強夯技術在濕陷性黃土地基處理中的應用

袁 強

（中國水電建設集團十五工程局有限公司，陜西 西安 710000）

由于地基工程在施工時遇到的地質條件往往比較復雜，因此在對地基進行處理時需要根據具體的地質特點采取相應的加固技術來改善地基的承載能力，提高工程建設的整體施工安全和質量。而濕陷性黃土地基是在施工過程中常見的一種軟弱地基，其比較容易在濕度以及氣候等因素的影響下出現變形等情況，威脅到工程的穩固性和安全性。施工單位必須充分了解地基中濕陷性黃土的特性，并合理運用強夯等施工技術對地基進行有效的處理加固。本文將以某道路工程為例，來分析強夯技術在濕陷性黃土地基處理中的應用。該道路工程的施工區域內濕陷性黃土存在，且厚度較后，經評估該地基的濕陷等級達到了3～4級，自重濕陷性比較嚴重，會影響該道路工程的施工質量。通過對各種因素的綜合評價后，施工單位確定采用強夯技術來對該地基進行加固處理。

1 工程施工中濕陷性黃土地基特性分析

濕陷性黃土的主要特點是在承壓以及濕度變化等因素的影響下，其土體結構比較容易產生下沉以及形變，對工程的施工質量和安全造成不利的影響。在濕陷性黃土地基中，按照其濕陷系數的不同，主要分為三大類，既強烈性濕陷、中等以及輕微性的濕陷。而按照下沉反應的不同，還可以將濕陷性黃土劃分成自重性以及非自重性這兩類[1]。因此在施工過程中應首先確定濕陷性黃土的具體濕陷系數以及下沉反應類型，然后以此為依據采取相應的技術措施，才能提高地基加固處理的有效性，保證工程施工的質量和安全，而強夯技術就是一種便捷有效的加固處理技術。

2 強夯技術在濕陷性黃土地基處理中的應用

2.1 某道路工程概況

某道路工程的地基為濕陷性黃土，其土層分布范圍比較廣，土層厚度在11～36 m范圍內，土層中主要為均勻性黃褐色粉土，含水量及密度不大，地基土層有較大的空隙存在，節理呈垂直發育。在該工程施工中選擇通過強夯技術來對地基進行加固處理。

2.2 應用強夯技術對濕陷性黃土地基進行加固處理

2.2.1 根據濕陷性黃土特點以及施工要求配置施工機械設備

應用強夯技術對濕陷性黃土地基進行加固處理需要根據施工要求和濕陷性黃土地基的特點來合理配置施工的機械設備。在本道路工程的施工中配置了2臺32A型的強夯機和一臺W1001型強夯機。同時還配置了YZ18型和140型壓路機各一臺，以及3.5 m3的裝載機兩臺和3 m3的挖掘機一臺。此外還為本次強夯施工準備了兩臺20 t的自卸車和4臺15 t的自卸車，以保證施工的順利進行。

2.2.2 根據工程要求以及濕陷性黃土特點對強夯加固的具體深度加以確定

在應用強夯技術對濕陷性黃土地基進行加固處理時，合理確定加固深度可以有效提高地基的承載能力。在確定采用強夯技術進行地基處理后，應根據施工要求和相關的技術標準來設定加固處理的有效深度，以保證地基的加固范圍能夠滿足工程施工的需要[2]。在實際的強夯施工中，夯擊作業的次數以及力度都將直接關系到加固的有效深度，因此施工單位應合理確定需要提升強度的土層深度以及消除土層濕陷性的深度，在此基礎上還要對夯擊作業的輸出力度進行有效的控制，從而減少地基加固施工的成本。

2.2.3 應用強夯技術時夯擊點和間距的設置要合理

由于濕陷性黃土地基受荷載作用的影響后會促成擴散應力的形成，因此要保證地基能夠滿足穩定性的要求就要對強夯施工范圍進行合理的確定，以滿足施工技術標準。一般來說，強夯施工范圍應比加固深度擴大1/2～2/3左右，且該擴大范圍應不小于3 m[3]。

在夯實施工中為了防止有漏夯問題產生，施工人員在布設夯擊點時應采用正方形、等邊三角形等方式來設置。同時應對濕陷性黃土層的地質特點、施工要求以及土層厚度等因素進行綜合考慮，合理設定夯擊點之間的距離。如果濕陷性黃土地基屬于黏性圖紙，且土層厚度比較大、物化特性較差并含有較高的水分時，應將夯擊點之間的距離釋放加大，以防止由于夯擊點間距較小而在強夯施工過程中形成硬殼，影響加固處理的有效深度。而如果濕陷性黃土層的含水量不高，透水性比較好且土層厚度比較低時，可以將夯擊點之間的距離適當減少。

2.2.4 對單個夯擊點的連續夯擊次數要進行合理的設定

在應用強夯技術對濕陷性黃土地基進行加固施工時，在單一夯擊點上應合理控制連續夯擊的次數和力度，避免地基的表層土在強夯過程中產生夯松等問題。而在強夯施工中如果發現并未有效加深濕陷性黃土地基的壓實深度時，則說明強夯施工的夯擊次數未能達到施工要求，從而影響了強夯施工的夯擊加深效果。因此，施工單位應根據濕陷性黃土

地基的特性，結合該工程施工的具體要求來開展夯擊次數試驗，以提高夯擊次數和力度設定的有效性和科學性。在確定單一夯擊點的夯擊次數時應符合下面幾點要點。首先夯擊施工后的實際平均沉量應控制在50 mm范圍內。其次夯擊施工不能造成其周圍土層產生變形等問題。最后還應對夯擊深度進行合理的設定，避免夯擊過深影響施工設備的起錘操作。在本道路工程的強夯施工中，通過對各種因素的綜合分析評估，最后確定單一夯擊點上可以連續進行6～10次的強夯。

2.2.5 應用強夯技術進行施工時的要點分析

在應用強夯技術對濕陷性黃土地基進行施工處理前，應首先平整施工現場，施工人員應利用推土機等設備對施工場地進行兩遍預壓，同時還要在施工現場設置好排水溝等設施。如果在施工過程中發現地下水存在水位比較高的情況時，施工人員應在施工場地表面事先用砂石以及中粗砂等施工材料進行墊層的鋪設，且應將墊層厚度控制在0.5～2 m之間[4]。也可以采取其他的降水措施來促使地下水降低水位，此后才能進行強夯施工。此外，在強夯施工時應注意控制地基土壤的含水量，地基土壤中的含水量應控制在比塑限含水量低1%～3%之間為最佳。如果在強夯施工時發現地基含水量過低時，則還要采取相應的增濕措施，以保證其含水量接近含水量的最佳值。如果地基土壤中的含水量在施工過程中與塑限含水量相比超過了3%，則應及時采取晾干等技術措施來使含水量得到有效的控制。

3 結語

由于利用強夯技術對濕陷性黃土進行加固處理，不僅施工操作比較簡便，而且具有較好的加固效果，同時其施工成本也相對比較低，實踐應用價值比較高，因此強夯技術在施工過程中的應用范圍十分廣泛。在本次道路工程的地基處理中也有效地改善了地基持力層的承載能力，說明強夯技術對于處理濕陷性黃土有明顯的效果。因此施工單位應在充分了解濕陷性黃土特性的基礎上，準確掌握強夯技術的各項施工要點，根據施工要求合理確定夯擊的次數和深度，從而提高工程地基的穩固性，為保證工程施工的質量和安全奠定堅實的基礎。