大能級強夯技術在山區高填方地基處理工程中的應用

雷小喜

強夯技術的應用可以提高山區高填方地基處理水平，保證地基的承載力。相較于傳統的地基夯實，強夯技術的沖擊力較大，對保證夯實效果具有重要作用，需要注意的是在夯實的過程中需要做好地質狀況考察，一些不穩定的地基層不宜使用強夯技術，會破壞土地結構，影響地基穩定性。因此，需要結合具體的地質情況進行施工，以防施工不當，影響施工效果。

1 工程概況

貴州省畢節市第三人民醫院（傳染病院）及市公共衛生中心項目總占地面積183 534 m2，地上面積136 780 m2，地下面積46 754 m2，總樓棟13 棟，結構為框架結構。根據區域地貌特征，所建工程位于杭瑞高速路北側，屬于山地地貌，地勢總體東北高西南低。場地主要由空地、果林組成，地形起伏較大。鉆探地面高程1 357.81 ～1 400.20 m，地形相對高差為42.39 m。擬建場地的區位條件較好，交通便利，無光纜、電線穿過，場區附近有居民用的電線。

通過對該區域地質實地勘察，發現該區域的下巖層結構簡單，并未出現多巖層，地質比較穩定，結合地質資料，該區域并未出現地質災害和不良地質現象。通過實地勘探，發現該區域巖層為單斜巖層。

該區域主要有四層巖層，其中下層基巖為泥質灰巖，上覆第四系土為素填土、紅粘土，地下巖層穩固。此外，還對地下巖層結構情況進行了勘察，發現沒有大的斷裂層通過，地下巖層分布均勻，未出現巖層空白區域。

2 大能級強夯技術在山區填方地基處理工程中的應用

2.1 強夯工藝流程及施工方法

針對一些填土地段，需要采用強夯工藝確保地基滿足工程建設標準，其中樁基礎、邊坡段的普通地基壓實系數要大于0.97。為了保證強夯質量，需要規范工藝流程，結合工程實際情況進行施工，具體的施工程序主要包括以下幾個步驟。第一，施工準備。施工準備包括人員技術交底、機械設備就位、準備原材料等工作內容，這些準備工作均應做好。第二，基底處理。基底填土工作完成后，保證表面平整，沒有大型的塊狀雜物。第三，回填并壓實。回填1 m 土層后夯實，保證夯實的緊密性。第四，分層填筑。與傳統的分層地基碾壓不同，尤其是山區地基填方時，容易出現地基不穩定的現象，導致邊坡穩固性較差，因此需要采用強夯法進行分層夯實，以保證夯實質量和夯實的緊密性。第五，夯實處理并驗收。經過強夯處理后，對所夯實的地基進行驗收，確保符合規定的標準。

強夯工藝的主要操作方法包括強夯試夯、施工放樣、施工夯擊、夯坑回填等操作方法。

（1）強夯試夯。強夯試夯方法是確定地基夯實參數的重要方法，在試夯時需要建立夯實區域，夯實區域不宜過小，應大于400 m2。此外，試夯并不是在最初強夯階段進行，而是在填筑高度達4 m后進行試夯，在試夯時應采用信息化的施工方式，將所有的因素考慮在內，從而保證所確定的參數符合實際工作要求，并能根據具體情況調整參數。

（2）施工放樣。施工放樣是保證強夯施工質量的首要條件，在強夯施工之前，需要根據夯實場地進行實際測量，并確定強夯中心線，并對所測量的夯點進行編號，保證夯實施工順利進行。此外，需要注意的是在施工放樣時，如果和試夯標準存在較大差異，應重新試夯。

（3）施工夯擊。施工夯擊不是任意、無目的地夯擊，每一個夯擊均應滿足高度要求。在具體的操作中應注意夯錘的停頓，當夯錘到達一定高度時，不應立即落下，而應稍作停留，然后在夯錘穩定之后再提升，脫鉤之后再落下。此外在落錘的時候，均需保證平穩，如果落錘有傾斜，需要填平之后，才能進行下次夯擊[1]。

（4）夯坑回填。夯坑回填指的是在完成夯實工作后，要對夯坑進行填充，主要使用推土機填充，需要注意的是，土體填充的高度應不低于10 cm，同時高于5 cm。此外，防抗回填后需要進行施工監測，確保夯實到位，對于發現不符合標準的問題應及時修正，確保符合夯實要求[2]。

2.2 加固工程強夯具體操作要求

2.2.1 強夯試夯

采用振動碾壓法填筑邊坡高度在達到4 m 時需檢測填土壓實度，若未達到要求，采用強夯法進行加固補強；采用堆填法分層填筑，每次厚度50 cm，采用振動碾壓法進行碾壓，填筑厚度達到4 m后進行試夯；選取不小于20 m×20 m 的區域作為試夯區，按試夯確定的夯擊參數進行強夯處理[3]。強夯施工屬信息化動態施工，應按試驗區檢測成果確定參數，根據施工及周邊實際作適當調整。

2.2.2 設計強夯參數

施工遍數：二遍點夯，滿夯一遍。夯點布置：點夯采用5 m×5 m 正方形布置，滿夯按1/4 錘印搭接。夯擊擊數：點夯8 ～12 擊，滿夯2 擊。

第一遍：點夯，能級4 000 kN·m，正方形布置，夯點間距2D（暫定為5 m×5 m）。插孔布點，以最后兩擊貫入度≤10 cm 作為控制擊數，且不宜小于12 擊。第一遍夯完后，將夯點用填料填平，進行第二遍夯[4]。

第二遍：能級采用4 000 kN·m，正方形布點，夯點間距為5 m×5 m。以最后兩擊貫入度≤10 cm 作為控制擊數，且不宜小于8 擊。

第三遍：滿夯一遍采用1 500 kN·m，錘印搭接1/4，每點3 擊。

根據現場回填土的實際性狀，按照規范確定每遍夯完后的休止期。圖1 為強夯處理施工點夯布置圖，圖2 為填挖交界處強夯剖面圖，圖3 為邊坡段強夯處理平面布置圖，圖4 為邊坡段強夯處理剖面圖，圖5 為滿夯處理平面布置圖。

圖1 強夯處理施工點夯布置圖（來源：作者自繪）

圖2 填挖交界處強夯剖面圖（來源：作者自繪）

圖3 邊坡段強夯處理平面布置圖（來源：作者自繪）

圖4 邊坡段強夯處理剖面圖（來源：作者自繪）

圖5 滿夯處理平面布置圖（來源：作者自繪）

2.2.3 施工觀測

第一，觀測、記錄、分析每夯點每擊夯沉量、累計夯沉量（坑深）、夯坑體積、地面隆起量、相鄰夯坑的側擠情況、夯后地面平均下沉量。繪制N-s 單點夯擊關系曲線，進行隆起、側擠計算，確定飽和夯擊能和最佳夯擊能及最佳單點夯擊數。第二，觀測孔隙水壓力消散情況，分析確定間歇時間。第三，深層變形測試，確定強夯的有效加固深度。第四，深層水平位移測，提供強夯時，水平擠壓位移變形的安全距離。第五，強夯振動影響測試，提出強夯對振動影響最小的安全距離和相應的工程措施與建議。

2.3 虛填土強夯試夯具體操作要求

選取不小于20 m×20 m 的區域作為試夯區，按試夯確定的夯擊參數進行強夯處理。強夯施工屬信息化動態施工，應按試驗區檢測成果確定參數，根據施工及周邊建筑實際情況，可作適當調整。單擊夯擊能：點夯能級10 000 kN·m，滿夯能級1500 kN·m。有效加固深度為：12 m。施工遍數：二遍點夯，滿夯一遍。夯點布置：點夯采用7 m×7 m 正方形布置，滿夯按1/4 錘印搭接。夯擊擊數：點夯8 ～12 擊，滿夯2 擊。

第一遍：點夯，能級10 000 kN·m，正方形布置，夯點間距2D（暫定為7 m×7 m）。插孔布點，以最后兩擊貫入度≤20 cm 作為控制擊數，且不宜小于12 擊。第一遍夯完后，將夯點用填料填平，進行第二遍夯。

第二遍：能級采用10 000 kN·m，正方形布點，夯點間距為7 m×7 m。以最后兩擊貫入度≤20 cm 作為控制擊數，且不宜小于8 擊。

第三遍：滿夯一遍采用2 000 kN·m，錘印搭接1/4，每點3 擊。

3 大能級強夯技術在山區填方地基處理中的保障措施

為了保證大能級強夯技術的實施，在應用該技術時制定了質量、安全等保障措施，具體如下。

第一，施工質量保障措施。對施工前、中、后進行了質量控制，施工前確定了強夯區域、夯錘重量以及對具體施工步驟，并在施工中對施工程序、施工標準進行了監測，確保滿足施工要求。施工結束后，進行了承載力減壓，以確保地基強度。

第二，制定強夯地基質量檢測標準，確保夯實次數保持在2 ～4 遍。此外，還對關鍵技術點進行了控制，包括夯后原位、夯前原位測試等，確保滿足要求[5]。

第三，做好施工安全保障工作。要求人員按要求施工，對機械設備使用進行安全培訓，比如吊車應在負荷范圍內施工，人員需要站在施工安全范圍內，人員距離夯點應在10 m 以上，吊車施工時人員不應站在吊臂和吊車的正前方。

第四，制定施工規則。為了保證安全施工，應制定施工規則，規范員工的施工行為，對于違反施工規定的人員給予嚴厲處罰和警告，以確保施工質量。

第五，人員和設備保障工作。強夯對人員有較高要求，為保證施工質量，配備了相應的施工人員。此外，還準備了相應的設備，比如強夯機、吊車、挖掘機等，為應用強夯技術創造了有利條件。

4 結語

強夯技術是地基處理的一種處理方式，對保證地基穩定、滿足建筑建設要求具有重要作用。本次工程位于山區，在強夯的過程中應確定夯錘高度以及夯實范圍，確保強夯質量。強夯結束后，還應采用震動碾壓進行施工，確保地基平整。

此外，還應做好質量和安全保障工作，做好細節方面的質量控制工作，比如回填厚度控制、夯實次數控制等。