強(qiáng)夯法地基處理在工程實(shí)踐中的具體應(yīng)用

甘邦興

（安徽省建設(shè)監(jiān)理有限公司，安徽合肥 230022）

0 引言

地基作為建筑物安全、穩(wěn)固的重要保障，相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展，其中，強(qiáng)夯法是常見的地基處理方法之一，不僅成本較低，施工效果也較為理想。因此，結(jié)合具體工程，分析工程實(shí)踐中強(qiáng)夯法地基處理的具體應(yīng)用是十分必要的。

1 工程概述

萬(wàn)達(dá)茂項(xiàng)目工程位于濟(jì)南萬(wàn)達(dá)文化體育旅游城西北角，處于經(jīng)十路主要干道旁，為文化、旅游、商業(yè)綜合體，其功能為文化、旅游、商業(yè)綜合體，占地面積約為12 萬(wàn)m2，由水樂(lè)園、海洋樂(lè)園、體育樂(lè)園、商業(yè)街、地下車庫(kù)共5 個(gè)主要功能區(qū)組成，總建筑面積約為 26.02m2，地上面積 18.88 萬(wàn) m2，地下面積 7.14 萬(wàn) m2，地下一層。其中，商業(yè)街、海洋樂(lè)園、水樂(lè)園、體育樂(lè)園基礎(chǔ)均為灌注樁、承臺(tái)+筏板，而地下車庫(kù)為天然地基+筏板，整個(gè)工程施工都需要預(yù)先展開回填強(qiáng)夯處理。

2 探討在工程實(shí)踐中應(yīng)用強(qiáng)夯法處理地基的意義

強(qiáng)夯法也被稱為動(dòng)力壓實(shí)法，顧名思義利用夯錘自由落下帶來(lái)的振動(dòng)與沖擊力夯實(shí)地基，從而增強(qiáng)地基土體強(qiáng)度。自強(qiáng)夯法引入國(guó)內(nèi)以來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷地應(yīng)用取得不少經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)該技術(shù)的開展以及相關(guān)施工材料的選擇也得到優(yōu)化，滿足當(dāng)前綠色、環(huán)保的施工要求。通過(guò)在工程實(shí)踐中應(yīng)用強(qiáng)夯法對(duì)地基進(jìn)行處理，能夠有效提高地基強(qiáng)度，在此過(guò)程中，對(duì)施工人員專業(yè)水平的要求相對(duì)較高，技術(shù)原理也較為簡(jiǎn)單，所使用的回填材料多為建筑垃圾或是極易獲取的砂石等，相較于其他地基處理技術(shù)，整體成本投入相對(duì)較低，具有極強(qiáng)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益[1]。

3 分析工程實(shí)踐中強(qiáng)夯法地基處理的具體應(yīng)用

3.1 做好方案選型工作

所謂強(qiáng)夯法，主要利用夯錘從高處自由落下的沖擊力提高地基土體強(qiáng)度，降低其壓縮性，使其滿足工程建設(shè)及后期使用要求。在萬(wàn)達(dá)茂強(qiáng)夯項(xiàng)目施工過(guò)程中，為明確強(qiáng)夯加固范圍以及收錘等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)在實(shí)際作業(yè)前落實(shí)規(guī)范的強(qiáng)夯試驗(yàn)分析[2]。在該工程項(xiàng)目中，試驗(yàn)區(qū)域分別選擇濕陷性黃土區(qū)和回填區(qū)，面積規(guī)模為20m×20m，點(diǎn)夯夯距為4m×4m 正方形布置，待強(qiáng)夯結(jié)束14 天后，開展檢測(cè)作業(yè)。之后，根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程選擇施工設(shè)備和強(qiáng)夯方案，其中尤其應(yīng)注意填土厚度的設(shè)計(jì)，當(dāng)單擊夯擊能級(jí)為3000kN·m 時(shí)，填土厚度應(yīng)控制在4m，若是使用碎石土等作為施工材料，需要將有效加固深度控制在6.0~7.0m 范圍內(nèi)，若是使用粉土等細(xì)顆粒土，則為5.0~6.0m。最后，布置點(diǎn)位選擇，夯點(diǎn)間距為錘徑的1.2~2.5 倍之間，由于該項(xiàng)目工程采用3000kN·m 能級(jí)，所以錘底面積為5m2，錘底直徑為2.52m，夯點(diǎn)間距在4.0~4.5m 范圍內(nèi)。在萬(wàn)達(dá)茂強(qiáng)夯施工項(xiàng)目中，夯點(diǎn)間距為4m，且按照正方形布置。

3.2 開展回填作業(yè)，控制回填施工質(zhì)量

在萬(wàn)達(dá)茂強(qiáng)夯工程項(xiàng)目中，確定科學(xué)的施工方案后需要開展開挖與回填作業(yè)。具體施工內(nèi)容為：商業(yè)街在筏板底標(biāo)高向下挖深2m，使用同種施工材料將回填部位回填至筏板底標(biāo)高處，從而避免地基不均勻，為后續(xù)施工作業(yè)奠定良好基礎(chǔ)。之后，以三大樂(lè)園作為樁基礎(chǔ)，回填至樁頂標(biāo)高上1m 左右，而原河道存在內(nèi)沖積土方首次、第二次、第三次回填高度分別為4m、3m 和3m，三次回填后完成高程為106m，達(dá)到樁基施工標(biāo)高。另外，在回填路線的選擇上，需要根據(jù)實(shí)際運(yùn)輸及施工需求決定，在本次項(xiàng)目工程中，回填路線有2 條，一是冰籃館清表及土方開挖，二是沿新開挖河道修整的臨時(shí)便道，前者運(yùn)距大約500m，后者運(yùn)距大約為1.4km。由于現(xiàn)場(chǎng)土源不滿足回填需要時(shí)從場(chǎng)外運(yùn)土，為此，根據(jù)設(shè)計(jì)初步要求承載力180kPa，每虛鋪0.5m 厚，用推土機(jī)整平，用25t 振動(dòng)平碾碾壓一遍，再回填下一層，依次循環(huán)達(dá)到回填厚度要求。

開展回填施工作業(yè)時(shí)，為給后續(xù)環(huán)節(jié)奠定良好基礎(chǔ)，相關(guān)工作人員應(yīng)加強(qiáng)回填施工質(zhì)量控制。在該項(xiàng)目工程中，質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①清理土地表面。清除回填區(qū)域建筑、生活等垃圾，將其集中堆放、集中外運(yùn)，同時(shí)拆除移位紅線范圍內(nèi)的原水管和民房等；②對(duì)回填土的質(zhì)量開展檢驗(yàn)工作，判斷粒徑是否符合要求，確認(rèn)其中沒(méi)有雜物，測(cè)定回填土含水率，通過(guò)開展實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)工作將其控制在最優(yōu)含水率范圍內(nèi)；③檢查回填的混凝土塊和垃圾，不可大于300mm，以此保證回填質(zhì)量；④由于施工場(chǎng)地存在較多建筑垃圾，為保證回填材料的均勻性，應(yīng)將其與自然土拌和，避免其過(guò)于集中，影響強(qiáng)夯質(zhì)量；⑤嚴(yán)格按照施工方案開展作業(yè)，尤其是局部深坑部分，以適當(dāng)增加強(qiáng)夯分層的方式保證回填高度與質(zhì)量，值得注意的是，首次回填高度應(yīng)在2m 以下。

3.3 做好施工現(xiàn)場(chǎng)清理工作，開展夯擊施工作業(yè)

開展實(shí)際施工作業(yè)前，確定強(qiáng)夯施工路線。在本次工程項(xiàng)目中，由于受到寬度以及相關(guān)機(jī)械設(shè)備安全距離的影響，強(qiáng)夯施工擬采用從中間向兩邊分塊分段進(jìn)行的原則，由海洋樂(lè)園向水樂(lè)園及商業(yè)街兩個(gè)方向沿老河道走向進(jìn)行強(qiáng)夯。另外，干凈、整潔的施工現(xiàn)場(chǎng)有助于強(qiáng)夯法使用效果的提升，所以，在開展實(shí)際施工作業(yè)前，相關(guān)工作人員需要徹底清理施工現(xiàn)場(chǎng)，不可存在雜物影響夯擊作業(yè)。同時(shí)，檢查施工材料和施工機(jī)械設(shè)備，一方面使機(jī)械處于水平地面以上，另一方面保證機(jī)械設(shè)備的有效性，從而保證強(qiáng)夯法施工作業(yè)有序推進(jìn)。營(yíng)造良好施工環(huán)境后，施工人員應(yīng)按照施工材料確認(rèn)夯錘位置，并使起重機(jī)就位，之后布置夯錘位置，測(cè)量地面與其之間的距離，對(duì)照施工方案判斷其是否符合標(biāo)準(zhǔn)和要求。另外，測(cè)量夯錘錘頂高程，在此過(guò)程中將夯錘的高度吊至夯擊高度，達(dá)標(biāo)后方可開展規(guī)范的脫鉤試驗(yàn)，保證夯錘下落位置的科學(xué)合理性，使相關(guān)工作人員能夠準(zhǔn)確判斷是否存在偏斜問(wèn)題，保證強(qiáng)夯法地基處理質(zhì)量。

試驗(yàn)結(jié)果符合要求后，相關(guān)施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照施工流程開展施工作業(yè)，即：①標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，并對(duì)夯點(diǎn)地面高程進(jìn)行測(cè)量；②夯機(jī)就位，將夯錘起吊至設(shè)計(jì)落距高度，固定吊索牽引鋼絲繩，將落距鎖定；③將夯錘平穩(wěn)提起至夯點(diǎn)位置，并對(duì)錘頂高程進(jìn)行測(cè)量，確認(rèn)其符合方案等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；④將夯錘起吊至預(yù)定高度，讓夯錘自動(dòng)脫鉤下落，使其夯擊夯點(diǎn)；⑤對(duì)錘頂高程進(jìn)行測(cè)量，記錄夯坑下沉量；⑥重復(fù)前兩個(gè)步驟，每一次均應(yīng)該按照設(shè)計(jì)方案中的夯擊數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，其中，夯擊數(shù)在12擊以上，以此完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；⑦將夯錘移位到下一個(gè)夯點(diǎn)，重復(fù)步驟①~⑥，從而完成目標(biāo)區(qū)域全面夯點(diǎn)的夯擊；⑧控制間歇時(shí)間，一般情況下一周左右，之后開展?jié)M夯施工。

滿夯施工作業(yè)內(nèi)容為：①施工人員將場(chǎng)地清理干凈，并保證地面平整度符合要求；②對(duì)施工場(chǎng)地高程進(jìn)行測(cè)量，放出一遍滿夯基準(zhǔn)線；③保證起重機(jī)移至合理位置，將夯錘放置于基準(zhǔn)線端；④以具體夯印為基礎(chǔ)，遵循搭接1/4 錘徑的原則逐點(diǎn)開展夯擊作業(yè)，完成試夯時(shí)采用的每點(diǎn)2 擊；⑤逐排完成夯擊作業(yè)，一邊滿夯后使用方網(wǎng)格對(duì)場(chǎng)地高程進(jìn)行測(cè)量。

4 工程實(shí)踐中強(qiáng)夯法地基處理應(yīng)用的質(zhì)量控制

在開展強(qiáng)夯地基處理作業(yè)時(shí)，可以從三個(gè)方面控制施工質(zhì)量。①相關(guān)施工人員應(yīng)綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、天氣、地質(zhì)條件等合理設(shè)計(jì)夯擊次數(shù)，尤其是地質(zhì)條件，若是地基土體由粗土顆粒構(gòu)成，則應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)減少夯擊次數(shù)；若是土地土質(zhì)較軟，則需要分析土體結(jié)構(gòu)，掌握其特征，通過(guò)合理增加夯擊次數(shù)的方式保證施工質(zhì)量，使地基壓實(shí)度滿足要求，提升整體強(qiáng)度。②控制夯擊力度。由于社會(huì)的發(fā)展，建設(shè)項(xiàng)目工程的數(shù)量和規(guī)范均呈上升趨勢(shì)，當(dāng)工程項(xiàng)目較為復(fù)雜時(shí)，一次夯實(shí)作業(yè)無(wú)法為地基穩(wěn)固性提供有效保證，所以，需要開展多次夯擊作業(yè)。但是，每次夯實(shí)操作參數(shù)存在差異，這要求相關(guān)施工人員根據(jù)工程實(shí)際情況對(duì)夯機(jī)能進(jìn)行分配，通過(guò)科學(xué)的計(jì)算確定夯擊力度參數(shù)，以此保證每次夯擊作業(yè)的有效性。這是因?yàn)椴⒎呛粨舸螖?shù)多、夯擊力度大就能夠有效提升地基強(qiáng)度，這需要通過(guò)科學(xué)的計(jì)算與試驗(yàn)后，按照最佳施工方案開展作業(yè)，確定參數(shù)；③控制夯擊間隔。開展夯點(diǎn)施工作業(yè)后，需要停工一段時(shí)間，在該情況下，若是間隔把控不合理，可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)空隙水分減少等情況。因此，應(yīng)將強(qiáng)夯施工間隔控制在28d 左右，保證強(qiáng)夯質(zhì)量[3]。

此外，若是在強(qiáng)夯施工中遇到無(wú)法掌握土洞平面分布情況時(shí)，施工人員可以對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象的土洞進(jìn)行處理，比如采用分層回填工作，并將其分層夯實(shí)，將每層厚度控制在200mm，直至滿足收錘標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行檢驗(yàn)其平整度，保證與周邊地面平齊。若是在強(qiáng)夯過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地下存在管線，應(yīng)在地下管線周圍布置隔震溝，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管線的有效保護(hù)。若是因?yàn)閻毫犹鞖鈱?dǎo)致場(chǎng)區(qū)積水，施工人員應(yīng)將積水及時(shí)疏通到其他區(qū)域，或是直接在車間部分提前設(shè)置集水井，規(guī)格在30m×30m 即可，內(nèi)填碎石，過(guò)濾網(wǎng)選用鋼筋籠包材質(zhì)，之后使用潛水泵將積水抽出，排入圍墻邊的排水溝，從而保證強(qiáng)夯施工質(zhì)量。解決問(wèn)題后，仍要落實(shí)強(qiáng)夯質(zhì)量檢測(cè)，在此過(guò)程中，檢驗(yàn)時(shí)間應(yīng)以土的性質(zhì)為基礎(chǔ)合理把控時(shí)間間隔。

5 結(jié)論

綜上所述，強(qiáng)夯法作為地基處理的常見方法之一，能夠以較低成本實(shí)現(xiàn)較為理想的地基處理效果。因此，在實(shí)際工程項(xiàng)目中應(yīng)用強(qiáng)夯法時(shí)，相關(guān)施工人員應(yīng)結(jié)合施工場(chǎng)地具體情況優(yōu)選施工方案，做好回填和強(qiáng)夯工作，以此為建筑物提供高強(qiáng)度、大承載地基，保證其建設(shè)質(zhì)量安全與后期使用穩(wěn)固性。