強(qiáng)夯法施工技術(shù)在市政道路軟土路基處理中的應(yīng)用

王延斌

1 強(qiáng)夯法概述

1.1 強(qiáng)夯法概念與特點(diǎn)

強(qiáng)夯法主要指的是為了提高軟土地基的承載力，而采用重錘從一定的高度自由下落而對(duì)土地進(jìn)行夯實(shí)的過(guò)程，這種方法在使用的過(guò)程中是一種機(jī)械加固措施，因此也被稱為動(dòng)力固結(jié)法。一般在工程項(xiàng)目中都是利用起吊設(shè)備將重錘提升至10m以上的高空，進(jìn)而從高空自由落下，利用自由落體的沖擊力對(duì)土壤進(jìn)行壓實(shí)，這種方法目前被廣泛應(yīng)用在砂性土、軟土和粘性土之中，同時(shí)因?yàn)槠鋵?duì)周圍環(huán)境影響較小，所以也被廣泛的應(yīng)用在建筑群較為密集的地區(qū)和市政工程中。

1.2 強(qiáng)夯法的施工優(yōu)勢(shì)

強(qiáng)夯法在施工的過(guò)程中具有機(jī)械工具是選用簡(jiǎn)單、施工工藝較為簡(jiǎn)單、地基加固效果明顯、適用范圍廣泛、工期時(shí)間短、工程進(jìn)價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。在過(guò)去剛應(yīng)用時(shí)，強(qiáng)夯法主要被應(yīng)用在砂性土和碎石土地基中，經(jīng)過(guò)幾十年的不斷應(yīng)用與完善，通過(guò)不斷引進(jìn)各種先進(jìn)的新技術(shù)和新方法來(lái)對(duì)地基進(jìn)行加固和改進(jìn)，從而使強(qiáng)夯法的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，如今已被廣泛應(yīng)用在各種不良的土質(zhì)之中，如沙土，黏性土等，強(qiáng)夯法因具備著種種的優(yōu)點(diǎn)，而成為工程施工過(guò)程中不可忽視的環(huán)節(jié)。

1.3 強(qiáng)夯法施工方法

施工之前清理并平整施工場(chǎng)地是必要的，標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，并測(cè)量場(chǎng)地高程，選擇合適的標(biāo)高。當(dāng)起重機(jī)就位，夯錘置于夯點(diǎn)位置時(shí)要測(cè)量夯前錘頂高程，根據(jù)夯坑的深度來(lái)確定將夯錘起吊到預(yù)定高度，開(kāi)啟脫鉤裝置。夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程，如若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜，應(yīng)及時(shí)將坑底整平，有的地區(qū)因?yàn)橥临|(zhì)的差異往往要重復(fù)步驟，因此我們要按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊。完成夯擊之后才更換夯點(diǎn)，重復(fù)之前的步驟，完成全部夯點(diǎn)的夯擊。并不復(fù)雜的工作卻要更加精密的預(yù)測(cè)與計(jì)量。

2 強(qiáng)夯法施工前準(zhǔn)備工作

2.1 設(shè)備確定與場(chǎng)地處理

夯錘的選擇，通常是根據(jù)地面土質(zhì)的種類來(lái)決定的，形狀也大多以略突出的圓弧形底面為準(zhǔn)。錘底的面積大小也由錘身的重量和重心的高度確定。常用的夯錘，有鑄鋼或者鑄鐵制作，因其重心較低，在夯實(shí)地面時(shí)產(chǎn)生的晃動(dòng)較小，不易塌土。一般來(lái)講，根據(jù)夯錘夯擊地面時(shí)產(chǎn)生的夯擊能劃分，土質(zhì)較細(xì)的地方用質(zhì)量較小的夯錘；而土制較粗的地方就要用質(zhì)量較大的夯錘。每一個(gè)夯錘都設(shè)計(jì)了排氣孔，用來(lái)減少其下落過(guò)程中阻力的影響。在進(jìn)行夯實(shí)地面前，要分析強(qiáng)烈的沖擊力對(duì)地面產(chǎn)生的影響。因此就要在施工之前對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，規(guī)范地面標(biāo)高。盡量避免巨大的沖擊力對(duì)周圍地面以及建筑物的破壞。同時(shí)要注意地下水位置，提前做好監(jiān)測(cè)，避免夯坑內(nèi)積水的情況。首先要建立精干的施工隊(duì)組，施工隊(duì)組的建立要認(rèn)真考慮專業(yè)、工種的合理配合，技工、普工的比例要滿足合理的勞動(dòng)組織，要符合流水施工組織方式的要求，確定建立施工隊(duì)。然后集結(jié)施工力量、組織勞動(dòng)力進(jìn)場(chǎng)，并向施工隊(duì)組、工人進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)、計(jì)劃和技術(shù)交底。施工組織設(shè)計(jì)、計(jì)劃和技術(shù)交底的目的是把擬建工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容、施工計(jì)劃和施工技術(shù)等要求，詳盡地向施工隊(duì)組和工人講解交待。隊(duì)組、工人接受施工組織設(shè)計(jì)、計(jì)劃和技術(shù)交底后，要組織其成員進(jìn)行認(rèn)真地分析研究，弄清關(guān)鍵部位、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全措施和操作要領(lǐng)。必要時(shí)應(yīng)該進(jìn)行示范，并明確任務(wù)及做好分工協(xié)作，同時(shí)建立健全崗位責(zé)任制和保證措施。

2.2 參數(shù)精測(cè)與確定

在進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定之前，要對(duì)夯擊點(diǎn)進(jìn)行布置。夯擊劃定的范圍要大于市政道路的基礎(chǔ)范圍。對(duì)于市政道路這種需要單機(jī)夯機(jī)能較大的工程，根據(jù)夯擊點(diǎn)的距離和土質(zhì)情況的參數(shù)設(shè)定，夯擊距離一般是5～9m，有的則要進(jìn)行多次夯擊。多次夯擊時(shí)，第一遍夯擊可以進(jìn)行基本的加固，然后再進(jìn)行深入的強(qiáng)夯。一般每個(gè)夯擊點(diǎn)要夯擊兩到三遍，且要控制地面不要隆起，對(duì)于這種需要多次強(qiáng)擊的工程，兩遍夯擊之間要間隔一段時(shí)間，讓土壤內(nèi)部的壓力逐漸消散。時(shí)間的長(zhǎng)短，根據(jù)土質(zhì)決定。例如：對(duì)于砂性較大的土壤，壓力消散較快，時(shí)間可以略較短；而對(duì)于粘性較大的土壤，壓力消散較慢，所以間隔時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)。每?jī)蓚€(gè)夯擊點(diǎn)的距離，主要由土壤密實(shí)度決定。土壤密實(shí)度小，夯擊點(diǎn)真的距離可以適度增大；土壤密實(shí)度較大時(shí)，胖子點(diǎn)間的距離要變小。一般夯擊點(diǎn)之間的距離在1.6～2.4倍夯錘直徑左右。

2.3 強(qiáng)夯法加固地基的機(jī)理

強(qiáng)夯法加固地基的加固原理存在三種不同：動(dòng)力密實(shí)、動(dòng)力固結(jié)及動(dòng)力置換，地基土的類型和強(qiáng)夯施工工藝對(duì)其產(chǎn)生決定性影響。以動(dòng)力密實(shí)的原理為基礎(chǔ)，運(yùn)用強(qiáng)夯的方法加固細(xì)顆粒的土壤，稱之為沖擊型動(dòng)力荷載，其目的是減少土中的孔隙，使土體達(dá)到密實(shí)狀態(tài)，使得地基土的強(qiáng)度得到提升。動(dòng)力固結(jié)是指強(qiáng)夯法應(yīng)用于處理細(xì)顆粒飽和土?xí)r，巨大的沖擊能量在土中產(chǎn)生很大的影響，破壞了土體的原有結(jié)構(gòu)，使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙，增大了排水通道，使孔隙水順利逸出，土體固結(jié)后達(dá)到一個(gè)密實(shí)的程度。動(dòng)力置換的方法可分整式置換和樁式置換。整式置換是采用強(qiáng)夯將碎石整體擠入淤泥中，其作用機(jī)理類似于換土墊層。樁式置換是通過(guò)強(qiáng)夯將碎石填入土中，部分碎石樁間隔地夯入軟土中，形成樁式的碎石樁，其作用機(jī)理類似于振沖法形成的碎石樁，整體形成復(fù)合地基。

3 結(jié)語(yǔ)

強(qiáng)夯法是通過(guò)強(qiáng)大的夯擊能對(duì)地基產(chǎn)生的沖力，并在地基中形成沖擊波，在沖擊力的作用下，夯錘沖擊上部土體，破壞土體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成夯坑，并通過(guò)動(dòng)力對(duì)周圍土實(shí)施擠壓。再?gòu)?qiáng)夯法的處理中要靈活運(yùn)用各種技能技法，選擇合適的夯點(diǎn)，合適的厚度。只有一定的砂層才能起到良好的疏水作用。

[1]黃世秦.淺析強(qiáng)夯法處理軟土地基的方法[J].建工論壇·科技向?qū)В?016，26：171～173.

[2]王達(dá)義.淺析強(qiáng)夯法處理軟土地基的方法[J].建工論壇·科技向?qū)В?012，32：159.