強夯法在濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用

【摘要】在道路、建筑施工中，濕陷性黃土地基是經(jīng)常出現(xiàn)的一種地質(zhì)類型，對施工效率、施工效果都具有較大的負面影響，同時也影響著施工質(zhì)量，所以在此種情況下，就需要在施工前做好濕陷性黃土地基的處理工作。這樣不但為整個施工建筑的后期工作打下結(jié)實的基礎(chǔ)，還為施工質(zhì)量提供了有利的保證。在本文中，作者想就自己的實際工作經(jīng)驗與這方面的信息調(diào)查，將就強夯法在濕陷性黃土地基處理中應(yīng)用進行一定的淺析，希望有利于今后這方面工作問題的開展。

【關(guān)鍵詞】強夯法、濕陷性；處理；

1、引言

所謂濕陷性黃土是指在一定外力和自重力的作用下，因受到水的浸泡后，土體結(jié)構(gòu)會迅速受到破壞，并且產(chǎn)生明顯附加下沉的黃土，濕陷性黃土屬于特殊土。一些雜填土也有一定的濕陷性。濕陷性黃土廣泛分布于我國西北、華中和華東等部分地區(qū)。在濕陷性黃土地區(qū)進行工程設(shè)計、建設(shè)時，必須考慮因地基濕陷而引起附加沉降對工程使用可能造成的危害，因此應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)埋深、濕陷性黃土的厚度、有無地下水、地基土含水率等選擇合適的地基處理方法。為了避免濕陷性黃土地基沉降對建筑物使用安全造成影響，我們在施工時就必須對濕陷性黃土地基進行處理。其處理方法有一般以下幾種：灰土墊層或灰土樁、夯實法、強夯法、預(yù)浸水法、樁基礎(chǔ)等，在以上幾種地基處理方法中，強夯法以其施工簡便并且成本低、施工工期短等優(yōu)點，所以在我國濕陷性黃土居多地區(qū)得到廣泛適用。并且也得到了專家及學(xué)者的認可。

2、強夯技術(shù)發(fā)展

強夯技術(shù)是從上世紀60年代從法國興起的一種技術(shù)，在具體應(yīng)用中，其通過重量在8至30t的重錘、采取8至20m的落距對地基土進行不斷的夯實，通過在夯實過程中產(chǎn)生的強大動應(yīng)力、沖擊力，使地基土不斷的擠壓使其密實。以此在對濕陷性地基土進行加固，同時保證其強度能夠滿足施工要求。從上世紀70年代開始，我國也逐漸對該技術(shù)進行了應(yīng)用，并獲得了較好的應(yīng)用效果，而隨著在我國多年的應(yīng)用與發(fā)展，強夯法也由其所具有的施工效果好、施工成本低、施工周期短以及適應(yīng)范圍廣等特點，成為了我國現(xiàn)今對濕陷性黃土地基進行處理的一項重要技術(shù)。

3、強夯技術(shù)在濕陷性黃土地基中的應(yīng)用

3.1強夯設(shè)計

3.1.1有效加固深度

所謂有效加固深度，就是在對地基土體進行強夯加固后，壓縮模量增大、強度提升，加固效果較為明顯的土體范圍。在濕陷性黃土區(qū)域，強夯有效加固深度則是指土體強度提升的有效深度以及原有地基濕陷性土體的消失深度。該深度同強夯技術(shù)以及設(shè)備所具有的單點夯擊能有關(guān)。其基本公式為：

在上式中，w為錘重，h為落距，H為加固深度，α為同地基厚度、夯擊工藝、地下水位以及土體厚度都具有關(guān)聯(lián)，對于濕陷性黃土地基來說，在對各方面因素衡量的情況下，該值一般會控制在0.35至0.5之間。根據(jù)該公式，當有效加固深度在6m左右時，單點夯擊能則會在2000至3000kN·m以內(nèi)。

3.1.2夯擊點布置間距

在強夯技術(shù)應(yīng)用過程中，由于基礎(chǔ)應(yīng)力所具有的擴散作用，強夯技術(shù)實際處理的范圍應(yīng)當保證同建筑物基礎(chǔ)范圍相比要大，一般情況下，每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度應(yīng)當為設(shè)計深度的二分之一至三分之二之間，并保證寬度能夠在3m以上。夯擊點布置方面，一般情況下可以按照正方形或者等邊三角形的方式布置。

點距方面，同土層厚度、土質(zhì)條件以及布置情況等因素具有關(guān)聯(lián)。對于土質(zhì)較差、含水率高、土層厚度較大、透水性較差的土體來說，在對夯擊點進行布置時需要盡可能的增大間距。因為在該種情況下，如果我們在夯擊點布置時其所具有的密度過大，相鄰夯擊點則會由于自身的加固效應(yīng)而在較淺的位置形成硬殼層，以此對夯擊能的實際傳遞產(chǎn)生影響。而如果目標土體為透水性較強、含水率低且土層厚度較薄的砂性土，在對夯擊點進行布置時則可以將其適當縮小。中心布置方面，一般需要將夯點中心按照夯錘直徑的3倍左右布置。

3.1.3單點一次連續(xù)夯擊數(shù)

在實際施工中，需要做好連續(xù)夯擊數(shù)的控制，如果該數(shù)值設(shè)定較大，則會使目標土體的表層土過于夯松，并不會增加濕陷性黃土夯實的有效深度。而如果夯擊數(shù)過小，則會難以達到處理深度。對于單點連續(xù)夯擊數(shù)來說，需要在實際夯擊工作開展之前進行一定的試夯，并保證不同夯擊點能夠滿足以下條件：第一，在夯擊中，最后兩擊的平均夯沉量需要控制在50mm以內(nèi)，而如果環(huán)境允許，也需要保證夯擊量能夠在100mm以內(nèi)；第二，在施工中，要做好夯坑的控制，其附近地面不應(yīng)當出現(xiàn)較大的隆起情況；第三，要做好深度的控制，避免夯坑深度過大對起錘操作產(chǎn)生影響，一般情況下，單點一次連續(xù)夯擊數(shù)需要控制在6至10次。

3.1.4夯擊編數(shù)

在施工中，需要根據(jù)地基土性質(zhì)對實際編數(shù)進行確定，一般情況下，2至3遍則能夠滿足要求，最后再以低能滿夯的方式對其處理1次。其夯擊能一般為前幾次夯擊能的四分之一至五分之一。錘擊數(shù)方面，一般則為3次左右，以此對之前幾次夯擊過程中出現(xiàn)松動情況的表土層進行加固。在這里我們需要認識到，單點夯擊數(shù)以及夯擊編數(shù)兩者具有較強的相關(guān)性，對于透水性差、含水量高以及土體顆粒較細的土層來說，在每遍夯擊時需要適當?shù)臏p少夯擊數(shù)、而可以增加遍數(shù)，以此獲得更好的處理效果。

3.2強夯施工

3.2.1施工機具

機具方面，要以鋼板作為夯錘的外殼，在對內(nèi)部鋼筋骨架進行焊接之后進行混凝土混凝土材料的澆灌，或者使用鑄鋼或者鋼板形成組合式夯錘進行施工。對于圓形夯錘來說，其在施工中具有著定位簡單、重合性好以及不易旋轉(zhuǎn)等特征，所具有的施工效果較小，目前在強夯施工得到了較為廣泛的應(yīng)用。而在起重機械方面，履帶式起重機是非常好的一個選擇，具有著行走方便、重心低以及穩(wěn)定性好的優(yōu)點。如果目標工程的工程量較小，可以通過簡單三腳架的搭設(shè)對其進行起吊。當直接通過鋼絲繩的方式對夯錘進行懸吊時，起重能力需要為錘重的3倍以上；而如果以自動脫鉤裝置進行懸吊，其需要保證其起重能力為錘重的1.5倍以上。

3.2.2施工要點

在具體施工之前，首先要做好目標場地的平整，這是非常重要的一步，在使用推土機設(shè)備對場地進行兩次預(yù)壓后，在場地周圍做好排水溝的設(shè)置。如果目標區(qū)域地下水位較高，則需要首先在其表面鋪設(shè)厚度在0.5至2m間的砂石或者中粗砂墊層，通過該砂層的設(shè)置更好的對強夯過程中產(chǎn)生的孔隙水壓進行消散，且能夠避免設(shè)備在應(yīng)用中出現(xiàn)下陷情況。在施工中，土體天然含水量需要低于塑限含水量的2%左右。如果目標土體含水量在10%以下，則需要對（下轉(zhuǎn)192） （上接150）其適當?shù)脑鰸?，而當其含水量較高時，則需要通過晾干等措施的應(yīng)用對其含水量進行降低。

3.3質(zhì)量控制

在施工過程中，需要做好施工全程情況、數(shù)據(jù)的監(jiān)測以及記錄工作。這是確保施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。主要內(nèi)容有夯錘落距、錘重、夯坑位置以及放線情況等。同時，也需要做好對不同夯點的夯沉量以及次數(shù)檢查，并做好相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄。這是做好施工檢測的基礎(chǔ)，在夯擊施工完成之后，每隔8d左右，則需要對施工目標進行檢查，并做好土樣抽樣，將其帶回室內(nèi)進行檢查，看土體的壓縮系數(shù)、沉陷系數(shù)以及干密度等是否能夠滿足施工要求。在強夯工作完成后，隨著間歇時間的增加，土地的強度也會隨之增加，對此，在對目標土體進行檢測時，最好能夠在強夯工作完成30d以后進行，并以靜荷載試驗方式的應(yīng)用對承載力進行測定。

3.4做好控制的反饋工作

我們說質(zhì)量控制工作做完后，并不等于說強夯技術(shù)在濕陷性黃土地基中的得到了充分的應(yīng)用。后續(xù)的監(jiān)督，反饋，分析，溝通，升華是十分必要的。通過反饋與分析可以找出工作的不足與差錯，這是提高工作水平與質(zhì)量的前提；通過必要的溝通與協(xié)調(diào)可以對上述工作的不足之處進行有效的補救；對上述問題的綜合思考有利于強夯技術(shù)的提高與升華，最終促進建筑施工企業(yè)的整體能力的提高，所以做好質(zhì)量反饋工作不能忽視。

4、結(jié)束語

可以說，濕陷性黃土地基是我們在建筑施工中經(jīng)常遇到的土體類型。在上文中，我們對強夯法濕陷性黃土地基處理技術(shù)進行了一定的研究，在實際施工中能夠充分聯(lián)系實際，以便該技術(shù)的良好應(yīng)用，更好的提升濕陷性黃土地基的處理效果，進而推動建筑業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

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