強(qiáng)夯法在軟土地基處理中的應(yīng)用探討

梁 海 濤

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

0 引言

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶動(dòng)著高等級(jí)公路建設(shè)迅猛發(fā)展，高效的設(shè)計(jì)速度情況下帶來了一些建筑工程中的施工問題。通過對(duì)強(qiáng)夯法的應(yīng)用了解，這種方法在對(duì)于軟土地基的施工中，效果明顯，安全快捷，值得推廣使用。

1 強(qiáng)夯法的施工應(yīng)用條件

軟土地基具有壓縮系數(shù)強(qiáng)、自身孔隙較大的特點(diǎn)，從而導(dǎo)致地基在受到較強(qiáng)外物壓力時(shí)會(huì)使土質(zhì)發(fā)生擠壓變形，發(fā)生建筑物整體下沉，產(chǎn)生不良隱患。通過研究軟土地基的土質(zhì)可以了解到，它本身含水量程度非常高，接近于飽和的趨勢(shì)，這就強(qiáng)烈的影響到了軟土地基水的滲透效果，不能夠有效吸收水分。所以，在對(duì)于軟土地基的解決方式上，需要建立在排水面的基礎(chǔ)上。軟土地基在受到外部的壓力下，原始的形態(tài)發(fā)生改變，變成稀釋流動(dòng)的狀態(tài)。從而導(dǎo)致建筑地基的自身強(qiáng)度以及承受能力受到影響。這就是觸變性的形式，它具有非常典型的軟土特點(diǎn)。軟土地基的構(gòu)成形式主要有：高分散土、細(xì)微顆粒等，所以在分布過程中會(huì)出現(xiàn)不均勻的狀況，在受到第三方力的作用時(shí)，土的形態(tài)就會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而會(huì)使地基的堅(jiān)固性受到破壞，埋下建筑隱患，以致勞民傷財(cái)[1]。

對(duì)于進(jìn)行軟土地基的施工過程中，為了防止施工過程中出現(xiàn)的問題，要有一定的預(yù)見性，同時(shí)采取對(duì)應(yīng)的解決措施，從而進(jìn)行地基的穩(wěn)固，防止地基隱患的發(fā)生。軟土地基的處理需要從兩個(gè)地方著重入手：預(yù)見性控制、修復(fù)性控制。預(yù)見性控制指的是對(duì)于軟土地基可能存在的一些安全隱患進(jìn)行預(yù)見性處理，修復(fù)性指的是在問題出現(xiàn)時(shí)要有及時(shí)的有效應(yīng)對(duì)措施，來進(jìn)行問題的修復(fù)，從而保證施工的順利進(jìn)行。

強(qiáng)夯法雖然有較多的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，但是它不能夠滿足所有的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，和其他軟土地基處理技術(shù)方式相同，它也有著自己適合的范圍和條件。從近年來一些專業(yè)人士的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)來看，它使地基穩(wěn)當(dāng)?shù)奶厥庵幵谟冢和恋念w粒密度、土層的屬性以及其含水量情況。

厚淤泥使用強(qiáng)夯法不適用，但是對(duì)于軟土夯擊效果還是很顯著的。根據(jù)土的屬性來看，軟土強(qiáng)夯關(guān)鍵在于土的水分子含量，粒徑以及孔隙密度等。另外，軟土的土層特質(zhì)也很重要。根據(jù)工程專業(yè)人士的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：含水量大于60%，孔隙密度比小于1.5，粒徑小于0.000 5 mm黏粒徑占30%以上的飽和軟土不適合強(qiáng)夯法的應(yīng)用。強(qiáng)夯法的使用要酌情考察好實(shí)際的地質(zhì)條件，地質(zhì)構(gòu)造[3]。根據(jù)國(guó)家相關(guān)技術(shù)條例的發(fā)布，強(qiáng)夯法可以使用在碎石土、砂土、飽和度比較低的粉土和黏土等地基，當(dāng)然在采用前一定要對(duì)于夯擊回填土塊砂礫等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1)強(qiáng)夯加砂袋，增強(qiáng)黏土飽和度，穩(wěn)固土質(zhì)。

2)強(qiáng)夯受壓穩(wěn)固土質(zhì)密度，利用石塊或者渣土能進(jìn)行填充，然后進(jìn)行夯擊，使其密度孔隙變小，并且利用擠壓方式將黏土擠壓置換出來。

3)用一些渣土、碎石瓦力等在軟黏土上進(jìn)行填鋪，讓軟黏土與填充物相結(jié)合，改變土質(zhì)的屬性，進(jìn)而提高土質(zhì)的壓迫承載力。

2 強(qiáng)夯法的具體使用

2.1 初步施工方式

在對(duì)高速公路K7+380～K7+500段公路進(jìn)行回填時(shí)，需要了解好公路的地形以及土地的基礎(chǔ)構(gòu)造。該路段處于河堤旁邊，長(zhǎng)時(shí)間飽受河水沖洗，為增強(qiáng)該地區(qū)的整體穩(wěn)固性，需要采用回填的方式進(jìn)行夯擊處理。在施工過程中，每3.8 m進(jìn)行一次夯擊，從而對(duì)地基有節(jié)奏的進(jìn)行夯擊穩(wěn)固。在施工落錘時(shí)，事先做好機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)備以及各個(gè)環(huán)節(jié)的配合工作。采用履帶進(jìn)行夯擊，進(jìn)行夯擊錘安置，夯擊錘的底部長(zhǎng)度為1.6 m，重量16 t。為了使上下貫通氣流，設(shè)置4個(gè)均勻的氣孔，以減少夯擊時(shí)的阻力。夯擊時(shí)使錘子提高至18 m左右距離，配置好自動(dòng)脫落設(shè)備進(jìn)行有序夯擊。

2.2 施工流程預(yù)估

強(qiáng)夯法這一技術(shù)的引進(jìn)，逐漸在我國(guó)一些城市選為試點(diǎn)基地，由于效果顯著，不斷在全國(guó)范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。它不僅可以夯擊地基，提高地基土質(zhì)強(qiáng)度，減少其壓縮性，還可以在塑性指數(shù)比較高的土質(zhì)中使用，不管是一些淤泥還是比較黏的土質(zhì)都有著良好的效果。它還可以改善抗振動(dòng)液的能力，去掉土的濕陷性[2]。強(qiáng)夯法的實(shí)施，大大提高了勞動(dòng)效率，在一些沿海地區(qū)進(jìn)行了大力推廣，經(jīng)濟(jì)效益得到了有效的增強(qiáng)，社會(huì)效益也大大提高。然而，夯擊法在有著強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上，也不是萬能的，也會(huì)有一些土質(zhì)構(gòu)造不適合此方法，如果有著飽和度較高的黏土性黃土等，不是十分適合，一旦處理起來效果很差。由此可見，對(duì)于淤泥質(zhì)的地基處理時(shí)謹(jǐn)慎選擇方法。盡管工程技術(shù)得到了發(fā)展，也不能單單依靠夯擊法來實(shí)現(xiàn)所有的地基夯實(shí)，要結(jié)合相關(guān)的排水方法，進(jìn)而來消化它的壓力，增強(qiáng)土地的固結(jié)速度。如果施工過程中，夯擊法造成劇烈的震蕩，那么并不是所有市區(qū)施工都適用。

在進(jìn)行夯擊法時(shí)要提前做好準(zhǔn)備工作，做好施工規(guī)劃。先實(shí)驗(yàn)然后設(shè)計(jì)圖紙并且準(zhǔn)備好建筑施工設(shè)備，對(duì)其周圍建筑物進(jìn)行考察，以及土地進(jìn)行合理規(guī)劃利用。做好排水系統(tǒng)，然后進(jìn)行夯擊時(shí)重力需要根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分配。對(duì)于需要分段夯擊的區(qū)域，通過利用梅花形順序有條不紊的進(jìn)行，對(duì)于節(jié)拍的控制，連續(xù)性的落錘都要合理計(jì)劃并且操作。由于夯擊能的影響因素，垂重和每次的落錘距離，不同組合下峰值沉降量隨著地基的深度衰減，錘子力度加重，產(chǎn)生的夯擊沉降量會(huì)大于輕力度的夯擊沉降量。在每次夯擊量持平狀態(tài)下。輕錘的下降量效果次與重錘的下降量效果(見圖1)。在施工作業(yè)時(shí)需要保證間歇性，每次的夯擊以及反復(fù)的夯擊都要做出細(xì)致規(guī)劃并且掌握好周期以及次數(shù)，在夯擊結(jié)束時(shí)要進(jìn)行檢查以及準(zhǔn)確測(cè)量。

2.3 監(jiān)督施工質(zhì)量

建筑工程中軟土地基代表的是水量過高，壓縮量高，強(qiáng)度較低的薄弱土層，土層中并且附帶著一些有機(jī)物質(zhì)。這是一種不良的地基類型。在建筑施工過程中，都會(huì)事先對(duì)地質(zhì)進(jìn)行考察，以確認(rèn)軟土地基的狀況，防止在軟土地基的情況下進(jìn)行施工。但是由于會(huì)受到其他條件的制約，一定要在軟土地基上進(jìn)行建筑工程施工，就需要通過一定的專業(yè)技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，增加地基的鞏固性與承載力，預(yù)防發(fā)生地基下沉，出現(xiàn)安全隱患，造成工程施工問題，一定要采取有效的處理，進(jìn)而保證建筑施工的安全有效進(jìn)行。

強(qiáng)夯法又稱為壓實(shí)法或者動(dòng)力團(tuán)結(jié)法，在運(yùn)作時(shí)將重錘提升至一定的高度(10 m～40 m)夯擊地基，進(jìn)而來加強(qiáng)地基的穩(wěn)固性。使用壓縮的降低方法，需要施工時(shí)重復(fù)夯擊動(dòng)作來增強(qiáng)夯擊的目的。早在20世紀(jì)中下旬夯擊法就已經(jīng)開始有人使用，在法國(guó)得到推廣使用。夯擊法是通過處理砂石和碎石的形式穩(wěn)固地基，伴隨著科技的進(jìn)步，夯擊法進(jìn)一步得到改良，排水的條件得到改善，地基的穩(wěn)固性以及受壓力情況也得到提高。由于其節(jié)省人力物力、提高勞動(dòng)時(shí)間、操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)固效果好、節(jié)省耗材的使用以及施工時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，逐漸被廣大的施工人員所接受認(rèn)可。

在強(qiáng)夯法處理軟土地基施工時(shí)，需要加大監(jiān)管力度，做好施工質(zhì)量的監(jiān)察，按照施工管理制度以及進(jìn)展規(guī)劃進(jìn)行有序的施工作業(yè)。對(duì)于地基的夯擊頻率、夯擊節(jié)奏以及夯擊范圍都要參照數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的進(jìn)行，不可以按照自己的意愿隨意變動(dòng)。不可以違反施工管理制度，只有合理的按照施工要求進(jìn)行，才能最大化保障施工質(zhì)量，保證在施工作業(yè)時(shí)地基能夠符合夯擊的力度。

3 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)階段工程施工作業(yè)時(shí)，需要提前做好準(zhǔn)備工作，根據(jù)土質(zhì)情況合理使用強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法可以節(jié)省人力物力財(cái)力，對(duì)于較大部分地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)還是相對(duì)適用的，它為我國(guó)一些欠發(fā)達(dá)的工業(yè)地區(qū)，提供了強(qiáng)有力的施工保障，為我國(guó)工程基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供了有力支持。