強夯法加固地基的夯點間距與安置形式的設計方法

PAGEPAGE10強夯法加固地基的夯點間距與布置形式的設計方法本文根據(jù)作者的施工經(jīng)驗結合工程實例，介紹了目前常用的強夯布點間距形式，及確定夯間距大小的依據(jù)，比較了不同布點形式的適用情況及利弊。在強夯法處理地基技術參數(shù)的設計中，夯點間距的取值和布置形式是強夯施工技術參數(shù)最為關鍵的奧一環(huán)，直接關系到強夯的加固效果、加固質量、施工效率、加固后地基的均勻性和經(jīng)濟效益?！督ㄖ鼗幚砑夹g規(guī)范》（JGJ79-2002）（J220-2002）第6節(jié)《強夯法和強夯置換法》6.2.5條，對于強夯法的夯點間距及布置形式作了如下規(guī)定：“夯擊點位置可根據(jù)基底平面形狀，采用等邊三角形、等腰三角形或正三角形布置。第一遍夯擊點可取夯錘直徑的2.5~3.5倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間，以后各遍夯擊點間距可適當減小。對于處理深度較深，或者夯擊能較大的工程，第一遍夯擊點間距宜適當增大?！币陨弦?guī)定，無疑是我國強夯施工經(jīng)驗的一種總結，是一種宏觀的指導原則。由于我國地域廣大，工程地質條件復雜多變，而強夯法的推廣應用時間先后不一，工程技術人員的經(jīng)驗和對強夯的認識理解程度不同，所以具體執(zhí)行起來，還是差別很大，在參數(shù)設計和施工工藝的制定上，誤區(qū)不小，彎路也不少。一、我國常用強夯夯點間距和布置形式在我國強夯法推廣應用的近三十年中，夯點間距和布置形式多種多樣，所產(chǎn)生的效果不同，歸納起來有以下幾種情況1.1布點形式強夯布點形式有正方形布點，矩形布點，正三角形布點，等腰三角形布點，正方形布點中間加一點即所謂梅花形布點，按條基礎形式布點，按獨立基礎形式布點等等。應該說，結合工程實際，實事求是，因地制宜，以上布點形式各有可取。需要指出的是，以下所討論的夯距，都是指點夯各遍完成后，最終在地基平面上形成的夯點間距。1.2夯點間距的確定1.2.1根據(jù)能級的不同采用不同的間距。例1：我國早期山西化肥廠濕陷性黃土地基強夯處理的布點間距。表1山西化肥廠強夯不同能級夯點間距與布點形式參數(shù)表怕能級還（誦kN·處m逃）牢錘重遮（被k聞N停）領落距兔（毛m擁）喚錘底面損積尊（灶m川2才）欣錘底直閘徑具（駐m球）舅夯點間簽距盆（小m經(jīng)）飄為錘徑鏟倍數(shù)尸布點形松式必625趙0聲250霧25碗7輩2.9披9穗6襯2批正方形精500丸0水250戲20趴7游2.9姿9戚6銳2幕正方形右400久0淹200因20蓄6移2.7磨6己5今1.8葵1耽正方形輛300季0貨200悶15韻6學2.7棵6僵5稅1.8呀1菌正方形此100己0服100趙10凈4巨2.2鑄6敗3義1.3丹3當正方形例2：經(jīng)過多年的工程實踐后，山西省機械施工公司形成一套自己的強夯夯點間距與布點形式。表2山西省機械施工公司強夯不同能級夯點間距和布點形式參數(shù)表北能級敗（稈kN·大m界）壽錘重欺（積k躲N川）求落距涼（槳m侍）鹿錘底面詳積章（惡m歌2寬）哨錘底直尺徑擔（乏m駱）擦夯點間墻距荷（衫m(xù)嬸）瓣為錘徑宜倍數(shù)芽布點形艷式侍100塊0距100爛~15蔽0平6.7河~10皺4~5旅2.2峽5~2水.52逃3.0望1.2麥~1.深3甚正三角舅形胳200頌0艱150真~20床0繩10~紡13.掠3抹5驅2.5唇2堂4.0裂1.5輩87節(jié)正三角貨形凡300學0烏150才~20沒0之15~尤20宵5凡2.5膜2濕4.5樂1.7性86撫正三角么形元400遍0染200確20購5閱2.5沙2掌5.0培2.0趨正三角蚊形箏500魚0搭250鮮20曠5坐2.5梢2珍5.5陣2.1英8矮正三角薦形曬600廢0筆300值20消5肆2.5話2漠6.0阻2.3袖8殘正三角彼形利800理0椒300凡~40虧0蚊20~赤26.插7鄭5疼2.5悶2陰6.0魔2.3韻8夾正三角堪形1.2.2不論能級大小，最終點夯距取同一夯距筆者所了解的一些工程，雖然單項工程由于處理深度要求的不同，選用了不同的強夯能級，但夯點最終的間距，都是同一模式。夯點間距一律為3.0m夯距正方形布點或4.0m間距正方形布點。例如第一遍采用8.0m×8.0m或6.0m×6.0m間距，第二遍和第三遍采用插行和插點夯擊，最終形成4.0m×4.0m或3.0m×3.0m間距正方形布點。1.2.3采用同一夯距，不同遍數(shù)之間采用不同能級組合蠶例盒3宰：某工縮程第一徒遍夯點渴采騎用幸800柔0kN率·摟m硬能級翠，希8鉆.0m您×機8脂.0m仍間距；屯第二遍紛采禮用多500兩0kN截·碗m拐能級加蔽固假8.0亮m×8責.0板m根正方形偵中間一拐點；第攝三遍采戚用擱300何0kN厭·胖m掉能級加伙固臘8.0由m梯間距中鬼間一點除，最終棉形隊成劇4嗽.0m肥×盆4噸.0m鼠夯距正挽方形布岸點。最敏后鋸200摩0kN肚·億m偏低能級駱滿拍，塘夯印搭炭接挑1/奧4備錘徑。輸二、強槍夯能級舌、夯錘賄直徑與鳳夯點間愿距的關睡系淘在強夯第施工參蜜數(shù)時，迅工程技匹術人員鉤依據(jù)對扣地基加撓固深度急的要求雖來選擇掀強夯加尾固能級攀。而對混夯距與判能級關瞞系的關鬼注較少仙，把握算得也不寸太準確純。中象族1.2爸.蹄2天中翼3民.0m封×覺3帶.0m捆間距的糊組合就縣不太合貼理。強年夯的加夜固效果鎮(zhèn)決不是熱夯點越絞密越好跑，太密組不但造方成夯擊呆能的浪雕費，也旅大大降胳低了施付工效率貴，使成供本增加計，強夯烘法處理隔地基的棉最大優(yōu)戀勢喪失材。噴單純把老夯距的刃大小與逃錘底直斃徑聯(lián)系諒起來，鉆也不太外合理，釣必須把遮強夯能餅級的大收小對夯條距的影牌響考慮魚進去。聽2.1粒零我國強撓夯通用查夯錘與貼幾何尺座寸喝經(jīng)過近水三十年想的工程叢實踐，橫我國強詢夯夯錘省的形狀烈與尺寸繳基本定缺型。除纖非特殊獵情況，賤現(xiàn)在常竹用的夯遙錘不論透重量多斃大，基貨本為圓旗形，呈鋼上大下花小的倒念錐臺形帆，錘底至面積一與般嫂在俘4~6商m竊2肆之間，拉以揀5m重2餐較為多失見。底膠面腫積料5m遭2井時，錘瞧底直解徑消2.5污2遭m沈。錘身王縱向貫撓通蔥4~蹦6侵個糠300嚷~40太0m劈m微通氣孔被。幣2.2甚濤強夯時諸，錘底球土層的洞夯實原躁理卸在強夯淘時，經(jīng)評過一定無的夯擊則數(shù)，夯劣點下形探成下個擔數(shù)米深名度的夯悠坑，若解以一夯賊坑深度討為糞3善m冠，夯坑春直徑也教為蠟3儉m例，則約迎有蓄21m欺3促的土體森被推下增夯坑坑珠底，這趨樣不但胖夯錘底碌下一定初深度內儀加密，仍形成圓沿錐體（林更準確薪地說象僚一個梨籠形體）捆，周圍限的土體掙被擠密紐。至于址側向擠絮密的寬似度，不慧僅同土嶄質情況禿、夯點暴的擊數(shù)克有關，檔也和能召級有關畝。因為撇土體向慈下移動葉和側擠返時，不蔬但要克碗服底部笛向上的皮阻力，替也要克鋼服側向遮的剪切粒力。顯煮然強夯勻能級越宮大梨形叫體克服侮阻力和襪剪切的妥能力也水越大，葬橫向加悶密的寬危度也越寨大。左當然從袍影響的份大小比綿較，能蘿級首先池對加固停的深度笨影響最焦大，側污向影響碌次之。咽圖畏1腦是我國鏈最早開遣展強夯某研究的茅太原理帆工大學單土木系罰地基教熄研挨組須198姑0牲年在強牙夯試驗煙時實測管的應力右分布和毛等壓線旺圖。撇該試驗堅的強夯碰能級洪為吉850香kN·頸m圍，錘灰重凱170循k演N騾，落功距夾5暢m犁，錘底額靜壓力漢為奉42.很5kP惠a邊。秧從圖中縮可以看狹出，強紡夯的影母響范圍買象一個階壓力泡棕，如果晉按一定神的等密鐮度曲線獅來劃出制土楔形本狀，便散是一個予梨形體扁。如果秩這個等撈密度的別密實標連準是強夏夯的設講計要求潔值，那蹤么這個等梨形體旋的寬度腫便是所珠要求的宗強夯夯輔點間距饅。隊當然確撞定梨形團體等值絹線的標稠準也可掃以采用勞其他物情理力學怖指標作永為標準拉，例如倒?jié)裣菪該芟笭t標、液基化消除秤指標、捐變形強照度指標暖等等。呀圖王1羞梢在垂直洽投影面宇上第一落個應力渴峰竹值漫P育1暖的頒布喇和等壓謊線式如果降哈低這個明等值線固的標準霸，則梨焰形體的奇寬度增妨大，夯炒點間距白也就增吐大。這掉個等值盆線的標隆準可以別依據(jù)地侵基類型備來確定耐。假如胳地基按只復合地邪基使用徐，夯距擺最薄弱相處滿足衰夯點夯星間的加三權平均牌值即可字。如果巷把地基敗作為均薯勻地基叛看待，奉基礎形宴式的布齒置不考喊慮夯點蓮夯間強閘度的差化異，則茶這個等某值線的漲標準可搞以要求虧高一些蹲。即夯的距就應圖小一些邀。辟再從縱平向面上身分析，敘點夯后侍的地基包可以分系為三個昨區(qū)域，殺第一個是區(qū)域為辭地面起公至夯坑角底一定饞深度，褲即兩個銷梨形體粱的交接冬處，為補強夯的池擾動帶旗；第二波個區(qū)域牧為強加納固帶，互為兩個士梨形體冠交接處忠向下一溜定深度圖。再往任下是強戶夯弱加趕固帶（這見斜圖億2暗）。潑需要指婆出的是竿強夯擾鼠動帶的絹深度隨闖夯點間報距和能瘡級的增婦大而增勉大。所山以在強緞夯工藝販上有這慘樣的說須法，大良夯距加父固深層迷，中等臟夯距加拾固中層由，小夯陜距加固收淺層。職相對應雜深層采施用高能山級，中慈層采用行次高能甘級，淺貢層采用貪中低能雙級，低朵能滿夯示用于表詳層。當贊加固深耀度小時季，由于代強夯能晃級也低拘，只要賊采用滿飾夯就可白以將強擠夯擾動番帶予以關加固。找對地基鋤處理難驢度大深暮度大的堆地基，槽所應用裙的強夯欄工藝也傳較復雜步，能級次組合也盡較復雜炒。而地卵基處理層難度較沖低的地川基，工疊藝相對迅簡單，懷能級組蹈合也相手對簡單漢。歉例渴4船：某雜甘填土地床基，設鄉(xiāng)計承載武力特征唉值哲為擊250哲kP便a肺，壓縮騙模醫(yī)量部E泄s雕要之求薦≥設20M燦P謙a腔，加固劇深度兼為零12野m的。板地基處伯理方案拌一：最桐高能犧級魯800譯0kN鳥·焰m稅。病第一遍斷主夯點族間距視8.0診m×8饑.0m賄，正方傅形布點懼，強夯低能似級混800違0kN贏·藥m虎。養(yǎng)第二遍海強夯第互一遍惡8.0堵m×8暮.0m倚正方形舍中間一斬點，強久夯能主級恩500乖0kN登·忽m援。級第三遍碑夯點間怨距植4尋.0m燦×虎4攀.0m艇正方形迫布點，文強夯能西級彎300何0kN?！ね靘醋，第三棵遍既加兆固了晉8.0吹m×8芒.0m童的夯間唐，又對挑第一遍吧夯點進癢行了復腿夯。因界為第一論遍夯點惰因能級污大、夯賀坑深度呢大，夯性坑回填餃后的疏渡松土也蒼需要加嫌固。而揀最后一衛(wèi)遍的滿擺夯不足載以對夯享坑中的校填土加特固密實護，所以延進行復地夯。但第四遍飯滿夯采執(zhí)用低能帆級奏200啊0kN擋·素m撕，夯印向搭燕接陜1/杏4分錘徑，威每尋點夜3~擴5娃擊。尺地基處某理方案恨二：最咳高能級季也采咸用存800孟0kN粥·丟m雨。往第一遍程夯點間讓距熟6冠.0m湖，正三演角形布炮點，隔怎行分二翅次夯完摟，能相級桶800嗽0kN箱·芝m容。傭第二遍戚原夯點距復夯，丹能差級針400食0kN術·匠m榴，一遍昏夯完。依第三遍衡滿夯能嫌級疤200啊0kN集·追m摔，夯印邀搭萍接絞1/們4麻錘徑。贏以上兩睛種方案掛均可以暖滿足設遷計要求霞，但第奉二種方息案工序乎簡單一鞭些，缺燭點是夯廳間最薄柱弱部位張的夯后拍指標比炊第一種豬方案略棵差一些洞。摩三、各閘種布點塘形式的獄特點分隱析恒我們隱以滴300哈0kN鵲·弄m懷能級的厚強夯進臟行分析搬與比較呀。壯3.1倆遲布點形擱式，夯凍距庭4桐.0m塵×攏4非.0m織間距，挪正方形姨布點，授見造圖有3-擋a商。每個爆夯點分展擔處理牽面乓積綢4乳.0×難4概.0均=16歌m煩2后，夯點凳間最大頃距離管為朗C=1古.41臨4a=鳥5.6史6求m連。最小法夯間豬距寺4.0差m銜。枝3.2壓敬布點形迎式，夯編距蜂4具.翅5乎m×樣4家.艘5從m蠅間距，券正三角狐形布點罪，見糊圖島3-糕b返。每個田夯點分慎擔處理哥面盛積莖4劍.嫂5烈×慕4蝦.記5膚×藍0.8熟66=資17順.里5m痕2身，夯點僵間最大績距離枕為獻C=a廉=4.偷5泰m運。最小仆間距也歐是對4.5匙m軍。留3.委3猾布點形究式，夯觸距弱5撇.史5微m×供5甩.慌5翁m旺，正方撒形布點筒，中間拋加一點戒，即梅疼花形布繼點。見添圖諷3-字c翁。每個梁夯點分搜擔處理銳面孤積哪5愛.種5下×艇5騰.甚5/2該=15等.仍125來m寫2凱，夯點搭間最大贏距離激為科C=a禿=5.蝴5努m叉。最小桿距離匙為設d=1寇.41她4a/把2=3電.89雅m病?；驈囊陨戏虻谋容^蠅分析可鏡以看出霞，從每也個夯點疑分擔的懷處理面臥積瓶以室4繼.浮5番m×殲4執(zhí).鮮5理m帝間距最恐大，也肺即強夯秩效率最麗好。但顛最大間幻距六為驅4.5巖m且，最小歐間距也構為挨4.5寒m夜，即強古夯加固津的均勻糧性也最裝好點；獻4約.0m報×以4斥.0m莫正方形蘆布點，其最小間撓距搖4.0些m扔，最大光間胖距腰5.6即6瀉m繞，加固奧效率次帽之，均藥勻性也嗓差奪；餅5鬧.旋5扣m×縫5繳.伴5甩m映間距，籍正方形禽布點中牙間加一鴉點，最掏大間元距喇5.5紫m礙，最小勝間池距修3.8殊9淡m卡，施工聾效率最情差，均彼勻性也茄最差。萄水傷例粒5郵：某工君程為濕裁陷性黃數(shù)土地基殖，濕陷或土層厚愛度割7.5擠m搖，采鉗用舟300言0kN有·秋m角強夯處假理，要鏈求消除饅全部土風層的濕慎陷性?；蛟囼灧侥岚敢唬簽I夯點間閃距燒5.5帖m×柔5.5險m蜻正方形掘布點，暮中間加惜一點，饑地基處明理后，旬用探井涼取原狀柔土做濕葉陷性試運驗。夯裕點濕陷書性及最咬小夯距第的召3.8新9躲的中間華部位濕斥陷性全斜部消除豈，目但陣5.5絹m陸夯間距薦中間部廉，多次裂檢測，辣濕陷性狠均未消征除。而基當采漁用騙4.5進m暖×4.唇5前m咱夯點間條距，正址三角形氏布點時嘆，則無正論夯點完、夯間組，濕陷裂性全部與消除。煌四、各口種布點霧方式的積適用范朽圍貨從以上駛分析，合以上各疏種布點堆形式的制特點、牲利弊基績本上已梳清晰，病筆者提押出以下決幾種看矩法。債4.1惜志當強夯簽后的地退基作為譽均勻地廢基看待疫，不考粉