夯擴(kuò)建筑垃圾樁在建筑地基處理中的應(yīng)用

孫慶生

(江蘇省住建集團(tuán)有限公司，210000)

夯擴(kuò)建筑垃圾樁在建筑地基處理中的應(yīng)用

孫慶生

(江蘇省住建集團(tuán)有限公司，210000)

建筑垃圾是建筑地基處理中的基本原材料之一，與其它原材料相比，具有顯著的經(jīng)濟(jì)以及社會效益，在日常設(shè)計(jì)過程中，夯擴(kuò)樁有效融合了強(qiáng)夯與碎石樁的優(yōu)勢，在對軟土地基進(jìn)行上述處理操作后，承載力較強(qiáng)，可有效滿足建筑物的多層建設(shè)要求。本文先對夯護(hù)樁進(jìn)行概述，然后介紹建筑地基處理，最后結(jié)合工程實(shí)例探討了夯擴(kuò)建筑垃圾樁的具體應(yīng)用，希望能為工程建設(shè)提供一定的參考。

夯擴(kuò)建筑垃圾樁；建筑地基；處理；應(yīng)用

前言：伴隨著城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，城市改建步伐日益加快，這在提升人們生活水平的同時(shí)，也涌現(xiàn)出了更多的建筑垃圾，例如廢磚、廢渣等，使得城市環(huán)境面臨嚴(yán)重污染，并阻礙了日常生活的正常開展，基于此種條件，利用建筑垃圾充當(dāng)?shù)鼗幚碓牧?，具有顯著的經(jīng)濟(jì)以及社會效益，有助于建筑垃圾利用率的提高，并為建筑地基處理提出了新的發(fā)展方向。

一、夯擴(kuò)建筑垃圾樁概述

（一）內(nèi)容

夯擴(kuò)建筑垃圾樁主要借助吊車將重錘帶到特定高度，通過自由下落，反復(fù)多次沖擊形成孔洞，逐層填充廢料，再經(jīng)夯擴(kuò)，變成樁柱，其工作指標(biāo)主要包含以下兩點(diǎn)：

1.夯錘、夯擊頻率以及自由下落的距離；

2.夯機(jī)物體分布形式以及夯機(jī)物體之間的距離，填料種類等。

（二）工作原理

借助重夯的沖擊力，使建筑垃圾沿著夯擊體方向以及側(cè)面方向進(jìn)行擠密，以此來加固周邊土體，形成擠密圈，其分布方向?yàn)橛蓛?nèi)至外，具體分步如圖-1所示。

圖-1 夯擴(kuò)體工作原理

在具體的擠密階段，周邊土體的孔隙水壓力不斷增加，然而，填料也為周邊土地中的孔隙水指明了方向，在短時(shí)間內(nèi)，孔隙水壓力便迅速消散，顯著提高了地基負(fù)載力。

夯擴(kuò)垃圾樁有效融合了強(qiáng)夯與碎石樁的優(yōu)點(diǎn)，主要借助夯擊能擠壓樁體中間以及兩端的土地，優(yōu)勢顯著[1]。

（三）設(shè)計(jì)參數(shù)

參照試夯數(shù)據(jù)，通常會針對夯擴(kuò)建筑垃圾樁結(jié)合負(fù)載力要求設(shè)定統(tǒng)一夯擊數(shù)，如若在差異性地基中，可適當(dāng)調(diào)整填料，進(jìn)而形成尺寸不一的樁體，主要被應(yīng)用在差異性地基處理工程中。

（四）應(yīng)用范圍

夯擴(kuò)建筑垃圾樁主要被應(yīng)用在淺地基中，地基深度通常在 5-8米左右，經(jīng)過處理的復(fù)合地基，相應(yīng)的負(fù)載力為140-180千帕，在建筑地基處理過程中使用建筑垃圾可節(jié)省成本投入，可獲得理想的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

二、夯擴(kuò)建筑垃圾樁的具體應(yīng)用

（一）工程實(shí)例

在某綜合性娛樂休閑場所建設(shè)中，主樓層數(shù)為6層，局部樓層高度達(dá)到8層，整體高度30米，總建筑面積為8000多平方米，裙樓有2層，形狀以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜，樓層數(shù)量變化較大。為達(dá)到預(yù)期使用要求，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)不存在沉降縫。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為均勻沉降，使用十字交叉梁充當(dāng)基礎(chǔ)，該交叉梁具有較高的剛度，同時(shí)，在局部 8層下方增設(shè)地下室，以此來進(jìn)行補(bǔ)償。為改變各個(gè)支撐點(diǎn)的地基反力，可借助條形基礎(chǔ)寬度增減來實(shí)現(xiàn)這一操作，進(jìn)而有效調(diào)控各點(diǎn)沉降差。

（二）施工工藝

挖掘基坑，直至其高度達(dá)到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)高下方 3米，結(jié)合設(shè)計(jì)負(fù)載力標(biāo)準(zhǔn)在施工現(xiàn)場進(jìn)行試夯，通過對夯擊體單位單位夯擊的控制來明確重錘重量、下落距離和沖擊次數(shù)；通過置換率的控制來設(shè)定夯擊體的半徑與間距。通過試夯，確定該項(xiàng)工程施工中需要凈重20千牛的重夯，夯底半徑為400毫米，并將夯擊體設(shè)置成梅花樣式[4]。

1.主要夯擊體

下落距離為10米，夯擊次數(shù)為3，形成短孔，有效控制孔洞深度，使其落在2-2.5米內(nèi)，向孔洞內(nèi)部填入適當(dāng)填料；下落距離為2米，夯擊1次，填入填料，然后夯擊2次，進(jìn)行擠密，填入適當(dāng)填料；下落距離為2米，夯擊1此，填入填料，順著外部方向進(jìn)行擠密，再填入填料，直到槽底；下落距離為 4米，夯擊 1次，填入填料，確保密實(shí)；

2.次要夯擊體

下落距離為10米，夯擊2次，形成短孔，其深度在1.3米左右；下落距離為2米，夯擊1次，填入填料，然而以8米的下落距離進(jìn)行夯擊，夯擊2次，順著周邊方向進(jìn)行擠密，然后填入適當(dāng)填料；下落距離為2米，夯擊1次，填入填料，確保密實(shí)；下落距離為6米，夯擊1次，填料密實(shí)；下落距離為6米，夯擊1次，將填料順著周邊方向進(jìn)行擠密，再填入填料，直至到達(dá)槽底；下落距離 4米，夯擊1次，填料密實(shí)；

3.穿插夯擊體

下落距離為6米，夯擊1次，然后以8米的下落距離，夯擊1次，形成短孔，深度為1米，并向孔洞中填入適當(dāng)填料；下落距離為2米，夯擊1次，填料密實(shí)，然后以6米的下落距離，夯擊1次，順著周邊方向填料，以此進(jìn)行擠密，然后填入適當(dāng)填料；下落距離為2米，夯擊1次，填料密實(shí)，然后以4米的下落距離夯擊 1次，順著周邊方向進(jìn)行擠密。同時(shí)，在夯擊操作中，應(yīng)嚴(yán)格參照設(shè)計(jì)順序進(jìn)行操作，不允許出現(xiàn)顛倒現(xiàn)象，結(jié)合具體夯擊情況適當(dāng)調(diào)整夯擊體參數(shù)，進(jìn)而滿足擠密要求，且地面平整。隨后，攤鋪厚度為300毫米的碎磚，憑借2米的下落距離進(jìn)行夯平。

（三）加固效果檢驗(yàn)

1.試驗(yàn)方法

為檢驗(yàn)加固效果，本文中選用三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，并依據(jù)慢速維持負(fù)載法開展加固效果檢驗(yàn)試驗(yàn)，同時(shí)，嚴(yán)格參照地基處理規(guī)范，有序開展加固效果檢驗(yàn)試驗(yàn)；

2.試驗(yàn)設(shè)備

鋼梁堆載、千斤頂和百分表，其中千斤頂?shù)呢?fù)載為1000千牛，而百分表主要用來檢測地基沉降形變程度；

3.試驗(yàn)結(jié)果

通過試驗(yàn)，繪制分析結(jié)果，參照相對變形值設(shè)定復(fù)合地基負(fù)載力，經(jīng)過相關(guān)計(jì)算，與工程設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符。

（四）結(jié)論

夯擴(kuò)建筑垃圾樁和強(qiáng)夯模式相比，不同之處主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

1.強(qiáng)夯借助夯擊能量實(shí)現(xiàn)夯擊效果，并輔以強(qiáng)制性壓縮，有時(shí)借助振密來增加地基強(qiáng)度，主要被應(yīng)用彈性指數(shù)不超過10的土體中。對于粉土以及黏土，因飽和度較高，且后期沉降程度較大，應(yīng)通過適用性應(yīng)試試驗(yàn)進(jìn)行確定；

2.夯擴(kuò)建筑垃圾樁有效融合了強(qiáng)夯與碎石置換模式的優(yōu)點(diǎn)，以此形成復(fù)合地基，該地基可供樁土同步作用，它與強(qiáng)夯相比具有顯著優(yōu)勢，便于施工，施工周期較短，施工成本投入較少，施工處理范圍寬，建筑垃圾的利用率較高，經(jīng)過此種模式處理的建筑地基，相應(yīng)的負(fù)載力在150千帕左右，經(jīng)濟(jì)以及社會效益比較可觀。因此，在今后的建筑地基處理操作中，我們應(yīng)積極推廣應(yīng)用夯擴(kuò)建筑垃圾樁。

結(jié)語：夯擴(kuò)建筑垃圾樁有效融合了強(qiáng)夯與碎石樁的優(yōu)勢，旨在通過復(fù)合地基的形成，承載多層建筑負(fù)載，便于施工，施工周期較短，施工成本投入較少，處理范圍寬，可有效利用建筑垃圾，大大提高了建筑垃圾的利用率，降低了對自然環(huán)境的污染，經(jīng)濟(jì)以及社會效益十分可觀。

[1]呂振波,秦緒臣,孟憲杰等.重錘夯擴(kuò)建筑垃圾擠密樁在軟弱沖填土地基處理中的應(yīng)用[J].山東水利,2013,(8):29,31.

[2]金曉,周裕利,胡岱文等.載體樁在某地基處理工程中的應(yīng)用研究[J].廣州建筑,2012,(6):16-20.

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