對強夯法處理濕陷性黃土地基的探討

高濤　李學平

【摘要】本文結合工程實例，對強夯法在濕陷性黃土地基中的應用進行了分析，簡要闡述了強夯法在處理濕陷性黃土地基施工過程中涉及的各項設計參數(shù)、施工工藝流程以及施工技術要點，以期為同類工程項目提供有益參考。

【關鍵詞】強夯法；濕陷性黃土；地基處理

濕陷性黃土是指在上覆土層自重應力作用下，或者在自重應力和附加應力共同作用下，因浸水后土的結構破壞而發(fā)生顯著附加變形的土稱為濕陷性土，屬于特殊土。有些雜填土也具有濕陷性。廣泛分布于我國東北、西北、華中和華東部分地區(qū)的黃土多具濕陷性。濕陷性黃土是一種特殊性質的土，其土質較均勻、結構疏松、孔隙發(fā)育。在未受水浸濕時，一般強度較高，壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕，土結構會迅速破壞，產生較大附加下沉，強度迅速降低。故在濕陷性黃土場地上進行建設，應根據(jù)建筑（構）筑物的重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對不均勻沉降限制的嚴格程度，采取有效措施進行濕陷性黃土地基處理，消除其濕陷性，提升地基承載力，保證工程的安全與穩(wěn)定。實踐證明，采用強夯法進行濕陷性黃土地基處理具有效果明顯、效率高等特點。

1、工程概述

本文工程位于《中國濕陷性黃土工程地質分區(qū)略圖》關中地區(qū)，主要涉及某天然氣場站工程地基處理，其濕陷性黃土主要集中在工藝裝置區(qū)、綜合辦公樓等處，該區(qū)域地表以下10m范圍深度的濕陷性最大，可達到0.21m左右，黃土層的厚大在9.8m～24.9m范圍內，黃土的濕陷性隨其深度的變化存在一定的規(guī)律性[1]。依據(jù)施工現(xiàn)場土質勘察結果的分析，結合同等條件下的建筑工程項目實踐經驗，在該工程地基處理中，需應用強夯法、灰土擠密樁法等地基施工處理技術進行具體操作?；诖?，本文就強夯法的實踐應用進行了具體分析。

2、強夯法設計的各項參數(shù)指標

根據(jù)強夯法（動力固結法）本質特性與工程實際情況，需對強夯法施工設備、處理

范圍、夯擊間隔等進行綜合考慮與設計。

2.1強夯法施工設備的選用

結合強夯法應用屬性，所選擇的夯錘其平面結構需為圓形，由鑄鋼鍛制而成。其中10噸重的夯錘應具備一定量的排氣孔，強夯夯擊能需達到1200kN·m，并借助適宜的起重機等機械設備完成工藝操作的基本需求[2]。

2.2強夯法處理范圍

根據(jù)該段地基土的物理性質可知，要想滿足建筑工程建設需求，地基承載

力需達到180kpa以上。施工操作過程中的試夯場地大致在60m×40m左右。

2.3夯擊間隔

通過研究與分析，結合文獻資料中的相關經驗公式，即H=a （其中H代表加固深度，單位為m；W代表夯錘重量；h代表夯錘下落的距離；a代表黃土的濕陷系數(shù)）。為保證施工的安全性與穩(wěn)定性，通常情況下，h取15m進行參數(shù)的具體計算。

為避免相鄰夯點之前的相互影響，本文采用梅花樁的布局進行夯擊點的科學布設，夯擊點之間的間距約為夯錘直徑的1.65倍左右。本文取值為4米，即行距4米、排距4米。與此同時，每點的夯擊遍數(shù)在三遍左右，每遍的點夯數(shù)保持在六下以上，在此過程中應做到“隔點不隔行”。此外，進行滿夯操作時，需進行低能量的夯擊操作[3]。

3、強夯法地基處理施工工藝

3.1做好施工準備工作

在應用強夯法進行施工前，需做好施工準備工作。首先，需對施工現(xiàn)場進行清理與平整操作，清除施工現(xiàn)場存在的雜物與垃圾；其次，對施工機械設備、原材料進行檢查，保證設備選用的合理性與準確性；此外，根據(jù)施工設計方案、各項設計參數(shù)以及施工圖紙，用石灰粉標記夯點位置，并對場地高程、夯前錘頂高程進行準確測量，起重機就位。

3.2第一遍點夯施工操作

進行夯位放樣操作，在明確夯擊范圍的前提下，根據(jù)夯擊點地面高程、夯前錘頂高程測量結果，標定落距。并借助起重機將夯錘起吊至預設的標準高度，當脫鉤器打開夯錘后，使其進行自由下落，放下吊鉤并測量錘頂高程。在此過程中，當出現(xiàn)夯錘歪斜問題時，需根據(jù)具體原因，進行及時處理，保證施工質量。

當完成上述操作后，需根據(jù)設計與施工要求，進行重復操作，以完成夯點夯擊的第一遍施工操作。

3.3第二遍點夯施工操作

待完成第一遍點夯施工操作后，需利用推土機進行夯坑平整處理，并進行夯坑測量操作，依據(jù)施工標準，在規(guī)定的時間間隔后，依據(jù)上述施工流程，完成第二遍、第三遍點夯施工。待完成所有夯擊遍數(shù)施工后，需用1000kN·m的低能級進行滿夯施工。

3.4施工檢測與驗收

在施工后期，需采用“灌砂法”等方法對強夯法處理濕陷性黃土地基進行壓實度檢測，用以保證施工質量，待符合施工質量標準后，進行后續(xù)工藝的實踐操作。

4、強夯法施工技術要點

在應用強夯法進行濕陷性黃土地基處理時，需嚴格遵循一定的施工技術要點要求，用以保證施工的順利進行。

第一，在應用強夯法進行施工時，其施工地點應遠離居民居住區(qū)，盡可能避免工程施工對居民生活造成影響。

第二，需根據(jù)建筑工程實際情況，依據(jù)施工單位工程建設規(guī)劃，對施工區(qū)域進行合理分配，采用分區(qū)施工的方式進行強夯施工，在保證施工質量的同時，提升施工效率，避免偷錘、漏錘現(xiàn)象的產生，提高工程建設經濟效益。

第三，根據(jù)建筑工程地理情況、自然條件，制定施工應急預防方案。例如，在多雨季節(jié)進行施工時，應在施工現(xiàn)場設置排水溝，避免雨水對夯坑與地基產生不利影響。

第四，加強強夯施工管理與監(jiān)督力度，通過配置專業(yè)技術指導與監(jiān)管人員進行施工全過程管控。并根據(jù)施工實踐操作情況進行準確記錄。此外，根據(jù)實際需求以及存在的問題，進行工程施工調整，保證強夯法應用價值的最大化發(fā)揮。當施工完成后，需采用科學方法進行工程驗收與質量評估，實現(xiàn)地基承載力、強度的有效提升。

總而言之，在濕陷性黃土地基施工中應用強夯法進行地基處理，可有效改善黃土的濕陷性，提升地基整體承載力，確保整體工程項目地基強度滿足要求，在保證工程穩(wěn)定性與安全性的同時，也可延長地基使用壽命。

參考文獻：

[1]郭建博.對強夯技術在濕陷性黃土地基處理中的應用探討[J].中國建材科技，2016，01：30-31.

[2]李文濤.強夯法在濕陷性黃土地基中的試驗探討[J].陜西水利，2016，02：109-111.

[3]牛文麗.強夯法在濕陷性黃土地基處理中的應用[J].山西建筑，2015，03：82-84.

作者簡介：

高濤，1981.11-，男，漢族，陜西西安人，現(xiàn)就職于陜西省天然氣股份有限公司。

李學平，1980.4-，男，漢族，陜西西安人，現(xiàn)就職于陜西省天然氣股份有限公司。