強(qiáng)夯法在軟土地基處理中的應(yīng)用探討

于朋超 于俊超 彭 帥

（河北建設(shè)勘察研究院有限公司， 河北 石家莊 050000）

1 強(qiáng)夯法施工在軟土地基處理中的應(yīng)用概述

軟土地基指的是強(qiáng)度較低、透水性差而且含水量較大的軟弱土質(zhì)，同時(shí)在土體中含有一定的有機(jī)物。在實(shí)際工程中，軟土地基是一種不良地基的情況。在工程勘測階段，一般會(huì)采用一定的手段避免工程在軟土地基上進(jìn)行。但是在現(xiàn)實(shí)中，受制于項(xiàng)目條件，很多的工程必須在軟土地基上進(jìn)行，這樣作為施工單位，就必須通過有效的手段，通過有效措施加固軟土地基，保障地基在使用過程中出現(xiàn)沉降過大的情況，對工程的安全順利實(shí)施提供保障。

強(qiáng)夯法又稱為壓實(shí)法或動(dòng)力固結(jié)法，是指在地基處理施工時(shí)，將重錘提高到一定的高度，然后再自由落下，通過重錘對地基進(jìn)行夯實(shí)加固，現(xiàn)場施工見圖1 所示。強(qiáng)夯法早在上個(gè)世紀(jì)中期就已經(jīng)在法國等國家得到了廣泛的運(yùn)用。早期的強(qiáng)夯法主要是對于碎石和砂土的簡單處理，隨著工程技術(shù)的不斷進(jìn)步，強(qiáng)夯法地基處理技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，如今已經(jīng)成為了一種主要的軟土地基加固手段。強(qiáng)夯法在施工過程中具有施工工藝簡單、效果直接、施工便捷等多方面的優(yōu)勢，同時(shí)其對碎石土、濕陷性黃土、素填土、粘性土等土質(zhì)的地基加固都有十分明顯的作用。現(xiàn)今的強(qiáng)夯法施工已經(jīng)不再是簡單的依靠重錘的重力對地基進(jìn)行夯實(shí)，而是與排水設(shè)施相結(jié)合，從而可以盡快的消解土體的壓力，加快土體的固結(jié)。然后通過碎石的回填，進(jìn)一步加大地基的穩(wěn)定性。但是強(qiáng)夯法施工同樣具有一定的限制，如部分土質(zhì)不適宜采用強(qiáng)夯法施工，施工噪音較大，同時(shí)會(huì)加大周邊土體的擾動(dòng)，不適合在鬧市區(qū)進(jìn)行施工等方面的問題。

圖1 強(qiáng)夯法施工

2 強(qiáng)夯法在軟土地基處理中的要點(diǎn)分析

2.1 強(qiáng)夯法施工的適用范圍

強(qiáng)夯法施工并不能解決所有地基處理的問題，其具有一定的適用范圍，這樣可以保障工程的實(shí)施質(zhì)量。按照工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在地基進(jìn)行強(qiáng)夯法施工前，應(yīng)對地基土質(zhì)的粒徑、含水量等情況進(jìn)行綜合考量，然后決定是否采用強(qiáng)夯法進(jìn)行施工。

經(jīng)過工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)夯法對于大部分的軟土地基處理具有良好的效果，但是對于淤泥質(zhì)的土質(zhì)條件卻收效不大。軟土強(qiáng)夯效果決定于地基土的含水量、粒徑級(jí)配及孔隙比的大小。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，一般含水量大于60%,孔隙比大于 1.5,粒徑小于0.005毫米且粘粒占30%以上的飽和軟粘土不宜采用強(qiáng)夯法。中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79 91)規(guī)定:強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土、和素填土等地基,當(dāng)采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進(jìn)行強(qiáng)夯置換時(shí),應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。強(qiáng)夯法對于土體的滲透性能要求較高，因此在進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場實(shí)際情況，增設(shè)排水通道，以滿足滲透性的要求。在進(jìn)行強(qiáng)夯法施工前，可以結(jié)合土質(zhì)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)綜合加固方案，但是因?yàn)槌杀据^高，在大面積使用時(shí)可能會(huì)影響工程整體的經(jīng)濟(jì)性。

2.2 試夯

在進(jìn)行強(qiáng)夯法施工之前，需要事先對工程中的夯擊強(qiáng)度、夯擊頻率等指標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)的分析，制定詳細(xì)的強(qiáng)夯法施工方案。施工前需要找與正式施工區(qū)域地質(zhì)條件類似的區(qū)域進(jìn)行試夯，通過試驗(yàn)檢測出該區(qū)域的地基承載力和夯實(shí)深度。試驗(yàn)過程中，需安排專人對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，通過數(shù)據(jù)分析繪制夯擊強(qiáng)度和頻率對地面承載力的影響，為正式施工中機(jī)械參數(shù)的選擇創(chuàng)造良好的條件。

2.3 施工準(zhǔn)備

在進(jìn)行強(qiáng)夯法施工前，需要對施工項(xiàng)目做好充足的準(zhǔn)備工作。首先依據(jù)圖紙對場地進(jìn)行放線，確定夯擊路線，如對周圍建筑有一定的影響，需要做隔振溝等方面的保護(hù)措施。然后對場地進(jìn)行平整工作，做好場地內(nèi)的防排水工作，避免水的進(jìn)入。在場地條件具備的情況下，就需要依據(jù)試夯得出的數(shù)據(jù)選擇強(qiáng)夯法施工使用的起重機(jī)等設(shè)備。在進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作時(shí)，必須保證起重機(jī)的落位準(zhǔn)確，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其在打夯過程中出現(xiàn)偏差和不穩(wěn)的現(xiàn)象，為后期安全施工創(chuàng)建良好的條件。在夯擊過程中應(yīng)按照一定的順序進(jìn)行，分段夯擊，可以采用梅花型順序作業(yè)，在夯擊時(shí)也應(yīng)該有節(jié)拍地進(jìn)行，同時(shí)要有連續(xù)性。

2.4 強(qiáng)夯法施工工藝要點(diǎn)

（1）起吊用的機(jī)械的吊裝能力要大于錘重的3倍以上。能脫落吊鉤時(shí),起重能力可大于錘重力1.5倍。

（2）當(dāng)用于夯實(shí)的重錘質(zhì)量為5噸左右時(shí)，其落下的距離要求控制在2.5-4.5米之間，要保證達(dá)到600-1000公斤的夯實(shí)重量。夯實(shí)重量與底面積的大小有關(guān)，單位面積上的靜壓力需要達(dá)到15千帕以上，同時(shí)保證土體在其最佳含水率。

（3）在夯實(shí)的過程中，一般是由四周向中間進(jìn)行，逐步進(jìn)行夯實(shí)，同一位置的夯實(shí)次數(shù)應(yīng)不少于兩次，后面的夯實(shí)位置較前一次應(yīng)錯(cuò)開1/2。

（4）在夯實(shí)施工完成后，應(yīng)及時(shí)清理土面，將土體夯實(shí)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)有專門人員對夯實(shí)進(jìn)行施工記錄。

（5）在強(qiáng)夯法施工完成后，應(yīng)組織相關(guān)單位進(jìn)行項(xiàng)目的驗(yàn)收，強(qiáng)夯法的夯實(shí)深度除了要滿足試夯中的規(guī)定要求外，同時(shí)還要求最低面的夯實(shí)量要大于試夯總量的90%。

3 結(jié)束語

強(qiáng)夯法是建設(shè)工程施工中常見的一種地基處理方法，施工技術(shù)要求不高，操作簡捷，同時(shí)可以起到很好的地基加固效果。作為施工人員，在使用強(qiáng)夯法進(jìn)行軟土地基處理時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照強(qiáng)夯法施工操作流程進(jìn)行把控，按照地基適應(yīng)的條件選擇合適的施工機(jī)械和施工方案，最大限度的保障施工的安全順利進(jìn)行，為建設(shè)工程的實(shí)施打下良好的基礎(chǔ)。