水利工程軟基處理中強夯加固技術的應用

呂錄偉

摘要：在水利工程事業不斷發展的今天，軟基處理施工質量的優劣對水利工程整體質量起決定性的作用。強夯加固技術作為水利工程軟基處理的主要技術之一，其施工技術水平的高低對水利工程質量的提升及工程使用壽命的延長具有重要意義。本文在充分了解強夯法施工概況的基礎上，主要對強夯加固技術在水利工程軟基處理中施工準備及施工應用進行了分析與探究。

關鍵詞：水利工程；強夯加固技術；軟基處理；施工準備

隨著國民經濟發展速度的不斷加快及科學技術的不斷進步，我國水利工程技術水平也得到了極大的提升，這都為水利工程規模擴大提供了可靠地保障。在社會主義市場經濟高速發展的今天，對水利工程質量提出了更高地要求。軟土地基作為水利工程施工中的重要病害問題之一，其加固技術水平的高低將直接影響到工程的整體質量。強夯加固技術作為水利工程軟基處理中的主要技術之一，在應用中一般也被叫做動力固結法，是上世紀70年代初期由法國工程師梅那提出的，在70年代后期這種軟基處理技術被中國引進，經研究發現其處理效果顯著，故在大量工程施工中得到應用。現階段強夯加固技術主要應用于工程、水利工程及建筑工程等方面，其特點就是便于施工、經濟效益顯著。

一、強夯法概況

1、強夯法概念與特點

強夯法在加固路基質量的方面具有顯著的效果，在對水利工程進行施工的過程中，最難控制的就是軟基的質量，因為一旦出現問題，就會產生塌陷的可能，進而就會對工程產生嚴重的影響，不利于水利工程事業的發展。采用強夯法能夠有效的避免這一問題的發生。這種施工方法的原理就是減少路基的承載力，將土方進行夯實處理的一種施工技術。在進行施工的過程中，將重錘從一定的高度進行自由下落，在高空自由下落的過程中，其具有的沖擊力足以對土方產生一定的影響，從而起到加固土壤的目的。

2、強夯法的施工優勢

在采用強夯法對水利工程進行施工建設的過程中，我們需要一定的機械設備加以輔助，這樣不僅能夠便于施工，還能有效的節約工程的施工時間，以達到理想的施工效果。同時，采用簡便的機械設備開展施工建設還可以節省不必要的勞動力開支，促進工程質量的提高，通過在近幾年的工程實踐中，我們已經積累了相當豐富的工作經驗，能夠在砂性土壤以及碎石土地基中得到廣泛的運用，并且有效的促進了工程質量的提高。

二、水利工程軟基處理中強夯加固施工準備

1、強夯設備的選擇

強夯設備主要包含三部分：夯錘、起重機及脫鉤裝置。首先，夯錘。現階段國內主要分為兩種形狀的夯錘，為圓形與方形，底面積一般都控制在2平方米到6平方米之間。選擇夯錘時，可按照起重設備、地基土質、加固深度等條件進行。選擇夯錘底面積時，必須遵循地基土的種類進行，如應選用較小的底面積作為砂性土底面積，選用較大底面積作為粘性土底面積。其次，起重設備和脫鉤裝置。通常情況下起重機都會選用履帶式或輪胎式，如地基有加固要求時，應選用大型夯錘，并進行專用起吊三腳架的制作及通過2臺起重機進行夯錘臺吊作業。利用滑輪組將夯錘吊到指定高度，并利用脫鉤裝置實現自動脫鉤落錘。現階段主要使用到的脫鉤裝置分別是通過吊機上副卷揚機的鋼絲繩吊起鎖卡焊合件使錘脫落；還有一種是脫鉤施夯作業通過定高度索的方式完成。

2、強夯參數的選擇

（1）錘重及落距

強夯技術處理水利工程軟基中，選用的錘重一般為8噸到25噸之間，將其落距要控制在8米到20米的范圍內。選擇錘重時，必須嚴格遵循相關施工要求進行，如地基加固深度等。為更好地了解強夯施工中錘重和落距的關系。將夯錘重量設為M，用h代表落距，應F代表沖量，可以得出在錘重加大和落距加大中，其效果最佳的為錘重增大。

3、夯擊能的確定

通常在水利工程強夯施工前期都要進行試驗段試驗工作，以此獲取準確的檢測數據。按照所得數據并與設計及施工要求相結合，對最佳夯擊能進行準確確定。由于粘性土的孔隙水壓力消散極為緩慢，最佳夯擊能可以遵循孔隙水壓力的疊加值符合土的自重壓力范圍進行確定。因為砂性土具有較快的孔隙水壓力增加或減少速度，最佳夯擊能的確定必須遵循孔隙水壓力增量隨夯擊次數的增加而逐漸趨于恒定的夯擊能進行確定。

三、強夯加固技術在水利工程軟基處理中的應用

近年來，隨著社會經濟發展速度的不斷提升對水利工程建設提出了新要求，要求通過創新體制、完善政策，進一步提升水利工程建設力度。強夯法作為水利工程軟基處理的重要方式，其施工效果是否良好直接影響著水利工程的整體質量，為此，施工單位必須重視強夯法的應用，在規范施工工藝的同時，不斷改進技術，提高水利建設的整體質量，提升水利行業的發展水平。

1、平整場地

對強夯施工后可能出現的平均地面變形情況進行預先估計，進而對強夯施工前的地面高程進行確定，隨后進行場地平整作業，一般選用推土機進行。與此同時，要對強夯場地一定范圍內的地下構筑物、各種地下管線的位置及標高進行詳細勘察，盡可能不在這些構造物上進行強夯作業，如無法避開，應嚴格遵循強夯影響深度的多少，對其可能出現的情況的估量，并及時選用行之有效的方式進行處理，防止對工程造成一定損害。

2、鋪墊層或降低地下水位

如地表層構成成為主要是細粒土、地下水位又高時，必要時必須鋪設0.5米到2米的松散性材料在表層位置，也可以選用人工降低地下水位的方式。其主要作用就是幫助地表快速形成硬層，更好地支承起重機械設備，保證施工的順利進行，同時還可以將地下水與地表面之間的距離拉大，避免夯擊過程中出現夯坑積水及降低夯擊效率的情況。

3、施工作業

根據工程施工要求及設備選擇標準，本工程選用15噸和10噸兩種錘重，將其落距控制在10米左右，并定為3平方米的夯錘底面積。其設計加固深度應為6米。首先應在平整后的場地上面進行第一遍夯擊點位置的標注，并對地面高程進行準確測量，起重機達到施工現場后，應確保夯錘與夯點位置的一致性，并對強夯施工前錘頂的高程進行測量。隨后將夯錘吊至指定的位置，等到夯錘脫鉤自行下落后，將吊鉤放下，并對錘頂高程進行測量，如出現夯錘歪斜狀況時，應查看原因，并將坑底技術整平。

四、結束語

綜上所述，水利工程施工中，地基施工占有重要地位。強夯法作為水利工程軟基處理的重要技術，施工企業必須按照相關施工要求，對施工中出現的各種問題進行了分析與處理，提高施工技術水平，規范施工流程，只有這樣才能確保水利工程軟基處理的整體質量，才能提高水利施工的安全性及延長其使用年限。