關(guān)于強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基施工研討

黨向紅

（山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030009）

強(qiáng)夯法作為地基加固方法，主要使用巨錘從高處自由落下，從而對地基施加巨大的壓力，并產(chǎn)生沖擊波，使土中能夠出現(xiàn)相應(yīng)的沖擊應(yīng)力，土體受到應(yīng)力作用會瞬間產(chǎn)生變形，使土層中的孔隙壓縮，局部出現(xiàn)液化。同時(shí)，還能使夯擊點(diǎn)周圍出現(xiàn)裂縫，從而形成良好的排水通道，將孔隙當(dāng)中的水和氣體釋放，提升低級的承載能力。

1 工程概況

某工程的黃土厚度達(dá)到了4-12m,局部位置可以達(dá)到20m,而且該工程地基具有表層土質(zhì)、垂直裂隙及大孔隙發(fā)育等特征,還含有水平條帶狀碎石或礫石,表現(xiàn)為次生黃土。而經(jīng)過具體的地質(zhì)勘察和試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該地基黃土狀亞粘土多具有Ⅰ-Ⅱ級非自重濕陷性,局部位置具有自重濕陷性。

2 強(qiáng)夯技術(shù)處理濕陷性黃土地基的施工要點(diǎn)

2.1 試夯

在進(jìn)行強(qiáng)夯施工前，相關(guān)施工人員需要根據(jù)設(shè)定參數(shù)，在施工現(xiàn)場當(dāng)中挑選具有代表性的地點(diǎn)進(jìn)行試夯，從而對強(qiáng)夯的效果進(jìn)行檢驗(yàn)，對工程所涉及的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)進(jìn)行確定。當(dāng)相關(guān)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求不符時(shí)，應(yīng)該及時(shí)對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

2.2 強(qiáng)夯的施工步驟

在強(qiáng)夯法施工過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行操作。首先，施工人員需要在整平的場地上根據(jù)涉及的夯點(diǎn)間距來將第一遍夯擊點(diǎn)的位置進(jìn)行標(biāo)出，并對場地的標(biāo)高進(jìn)行測量。其次，應(yīng)該準(zhǔn)備好相關(guān)的起重機(jī)械，將夯錘對準(zhǔn)夯擊點(diǎn)的所在位置，并對夯擊錘頂?shù)母叱踢M(jìn)行測量。之后，施工人員需要將夯錘吊起，并使其到達(dá)預(yù)定高度，然后脫鉤落錘，對錘頂?shù)母叱谈哌M(jìn)行測量，并整平坑底。施工人員可以使用推土機(jī)將場地的夯坑進(jìn)行填平，再對場地的高程進(jìn)行測量。最后，施工人員應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的檢核時(shí)間，將以上步驟全部完成，夯實(shí)表層松土，并對場地的高程進(jìn)行測量[1]。

2.3 施工機(jī)具的選擇

為了加大土體的加固深度，需要確保強(qiáng)夯具有足夠大的力量，而目前國內(nèi)外都在對強(qiáng)夯設(shè)備進(jìn)行研究，力求能夠提升其能量。而對于地基施工加固所采用的的施工機(jī)具應(yīng)該具有足夠大的夯錘，并配備相應(yīng)的起吊設(shè)備，從而有效地確保施工具有較大的夯擊能。

1.起重吊機(jī)類型

在強(qiáng)夯法施工中，起重吊機(jī)主要采用履帶式，其在具體的使用中具有穩(wěn)定性好、行走方便以及施工效率高等特點(diǎn)，在本施工中采用吊機(jī)類型分別為杭重300c、杭重QH650、三一SQH400；吊重分別為15t、20t、30t; 吊臂長分別為23m、25m、25m，在施工中具有良好的使用性能。

2.夯錘的選擇

強(qiáng)夯加固的應(yīng)用效果在夯擊能相同的情況下與夯錘的底面積具有十分密切的聯(lián)系。當(dāng)夯錘的底面積越小時(shí)，所取得的強(qiáng)夯效果也會越好。但如果其底面積過小，將會導(dǎo)致夯錘鍥入到黃土當(dāng)中，從而對地基造成破壞。因此，為了有效地提升夯擊效果，夯錘底部位置應(yīng)該有若干個(gè)能夠貫通頂面的排氣孔，其直徑≧50cm。這樣一來，可以在夯錘落下的過程中，將空氣排出，并有效減少起夯過程中來自坑底的吸力[2]。

3 黃土夯實(shí)影響因素分析

在對濕陷性黃土進(jìn)行強(qiáng)夯處理時(shí)，土層的含水量對其具有一定的影響，其不僅作為黃土地基的物理性質(zhì)指標(biāo)，同時(shí)其內(nèi)部的含水量變化也會對土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。而在夯擊過程當(dāng)中，孔隙也會對地基產(chǎn)生影響，濕陷性黃土地基進(jìn)行強(qiáng)夯加固可以在相關(guān)動(dòng)力的作用下，使其有原本大孔、松散狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槊軐?shí)狀態(tài)?？紫侗戎饕菍Y(jié)構(gòu)性變化進(jìn)行描述的重要參數(shù)，濕陷性黃土地基的天然含水量相對較低，這樣一來，其在承受巨大夯擊能作用下，可以有效地增加土顆粒和孔隙空間性，從而使孔隙比降低、但通過大量實(shí)踐證明，無論對夯擊參數(shù)如何進(jìn)行調(diào)整，都無法將土層中的氣體和水分全部排出。而夯錘的形狀也同樣影響強(qiáng)夯效果，對于不同土質(zhì)的地層結(jié)構(gòu)，如果采用相同的錘形無法取得有效的夯實(shí)效果，而多數(shù)夯錘所采用的的形狀為平底，并控制錘底的靜壓力保持在合理范圍內(nèi)[3]。

4 強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基施工工藝

4.1 施工準(zhǔn)備

在進(jìn)行強(qiáng)夯施工操作前，首先應(yīng)該對場地內(nèi)的地下構(gòu)筑物和管線位置以及標(biāo)高等信息進(jìn)行有效掌握，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，避免在強(qiáng)夯過程中對其產(chǎn)生破壞。施工單位需要在場地中挑選具有代表性的地點(diǎn)進(jìn)行試夯，從而對強(qiáng)夯的參數(shù)進(jìn)行確定，并制定出具體的強(qiáng)夯試驗(yàn)方案。在具體的試夯過程當(dāng)中，管理人員需要加強(qiáng)監(jiān)測，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過相關(guān)監(jiān)理小組審查后，得到具體的審批結(jié)果方能夠進(jìn)行施工。

4.2 夯點(diǎn)布置與強(qiáng)夯

相關(guān)夯點(diǎn)布置的合理性對于整體夯實(shí)效果也具有著十分重要的影響。夯點(diǎn)通常布置為正三角形或者正方形，這樣的布置形式十分規(guī)整，而且也方便施工?；A(chǔ)應(yīng)力具有著一定的擴(kuò)散作用，所以強(qiáng)夯處理范圍應(yīng)該比基礎(chǔ)范圍要大，并根據(jù)構(gòu)筑物類型和重要性等因素進(jìn)行綜合考慮。而夯點(diǎn)之間的間距可以根據(jù)地基的土質(zhì)和深度等進(jìn)行判斷，通常取夯錘直徑的1.5-2.5 倍。具體的工作面、施工單位以及夯擊遍數(shù)應(yīng)該按照地基土質(zhì)進(jìn)行確定，如果地基的土滲透參數(shù)相對較低，但具有較高的含水量，需要進(jìn)行3-4 遍的夯擊，而如果相反，則可以進(jìn)行兩遍夯擊。強(qiáng)夯通常需要分為三遍進(jìn)行施工，其中第一和第二遍主要是間隔跳夯方式施工。

4.3 間歇時(shí)間

間歇時(shí)間主要是指相鄰夯擊兩遍之間的時(shí)間，其和土中超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間有關(guān)。如果地基為滲透性較差的粘性土地基，那么具體的間歇時(shí)間應(yīng)該多于三個(gè)禮拜。而如果地基土的滲透性較好，那么第二遍夯擊時(shí)間和第一遍夯擊時(shí)間的間隔應(yīng)該大于四天，也就是第三遍夯擊需要在第二遍夯擊四天之后進(jìn)行操作。

4.4 強(qiáng)夯法的施工管理

施工人員在確定夯位時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖的要求來對夯點(diǎn)編號圖進(jìn)行編制，而且要確保編號圖足夠清晰、規(guī)范。而夯點(diǎn)定位布置則可以使用鋼尺進(jìn)行丈量。施工單位需要對所使用的強(qiáng)夯機(jī)械做好編號處理，夯錘必須要進(jìn)行稱重，而且每臺強(qiáng)夯機(jī)械還需要持有《施工許可證，該證由工程的監(jiān)理組進(jìn)行發(fā)放，在取得此證后方能夠進(jìn)行強(qiáng)夯施工。施工單位還應(yīng)制訂出完善的安全管理制度，相關(guān)操作人員必須要持證上崗。施工人員需要使用水準(zhǔn)儀來對墊層鋪設(shè)前后的對應(yīng)測點(diǎn)標(biāo)高進(jìn)行測量，從而對墊層的厚度進(jìn)行初步確定，而且要確保每20 米一個(gè)斷面，在斷面內(nèi)還需要有5 個(gè)規(guī)定測點(diǎn)，并按照每一斷面挖一深坑的方法來對墊層厚度進(jìn)行確定。對于間隙時(shí)間需要根據(jù)施工的實(shí)際情況合理進(jìn)行調(diào)整，但間隙時(shí)間需要滿足72 小時(shí)。施工人員在具體施工中需要做好相關(guān)施工記錄工作，并真實(shí)、清楚的進(jìn)行記錄。而路基基地處理應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)操作要求以及黃土的具體濕陷類型進(jìn)行施工，并對兩側(cè)的施工排水和防水措施進(jìn)行完善。

5 結(jié)束語

綜上所述，在對濕陷性黃土地基進(jìn)行處理時(shí)，可以通過強(qiáng)夯法來有效的進(jìn)行加固。強(qiáng)夯法的施工工藝相對比較簡單，設(shè)備操作方便，而且工程造價(jià)相對較低，因此在地基處理中也經(jīng)常使用此方法。而強(qiáng)夯法本身還存在著一定不足，對此，需要相關(guān)技術(shù)人員加大研究力度，從而創(chuàng)新強(qiáng)夯法，提升其應(yīng)用效果。