強(qiáng)夯法在港口工程地基處理中的應(yīng)用探討

廖中偉

（天津市勘察院，天津 300191）

強(qiáng)夯法在港口工程地基處理中的應(yīng)用探討

廖中偉

（天津市勘察院，天津 300191）

港口工程地基具有特殊性，其往往蘊(yùn)含有大量埋藏型土質(zhì)，極大的干擾了港口地基土體的穩(wěn)定性。而采取強(qiáng)夯法來(lái)處理港口工程地基效果明顯，為此本文將對(duì)強(qiáng)夯法在港口工程地基處理中的應(yīng)用談?wù)勛约旱膸c(diǎn)看法，以供參考。

強(qiáng)夯法；港口工程；地基；處理；應(yīng)用

1 強(qiáng)夯法在港口工程地基處理的應(yīng)用及作用

1.1 強(qiáng)夯法在港口工程地基處理的應(yīng)用

軟土主要指的是天然含水量大、承載力小、抗剪強(qiáng)度差、壓縮性高的飽和黏土。而在我國(guó)軟土大部分都分布在東部沿海地帶，所以非常有必要探討強(qiáng)夯法在港口工程地基處理中的應(yīng)用，這不僅關(guān)系著港口的穩(wěn)定與安全，還與我國(guó)海運(yùn)行業(yè)能否健康發(fā)展息息相關(guān)。應(yīng)用強(qiáng)夯法來(lái)對(duì)地基進(jìn)行處理通常適用于軟土、砂土、碎石土以及濕陷性黃土等各類(lèi)填土地基，特別是非飽和土地基，運(yùn)用強(qiáng)夯法進(jìn)行處理效果更佳明顯。不僅如此，將礫石、碎石填筑于呈流體形態(tài)的淤泥中，且實(shí)施強(qiáng)夯振動(dòng)其效果也較為顯著。因?yàn)閺?qiáng)夯屬于沖擊式的單點(diǎn)源振動(dòng)，也就是在落錘夯擊的瞬間會(huì)產(chǎn)生巨大沖擊力，先是使錘底作用點(diǎn)附近的土體顆粒產(chǎn)生振動(dòng)，接著將鄰近土體顆粒帶動(dòng)而產(chǎn)生振動(dòng)，且由此處往四周擴(kuò)散能量。因?yàn)槭艿秸癫ㄗ枘嶙饔?，振?dòng)會(huì)慢慢變小。不僅如此，通常都會(huì)在0.5s左右振動(dòng)消失。因?yàn)楹粨舻闹黝l率高于普通建筑的固有頻率，所以不會(huì)導(dǎo)致共振的情況出現(xiàn)。

1.2 強(qiáng)夯法在港口工程地基處理的作用

第一，能夠壓實(shí)與擠密地基土；第二，能夠?qū)?dòng)能施加給地表下一定深度的圖層，從而對(duì)土體的結(jié)構(gòu)性進(jìn)行破壞。因?yàn)樵诟劭诠こ讨写蟛糠值鼗际擒浲恋鼗?，相較于其他土類(lèi)而言，其強(qiáng)夯機(jī)理存在一定的特殊性。普通粘土以及無(wú)粘性土其固結(jié)壓縮時(shí)間長(zhǎng)，且能夠較快恢復(fù)強(qiáng)度并消散孔隙水壓力。而軟土地基孔隙水壓力消散慢，所以其觸變固化時(shí)間也較長(zhǎng)，且與橡皮土狀態(tài)相接近。特別是在嚴(yán)重破壞了上部土體結(jié)構(gòu)的情況下，使得其排水途徑被破壞，滲透能力降低。由于夯擊所產(chǎn)生的變形是剪切變形，無(wú)法壓密土體，難以達(dá)到夯擊效果，所以將強(qiáng)夯法應(yīng)用于軟土上其效率較低。不僅如此，需要在動(dòng)力作用下軟土地基方能夠進(jìn)行主要沉降，所以不可單單憑借強(qiáng)夯產(chǎn)生的地面沉降量來(lái)判斷沉降是否完成，而在強(qiáng)夯有效深度打過(guò)軟土層厚度情況下，就可認(rèn)定其固結(jié)沉降完成。

2 強(qiáng)夯法在港口工程地基處理中的具體應(yīng)用

以某港口工程為例，該港口面積為90000m2，其中一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容就是地基處理。其地基地質(zhì)是人工吹填砂，在挖塘活動(dòng)影響下，工程地基存在軟土風(fēng)險(xiǎn)，致使地基內(nèi)的地質(zhì)均衡性較差，難以平靜分配到港口工程的地基環(huán)節(jié)中。在處理此港口工程地基時(shí)采取的是強(qiáng)夯法來(lái)對(duì)工程地基范圍內(nèi)的土質(zhì)進(jìn)行加固。

2.1 強(qiáng)夯法的參數(shù)計(jì)算

2.1.1 夯擊間隔

由于港口地基土質(zhì)都是吹填砂土，其具有較高的透水性。在強(qiáng)夯作用下極易將土質(zhì)中的潛在孔隙消除，從而達(dá)到密實(shí)的效果，強(qiáng)夯效果較為明顯，所以通常對(duì)夯擊間隔的計(jì)算時(shí)間是14d。

2.1.2 夯擊間距

在港口工程的地基處理中應(yīng)用強(qiáng)夯法時(shí)，切不可隨意確定夯擊點(diǎn)，防止出現(xiàn)夯擊重復(fù)或是遺漏的情況。此港口工程主要是根據(jù)方形方式來(lái)布置地基夯擊點(diǎn)，將首次夯擊間距擴(kuò)大，有利于港口工程地基強(qiáng)度的提升。隨后結(jié)合強(qiáng)夯后的地基狀態(tài)來(lái)插補(bǔ)杭機(jī)電，通常間距以5m為宜。

2.2 強(qiáng)夯法的工藝分析

第一，對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整與清理；第二，將夯點(diǎn)位置標(biāo)出，且對(duì)場(chǎng)地高程進(jìn)行測(cè)量；第三，施工人員對(duì)地基承載能力進(jìn)行檢測(cè)，保證地基承載可以支撐強(qiáng)夯機(jī)械的荷載，防止在強(qiáng)夯作業(yè)中出現(xiàn)沉降或塌陷的風(fēng)險(xiǎn)，提升強(qiáng)夯作業(yè)的安全性；第四，夯機(jī)就位，確保夯錘與夯點(diǎn)相對(duì)齊，誤差控制在10cm內(nèi)；第五，測(cè)量夯前錘頂高程；第六，對(duì)強(qiáng)夯施工進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，結(jié)合所得結(jié)果來(lái)對(duì)強(qiáng)夯機(jī)械、深度進(jìn)行控制，且采用水準(zhǔn)儀來(lái)對(duì)強(qiáng)夯測(cè)量的力度進(jìn)行把控。第七，吊夯錘止特定高度，讓其自由落下，之后將吊鉤放下，將錘頂高程測(cè)量出來(lái)，如若由于夯錘傾斜而導(dǎo)致坑底不平的情況出現(xiàn)，需立即對(duì)坑底進(jìn)行修整；第八，按照規(guī)定來(lái)完成夯擊控制與次數(shù)；第九，在完成地基強(qiáng)夯第一次后，需將港口地基沉降量測(cè)量出來(lái)，并對(duì)地基土層進(jìn)行平整夯擊，確保其沉降量與規(guī)定要求相符后方可以開(kāi)展下一次強(qiáng)夯作業(yè)；第十，最后再次滿(mǎn)夯（低于第一次夯擊的動(dòng)能），將場(chǎng)地表層的松土夯實(shí)，并測(cè)夯后場(chǎng)地高程。

3 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，港口土層結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，運(yùn)用強(qiáng)夯法來(lái)對(duì)港口地基進(jìn)行處理獲得顯著的效果，但是從整體上來(lái)說(shuō)強(qiáng)夯法處理港口地基的相關(guān)理論還不夠成熟，需要在不斷實(shí)踐中進(jìn)行補(bǔ)充與完善。

U655

A

1006—7973（2017）12-0060-01

10.13646/j.cnki.42-1395/u.2017.12.023