試析強夯法施工技術(shù)在軟土地基處理中的應(yīng)用

李東晨

（山西機械化建設(shè)集團有限公司，山西太原 030009）

0 前言

針對建筑工程軟土地基實施處理的時候，需充分考慮水文條件、地形狀況、土體條件等，采取合適施工技術(shù)，改善軟土地基不穩(wěn)定性情況。強夯方法施工技術(shù)是建筑項目工程軟土地基常用加固方式，經(jīng)過對建筑軟土地基形成比較大的沖擊力，促使建筑軟土地基相關(guān)土體結(jié)構(gòu)更加密實，增加建筑軟土地基土層均勻性，同時，施工較為便攜，可充分保證建筑項目軟土地基施工效果。

1 工程概況

以山西某建筑工程軟土地基施工實例為例，分析該建筑工程地質(zhì)情況：①以往填土層，厚度值處于0.3～1.0m；②粉質(zhì)黏土，存在相對稍低承載力，分布較少；③粉質(zhì)黏土類低壓縮性土層，承載能力比較好，厚度值處于2.1～2.4m；④最上面一層為最近填土層，最近填土層厚度值處于5.0m 以內(nèi)，該土層土質(zhì)較為松散，填土層沒有通過分層碾壓，無法符合建筑項目穩(wěn)定性方面需求。針對最近填土層和以往填土層需實施有效處置，采取強夯方法施工技術(shù)對于該建筑工程軟土地基實施處理。

2 采取強夯方法施工技術(shù)實行加固處理的原理

2.1 密實加固

密實加固是對于不飽和、孔隙比較多、顆粒比較粗的土體實行強夯加固處理，依據(jù)沖擊力使土層內(nèi)孔隙降低，促進土體較為密實。針對土層地基內(nèi)的片形顆粒采取強夯方法施工技術(shù)實施加固處理，促進片形顆粒出現(xiàn)形狀改變，促使臨近土粒出現(xiàn)位置移動，于土粒相接觸位置出現(xiàn)移動，提升土體強度值。

2.2 固結(jié)加固

固結(jié)加固可對于細顆粒相關(guān)飽和土體是強夯加固處置，依據(jù)較大沖擊能量對土體結(jié)構(gòu)形成損害，促進局處土體得以液化，形成裂縫，提升排水通道，促進孔隙水得以流出，降低孔隙水相關(guān)壓力，促進土體得以良好固定，增加土體結(jié)實程度[1]。

2.3 置換加固

置換加固涵蓋樁式置換及整體置換，樁式置換是依據(jù)強夯使碎石填進軟土地基，構(gòu)成樁式碎石墩以及碎石樁，增加樁體平衡性；整體置換依據(jù)強夯較大力量使碎石彎曲擠入淤泥內(nèi)，增加軟土地基土體密實性。

3 強夯方法施工技術(shù)用于軟土地基加固處理中的干擾因素

（1）在軟土地基加固處理中采取強夯方法施工技術(shù)時，若重錘質(zhì)量較高，則重錘落距較大，強夯時一次夯擊力度比較大，可降低夯擊總頻次。該建筑工程軟土地基施工過程中，依據(jù)實際狀況，對于差異性加固深度值及土體層情況選用對應(yīng)強夯時一次夯擊力度值，選用適當重錘大小，明確適當落距值[2]。

（2）采用強夯方法予以軟土地基加固施工時，軟土地基夯擊點常采取三角形或是正方形。而且，明確軟土地基夯擊點的時候，還需注重軟土地基土層性質(zhì)及深度。建筑工程軟土地基施工中，第一次夯擊點維持重錘直徑值的三倍，然后漸漸降低間距，維持夯擊深度適宜。

（3）因為軟土地基土層孔隙相關(guān)水壓力消除速率會于夯擊頻率存在一定干擾作用，故夯擊間歇時長需依據(jù)土層差異性予以適當變化。比如，砂性土相關(guān)滲透性相對較高，可適宜提升夯擊頻率，黏性土相關(guān)孔隙水壓力值消退比較慢，可適宜降低夯擊頻率。

（4）若土層厚度較高，容易導致強夯形成的沖擊力難以有效傳至深層地基，導致難以獲得較顯著強夯效果，故需維持土層厚度適當。

4 強夯方法施工技術(shù)用在軟土地基加固處理過程中的參數(shù)設(shè)計

該建筑工程軟土地基施工實例中，需適當增加填土相關(guān)承載能力，提升填土對應(yīng)密實程度，故采取強夯方法施工技術(shù)針對建筑軟土地基實施加固施工，涉及初步參數(shù)設(shè)計詳細如下：

（1）點夯一次夯擊能設(shè)定是1500kN·m，滿夯時設(shè)定800kN。

（2）設(shè)定夯錘相關(guān)錘底處靜壓力值是25～40kPa，設(shè)定夯錘重量是10～15t，且維持夯錘上面存在比較多與頂面相互連通的一些排氣孔，排氣孔的孔徑大小處于250～300mm。

（3）依據(jù)場地嘗試夯擊檢測明確夯沉量大小及夯擊次數(shù)情況，進而明確夯點對應(yīng)夯擊數(shù)，且符合最終兩擊夯沉量均值小于50mm，于夯坑附近地表無明顯隆起，不會由于夯擊坑過深而導致提起夯錘較難[3]。通過場地嘗試夯擊檢測，明確填土高度值小于3m 的時候，單次夯擊數(shù)維持4～8；填土高度值大于3m 的時候，單次夯擊數(shù)維持8～10。夯擊遍數(shù)采取點夯兩遍，再采取較低能量實施一遍滿夯。實施滿夯的時候，采取較低落距夯錘或是較輕夯錘實施多次重復夯擊操作。采取長方形設(shè)定強夯點設(shè)置，維持夯點間距是8m×6m。

（4）采取推土機填平夯坑前，需維持各個點夯操都已經(jīng)完成，然后再針對夯坑實施回填施工。

（5）因為這次強夯主要對原來地表以往填土層及最近填土層實施處置，保持建筑軟土地基土體較為密實，降低建筑軟土地基沉降情況。而且，考慮到建筑軟土地基位置地質(zhì)條件，地下水上層存在滯水，水量不多，不會明顯干擾建筑軟土地基。對于施工場所予以平整后，維持施工場所標高需在地下水位標高以上。

（6）依據(jù)單點夯擊相關(guān)試驗檢測結(jié)果，核實夯點設(shè)置及各遍夯擊基數(shù)情況。嘗試夯擊時錘底至地表高度值是10m，采取夯錘底部為圓形，夯錘重量是15t，夯錘底部直徑之是2.2m。采取編號為49-2 的夯點實施持續(xù)夯擊操作，且檢測各個夯點每一次夯擊的夯沉量。依據(jù)夯擊次數(shù)以及夯沉量情況，結(jié)合停止夯擊條件，明確最優(yōu)夯擊次數(shù)，即最優(yōu)夯擊次數(shù)為8 次。由于群夯的時候能力可以漸漸疊加，故單點最優(yōu)夯擊數(shù)需乘以0.7，通過統(tǒng)計，夯擊兩遍時點夯擊數(shù)大概是6 次（計算方法是8×0.7），夯擊兩遍涉及夯擊能是9000kN·m（計算方法是6×10×15×10），常規(guī)夯擊一遍時最優(yōu)夯擊數(shù)是4 次，所需夯擊能是3000kN·m。

因為地表隆起范圍大約6m，完成嘗試夯擊后，調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)計如下：

單點夯擊能設(shè)定1500kN·m，第一遍點夯擊數(shù)是6 次，第二遍點夯擊數(shù)也是6 次，夯點設(shè)置間距為6m，形狀為正方形，單點夯擊能于滿夯的時候維持800kN·m，明確夯擊遍數(shù)是4 遍。

5 軟土地基加固處理中的強夯方法施工設(shè)施

該建筑工程軟土地基施工實例所用設(shè)施中，涵蓋推土機、水準儀、履帶式起重機、24m 高龍門架支撐、15t 夯錘等。如果起重機難以作用在單纜錘作業(yè)，依據(jù)助脫鉤設(shè)施完成夯錘吊起和下落作業(yè)。開展強夯方法施工過程中，使夯錘掛在助脫鉤設(shè)施上面，使夯錘吊起到一定要求高度時，采取吊機鋼絲繩對鎖卡焊合件予以吊起，維持夯錘可以自由落下實施夯擊操作。

6 軟土地基加固過程中的強夯方法施工步驟

該建筑工程軟土地基施工實例中，依據(jù)強夯方法施工技術(shù)開展軟土地基加固處理，具體強夯方法施工步驟如下：

（1）清潔強夯方法施工場地，維持強夯方法施工較為平整，降低強夯方法施工場地高程，表示軟土地基第一遍夯實部位。

（2）使用起重機將夯錘和夯擊點部位相對應(yīng)，檢測夯擊之前夯錘頂部高程值。

（3）使夯錘吊起到規(guī)定高度值，對夯錘實行脫鉤操作，促使夯錘自由落下實施夯擊，將吊鉤放下，檢測夯錘頂部高程值，如果由于夯擊坑底存在傾斜而引發(fā)夯錘出現(xiàn)歪斜，需要調(diào)節(jié)夯錘角度維持適當，并且對夯擊坑底實施整平作業(yè)。

（4）開展重復夯擊操作，完成第一遍夯擊后，采取推土機對夯坑實行填平。

（5）完成全部夯擊次數(shù)后，采取振動壓路相關(guān)碾壓機實施碾壓壓實作業(yè)，針對建筑場所地表相關(guān)松土層予以壓實，保持建筑場所軟土地基壓實程度達標。

7 強夯方法施工技術(shù)用于軟土地基加固中的質(zhì)量檢驗

對于現(xiàn)場實施夯實情況質(zhì)量檢測的時候，維持夯錘沉降程度小于3cm，則符合夯擊效果[4]。完成該建筑工程軟土地基施工后，需要及時實施建筑場所軟土地基施工質(zhì)量方面檢驗，在建筑場所軟土地基壓實度處于500～1000m2中隨機選擇三個位置實行檢測，自夯面之下相間50～100cm 檢測軟土地基土層壓實程度，檢測方法是灌砂方式，由于部分路段處置土層相對較厚，需實施開挖后再測定軟土地基深層位置土層壓實程度。實施檢測之后，發(fā)現(xiàn)強夯后的軟土地基土層密實程度得以提升4%～8%，可以符合建筑軟土地基壓實程度要求。

8 結(jié)語

綜上所述，為研究強夯方法施工技術(shù)在軟土地基相關(guān)處理過程中的使用情況，依據(jù)山西某建筑工程軟土地基施工實例，研究強夯施工技術(shù)實施加固處理原理，主要包含密實加固、固結(jié)加固、固結(jié)加固等，分析強夯方法用在軟土地基加固中對應(yīng)干擾因素，盡量降低干擾因素帶來的影響，同時確定強夯技術(shù)用于軟土地基加固過程中相關(guān)參數(shù)設(shè)計，將強夯方法施工設(shè)施準確齊全，參考強夯方法施工步驟順利實施及完成軟土地基加固，并開展質(zhì)量檢驗，解決軟土地基不穩(wěn)定問題，增加軟土地基土層均勻性，降低軟土地基建筑沉降問題，保證建筑工程軟土地基施工質(zhì)量達標。