強夯法處理濕陷性黃土地基施工技術(shù)要點分析

許宏麗

(上海市政工程設(shè)計研究總院集團第十市政設(shè)計院有限公司，甘肅 蘭州 730000)

0 前 言

我國的地形地質(zhì)呈現(xiàn)出多樣性以及復(fù)雜性，在地基加固的過程中，應(yīng)該重視科學(xué)合理的方式，以此獲取相對理想的成效。在實際運用相關(guān)的手段時，還需結(jié)合項目的基本情況展開科學(xué)的分析，同時理解強夯法的實際運用技巧，確保相關(guān)的項目情況處理得當(dāng)，尤其是在加固地基的基礎(chǔ)上，優(yōu)化基本的施工成果，以此更好地滿足相關(guān)的項目需求[1]。

1 強夯法處理濕陷性黃土地基的機理

1.1 加固機理

因土層中的可壓縮氣孔較多，受到一定的夯擊能與沖擊波影響，土體便會出現(xiàn)沉降，土體實際的結(jié)構(gòu)也會被破壞，局部還可能會產(chǎn)生明顯的液化情況，夯擊點周邊易出現(xiàn)裂縫，使得水壓力逐步的消散，黏土也會體現(xiàn)出實際的蠕變性，夯擊的過程中，土體強度明顯提升。從宏觀的層面上分析，加固區(qū)域的土體一旦受到應(yīng)力波以及沖擊波的作用，土體的密度便會明顯提高，強度也會隨之提升；從微觀層面上分析，沖擊波的影響之下，土體微觀結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生明顯的變化，顆粒重新排列，從而體現(xiàn)出相對飽滿以及密實的狀態(tài)，強度也會隨之提高。

1.2 強夯法不足之處

結(jié)合現(xiàn)階段的技術(shù)水平分析，強夯法在科學(xué)的處理濕陷性黃土地基的過程中，還存在著一些亟待處理的問題。

1)深層加工極易受到施工機具的干擾，地基土層厚度超出12 m時，施工的效能也會備受干擾。

2)其次，振動問題和噪聲污染問題嚴重，因為強夯法在實際運用的時候會出現(xiàn)巨大的沖擊能量，所以加固地基的階段還會產(chǎn)生明顯的振動和噪聲污染，人員相對密集的地方和受保護建筑物的適用性不夠理想[2]。

3)施工效果盡管可以達到既定的標準，但是缺乏系統(tǒng)計算方式，直接地限制了強夯法應(yīng)用，若要針對精確施工的地段加以分析，則局限性顯著。

2 強夯法處理濕陷性黃土地基的施工技術(shù)

2.1 加固深度

2.1.1 夯擊能影響

地基加固的時候，夯擊能屬于非常重要的能量形式，夯錘和土體進行碰撞的時候形成沖擊波，加固深度可直接受到夯擊能大小的干擾，夯擊外應(yīng)力的表示方式包含動壓力以及勢能等，勢能和加固深度間的關(guān)系呈現(xiàn)得相對直觀，工程上的應(yīng)用十分廣泛，可以直接地將勢能看作評估加固深度的具體指標。

2.1.2 夯擊錘的面積

夯擊錘面積與以下兩個因素關(guān)聯(lián)密切：①加固地基的土地類型；②起重機的性能。在單次夯擊能一致的情況下，夯擊錘的面積越小，底部單位面積的應(yīng)力也就越大；夯坑越深，實際的影響深度也就越大，反之影響的深度也就越小。選擇夯錘底面積的過程中，還應(yīng)該依照土體基本種類展開科學(xué)合理的選擇，針對于碎石填土以及砂質(zhì)土應(yīng)該選擇3 m2的夯錘，針對于黏性土應(yīng)該選擇3.5 m2作為夯錘，如果是淤泥這種特殊的土質(zhì)，則應(yīng)該選擇5 m2的夯錘作為相對應(yīng)的工具[3]。選擇的過程中，還應(yīng)該考慮實際的情況，并非面積越小越優(yōu)質(zhì)，因為面積較小的情況下，夯坑較深，夯擊的次數(shù)也會更少，但是提錘的基本難度大大增加。面積較大的時候，單位面積的沖擊力會存在著明顯的不足，因此，導(dǎo)致夯擊的效果逐步減弱。

2.1.3 土體特點

其基本的特征屬于影響到強夯質(zhì)量的主要因素，加固土體的主要目的就是將氣孔加以縮小，使得土體內(nèi)部的氣體以及液體排出來，讓土體內(nèi)部的固體含量更加理想，由此強化土體實際的密實度，降低相應(yīng)的壓縮性。土體容重可以反映固體的基本松緊度，突出顆粒礦物組成，干容重較大的土體，孔隙度也就越低，顆粒的基本排列也就更加緊密。干容重增加屬于土體強度穩(wěn)步提升的重要指標，在其逐步增加的過程中，土體針對于夯擊外力的阻力也會明顯提高，夯擊的效果會隨之下降，基本的加固深度也會有所改變。

2.2 夯擊能量的確定

夯擊的能力往往可以通過勢能加以表示，也就是夯錘高度以及重量的乘積，若是乘積較大，則夯擊能就越大，實際的加固效果也就越理想。不過加固的效果與夯擊的單位能量也存在著十分密切的關(guān)聯(lián)，在實際確定的時候，通常可以使用總夯擊能除以夯錘的底面積。夯擊單位面積的能量應(yīng)該依照結(jié)構(gòu)的基本種類和實際的地基土種類等加以確定，選擇最為適宜的夯擊能量[4]。

2.3 夯擊點及間距

夯擊點的布置應(yīng)該依照建筑物的結(jié)構(gòu)種類展開科學(xué)的分析。夯擊點的實際間距需要依照加深的具體要求和地基土的性質(zhì)詳細的判斷，夯距通常需要控制在7 m左右。為讓夯擊的能量合理地傳遞至最深位置，第一次間距應(yīng)選擇最大值，之后的夯點布置于上次的中間區(qū)域。夯距應(yīng)科學(xué)地控制到位，過近會讓淺層加固疊加，從而產(chǎn)生明顯的硬層。

2.4 夯擊次數(shù)

夯擊次數(shù)的確定屬于獲取良好夯擊效果的重要條件，次數(shù)應(yīng)該依照現(xiàn)場獲取的夯沉量及次數(shù)關(guān)系曲線展開科學(xué)的分析。還需重視以下條件：首先，夯坑的周邊區(qū)域不會呈現(xiàn)出明顯的凸起；其次，不會讓夯錘的起錘變得困難；再者，單次夯擊能量較小的情況下，最后兩擊的夯沉量應(yīng)該在5 cm以下，單次夯擊能較大的時候，最后兩擊的夯沉量應(yīng)該在20 cm以下。

2.5 夯擊時間

兩次夯擊時間通常會有相應(yīng)的間隔，時間間歇長短通常是取決于土層孔隙水壓力小時的時間，針對于黏性土以及孔隙水壓力消散較慢，夯擊能迅速增加的時候，孔隙水壓力也會明顯的增加，消散時間通常保持在3周左右。夯擊濕陷性黃土地基的過程中，應(yīng)該提前將相應(yīng)的實驗論證加以落實，研究夯擊時間間歇，獲取最為理想的數(shù)據(jù)信息。

3 強夯法處理濕陷性黃土地基的施工要點

濕陷性黃土地基處理的過程中，對于相關(guān)的技術(shù)有著嚴格的要求，應(yīng)該重視科學(xué)合理的方案，采取適宜的手段運用強夯法處理，以此才能更好地保證濕陷性黃土地基處理達標，滿足相應(yīng)的施工處理要求。

3.1 將設(shè)計目標加以確定

依照施工加固地基的基本承載力和加固深度、消除黃土濕陷深度等展開判斷，選定單位面積夯擊能以及夯擊的次數(shù)，分析是否需要相應(yīng)的填料或者是對應(yīng)的墊層。在確定了上述的相關(guān)信息后，及時編制施工組織計劃，結(jié)合現(xiàn)場施工環(huán)境加以判斷，科學(xué)推進相關(guān)的工作[5]。

3.2 試 夯

對于特定的小片區(qū)域試夯，試驗不同夯擊能以及相關(guān)的次數(shù)等，單點夯應(yīng)該布置好測試水平及豎直位移，科學(xué)記錄夯沉量。測定夯深以及口徑等，分析夯坑填料厚度，測定好孔隙水壓力消散的具體時間，明確振動影響范圍以及大小。試夯的階段，還需展開科學(xué)的取樣分析，對于含水量和密度等加以判斷。

3.3 施工機具準備

施工機具重點涵蓋著吊車、夯錘和輔助機械等，除去選擇施工機具外，還應(yīng)該關(guān)注后續(xù)的保養(yǎng)，操作過程中也需重視安全。強夯法屬于重型施工，體現(xiàn)出極為明顯的危險性，非相關(guān)人員不可隨意地進入到施工區(qū)域，還需施工人員嚴格遵循規(guī)范執(zhí)行任務(wù)，以免出現(xiàn)多重安全問題。

3.4 施工質(zhì)量檢測

因濕陷性黃土地基的施工體現(xiàn)出復(fù)雜性，所以應(yīng)該積極地關(guān)注施工質(zhì)量的科學(xué)化檢測，針對不符合相關(guān)質(zhì)量要求的，應(yīng)該及時返工，質(zhì)量監(jiān)控屬于施工的關(guān)鍵一環(huán)，應(yīng)該重視基本的質(zhì)量，確保項目完成之后的安全性，避免后續(xù)的風(fēng)險[6]。

3.5 施工操作規(guī)范

在實際運用的時候，不可照本宣科，應(yīng)該依照施工的環(huán)境，針對性地制定出科學(xué)文件，指導(dǎo)著施工人員落實好操作細節(jié)，以免出現(xiàn)誤操作，強化施工整體效率及質(zhì)量。

4 結(jié) 語

在合理運用強夯法的過程中，應(yīng)該重視實際的施工要領(lǐng)，結(jié)合著項目的基本情況展開科學(xué)分析，采取適宜的手段優(yōu)化具體的施工成果。濕陷性黃土地基處理的階段，運用相應(yīng)的手段可以保證施工的成果及質(zhì)量，體現(xiàn)出成本低廉、工序簡易及效果優(yōu)良等優(yōu)勢，應(yīng)該依照使用階段取得的經(jīng)濟效益加以分析，制定出科學(xué)的質(zhì)量控制措施，確保施工水平明顯的提升。

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