強(qiáng)夯技術(shù)在濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用

袁 強(qiáng)

（中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司，陜西 西安 710000）

由于地基工程在施工時(shí)遇到的地質(zhì)條件往往比較復(fù)雜，因此在對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)需要根據(jù)具體的地質(zhì)特點(diǎn)采取相應(yīng)的加固技術(shù)來(lái)改善地基的承載能力，提高工程建設(shè)的整體施工安全和質(zhì)量。而濕陷性黃土地基是在施工過(guò)程中常見的一種軟弱地基，其比較容易在濕度以及氣候等因素的影響下出現(xiàn)變形等情況，威脅到工程的穩(wěn)固性和安全性。施工單位必須充分了解地基中濕陷性黃土的特性，并合理運(yùn)用強(qiáng)夯等施工技術(shù)對(duì)地基進(jìn)行有效的處理加固。本文將以某道路工程為例，來(lái)分析強(qiáng)夯技術(shù)在濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用。該道路工程的施工區(qū)域內(nèi)濕陷性黃土存在，且厚度較后，經(jīng)評(píng)估該地基的濕陷等級(jí)達(dá)到了3～4級(jí)，自重濕陷性比較嚴(yán)重，會(huì)影響該道路工程的施工質(zhì)量。通過(guò)對(duì)各種因素的綜合評(píng)價(jià)后，施工單位確定采用強(qiáng)夯技術(shù)來(lái)對(duì)該地基進(jìn)行加固處理。

1 工程施工中濕陷性黃土地基特性分析

濕陷性黃土的主要特點(diǎn)是在承壓以及濕度變化等因素的影響下，其土體結(jié)構(gòu)比較容易產(chǎn)生下沉以及形變，對(duì)工程的施工質(zhì)量和安全造成不利的影響。在濕陷性黃土地基中，按照其濕陷系數(shù)的不同，主要分為三大類，既強(qiáng)烈性濕陷、中等以及輕微性的濕陷。而按照下沉反應(yīng)的不同，還可以將濕陷性黃土劃分成自重性以及非自重性這兩類[1]。因此在施工過(guò)程中應(yīng)首先確定濕陷性黃土的具體濕陷系數(shù)以及下沉反應(yīng)類型，然后以此為依據(jù)采取相應(yīng)的技術(shù)措施，才能提高地基加固處理的有效性，保證工程施工的質(zhì)量和安全，而強(qiáng)夯技術(shù)就是一種便捷有效的加固處理技術(shù)。

2 強(qiáng)夯技術(shù)在濕陷性黃土地基處理中的應(yīng)用

2.1 某道路工程概況

某道路工程的地基為濕陷性黃土，其土層分布范圍比較廣，土層厚度在11～36 m范圍內(nèi)，土層中主要為均勻性黃褐色粉土，含水量及密度不大，地基土層有較大的空隙存在，節(jié)理呈垂直發(fā)育。在該工程施工中選擇通過(guò)強(qiáng)夯技術(shù)來(lái)對(duì)地基進(jìn)行加固處理。

2.2 應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行加固處理

2.2.1 根據(jù)濕陷性黃土特點(diǎn)以及施工要求配置施工機(jī)械設(shè)備

應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行加固處理需要根據(jù)施工要求和濕陷性黃土地基的特點(diǎn)來(lái)合理配置施工的機(jī)械設(shè)備。在本道路工程的施工中配置了2臺(tái)32A型的強(qiáng)夯機(jī)和一臺(tái)W1001型強(qiáng)夯機(jī)。同時(shí)還配置了YZ18型和140型壓路機(jī)各一臺(tái)，以及3.5 m3的裝載機(jī)兩臺(tái)和3 m3的挖掘機(jī)一臺(tái)。此外還為本次強(qiáng)夯施工準(zhǔn)備了兩臺(tái)20 t的自卸車和4臺(tái)15 t的自卸車，以保證施工的順利進(jìn)行。

2.2.2 根據(jù)工程要求以及濕陷性黃土特點(diǎn)對(duì)強(qiáng)夯加固的具體深度加以確定

在應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行加固處理時(shí)，合理確定加固深度可以有效提高地基的承載能力。在確定采用強(qiáng)夯技術(shù)進(jìn)行地基處理后，應(yīng)根據(jù)施工要求和相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)定加固處理的有效深度，以保證地基的加固范圍能夠滿足工程施工的需要[2]。在實(shí)際的強(qiáng)夯施工中，夯擊作業(yè)的次數(shù)以及力度都將直接關(guān)系到加固的有效深度，因此施工單位應(yīng)合理確定需要提升強(qiáng)度的土層深度以及消除土層濕陷性的深度，在此基礎(chǔ)上還要對(duì)夯擊作業(yè)的輸出力度進(jìn)行有效的控制，從而減少地基加固施工的成本。

2.2.3 應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)時(shí)夯擊點(diǎn)和間距的設(shè)置要合理

由于濕陷性黃土地基受荷載作用的影響后會(huì)促成擴(kuò)散應(yīng)力的形成，因此要保證地基能夠滿足穩(wěn)定性的要求就要對(duì)強(qiáng)夯施工范圍進(jìn)行合理的確定，以滿足施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，強(qiáng)夯施工范圍應(yīng)比加固深度擴(kuò)大1/2～2/3左右，且該擴(kuò)大范圍應(yīng)不小于3 m[3]。

在夯實(shí)施工中為了防止有漏夯問(wèn)題產(chǎn)生，施工人員在布設(shè)夯擊點(diǎn)時(shí)應(yīng)采用正方形、等邊三角形等方式來(lái)設(shè)置。同時(shí)應(yīng)對(duì)濕陷性黃土層的地質(zhì)特點(diǎn)、施工要求以及土層厚度等因素進(jìn)行綜合考慮，合理設(shè)定夯擊點(diǎn)之間的距離。如果濕陷性黃土地基屬于黏性圖紙，且土層厚度比較大、物化特性較差并含有較高的水分時(shí)，應(yīng)將夯擊點(diǎn)之間的距離釋放加大，以防止由于夯擊點(diǎn)間距較小而在強(qiáng)夯施工過(guò)程中形成硬殼，影響加固處理的有效深度。而如果濕陷性黃土層的含水量不高，透水性比較好且土層厚度比較低時(shí)，可以將夯擊點(diǎn)之間的距離適當(dāng)減少。

2.2.4 對(duì)單個(gè)夯擊點(diǎn)的連續(xù)夯擊次數(shù)要進(jìn)行合理的設(shè)定

在應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行加固施工時(shí)，在單一夯擊點(diǎn)上應(yīng)合理控制連續(xù)夯擊的次數(shù)和力度，避免地基的表層土在強(qiáng)夯過(guò)程中產(chǎn)生夯松等問(wèn)題。而在強(qiáng)夯施工中如果發(fā)現(xiàn)并未有效加深濕陷性黃土地基的壓實(shí)深度時(shí)，則說(shuō)明強(qiáng)夯施工的夯擊次數(shù)未能達(dá)到施工要求，從而影響了強(qiáng)夯施工的夯擊加深效果。因此，施工單位應(yīng)根據(jù)濕陷性黃土

地基的特性，結(jié)合該工程施工的具體要求來(lái)開展夯擊次數(shù)試驗(yàn)，以提高夯擊次數(shù)和力度設(shè)定的有效性和科學(xué)性。在確定單一夯擊點(diǎn)的夯擊次數(shù)時(shí)應(yīng)符合下面幾點(diǎn)要點(diǎn)。首先夯擊施工后的實(shí)際平均沉量應(yīng)控制在50 mm范圍內(nèi)。其次夯擊施工不能造成其周圍土層產(chǎn)生變形等問(wèn)題。最后還應(yīng)對(duì)夯擊深度進(jìn)行合理的設(shè)定，避免夯擊過(guò)深影響施工設(shè)備的起錘操作。在本道路工程的強(qiáng)夯施工中，通過(guò)對(duì)各種因素的綜合分析評(píng)估，最后確定單一夯擊點(diǎn)上可以連續(xù)進(jìn)行6～10次的強(qiáng)夯。

2.2.5 應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)的要點(diǎn)分析

在應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)對(duì)濕陷性黃土地基進(jìn)行施工處理前，應(yīng)首先平整施工現(xiàn)場(chǎng)，施工人員應(yīng)利用推土機(jī)等設(shè)備對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行兩遍預(yù)壓，同時(shí)還要在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置好排水溝等設(shè)施。如果在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地下水存在水位比較高的情況時(shí)，施工人員應(yīng)在施工場(chǎng)地表面事先用砂石以及中粗砂等施工材料進(jìn)行墊層的鋪設(shè)，且應(yīng)將墊層厚度控制在0.5～2 m之間[4]。也可以采取其他的降水措施來(lái)促使地下水降低水位，此后才能進(jìn)行強(qiáng)夯施工。此外，在強(qiáng)夯施工時(shí)應(yīng)注意控制地基土壤的含水量，地基土壤中的含水量應(yīng)控制在比塑限含水量低1%～3%之間為最佳。如果在強(qiáng)夯施工時(shí)發(fā)現(xiàn)地基含水量過(guò)低時(shí)，則還要采取相應(yīng)的增濕措施，以保證其含水量接近含水量的最佳值。如果地基土壤中的含水量在施工過(guò)程中與塑限含水量相比超過(guò)了3%，則應(yīng)及時(shí)采取晾干等技術(shù)措施來(lái)使含水量得到有效的控制。

3 結(jié)語(yǔ)

由于利用強(qiáng)夯技術(shù)對(duì)濕陷性黃土進(jìn)行加固處理，不僅施工操作比較簡(jiǎn)便，而且具有較好的加固效果，同時(shí)其施工成本也相對(duì)比較低，實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值比較高，因此強(qiáng)夯技術(shù)在施工過(guò)程中的應(yīng)用范圍十分廣泛。在本次道路工程的地基處理中也有效地改善了地基持力層的承載能力，說(shuō)明強(qiáng)夯技術(shù)對(duì)于處理濕陷性黃土有明顯的效果。因此施工單位應(yīng)在充分了解濕陷性黃土特性的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確掌握強(qiáng)夯技術(shù)的各項(xiàng)施工要點(diǎn)，根據(jù)施工要求合理確定夯擊的次數(shù)和深度，從而提高工程地基的穩(wěn)固性，為保證工程施工的質(zhì)量和安全奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。