強(qiáng)夯法在建筑工程地基處理中的應(yīng)用

胡敏歆

摘 要：強(qiáng)夯法是地基處理常用的一種方法，其施工工藝簡單，適用性強(qiáng)，因此在建筑工程中被廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合工程實(shí)際，具體探討強(qiáng)夯法在地基處理中的應(yīng)用，并闡述遇到的問題，提出解決對策，以期能為相關(guān)工作人員利用強(qiáng)夯法提供借鑒。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法;建筑工程;地基處理

中圖分類號：TU472.31文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2018）26-0099-02

強(qiáng)夯法的施工工藝簡單，速度較快，適用性強(qiáng)，可提升3倍的地基強(qiáng)度，使土粒緊密地結(jié)合在一起，進(jìn)而提升建筑物的荷載能力，抵抗外界自然災(zāi)害對建筑物的影響。尤其是當(dāng)前高層建筑類型增多，強(qiáng)夯法能大大提升建筑物的安全，符合現(xiàn)代文明施工的基本要求。

1 強(qiáng)夯法綜述

強(qiáng)夯法即動力固結(jié)、動力壓實(shí)法，將重錘反復(fù)自由落下，對地基形成沖擊和振動的力，以提升地基強(qiáng)度，降低土地壓縮性，改善土壤的液化條件，消除濕陷性黃土的濕陷性，提升土層均勻程度，減少不均勻沉降現(xiàn)象的產(chǎn)生。強(qiáng)夯法來源于古老的夯實(shí)方法，是在重錘夯實(shí)法的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展起來的新型技術(shù)。強(qiáng)夯技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用始于粗粒土，隨后在低飽和度的細(xì)粒土中得到一定應(yīng)用。截至目前，強(qiáng)夯技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種砂性土、人工填土、低飽和度粉土等，特別是對一些難以加固的大塊碎石、建筑生活垃圾等雜填土的加固具有較高的利用效果。眾多實(shí)踐表明，上述特殊類土壤的加固處理，強(qiáng)夯法是最佳選擇[1]。

強(qiáng)夯法具有諸多優(yōu)點(diǎn)，包括：能適用于各種類型的土層，應(yīng)用范圍較廣泛;加固效果明顯，且加固深度符合標(biāo)準(zhǔn);施工工具簡單，節(jié)省材料與工程造價，使用周期較短。

強(qiáng)夯法的主要步驟為：①清理并整平施工場地;②標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，測量場地高程;③夯機(jī)就位，起吊吊鉤至設(shè)計(jì)落距高度，將吊鉤牽引鋼絲繩固定，鎖定落距;④將夯錘平穩(wěn)提起置于夯點(diǎn)位置，測量夯前錘頂高程;⑤起吊夯錘至預(yù)定高度，夯錘自動脫鉤下落夯擊夯點(diǎn);⑥測量錘頂高程，記錄夯坑下沉量;⑦重復(fù)步驟⑤和⑥，按設(shè)計(jì)的夯擊數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個夯點(diǎn)的夯擊;⑧夯錘移位到下一個夯點(diǎn)，重復(fù)步驟②和⑤，完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊;⑨用推土機(jī)將夯坑填平或推平，用方格網(wǎng)測量場地高程，計(jì)算本遍場地夯沉量;⑩在規(guī)定的間歇時間后，按以上步驟完成全部夯擊遍數(shù);滿足間歇時間后，進(jìn)行滿夯施工。

2 工程概況

2.1 工程內(nèi)容介紹

某建筑施工基地原址是水塘，地勢傾斜，在對其進(jìn)行挖高填低處理后，地勢基本處于平坦。但在建筑施工地的周圍形成了大范圍的填土，且建筑穩(wěn)固性難以得到保障，故采用強(qiáng)夯法對地基進(jìn)行加固處理，以確保建筑工程穩(wěn)定性與安全性符合當(dāng)前社會對建筑物的基本要求。

2.2 施工前期的準(zhǔn)備工作

建筑工程地基夯實(shí)需要進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作，這樣才能保證后續(xù)施工作業(yè)在把控范圍內(nèi)，確保施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。前期準(zhǔn)備工作包括地形地質(zhì)勘查、重型機(jī)器設(shè)備等的準(zhǔn)備、夯實(shí)工藝的確定等。

首先，對建筑工程施工現(xiàn)場的地形進(jìn)行勘查，預(yù)測其未來發(fā)展?fàn)顟B(tài)。其次，根據(jù)勘查結(jié)果合理選擇強(qiáng)夯機(jī)、起重機(jī)及其他大型施工設(shè)備。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，根據(jù)強(qiáng)夯工藝來選擇最佳的施工方案。在進(jìn)行施工時，要嚴(yán)格按照施工方案開展活動，進(jìn)而從根本上確保夯實(shí)牢固[2]。

施工現(xiàn)場的勘查是前期準(zhǔn)備工作的重點(diǎn)，勘探人員要利用專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行鉆探，并進(jìn)行原位測試，組織土木試驗(yàn)，分析施工現(xiàn)場的填土面積、成分、地下水位和未來地質(zhì)的變化等。經(jīng)過勘查發(fā)現(xiàn)，該建筑工程的回填區(qū)水分含量較高，且由于原址為水塘，因此土層較為濕潤。該區(qū)域土壤的主要成分為粉土、粉質(zhì)黏土、粗砂，且包括大量砂礫與少量卵石。根據(jù)勘查結(jié)果，繼續(xù)開展試夯工作。

試夯能為強(qiáng)夯工作奠定基礎(chǔ)。根據(jù)勘探人員對地質(zhì)的考察結(jié)果，對回填區(qū)域進(jìn)行試驗(yàn)作業(yè)，進(jìn)而獲取實(shí)際的夯實(shí)距離及錘重等信息。本次試驗(yàn)場地為回填區(qū)南北兩側(cè)，設(shè)計(jì)填土的厚度為9m。準(zhǔn)備強(qiáng)夯設(shè)備，將其擊能設(shè)計(jì)在3 000kN/m2。試驗(yàn)時間為30d。試驗(yàn)后，根據(jù)國家規(guī)定的有關(guān)條款對地基進(jìn)行檢測，檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果。本次試驗(yàn)的沉量為2m，有效加固深度5m，夯擊次數(shù)7～8擊，夯距5m。在相同面積進(jìn)行第二次試驗(yàn)，結(jié)束后與第一次試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)5.5m以內(nèi)土層結(jié)構(gòu)基本達(dá)到要求，由此可以判斷有效加固深度為5.3～5.9m，但底部仍舊有2.4～3m的土層結(jié)構(gòu)未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在兩次試驗(yàn)結(jié)束后，最終確定對厚度大于4m的土層應(yīng)分成兩步進(jìn)行夯實(shí)工作。

2.3 實(shí)際夯實(shí)工作

通過試夯得出：土層若大于4m，將得不到有效的夯實(shí)處理。因此，對于大于4m的土層，需要進(jìn)行兩次夯實(shí)處理，但兩次強(qiáng)夯擊能值應(yīng)控制合理范圍內(nèi)，這樣才能滿足回填土的實(shí)際需求。本工程第一次夯擊能為4 000kN/m2，第二次夯擊能為1 500kN/m2。兩次夯距均設(shè)定為5m。在正式開展強(qiáng)夯工作后，每一次的夯實(shí)都應(yīng)按照施工方案嚴(yán)格進(jìn)行。通常，會將兩次的夯擊點(diǎn)穿插進(jìn)行，以確保夯擊時所傳遞的能效均衡。在整個夯擊工作進(jìn)行中，都應(yīng)以降低夯錘質(zhì)量、縮短落錘距離的方式，盡可能發(fā)揮夯擊的有效性，提升土層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

由于回填土層的水分含量較高，在夯擊時又常遇到降雨天氣，場區(qū)內(nèi)出現(xiàn)大量積水。因此，為疏通排水，在場區(qū)內(nèi)設(shè)置了30m×30m的集水井，并利用鋼筋籠包過濾網(wǎng)，填滿碎石，利用水泵抽水，通過消防水帶將水引向周圍水溝。

3 施工注意事項(xiàng)

強(qiáng)夯法在施工過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

第一，應(yīng)將夯實(shí)的遍數(shù)控制在合理范圍內(nèi)，增強(qiáng)夯實(shí)的有效性。通常，應(yīng)根據(jù)施工場地的土壤性質(zhì)、土層特點(diǎn)、土壤質(zhì)地等確定夯實(shí)遍數(shù)。將夯實(shí)遍數(shù)控制在合理范圍內(nèi)，通常為2～3次，最后一次以低能滿夯的方式進(jìn)行。同時，夯實(shí)遍數(shù)的確定與回填土層的結(jié)構(gòu)存在關(guān)聯(lián)，土層不同，夯實(shí)次數(shù)也存在相應(yīng)變化。若回填區(qū)域的土層結(jié)構(gòu)為粗顆粒土，滲透性較強(qiáng)，則應(yīng)適當(dāng)減少夯實(shí)次數(shù)。若回填區(qū)域的土層中細(xì)顆粒較多，滲透性差，則應(yīng)適當(dāng)增加夯實(shí)次數(shù)。

第二，合理控制夯實(shí)的夯擊能，并將夯擊次數(shù)控制在合理范圍內(nèi)。并不是夯擊次數(shù)越多，夯實(shí)效果越強(qiáng)。應(yīng)根據(jù)施工場地的實(shí)際情況，來確定夯擊次數(shù)及夯擊能，尤其應(yīng)將土壤的性質(zhì)考慮其中。通常而言，夯擊的遍數(shù)都會控制在2～3遍，每一次夯擊數(shù)應(yīng)滿足最后兩擊的平均夯沉量要求。單擊擊能小于4 000kN/m2，夯沉量小于50mm;單擊擊能為4 000～6 000kN/m2時，夯擊沉量小于100mm。合理控制夯擊及夯擊次數(shù)，能有效保證建筑地基的穩(wěn)固性，并確保回填區(qū)域的穩(wěn)定性符合標(biāo)準(zhǔn)。

第三，強(qiáng)夯工作是建筑工程后續(xù)施工的保障，也是建筑穩(wěn)定性與安全性符合社會標(biāo)準(zhǔn)的基本保障，因此應(yīng)強(qiáng)化監(jiān)控工作，控制質(zhì)量。在夯實(shí)工作施工期間與施工結(jié)束后，都應(yīng)對其進(jìn)行監(jiān)查與驗(yàn)收，尤其在竣工驗(yàn)收階段，應(yīng)強(qiáng)化監(jiān)理力度，確保建筑物地基的夯實(shí)工作結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)。

第四，監(jiān)測工作人員也要將施工人員的安全納入監(jiān)察范圍內(nèi)。強(qiáng)夯作業(yè)的施工危險系數(shù)較高，因此應(yīng)定期或不定期檢查施工人員的作業(yè)是否符合規(guī)定，并確保施工人員日常安全護(hù)具無損壞，合理佩戴。

4 結(jié)論

在未來的發(fā)展中，強(qiáng)夯法應(yīng)不斷提升技術(shù)的時效性，以滿足快速發(fā)展的社會需求，并在不斷實(shí)踐中避免錯誤的產(chǎn)生，推陳出新，提高建筑的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘曉.強(qiáng)夯法在新疆干旱地區(qū)濕陷性黃土基礎(chǔ)處理中的運(yùn)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（13）：114-115.

[2]保國平.淺談強(qiáng)夯法在水利工程濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用[J].中國水運(yùn)（下半月），2017（3）：196-197.