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第1篇

【關(guān)鍵詞】強(qiáng)夯；地基；工程應(yīng)用

一、強(qiáng)夯法的發(fā)展概述

強(qiáng)夯法基本思想源于古老的夯擊方法，用夯擊法加固地基土或土工構(gòu)筑物是我國在公元6世紀(jì)就己經(jīng)采用的施工方法。在人類生活的西安半坡遺址上，即發(fā)現(xiàn)原始公社母系氏族社會(huì)時(shí)期，建筑的柱基墊土經(jīng)過夯實(shí)。進(jìn)入文明社會(huì)幾千年以來，中國就一直用夯實(shí)法，用夯、俄加固地基，并用其修建土工構(gòu)筑物，如堤、壩、臺(tái)、墻，秦阿房宮前殿遺址即為東西寬1300m、南北長(zhǎng)500m、面積60萬m2的大夯土臺(tái)基，最初的萬里長(zhǎng)城及以后的長(zhǎng)城心墻也多用土夯實(shí)筑成。

二、強(qiáng)夯技術(shù)的特點(diǎn)

①適用各類土層：可以用于加固各類砂性土、粉土、一般粘性土、黃土、人工填土，結(jié)合其它技術(shù)措施也可用于加固軟土地基。

②應(yīng)用范圍廣泛：可以應(yīng)用于工業(yè)廠房、民用建筑、設(shè)備基礎(chǔ)、油罐、公路、鐵道、橋梁、機(jī)場(chǎng)跑道、港口碼頭等工程的地基加固。

③加固效果顯著：地基經(jīng)強(qiáng)夯處理后，可以明顯提高地基承載力和壓縮模量消除濕陷性、膨脹性，防止振動(dòng)液化。

④有效加固深度：結(jié)合國內(nèi)外的工程情況，強(qiáng)夯法加固深度一般均可以達(dá)6-8m。

⑤施工機(jī)具簡(jiǎn)單：強(qiáng)夯機(jī)具主要為履帶式起重機(jī)。

⑥節(jié)省材料：一般的強(qiáng)夯處理是將原狀土施加夯擊能量，無需添加其它建筑材料，從而節(jié)約了建筑材料的購置、運(yùn)輸、打入地下的施工費(fèi)用，大大縮短了施工周期。

⑦節(jié)省工程造價(jià)：由于強(qiáng)夯工藝無需建筑材料，節(jié)省了建筑材料的購置、運(yùn)輸、制作、打入費(fèi)用，因此工藝造價(jià)低廉。

⑧施工快捷：只要工藝合適，強(qiáng)夯工藝無需建筑材料的制作，其施工周期最短。

三、強(qiáng)夯法的工程應(yīng)用

由于強(qiáng)夯法是一種主動(dòng)加固方法，該法自誕生以來，以其經(jīng)濟(jì)易行、效果顯著、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工便捷、節(jié)能環(huán)保、質(zhì)量容易控制、適用范圍廣、施工周期短等突出優(yōu)點(diǎn)，在全球各類工程的地基處理中得到了日益廣泛的應(yīng)用。

3.1.強(qiáng)夯法加固砂土液化地基

在我國華北地區(qū)，砂土液化問題一直是巖土工程中地基處理的重要問題，一般砂土液化厚度在地表以下7-9m，若采用強(qiáng)夯工藝，其消除液化的程度與擠密碎石樁作用效果相當(dāng)甚至更好，基底處地基承載力也相對(duì)較高，基本上可以滿足一般設(shè)計(jì)要求；同時(shí)，強(qiáng)夯法加固液化地基使工程造價(jià)大幅度降低。

3.2.強(qiáng)夯法加固濕陷性黃土地基

強(qiáng)夯法在消除濕陷性黃土的濕陷性、減少地基變形量、提高地基強(qiáng)度等方面有獨(dú)特的優(yōu)越性，因而得到迅速發(fā)展與推廣，特別是在我國陜西、山西、甘肅等省，利用強(qiáng)夯法消除地基的濕陷性已成為主要手段。

3.3.強(qiáng)夯法加固拋石填海地基

強(qiáng)夯法加固拋石填海地基在我國應(yīng)用比較廣泛，80年代我國在強(qiáng)夯技術(shù)方面取得的突出成果之一就是強(qiáng)夯法加固拋石填海地基。

3.4.強(qiáng)夯法加固礫質(zhì)粘性土回填地基

對(duì)于礫質(zhì)粘性土回填地基，場(chǎng)地多采用分層碾壓的方法，但作用效果并不理想，而且工期很長(zhǎng)，施工困難，費(fèi)用也較高。采用強(qiáng)夯法取代分層碾壓或其它工藝方法時(shí)，其直接和間接經(jīng)濟(jì)效益顯而易見，而且也比較合理。

3.5.強(qiáng)夯法加固山區(qū)非均勻回填地基

為了加固深厚地基，特別是山區(qū)非均勻塊石回填地基以及拋石填海地基，就需要采用高能級(jí)強(qiáng)夯技術(shù)。我國于1992年底在三門峽火力發(fā)電站采用了8000kN，m強(qiáng)夯技術(shù)，用于消除黃土的濕陷性，處理面積達(dá)193萬m2，處理深度達(dá)11.5m。隨后該能級(jí)強(qiáng)夯技術(shù)在我國普遍被采用，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.6.強(qiáng)夯法加固飽和軟粘土地基

強(qiáng)夯法在早期應(yīng)用于飽和軟土地基時(shí)，采用直接強(qiáng)夯的方法，由于其滲透性差而導(dǎo)致孔隙水壓力難以消散，土體抗剪強(qiáng)度大大降低，往往會(huì)出現(xiàn)橡皮土，強(qiáng)度恢復(fù)與提高往往需要很長(zhǎng)時(shí)間，處理效果如何，從具體的工程實(shí)踐來看，成功和失敗的經(jīng)驗(yàn)都有。

四、強(qiáng)夯法的研究現(xiàn)狀

由于強(qiáng)夯法的機(jī)理較為復(fù)雜，其應(yīng)用迄今也只不過是近30年的事，因此，有關(guān)強(qiáng)夯法的研究仍處于初期階段，至今尚未形成成熟和完善的理論，一般針對(duì)某一個(gè)方面的研究較多，而系統(tǒng)研究則較少。強(qiáng)夯理論研究主要集中在宏觀機(jī)理上，主要利用某種理論對(duì)強(qiáng)夯加固機(jī)理的某些方面進(jìn)行研究，如夯錘與地面的接觸應(yīng)力、夯擊能沿土層深度的分配、強(qiáng)夯加固深度、強(qiáng)夯地基承載力和沉降等。盡管國內(nèi)外許多專家學(xué)者如Menard、Scott、Skipp、Gambin、錢征、張永均、王鐘琦、鄭穎人等在強(qiáng)夯加固機(jī)理的理論研究方面作了大量的工作，但更多的則是通過依托個(gè)別實(shí)際工程的強(qiáng)夯試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整理、分析，得出一些針對(duì)性強(qiáng)、推廣有限的結(jié)論，這極大的限制了強(qiáng)夯理論的發(fā)展及強(qiáng)夯法的推廣應(yīng)用。

目前對(duì)強(qiáng)夯法的研究主要有以下幾方面：

（1）強(qiáng)夯過程中夯擊能的傳遞機(jī)制；

（2）強(qiáng)夯過程中土性改善機(jī)制；

（3）強(qiáng)夯設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，特別是有效加固深度的確定；

（4）土性對(duì)強(qiáng)夯的適應(yīng)性，一般認(rèn)為采用強(qiáng)夯加固粗粒土沒有問題；

（5）強(qiáng)夯的力學(xué)模型；

（6）在夯擊能作用下的孔隙水變化機(jī)制；

（7）強(qiáng)夯時(shí)振動(dòng)影響范圍的研究。

五、強(qiáng)夯法的發(fā)展趨勢(shì)

近年來，國內(nèi)強(qiáng)夯技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用范圍更為廣泛，已經(jīng)在工民建、倉庫、機(jī)場(chǎng)跑道、鐵路和公路路基、港口等工程領(lǐng)域得到應(yīng)用。同時(shí)，強(qiáng)夯法的關(guān)鍵技術(shù)要集中在高能級(jí)強(qiáng)夯技術(shù)研究和飽和軟土復(fù)合地基的強(qiáng)夯技術(shù)研究。

5.1.高能級(jí)強(qiáng)夯技術(shù)

為了節(jié)約耕地和充分利用土地資源，國內(nèi)外已出現(xiàn)加大開山填溝和填海造陸工程的趨勢(shì)。因此隨著強(qiáng)夯理論和工藝的成熟，強(qiáng)夯發(fā)展的趨勢(shì)是能級(jí)不斷增加，與之相配套的高性能專用強(qiáng)夯機(jī)的出現(xiàn)也是必然。高能級(jí)強(qiáng)夯有效加固深度大，可加固處理下伏深厚淤泥的山皮石回填地基、山區(qū)塊石雜填地基、廢棄采石場(chǎng)（含大孤石）、垃圾填埋場(chǎng)等其他方法很難甚至無法處理的地基，對(duì)于提高地基強(qiáng)度和均勻性，降低壓縮性，消除濕陷性，改善其抵抗振（震）動(dòng)液化的能力等具有明顯的效果。