強夯置換法在濕陷性黃土地基處理中的應用分析

楊棟棟

寧夏寶豐能源集團股份有限公司 寧夏 靈武 750409

建筑物的地基質(zhì)量是建筑物穩(wěn)固的基礎保障，地基一般不會產(chǎn)生壓縮變形的情況，大部分的建筑物壓縮變形是由于建筑物自身的負荷過重導致的，但一般都會在合計的允差范圍內(nèi)，對建筑物的正常使用不會產(chǎn)生影響，也不會造成建筑物結構的變形，其安全度可控。濕陷變形多由地基受到大量的水浸濕而產(chǎn)生的，其變形不可控，是突然出現(xiàn)的局部附加變形現(xiàn)象，導致建筑物的不均勻性。因此，擯棄因濕陷性黃土地區(qū)地基處理不當導致的后續(xù)建筑物的不穩(wěn)固現(xiàn)象，是在工程設計和施工過程需要考慮的因素。

1 濕陷性黃土地基及其處理

濕陷性黃土是在我國北方黃土高原地區(qū)較為常見的一種土地，如山西、陜西、寧夏和甘肅等地區(qū)，它屬于非飽和性、欠壓密性的土質(zhì)，土質(zhì)內(nèi)部結構空洞，具大孔和垂直節(jié)理，在自然條件下，其具有較低的壓縮性和較高強度。然而，當其與水混溶時，它會展現(xiàn)出明顯的低強度，且給以其壓力或自重壓力均可引起其發(fā)生較為嚴重的濕陷變形，造成土質(zhì)大量下沉、并且沉降速度快，若其上面有建筑物則會嚴重影響其建筑物的結構形態(tài)與穩(wěn)定性。根據(jù)其引起變形的條件可以將其分為壓縮與濕陷變形兩類。

地基處理是現(xiàn)代工程施工的必備程序，其處理需要通過綜合的考量去選擇合適的處理方式，以確保成本合理，效果明顯。自重濕陷往往與土的自身土質(zhì)相關，如土的飽和度、土層的厚度等，其可發(fā)生變形的范圍會包含所有的濕陷性黃土層，可根據(jù)濕陷變形的程度與低級的厚度確定處理的范圍，處理的寬度綜合考量控制側向變形、擴散附加壓力、防水等各項要求。針對地基的處理方法最常用的包括強夯、灰土置換、樁基礎等。其中，強夯法是針對濕陷性黃土最基礎的一種處理方法，它針對淺基礎工程無須挖方，且建筑物的基礎深埋不超過2米時，僅需將基礎范圍內(nèi)表層土除掉即可強夯后施工。該技術方法的優(yōu)點是成本投入少，勞動力資源需求低，處理效率高，處理用時短，不受氣候條件的影響，對施工場地要求不高，因此被廣泛地應用在施工地基處理過程中。該技術是通過起重機與重錘給地基以強大的夯擊，通過強大的沖擊波和沖擊應力重排土顆粒，將土質(zhì)孔隙中的水、氣等除去，從而達到土質(zhì)密實、堅固、高強度、低壓縮性的效果[1]。

2 強夯法施工的步驟

第一，清理施工現(xiàn)場，準備施工所用的各種機械設備，并整理施工通道。第二，計算施工參數(shù)，設置夯點位置。根據(jù)施工現(xiàn)場測量條件，進行施工前的測量與試驗數(shù)據(jù)匯總分析，以此確定施工夯點的位置排布、各夯點的夯擊次數(shù)、夯擊間歇時間。第三，施工前期準備。按照施工設計和夯點位置的計算，開始定位放線，在施工場地上準確的標出夯點位置所在，測量場地高程，根據(jù)設置的夯擊水準點測量夯擊沉降量，確定夯擊施工的順序。第四，夯擊施工。夯錘進場，過磅秤重，計算夯錘落距，確定夯錘位置，測量夯錘頂高程，吊起夯錘至設計高度，開啟脫鉤裝置，夯錘脫鉤自由下落，放下吊鉤，測量夯錘頂高程，即使調(diào)整夯錘側傾，確?？拥渍?，重復該步驟至夯錘完成預設的夯擊次數(shù)，換點繼續(xù)進行夯擊施工，直至所有的夯點整體完成一次夯擊。施工過程需要及時清理夯擊錘氣孔，避免堵塞對施工效果的影響。為確保帶有強夯龍門架的強夯履帶吊車安全作業(yè)，可采用履帶下墊枕木的方式避免履帶移位或脫鉤。填平夯坑并測量場地高程，若夯坑深度較大或夯擊產(chǎn)生吸錘現(xiàn)象，需及時填土，避免拔錘困難或埋錘。停止夯擊的標準是以最后兩擊平均夯沉量不超過20cm為佳，若不符合標準要求需要機械填料夯擊至標準要求為止。根據(jù)設計的夯實間隔時間完成全部夯實工作，夯滿后將地表夯實，測量高程。第五，清理現(xiàn)場所有的原始記錄數(shù)據(jù)，匯總整理存檔。進行現(xiàn)場夯實效果的質(zhì)量檢驗，包括夯實后地基的下沉量，夯擊點周圍是否存在隆起，測量施工后夯實點的抗承載性能和壓力等，如單墩載荷試驗，動力觸探等，根據(jù)質(zhì)量驗收的效果，開展后續(xù)工程項目的實施工作[2]。

3 施工關鍵事項

首先，所有的夯實施工需要嚴格執(zhí)行施工標準化操作程序，依據(jù)試驗數(shù)據(jù)規(guī)范施工過程，做好施工過程記錄。其次，夯擊過程確保夯錘的落距/位置和穩(wěn)定性，若發(fā)現(xiàn)落錘傾斜大于設計30度及以上時，需要填平夯坑底。嚴把工程質(zhì)量關，進行施工過程的實時監(jiān)督，相互監(jiān)督施工過程，技術人員與質(zhì)檢人員嚴格把控施工效果。第三，針對天氣條件較為惡劣的情況，特別是暴雨天氣，需要組織相關施工人員對施工現(xiàn)場進行檢查，避免遺漏，查詢現(xiàn)場的排水、防洪等條件是否滿足要求，并對應處理需要解決的問題，以確保施工效果不受天氣條件的影響。若實在因為雨水過大對場地造成浸泡，也需要安排雨水消散期，并適當延長，有利于施工效果的恢復。針對雨后施工，履帶式起重機禁止在虛土或低洼處作業(yè)，并開展試夯工作，帶試夯穩(wěn)妥后再行作業(yè)。第四，施工過程統(tǒng)一指揮，明確各施工信號，嚴禁在作業(yè)機械下逗留，避免施工安全事故的發(fā)生[3]。

4 結束語

強夯置換法是當前施工速度快，設備操作簡單，施工成本較低的一種常用地基施工方式，它使用范圍廣，特別是針對濕陷性黃土地基的施工，可以很好地體現(xiàn)出該技術的施工優(yōu)勢，有效地提高了地基的強度，改善地基的抗逆性，為我國地基施工質(zhì)量的提升奠定良好的基礎。