關(guān)于強夯地基基礎(chǔ)處理技術(shù)和施工質(zhì)量控制相關(guān)問題分析

方道強

1 引言

在進(jìn)行建筑工程施工的過程中，軟土地基的處理工程是整個工程中重要的施工環(huán)節(jié)，軟土地基的質(zhì)量對整個建筑工程的質(zhì)量具有直接影響。在對建筑工程中的軟土地基進(jìn)行處理時，運用強夯法施工技術(shù)，能夠有效的提升復(fù)合地基的承載力，加固深層地基，降低施工對環(huán)境的影響，保證建筑工程的質(zhì)量。

2 強夯法概述

2.1 強夯法的概念和特點

強夯法是指為了提升軟弱地基的承載力，運用十幾噸或者百噸的重錘，從幾米或者幾十米的高處自由落下，對土體進(jìn)行動力夯擊，使土體強制壓密，降低土體的壓實性，提高土體強度的方法，又稱為動力固結(jié)法。強夯法適用于顆粒粒徑大于0.05mm的粗顆粒土，例如砂土、碎石土、雜填土、回填土、粘性土、粉煤灰以及低飽和度的粉土的施工。由于該種技術(shù)對環(huán)境的影響較小，成本較低，被廣泛的運用于建筑工程軟土地基處理施工中。

將強夯法運用于建筑工程地基施工中具有較大的優(yōu)勢，主要包括施工所用的機械工具和施工工具較為簡單、適用范圍較為廣泛、地基加固效果較好、工期較短和造價較低等優(yōu)點。強夯法最初僅僅應(yīng)用于砂性土和碎石土地基的加固，經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善，強夯法的適用范圍不斷擴大。由于強夯法具有眾多優(yōu)勢，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各類工程中。

2.2 強夯法相關(guān)原理

（1）動力固結(jié)原理。該項原理經(jīng)常被運用到對細(xì)顆粒物的飽和土質(zhì)進(jìn)行夯實處理的施工中，運用巨大的勢能沖力對土體進(jìn)行沖擊，破壞土體的原有結(jié)構(gòu)，使其產(chǎn)生對外溝通的孔隙，將土體內(nèi)的孔隙水排空，粉末化的土質(zhì)在失去空隙壓力以后可以固結(jié)硬化，能夠有效的提升土體的承載力。

（2）動力密實原理。該項原理一般運用于非飽和、多空隙以及粗顆粒土體的夯實加固施工中。運用強夯法原理產(chǎn)生的巨大勢能沖擊，壓縮土體。由于原始的土壤顆粒并不是都是均勻的橢圓形或者圓形等，還存在著許多片狀體，從而使得土壤存在孔隙，強夯法能夠破壞這些結(jié)構(gòu)，使土壤顆粒物質(zhì)的接觸點發(fā)生錯位變形，增加土壤顆粒之間的接觸面積，使土體更加密實，提升土體的承載力。

3 工程概況

某建筑工程采用強夯法進(jìn)行軟土地基的處理，由于新近填土土質(zhì)松散，沒有經(jīng)過分層碾壓，不能滿足建筑工程地基穩(wěn)定性要求，工程力學(xué)性質(zhì)較差。因此，新近填土和素填土是主要施工的地層。

4 強夯法施工技術(shù)在建筑工程軟土地基處理中的應(yīng)用

4.1 工程設(shè)計

提高填土的承載力和密實度是本工程地基處理施工的主要目標(biāo)，因此，應(yīng)該在結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，對建筑工程的特點進(jìn)行分析。經(jīng)過分析可知，應(yīng)該采用強夯法進(jìn)行地基的處理。應(yīng)用強夯法進(jìn)行本工程的地基處理時，工程設(shè)計參數(shù)如下：

（1）根據(jù)地基土的類型以及施工規(guī)范中強夯法規(guī)定的加固深度和處理深度，該工程采用的點夯單擊夯擊能選為1500kN·m，采用單擊夯擊能800kN·m滿夯。

（2）夯錘的質(zhì)量選擇為10～15t，夯錐的錘底靜壓為25～40kPa，夯錘上需要有眾多與頂面相通的排氣孔，孔徑為250～300mm。

（3）根據(jù)現(xiàn)場試夯的結(jié)果分析來確定夯點的夯擊數(shù)，最后兩擊的平均夯沉量應(yīng)該在50mm以下，且在夯坑的周圍地面沒有產(chǎn)生較為明顯的隆起。在進(jìn)行試夯之前，應(yīng)該對單點的夯擊數(shù)進(jìn)行確定，如表1所示。

表1 單點夯擊數(shù)的確定

應(yīng)該先使用兩遍點夯，再進(jìn)行一遍低能量滿夯，在進(jìn)行滿夯時，應(yīng)該使用低落距錘和輕錘進(jìn)行多次夯擊。強夯點的夯點布置應(yīng)該按照長方形的形式，間距為8m×6m。

（4）應(yīng)該在所有點夯完成之后，用推土機將夯坑填平。該工程采用山皮土作為夯坑的回填料，最大粒徑小于10cm，含泥量小于20%。

（5）本次工程主要對素填土和新填土進(jìn)行處理，在強夯施工以后，將土體壓縮擠密，保證土體的密實度，減少地基的沉降，提高承載力。另外，經(jīng)過對該區(qū)域地質(zhì)資料的分析可知，該項目的場地地下水上層滯水，但是水量較小，并不會對本工程造成明顯影響。在平整完場地之后，應(yīng)該使地下水的標(biāo)高小于場地的標(biāo)高，強夯的時間間隔應(yīng)該為7d左右。

（6）在進(jìn)行試夯時，錘底到地面的高度為10m夯錘的質(zhì)量為15t，夯錘錘底為圓形，直徑為2.2m，在指定定夯點進(jìn)行夯擊，通過對試夯所得到夯擊次數(shù)和夯沉量的關(guān)系分析可知，最佳夯擊次數(shù)為8次。

（7）在試夯之后，地面隆起的范圍為6m，對工程設(shè)計參數(shù)作出以下調(diào)整：采用的點夯單擊夯擊能選為1500kN·m，第一遍和第二遍點夯擊數(shù)為6次，夯點的布置間距為6m的正方形；單擊夯擊能800kN·m，滿夯夯擊數(shù)為4次。

4.2 施工設(shè)備和工藝選擇

4.2.1 施工設(shè)備

運用強夯法進(jìn)行本工程軟土地基的處理時，采用的水工設(shè)備包括水準(zhǔn)儀、履帶式起重機和推土機各一臺，12t夯錘1個，24m高龍門架支撐1套。如果起重機不能作用于單纜錘進(jìn)行施工，可以利用脫鉤裝置起落夯錘。在具體操作時，將夯錘掛在脫鉤裝置上，將夯錘吊至既定的高度，運用吊機上的副卷揚機鋼絲繩將鎖卡焊合件吊起，使夯錘可以自由下落，對地基進(jìn)行夯擊施工。

4.2.2 施工工藝

將強夯法運用于建筑工程軟土地基處理中的施工工藝主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：

（1）在進(jìn)行夯擊之前，應(yīng)該將施工場地平整和清理干凈，然后，對施工場地的高程進(jìn)行準(zhǔn)確測量，將第一遍的夯擊位置標(biāo)注清楚；

（2）將起重機的夯錘與夯擊位置對準(zhǔn)，對夯擊前夯頂?shù)母叱踢M(jìn)行測量；

（3）將夯錘起吊到預(yù)定的高度，在夯錘脫鉤和自由下落之后，將吊鉤放下。測量錘頂高程時的高度，如果發(fā)現(xiàn)由于坑底傾斜導(dǎo)致夯錘歪斜，應(yīng)該立即對其進(jìn)行調(diào)整，將坑底平整，反復(fù)進(jìn)行此步驟；

（4）然后根據(jù)設(shè)計要求中的夯擊標(biāo)準(zhǔn)和夯擊次數(shù)進(jìn)行夯擊，在完成1遍夯擊以后，用推土機將夯坑填平，并測量場地的高程；

（5）根據(jù)以上步驟，在規(guī)定時間內(nèi)完成所有夯擊；

（6）在完成所有夯擊以后，應(yīng)該運用振動壓路碾壓機對其進(jìn)行碾壓，夯實場地表層的松土，夯實完成之后，再次測量場地的高程。

4.3 質(zhì)量監(jiān)測

（1）測試壓實度。在500～100m的范圍內(nèi)任意選擇三個位置，在夯面下間隔50～100cm處運用灌砂法對壓實度進(jìn)行檢測。由于部分路段處理土層較厚，在進(jìn)行開挖之后，對深層土層進(jìn)行壓實度檢測。經(jīng)過壓實度檢測可知，運用強夯法進(jìn)行施工以后，土層的壓實度提高了4～8%，能夠滿足建筑工程路面壓實度的要求，可以有效的提升地基的質(zhì)量。

（2）在對該建筑工程軟土地基強夯施工一個月以后，運用動力標(biāo)貫和平板荷載試驗，檢測強夯施工以后的地基承載力。試驗結(jié)果表明，經(jīng)過強夯處理以后，地基的密實度和承載力都有了較大程度的提升。

5 強夯過程中常見問題及處理

5.1 強夯專項方案審核

在強夯專項方案審核中，要求在施工區(qū)域周邊設(shè)置排水溝、施工區(qū)域沒有按照規(guī)定全部封閉、要求按基坑圍護(hù)的規(guī)定進(jìn)行全封閉，對化驗室一側(cè)設(shè)置安全擋板等措施。

5.2 夯擊能量控制

強夯機械的重錘使用時間長了以后會造成磨損，重錘的重量可能會變小，還有可能會出現(xiàn)用錯重錘的現(xiàn)象，還有落距達(dá)不到方案要求高度的現(xiàn)象在施工中也可能發(fā)生，這些因素都會影響強夯夯擊能。所以試夯前要對以上容易出錯的因素進(jìn)行重點，確保強夯過程中的夯擊能能夠滿足設(shè)計要求。

5.3 施工放線誤差

施工中放線誤差常有發(fā)生，要求施工單位放線完成后報監(jiān)理驗收、監(jiān)理按施工方案夯擊點位置對施工單位放線進(jìn)行檢查，強夯完后對夯坑位置進(jìn)行復(fù)核，發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯要求施工單位及時糾正和補夯，保證施工質(zhì)量。

6 結(jié)束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑工程對地基的質(zhì)量具有越來越高的要求，將強夯法施工技術(shù)運用于建筑工程軟土地基處理中，能夠有效地提升軟土地基的壓實度和承載力。相關(guān)建筑單位應(yīng)該繼續(xù)對強夯法在軟土地基處理中的施工技術(shù)進(jìn)行分析和探討，不斷提升建筑工程的整體質(zhì)量。

[1]李輝.真空降水聯(lián)合強夯技術(shù)在軟基處理中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（10X）：160～161.

[2]王文國.強夯法在建筑工程地基處理中的應(yīng)用探討[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2017（23）：32～33.