談強(qiáng)夯置換法在軟土地基處理中的應(yīng)用

閆 建 光

(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司，山西 太原 030009)

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談強(qiáng)夯置換法在軟土地基處理中的應(yīng)用

閆 建 光

(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司，山西 太原 030009)

介紹了強(qiáng)夯置換法的技術(shù)原理，并分析了其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，從整平與放線、確定施工參數(shù)、選擇適當(dāng)填料、保證質(zhì)量與安全四方面，闡述了其具體的技術(shù)應(yīng)用，有助于提升地基處理的時(shí)效性，及降低過(guò)高的處理成本。

強(qiáng)夯置換法，軟土地基，土石方量，安全隱患

0 引言

近些年來(lái)，各地建設(shè)工程的整體規(guī)模都在迅速擴(kuò)大。在建筑工程的建設(shè)與施工中，處理軟土地基應(yīng)當(dāng)構(gòu)成其中的核心與關(guān)鍵。這是由于，建筑地基是否具有足夠的堅(jiān)固性以及穩(wěn)定性，直接決定著整個(gè)建筑物本身的性能。與其他類型的地基相比而言，軟土地基表現(xiàn)為更高的含水量以及更小的承載力，對(duì)此尤其有必要因地制宜選擇適當(dāng)?shù)奶幚泶胧1]。從現(xiàn)狀來(lái)看，用來(lái)處理軟土地基的措施和手段可以分成很多類型，其中強(qiáng)夯置換法得到了廣泛的應(yīng)用。由此可見，強(qiáng)夯置換法具備獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其工藝不僅有助于加快整體施工進(jìn)度，同時(shí)也提升了軟土地基本身的承載性能。因此，目前很多企業(yè)都已經(jīng)意識(shí)到了處理軟土地基運(yùn)用強(qiáng)夯置換的價(jià)值和意義，在此基礎(chǔ)上也開始嘗試著運(yùn)用適合當(dāng)?shù)赝临|(zhì)的處理技術(shù)。

1 基本的技術(shù)原理

從本質(zhì)上講，強(qiáng)夯置換法來(lái)源于重錘夯實(shí)，在此前提下運(yùn)用特定的方式來(lái)加固地基。通過(guò)運(yùn)用強(qiáng)夯置換法可以提升重錘，確保將其提升至特定的位置然后再次下放重錘。在這之后，借助重錘本身的敲擊力就可以夯實(shí)碎石墊層與軟土層。由此可見，強(qiáng)夯置換法可以在軟土層中擠入碎石墊層，確保占據(jù)特定的軟土層，從而運(yùn)用軟土置換的措施來(lái)達(dá)到施工目標(biāo)。運(yùn)用強(qiáng)夯置換法來(lái)處理軟弱地基，這種措施有助于消除過(guò)高的地基壓縮性，對(duì)于地基本身的受力特征也進(jìn)行了全面改善?，F(xiàn)階段的實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)：強(qiáng)夯置換法運(yùn)用于地基處理以及地基加固的措施具有較強(qiáng)的適用性，因此值得推廣運(yùn)用[2]。

與其他的地基處理措施相比而言，強(qiáng)夯置換法表現(xiàn)為更好的實(shí)效性。這是由于，強(qiáng)夯置換法借助了塊石孔隙的作用，在此基礎(chǔ)上迅速排除孔隙水。因此，強(qiáng)夯置換法對(duì)于排水固結(jié)消耗的施工時(shí)間可以進(jìn)行有效縮短，與此同時(shí)也消除了較高的土層壓縮性，對(duì)于抗液化的特征也能予以改進(jìn)。因此可以得知，強(qiáng)夯置換法尤其適合運(yùn)用于濕陷性土質(zhì)，用此工藝處理濕陷性的軟土層可以良好的解決地基問題。

2 強(qiáng)夯置換法的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

1)傳統(tǒng)的施工措施。

經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的演變，現(xiàn)階段運(yùn)用于處理軟土地基的相關(guān)技術(shù)措施可以劃分為很多類型，其中的典型為排水固結(jié)法、換填法、水泥碎石樁以及強(qiáng)夯置換法等。

具體來(lái)講，如果選擇了換填法那么通常會(huì)消耗較多的土石方量，這種操作流程表現(xiàn)為較長(zhǎng)的工期與較高的施工建設(shè)成本，與此同時(shí)也很可能消耗了較大比例的人力與經(jīng)費(fèi)。排水固結(jié)法設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)易的施工流程，同時(shí)也有助于減少整體的成本；然而與此同時(shí)，此類施工方式消耗了較長(zhǎng)工期，最長(zhǎng)工期可達(dá)4個(gè)月，因此影響到了整個(gè)的項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度[3]。此外，水泥碎石樁在現(xiàn)階段的地基處理中已經(jīng)較為成熟，然而并不適合運(yùn)用于12 m或者更厚的軟土層處理。由此可見，針對(duì)軟土處理亟待探求新型的技術(shù)措施，以此來(lái)改進(jìn)地基處理的模式。

2)強(qiáng)夯置換法的特性及優(yōu)勢(shì)。

強(qiáng)夯置換法建立于強(qiáng)夯法的基礎(chǔ)上。在傳統(tǒng)模式中，強(qiáng)夯法只能用來(lái)處理碎石土以及砂土的地基，適用范圍通常包括了素填土與雜填土、濕陷性的黃土、飽和度較低的粘性土或者粉土、碎石土等地基類型。然而一旦遇到粘性的高飽和地基土，那么受到孔隙水較大壓力的影響，傳統(tǒng)強(qiáng)夯法就不再能夠適用。與之相比，強(qiáng)夯置換法更能適用于飽和度非常高的淤泥地基土，因此表現(xiàn)為更強(qiáng)的適用性特征。

與傳統(tǒng)施工模式相比，強(qiáng)夯置換法具備獨(dú)特的地基處理優(yōu)勢(shì)，有助于獲得更好的處理實(shí)效。具體來(lái)講，運(yùn)用強(qiáng)夯置換法通?？梢垣@得承載性更好的軟土地基，造價(jià)相對(duì)較低并且有利于保障質(zhì)量。某些情況下，如果涉及到厚度較大的淤泥土質(zhì)，那么借助強(qiáng)夯置換的措施還能防控淤泥沉降的不良現(xiàn)象，對(duì)此有必要全面加以利用[4]。在強(qiáng)夯置換的模式下，現(xiàn)場(chǎng)堆積的廢棄砂石量就會(huì)變得更少，同時(shí)也獲得了更顯著的土石加固效果。然而具體在施工中，作為施工人員還需密切關(guān)注強(qiáng)夯置換過(guò)程中的振動(dòng)與噪聲，最好不要選擇密集度較高的居民區(qū)來(lái)完成施工。

3 具體的技術(shù)應(yīng)用

在開展施工之前，施工方有必要做好全方位的場(chǎng)地勘查，密切結(jié)合圖紙以便于選擇適當(dāng)?shù)氖┕さ囟?。在此過(guò)程中，對(duì)于施工圖應(yīng)當(dāng)予以全面熟悉，在此前提下擬定施工方案，同時(shí)也不能忽視安全交底。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)殘留的表層土應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面清除，然后選擇透水性較好的材料用來(lái)處理地基。具體而言，處理軟土地基用到的強(qiáng)夯置換法應(yīng)當(dāng)涉及到如下要點(diǎn)。

3.1 整平與放線

在施工的前期，關(guān)鍵應(yīng)當(dāng)在于鋪填墊層以及整平施工現(xiàn)場(chǎng)。通常來(lái)講，針對(duì)路基施工可以選擇透水性很好的碎石或是砂礫材料，對(duì)于墊層進(jìn)行鋪筑處理，然后借助平地機(jī)與推土機(jī)等大型設(shè)備來(lái)整平填料。在定位放線的操作中，應(yīng)當(dāng)借助全站儀來(lái)完成邊線與中線的設(shè)計(jì)。對(duì)于夯實(shí)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)予以慎重選擇，最好保持在6 m的縱向與橫向間隔。在標(biāo)注了主要夯實(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，再去標(biāo)注副夯實(shí)點(diǎn)，對(duì)此可以借助白灰來(lái)完成標(biāo)注處理，以此來(lái)突顯夯實(shí)點(diǎn)的具體位置。

3.2 確定相關(guān)的施工參數(shù)

不同類型的施工場(chǎng)地需要不同的夯實(shí)能量，對(duì)此應(yīng)當(dāng)選擇適合用于夯實(shí)操作的敲擊錘，同時(shí)也要選擇適當(dāng)?shù)穆溴N距離。具體在確定落距時(shí)，應(yīng)當(dāng)借助鋼絲繩來(lái)實(shí)現(xiàn)全面的控制，確保把各個(gè)夯實(shí)點(diǎn)都標(biāo)注于鋼絲繩上。一般來(lái)講，對(duì)于夯實(shí)點(diǎn)最好限制于30 m或者更小的偏差距離。強(qiáng)夯置換操作不能夠缺少最基本的夯實(shí)點(diǎn)布置，通常可以布置為梅花形的現(xiàn)場(chǎng)夯實(shí)點(diǎn)。在初次的夯實(shí)操作中，夯實(shí)點(diǎn)的距離至少應(yīng)當(dāng)?shù)扔?倍左右的錘頭直徑。首先應(yīng)當(dāng)整平施工場(chǎng)地，經(jīng)過(guò)測(cè)量得到各個(gè)夯實(shí)點(diǎn)的標(biāo)高。在整平現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)上，對(duì)于標(biāo)高位置還要進(jìn)行精確的標(biāo)注。

3.3 選擇適當(dāng)?shù)奶盍?/p>

強(qiáng)夯置換法需要適當(dāng)?shù)奶盍献鳛楸ＷC，對(duì)于填料的具體類型應(yīng)當(dāng)予以慎重選擇。具體來(lái)講，如果選擇了整體置換的操作流程，那么與之相應(yīng)的填料應(yīng)當(dāng)保持良好的級(jí)配，同時(shí)應(yīng)當(dāng)限制于1 m的最大粒徑。填料本身應(yīng)當(dāng)具備很好的抗剪強(qiáng)度與很高的密實(shí)度，確保不會(huì)透過(guò)淤泥。如果運(yùn)用了0.3 m粒徑的填料，那么對(duì)于此類填料最好限制于30%的比例。此外，在置換施工的過(guò)程中還需要加入特定比例的石渣、碎石或者塊石作為粗顆粒填料。在必要的時(shí)候，經(jīng)處理后的建筑垃圾也可以作為此類填料。

3.4 保證質(zhì)量與安全

在強(qiáng)夯置換的操作現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常會(huì)涉及到較高的安全風(fēng)險(xiǎn)，與之相應(yīng)的安全隱患也表現(xiàn)為很多類型。由此可見，開展強(qiáng)夯置換法的基本前提就在于密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)安全。具體的措施為：運(yùn)用特定的防震措施來(lái)保護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)，必要時(shí)可以布置防震溝，這種做法也可以避免周邊的農(nóng)田遭受破壞。為了確保地基建筑物的質(zhì)量，每隔特定的時(shí)間段就要核驗(yàn)加固后的地基，針對(duì)地基的變形模量與地基承載力都要進(jìn)行全面查看。為了保證最基本的地基質(zhì)量，施工人員需要借助動(dòng)力觸探的方式來(lái)完成現(xiàn)場(chǎng)查看，或者運(yùn)用雷達(dá)探測(cè)的方式。

4 結(jié)語(yǔ)

從地基施工的角度來(lái)講，軟土地基構(gòu)成了其中很重要的地基類型，這類地基具備相對(duì)較差的承載特征，對(duì)此應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎予以處理。施工實(shí)踐已經(jīng)表明：強(qiáng)夯置換法相比而言更適合用來(lái)處理軟土層，這是由于強(qiáng)夯置換的操作流程相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)也表現(xiàn)為更顯著的經(jīng)濟(jì)效益，有利于縮短施工時(shí)限。目前的狀態(tài)下，軟土地基處理涉及到的強(qiáng)夯置換法仍處在改進(jìn)中，對(duì)此有必要加以完善。作為施工人員在加強(qiáng)學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，提升自身的技術(shù)素養(yǎng)的同時(shí)，必須通過(guò)實(shí)際運(yùn)用強(qiáng)夯置換法的措施來(lái)確保施工實(shí)效，消除施工流程中的安全隱患。

[1] 李德勝.強(qiáng)夯置換法在高速公路軟土地基處理中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2014(4):78-80.

[2] 李永江.強(qiáng)夯法在公路軟土地基處理中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸,2012(4):53-54.

[3] 鄭開涌,樂一軍.強(qiáng)夯置換法在軟土地基處理中的應(yīng)用[J].西部交通科技,2017(1):25-27.

[4] 朱曉川.強(qiáng)夯置換法處理散貨堆場(chǎng)飽和軟土地基的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].中國(guó)水運(yùn)(下半月),2015(11):293-295.

Discussion on the application of dynamic consolidation replacement method in soft soil foundation treatment

Yan Jianguang

(Shanxi Mechanization Construction Group Limited Company, Taiyuan 030009, China)

This paper introduced the technical principle of dynamic replacement method, and analyzed its unique advantages, from the leveling and put off, construction parameters determination, selecting appropriate packing, ensuring the quality and safety four aspects, elaborated its specific technology application, helpful to improve the effectiveness of foundation treatment, and reduced the higher treatment cost.

dynamic consolidation replacement method, soft soil foundation, earthwork, potential safety hazard

1009-6825(2017)16-0079-02

2017-03-15

閆建光(1971- )，男，工程師

TU472.31

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