研究地基處理中強(qiáng)夯置換法施工技術(shù)的應(yīng)用

魏珊

安徽省城建設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司 安徽 合肥 230000

引言

在我國(guó)各大土建工程建設(shè)施工中，地基施工經(jīng)常會(huì)遇到一些軟土地基條件，或者是一些比較復(fù)雜的土層結(jié)構(gòu)，如果不對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性處理，很容易造成項(xiàng)目工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力或穩(wěn)定性不足進(jìn)而產(chǎn)生各種安全隱患。對(duì)于一些比較常見(jiàn)的軟土地基條件而言，在實(shí)際施工中可以通過(guò)采取強(qiáng)夯置換法，對(duì)部分土地基進(jìn)行換填處理。強(qiáng)夯置換法適合在一些液化土、粉土、含水量高的軟弱黏性土、厚度不大的淤泥及淤泥質(zhì)地基土中使用，通過(guò)外部強(qiáng)大的沖擊壓力作用，對(duì)軟土地基進(jìn)行充分?jǐn)D壓處理，將其中一些軟弱的土壤直接擠壓到周圍區(qū)域，同時(shí)保證樁體結(jié)構(gòu)可以占據(jù)一定的基礎(chǔ)空間。

1 強(qiáng)夯置換法與分類

1.1 強(qiáng)夯置換法

強(qiáng)夯置換法在我國(guó)各大土建項(xiàng)目工程基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)中應(yīng)用非常普遍，并且該項(xiàng)技術(shù)主要是基于傳統(tǒng)的強(qiáng)夯法基礎(chǔ)之上研發(fā)而來(lái)。自從20世紀(jì)80年代初正式開(kāi)始投入使用，該方法在實(shí)際使用過(guò)程中主要是將重錘提升到一定的高度，并且通過(guò)自由下落的方式，將重錘直接下落會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊力，可以對(duì)地基內(nèi)地基土形成充分?jǐn)D壓和加固。在地基處理工作過(guò)程中，基礎(chǔ)內(nèi)的土層會(huì)產(chǎn)生較大的形變，其中地基土層結(jié)構(gòu)會(huì)被直接壓縮到特定的強(qiáng)度范圍之內(nèi)。與此同時(shí)，地基基礎(chǔ)強(qiáng)度也會(huì)得到有效提高，但是在對(duì)一些飽和土層加固處理過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)施工特點(diǎn)等方面因素所產(chǎn)生的干擾，強(qiáng)夯法在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性有所不足，因此該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際推廣使用過(guò)程中仍然存在一定的困難。強(qiáng)夯置換法，在實(shí)際使用工作過(guò)程中，首先需要在強(qiáng)夯坑體內(nèi)部添加一定量的石塊以及碎石等材料，并且在此工作基礎(chǔ)上，通過(guò)深入強(qiáng)夯處理工作方法，將土壤進(jìn)行充分?jǐn)D壓處理，保證基礎(chǔ)面形成一個(gè)完整的碎石墩，充分發(fā)揮出碎石墩體的擠壓和加固作用，有效提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性[1]。通過(guò)碎石墩的合理使用可以保證項(xiàng)目工程基礎(chǔ)面的承載能力有所提高，上部所形成的負(fù)載壓力會(huì)直接朝著碎石墩位置集中傳遞；另一方面，通過(guò)使用碎石樁對(duì)基礎(chǔ)層的土壤進(jìn)行充分沖擊，可以有效提高碎石樁所處區(qū)域的地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保證基礎(chǔ)面的荷載能力得到全面提升。但是在實(shí)際工作過(guò)程中需要充分注意，在使用強(qiáng)夯置換法工作過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到?jīng)_擊作用以及黏土性質(zhì)所產(chǎn)生的干擾，黏土當(dāng)中的水分無(wú)法及時(shí)排放，會(huì)對(duì)強(qiáng)夯置換法的最終處理質(zhì)量和效果會(huì)產(chǎn)生一定的干擾。如果地基結(jié)構(gòu)處于一種不穩(wěn)定性的工作狀態(tài)，會(huì)直接影響到后續(xù)項(xiàng)目工程的建設(shè)施工安全性和穩(wěn)定性，這一問(wèn)題必須要引起工程施工單位的高度重視（如圖1所示）。

1.2 強(qiáng)夯置換法分類

通常情況下，強(qiáng)夯置換法主要分為兩種形式，分別為樁式置換法與整體式置換法。對(duì)于樁式置換方法而言，在上述分析當(dāng)中已經(jīng)有所提到，在實(shí)際施工過(guò)程中主通過(guò)布置一定間距的強(qiáng)夯點(diǎn)，通過(guò)強(qiáng)夯作用，保證碎石等各種物質(zhì)和原有的軟弱地基條件之間形成充分結(jié)合，形成一種強(qiáng)度更大、承載力更強(qiáng)的碎石墩復(fù)合地基結(jié)構(gòu)，在此工作基礎(chǔ)之上有效開(kāi)展各項(xiàng)項(xiàng)目工程建設(shè)施工，對(duì)提高地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性打下良好的基礎(chǔ)。這種軟土地基處理工作方法，在實(shí)際使用工作當(dāng)中采用的是隔空分序夯實(shí)處理工作模式，使得強(qiáng)夯置換法的動(dòng)力固結(jié)效應(yīng)得到了全面提高。與此同時(shí)，還可以全面提高地基土壤的緊密程度、樁體結(jié)構(gòu)的透水性效果以及整個(gè)基礎(chǔ)面的密度大小，對(duì)提高地基結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)承載能力打下良好的基礎(chǔ)。在實(shí)際工作過(guò)程中需要充分注意，通過(guò)使用樁式置換處理工作方法，在實(shí)際施工當(dāng)中必須要充分重視對(duì)置換材料的選擇和使用要求，所使用的置換材料必須要具有更高的材料硬度。通常情況下，主要是以石渣等比較粗的顆粒骨料材料為主，材料的含泥量大小需要控制在10%范圍之內(nèi)，有效防止在強(qiáng)夯置換工作過(guò)程中和地基周圍的軟組織間結(jié)合程度不足，造成不同區(qū)域地基材料的分布程度不均勻，在后續(xù)的施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)地基不均勻沉降情況[2]。

2 強(qiáng)夯置換法在土建項(xiàng)目工程地基施工中的具體應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 強(qiáng)夯置換法在軟土地基處理工作中的應(yīng)用

傳統(tǒng)形勢(shì)下，針對(duì)軟土地基的處理工作而言，主要使用的是換墊層處理法或者是排水固結(jié)處理法等，在實(shí)際施工中由于受到項(xiàng)工程使用條件，以及施工操作流程等多方面問(wèn)題所產(chǎn)生的影響和限制，在實(shí)際施工中前期的經(jīng)濟(jì)成本投入量相對(duì)較大，同時(shí)消耗的使用時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)軟土地基的處理工作效果也會(huì)產(chǎn)生直接性影響，會(huì)造成后續(xù)項(xiàng)目工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降等問(wèn)題。通過(guò)使用強(qiáng)夯置換處理工作方法，對(duì)于地基加固處理工作效果非常明顯，可以對(duì)原有的軟土地基結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分加固處理。與此同時(shí)，通過(guò)建立起復(fù)合型地基結(jié)構(gòu)，可以有效防止傳統(tǒng)軟土地以及在實(shí)際施工當(dāng)中產(chǎn)生基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足等多方面問(wèn)題，全面實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目工程生產(chǎn)的廢棄砂石的合理化應(yīng)用，為提高項(xiàng)目工程整體建設(shè)施工質(zhì)量以及穩(wěn)定性打下重要的基礎(chǔ)。在項(xiàng)目工程建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)整平和放線工作對(duì)項(xiàng)目工程施工現(xiàn)場(chǎng)的材料鋪設(shè)方法進(jìn)行合理調(diào)整，要保證基礎(chǔ)面的鋪設(shè)施工材料強(qiáng)度和穩(wěn)定性符合地基的承載力要求。相關(guān)施工人員需要有效結(jié)合前期設(shè)定的施工方案內(nèi)容以及具體的施工要求，對(duì)項(xiàng)目工程施工參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，并且在此工作基礎(chǔ)之上，通過(guò)合理選擇工程施工材料類型，有效保證基礎(chǔ)面施工可以根據(jù)施工計(jì)劃順利進(jìn)行，有效保證項(xiàng)目工程建設(shè)施工的安全性和穩(wěn)定性[3]。

2.2 整平工作

為了有效保證項(xiàng)目工程施工的順利進(jìn)行，在工程正式開(kāi)始施工之前，需要對(duì)施工場(chǎng)地區(qū)域范圍內(nèi)有效做好鋪墊層整平處理工作，有效保證項(xiàng)目工程施工的現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。鋪墊填充材料在選擇和使用過(guò)程中，需要盡可能選擇一些透水性能更好的碎石或者是沙礫材料，并且需要使用一些大型的推土機(jī)器設(shè)備對(duì)地基進(jìn)行充分整平處理，全面提高項(xiàng)目工程基礎(chǔ)施工穩(wěn)定性。需要使用到全站儀設(shè)備有效保證定位放線工作的精確性，同時(shí)需要根據(jù)項(xiàng)目工程施工圖紙當(dāng)中的要求，對(duì)夯實(shí)點(diǎn)位進(jìn)行合理設(shè)定，需要有效保證基礎(chǔ)夯實(shí)點(diǎn)位之間的間隔大小，并且對(duì)測(cè)量放線誤差參數(shù)控制在合理的范圍之內(nèi)，在針對(duì)主夯實(shí)點(diǎn)位和復(fù)夯時(shí)點(diǎn)位進(jìn)行標(biāo)注工作過(guò)程中，通過(guò)使用灰白標(biāo)注處理工作方法，有效保證夯實(shí)點(diǎn)位標(biāo)準(zhǔn)工作的精確性，同時(shí)有效降低施工中所產(chǎn)生的誤差問(wèn)題，但是對(duì)于夯實(shí)點(diǎn)位的定位工作而言，需要盡可能控制在標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍之內(nèi)，有效保證后續(xù)夯實(shí)點(diǎn)下落的精確性，確保提高基礎(chǔ)加固效果和穩(wěn)定性[4]（如圖2所示）。

2.3 強(qiáng)夯參數(shù)設(shè)定

在基礎(chǔ)夯實(shí)過(guò)渡過(guò)程中需要對(duì)強(qiáng)夯工作參數(shù)進(jìn)行有效設(shè)定，在地基加固處理工作過(guò)程中，由于會(huì)受到施工環(huán)境以及施工場(chǎng)地等各方面因素所產(chǎn)生的影響，不同的地理?xiàng)l件和施工地環(huán)境，所需要的實(shí)際夯實(shí)總量也各不相同，因此對(duì)于夯擊錘釣選擇工作必須要有效結(jié)合工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工作情況，對(duì)其進(jìn)行合理選擇和判斷，要有效保證夯擊錘的高度符合基礎(chǔ)夯實(shí)工的要求和標(biāo)準(zhǔn)，有效保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。除此之外，還需要將實(shí)際到夯實(shí)點(diǎn)位進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)注，要保證夯錘可以準(zhǔn)確地落到對(duì)應(yīng)的夯擊點(diǎn)位上，一是充分發(fā)揮出強(qiáng)夯工作的作用和優(yōu)勢(shì)，有效提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。

2.4 填料材料的選擇

強(qiáng)夯置換法在地基處理工作過(guò)程中需要使用到大量的回填材料，回填材料的類型相對(duì)比較復(fù)雜，如何選擇合適的施工材料非常關(guān)鍵。相關(guān)工程施工單位需要有效結(jié)合施工區(qū)域和地區(qū)條件的特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合實(shí)際施工形式和規(guī)格進(jìn)行有效控制，對(duì)于回填材料的選擇工作而言，相關(guān)工作人員需要親臨施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)地質(zhì)條件情況進(jìn)行全面勘查和分析，選擇對(duì)應(yīng)強(qiáng)度的填料保證回填工作的順利進(jìn)行。對(duì)于回填材料的選擇工作而言，需要盡可能保證材料的顆粒直徑大小符合相關(guān)設(shè)計(jì)工作要求和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還需要保證原材料的級(jí)配參數(shù)符合工程施工要求，充分發(fā)揮出回填材料的抗剪性能以及材料密度性能，如果所選擇使用的填料類型不符合工程施工要求和標(biāo)準(zhǔn)，很容易造成地基強(qiáng)夯工作過(guò)程中產(chǎn)生大面積的淤泥滲透等問(wèn)題，無(wú)法保證軟土地基的整體處理工作效果，同時(shí)會(huì)對(duì)后續(xù)的項(xiàng)目工程建設(shè)施工安全性產(chǎn)生直接性影響。除此之外，還需要有效控制碎石與石渣材料的配比參數(shù)，通過(guò)選擇使用經(jīng)過(guò)特殊處理的建筑廢棄材料。不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)面進(jìn)行全面加固處理，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)廢棄材料的循環(huán)使用，有效控制施工成本投入量實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目工程建設(shè)單位的良好經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[5]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，強(qiáng)夯置換法在土建項(xiàng)目工程基礎(chǔ)加固處理工作當(dāng)中的應(yīng)用效果非常明顯，特別是針對(duì)一些軟土地基條件的處理優(yōu)勢(shì)相對(duì)較高，施工單位需要結(jié)合地基施工條件以及施工環(huán)境特點(diǎn)，對(duì)強(qiáng)夯置換法進(jìn)行合理選擇，有效保證基礎(chǔ)面加固工作質(zhì)量和效果，避免產(chǎn)生意外安全隱患問(wèn)題，保證項(xiàng)目工程建設(shè)施工的順利進(jìn)行。