研究地基處理中強夯置換法施工技術(shù)的應用

魏珊

安徽省城建設計研究總院股份有限公司 安徽 合肥 230000

引言

在我國各大土建工程建設施工中，地基施工經(jīng)常會遇到一些軟土地基條件，或者是一些比較復雜的土層結(jié)構(gòu)，如果不對其進行針對性處理，很容易造成項目工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力或穩(wěn)定性不足進而產(chǎn)生各種安全隱患。對于一些比較常見的軟土地基條件而言，在實際施工中可以通過采取強夯置換法，對部分土地基進行換填處理。強夯置換法適合在一些液化土、粉土、含水量高的軟弱黏性土、厚度不大的淤泥及淤泥質(zhì)地基土中使用，通過外部強大的沖擊壓力作用，對軟土地基進行充分擠壓處理，將其中一些軟弱的土壤直接擠壓到周圍區(qū)域，同時保證樁體結(jié)構(gòu)可以占據(jù)一定的基礎(chǔ)空間。

1 強夯置換法與分類

1.1 強夯置換法

強夯置換法在我國各大土建項目工程基礎(chǔ)設施當中應用非常普遍，并且該項技術(shù)主要是基于傳統(tǒng)的強夯法基礎(chǔ)之上研發(fā)而來。自從20世紀80年代初正式開始投入使用，該方法在實際使用過程中主要是將重錘提升到一定的高度，并且通過自由下落的方式，將重錘直接下落會產(chǎn)生較大的沖擊力，可以對地基內(nèi)地基土形成充分擠壓和加固。在地基處理工作過程中，基礎(chǔ)內(nèi)的土層會產(chǎn)生較大的形變，其中地基土層結(jié)構(gòu)會被直接壓縮到特定的強度范圍之內(nèi)。與此同時，地基基礎(chǔ)強度也會得到有效提高，但是在對一些飽和土層加固處理過程中，由于受到基礎(chǔ)施工特點等方面因素所產(chǎn)生的干擾，強夯法在使用過程中的穩(wěn)定性有所不足，因此該項技術(shù)在實際推廣使用過程中仍然存在一定的困難。強夯置換法，在實際使用工作過程中，首先需要在強夯坑體內(nèi)部添加一定量的石塊以及碎石等材料，并且在此工作基礎(chǔ)上，通過深入強夯處理工作方法，將土壤進行充分擠壓處理，保證基礎(chǔ)面形成一個完整的碎石墩，充分發(fā)揮出碎石墩體的擠壓和加固作用，有效提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性[1]。通過碎石墩的合理使用可以保證項目工程基礎(chǔ)面的承載能力有所提高，上部所形成的負載壓力會直接朝著碎石墩位置集中傳遞；另一方面，通過使用碎石樁對基礎(chǔ)層的土壤進行充分沖擊，可以有效提高碎石樁所處區(qū)域的地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保證基礎(chǔ)面的荷載能力得到全面提升。但是在實際工作過程中需要充分注意，在使用強夯置換法工作過程中，經(jīng)常會受到?jīng)_擊作用以及黏土性質(zhì)所產(chǎn)生的干擾，黏土當中的水分無法及時排放，會對強夯置換法的最終處理質(zhì)量和效果會產(chǎn)生一定的干擾。如果地基結(jié)構(gòu)處于一種不穩(wěn)定性的工作狀態(tài)，會直接影響到后續(xù)項目工程的建設施工安全性和穩(wěn)定性，這一問題必須要引起工程施工單位的高度重視（如圖1所示）。

1.2 強夯置換法分類

通常情況下，強夯置換法主要分為兩種形式，分別為樁式置換法與整體式置換法。對于樁式置換方法而言，在上述分析當中已經(jīng)有所提到，在實際施工過程中主通過布置一定間距的強夯點，通過強夯作用，保證碎石等各種物質(zhì)和原有的軟弱地基條件之間形成充分結(jié)合，形成一種強度更大、承載力更強的碎石墩復合地基結(jié)構(gòu)，在此工作基礎(chǔ)之上有效開展各項項目工程建設施工，對提高地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性打下良好的基礎(chǔ)。這種軟土地基處理工作方法，在實際使用工作當中采用的是隔空分序夯實處理工作模式，使得強夯置換法的動力固結(jié)效應得到了全面提高。與此同時，還可以全面提高地基土壤的緊密程度、樁體結(jié)構(gòu)的透水性效果以及整個基礎(chǔ)面的密度大小，對提高地基結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)承載能力打下良好的基礎(chǔ)。在實際工作過程中需要充分注意，通過使用樁式置換處理工作方法，在實際施工當中必須要充分重視對置換材料的選擇和使用要求，所使用的置換材料必須要具有更高的材料硬度。通常情況下，主要是以石渣等比較粗的顆粒骨料材料為主，材料的含泥量大小需要控制在10%范圍之內(nèi)，有效防止在強夯置換工作過程中和地基周圍的軟組織間結(jié)合程度不足，造成不同區(qū)域地基材料的分布程度不均勻，在后續(xù)的施工過程中可能會出現(xiàn)地基不均勻沉降情況[2]。

2 強夯置換法在土建項目工程地基施工中的具體應用要點

2.1 強夯置換法在軟土地基處理工作中的應用

傳統(tǒng)形勢下，針對軟土地基的處理工作而言，主要使用的是換墊層處理法或者是排水固結(jié)處理法等，在實際施工中由于受到項工程使用條件，以及施工操作流程等多方面問題所產(chǎn)生的影響和限制，在實際施工中前期的經(jīng)濟成本投入量相對較大，同時消耗的使用時間較長，對軟土地基的處理工作效果也會產(chǎn)生直接性影響，會造成后續(xù)項目工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降等問題。通過使用強夯置換處理工作方法，對于地基加固處理工作效果非常明顯，可以對原有的軟土地基結(jié)構(gòu)進行充分加固處理。與此同時，通過建立起復合型地基結(jié)構(gòu)，可以有效防止傳統(tǒng)軟土地以及在實際施工當中產(chǎn)生基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足等多方面問題，全面實現(xiàn)對項目工程生產(chǎn)的廢棄砂石的合理化應用，為提高項目工程整體建設施工質(zhì)量以及穩(wěn)定性打下重要的基礎(chǔ)。在項目工程建設過程當中，通過整平和放線工作對項目工程施工現(xiàn)場的材料鋪設方法進行合理調(diào)整，要保證基礎(chǔ)面的鋪設施工材料強度和穩(wěn)定性符合地基的承載力要求。相關(guān)施工人員需要有效結(jié)合前期設定的施工方案內(nèi)容以及具體的施工要求，對項目工程施工參數(shù)進行合理調(diào)整，并且在此工作基礎(chǔ)之上，通過合理選擇工程施工材料類型，有效保證基礎(chǔ)面施工可以根據(jù)施工計劃順利進行，有效保證項目工程建設施工的安全性和穩(wěn)定性[3]。

2.2 整平工作

為了有效保證項目工程施工的順利進行，在工程正式開始施工之前，需要對施工場地區(qū)域范圍內(nèi)有效做好鋪墊層整平處理工作，有效保證項目工程施工的現(xiàn)場地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。鋪墊填充材料在選擇和使用過程中，需要盡可能選擇一些透水性能更好的碎石或者是沙礫材料，并且需要使用一些大型的推土機器設備對地基進行充分整平處理，全面提高項目工程基礎(chǔ)施工穩(wěn)定性。需要使用到全站儀設備有效保證定位放線工作的精確性，同時需要根據(jù)項目工程施工圖紙當中的要求，對夯實點位進行合理設定，需要有效保證基礎(chǔ)夯實點位之間的間隔大小，并且對測量放線誤差參數(shù)控制在合理的范圍之內(nèi)，在針對主夯實點位和復夯時點位進行標注工作過程中，通過使用灰白標注處理工作方法，有效保證夯實點位標準工作的精確性，同時有效降低施工中所產(chǎn)生的誤差問題，但是對于夯實點位的定位工作而言，需要盡可能控制在標準的誤差范圍之內(nèi)，有效保證后續(xù)夯實點下落的精確性，確保提高基礎(chǔ)加固效果和穩(wěn)定性[4]（如圖2所示）。

2.3 強夯參數(shù)設定

在基礎(chǔ)夯實過渡過程中需要對強夯工作參數(shù)進行有效設定，在地基加固處理工作過程中，由于會受到施工環(huán)境以及施工場地等各方面因素所產(chǎn)生的影響，不同的地理條件和施工地環(huán)境，所需要的實際夯實總量也各不相同，因此對于夯擊錘釣選擇工作必須要有效結(jié)合工程施工現(xiàn)場的實際工作情況，對其進行合理選擇和判斷，要有效保證夯擊錘的高度符合基礎(chǔ)夯實工的要求和標準，有效保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。除此之外，還需要將實際到夯實點位進行準確標注，要保證夯錘可以準確地落到對應的夯擊點位上，一是充分發(fā)揮出強夯工作的作用和優(yōu)勢，有效提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。

2.4 填料材料的選擇

強夯置換法在地基處理工作過程中需要使用到大量的回填材料，回填材料的類型相對比較復雜，如何選擇合適的施工材料非常關(guān)鍵。相關(guān)工程施工單位需要有效結(jié)合施工區(qū)域和地區(qū)條件的特點，同時結(jié)合實際施工形式和規(guī)格進行有效控制，對于回填材料的選擇工作而言，相關(guān)工作人員需要親臨施工現(xiàn)場，對地質(zhì)條件情況進行全面勘查和分析，選擇對應強度的填料保證回填工作的順利進行。對于回填材料的選擇工作而言，需要盡可能保證材料的顆粒直徑大小符合相關(guān)設計工作要求和標準，同時還需要保證原材料的級配參數(shù)符合工程施工要求，充分發(fā)揮出回填材料的抗剪性能以及材料密度性能，如果所選擇使用的填料類型不符合工程施工要求和標準，很容易造成地基強夯工作過程中產(chǎn)生大面積的淤泥滲透等問題，無法保證軟土地基的整體處理工作效果，同時會對后續(xù)的項目工程建設施工安全性產(chǎn)生直接性影響。除此之外，還需要有效控制碎石與石渣材料的配比參數(shù)，通過選擇使用經(jīng)過特殊處理的建筑廢棄材料。不但可以實現(xiàn)對基礎(chǔ)面進行全面加固處理，同時還可以實現(xiàn)廢棄材料的循環(huán)使用，有效控制施工成本投入量實現(xiàn)項目工程建設單位的良好經(jīng)濟效益和社會效益[5]。

3 結(jié)束語

綜上所述，強夯置換法在土建項目工程基礎(chǔ)加固處理工作當中的應用效果非常明顯，特別是針對一些軟土地基條件的處理優(yōu)勢相對較高，施工單位需要結(jié)合地基施工條件以及施工環(huán)境特點，對強夯置換法進行合理選擇，有效保證基礎(chǔ)面加固工作質(zhì)量和效果，避免產(chǎn)生意外安全隱患問題，保證項目工程建設施工的順利進行。