，侧向位移随距夯中心的距离增大而逐渐减小，当离夯心距离大于5m ，责未发生明显位移。根据试验检测结果，可以确定在最佳夯击条件下夯点间距为5-6m 为宜，这时能使夯击下沉充分发挥，同时侧向挤压也发挥作用，从而达到土的竖向压缩和横向挤压最佳效果。试验检
测证实1000kn.m 、2000kn.m 、3000 kn.m能级的强夯其加固深度大约分别为4—4.5m 、5-5.5m 、6.5-7m 。由此可见，黄土地区强夯夯点间距与其有效加固深度大体是一致的。
***3000 kn.m强夯试验检测表明：（1）夯距相同，但夯点布置不同的强夯，其有效加固深度相差不大。3000 kn.m强夯夯点布置间距6m 正三角形和6m 正方形有效加固深度都在6-7m 之间，但从土质改善情况正三角形夯点优于正方形。（2）在夯击数与夯击能级相同的条件下，强夯两遍或强夯三遍然后搭接满夯一遍，与强夯一遍然后搭接一遍地基加固效果基本相同。所以在强夯工程施工中，如果地质等条件允许，建议采用强夯一遍完成，不仅可以缩短施工周期，而且节省施工成本。
3.2夯击次数确定
强夯法的夯击次数应以夯坑的压缩量最大、夯坑周围隆起量最小为确定原则。现场可选取不小于400㎡试夯区3000kn.m 强夯得到夯击次数和夯沉量关系曲线。
确定夯击次数的同时还应满足下列条件：
（1）最后两击平均夯沉量不宜大于下列数值：单击夯能级小于4000 kn.m 时不大于50mm ；单击夯能级4000 -6000kn.m时不大于100mm 单击夯能级大于6000 kn.m时不大于200mm 。
（2）夯坑周围地面不应发生过大隆起。
（3）不因夯坑过深而发生提锤困难。
（4）强夯夯击遍数应充分考虑地基土质及含水率情况（注：如含
水率不满足要求，需进行注水以保证土体含水量）。
（5）夯击点布置及夯击次数与夯实效和施工费用有直接关系。
（6）强夯两遍之间应有充分的间隔时间。其主要取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。对湿陷性黄土和透水性差的粘性土地基，消散时间不少于3-4周；对透水性好的砂性土可两遍连续夯击。
3.3 施工机械配置
该工艺主要采用带有自动脱钩装置的50-100t 履带式吊车并
配备自重为20-45t 、直径为2.5m 的夯锤组成强夯机进行施工。在履带式吊车的臂端设置辅助门架，以防止落锤时机架倾覆。该工艺施工周期短、工艺简单、人员配备少、施工造价低、工程质量易控制等广泛应用于湿陷性黄土地区施工。
四、施工工序及工艺
强夯施工工艺流程图如下：场地平整-→测量放线-→夯前标高-→夯点测放-→夯机就位-→主夯施工-→控制夯击次数及夯沉量-→完成夯点1强夯-→完成所有夯点施工-→场地清理、平整-→夯机就位-→满夯施工-→场地平整-→夯后标高测量-→交工验收
五、施工质量控制
为了确保强夯地基的施工质量，必须采取双项指标控制：控制每点最低夯击数和每点最后2～3击的平均夯沉量。只设单项指标不能更好的控制强夯施工质量。如果只控制每点夯击数，则由于地质的不均匀及土质含水量的影响，在同一夯击次数下，经强夯后的土质仍然是不均匀的。对于夯沉量大的夯点，即使已经满足最低夯
击数，还需继续进行夯击，直到每个夯点均满足最后2～3击平均夯沉量设计要求。如果只以最后2～3击平均夯沉量来控制，有时会因强夯中出现的假象而达不到夯实加固深度的目的。
（1）强夯前，应根据地基土的性质与工程设计要求，选择具有代表性的地段进行试夯，试夯面积不小于400㎡。
（2）施工前必须对施工机械设备进行安装与调试。检测夯锤的重量及锤底的面积，场地进行初步整平。对原地基土取样分别进行物理性能分析。
（3）夯击时，夯击点中心偏移应小于150mm 。
（4）若地表层较湿或含水量较大时，在进行强夯前应铺10～20cm 厚的碎石或建筑垃圾，然后进行夯击。
（5）夯击完后，应测量夯坑深度、夯点间距、最后2～3击平均夯沉量，合格后方可进行下一夯点施工。
（6）所有主夯点施工完毕后，现场进行推土机就地整平。为了保证夯区总体下沉量的准确性，要求不能将施工区域外的土推入也不得将施工区域内的土推出。
（7）满夯施工时要求每锤搭接1/3锤径进行，保证整个场地强夯密实。
（8）强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外边缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1／2至2／3，并不宜小于3m 。
（9）满夯结束后整平场地，湿陷性黄土地基强夯结束后，经3-4周消散期后方可进行承载力及动力触探等检测。
六、结束语
***通过3000KN. 能级强夯处理地基后，经现场试验检测：地基承载力特征值不小于150kpa, 地基承载力达到设计要求。
总之，强夯法在设计及现场施工中比其他方法应用更为广泛、更为有效和更为经济，已成为我国特别是西北地区湿陷性黄土地基处理常用的方法。
参考文献：
【1】《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）
【2】《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
【3】《强夯地基处理技术规程》（CECS 279-2010）
【4】《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
【5】《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
【6】《土工试验方法标准》（GB/T 50123-1999）；
【7】《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；