強夯法在建筑工程地基處理中的應用淺析

鄧翔鵬

摘要：在建筑工程施工中，強夯法是提高建筑穩定性的重要施工工藝之一，也是提高軟弱地基承載力的方法之一。本文結合工程實例，對強夯法在建筑工程地基處理中的應用作出分析，并對強夯法施工的技術要點進行了闡述，指出了利用強夯法對建筑工程地基進行處理時應注意的事項，以期為相關工程提供借鑒。

關鍵詞：強夯法；建筑工程；地基處理；應用

中圖分類號：TU472.3+1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）30-0131-02

0引言

強夯法的具體操作和工藝原理是利用重力作用，其施工器械是重錘，使其在一定高度下落到夯擊土層，使地基土層在強大的沖擊力作用下迅速固結，進而實現地基加固的目的。強夯法在使用過程中僅僅需要重錘等簡單的設備，施工的工藝簡單，施工速度快，適用性比較強。且使用這種方法對建筑工程地基進行處理時地基的強度可以提高3倍，甚至是更多。對地基進行夯強夯處理，可以使土粒緊密的結合在一起，形成一定的強度結構，有效抵抗建筑物強大的荷載壓力，保證建筑物的安全。同時還可以節省大量的施工費用，符合現代文明施工的要求。

1強夯法在建筑工程地基處理實例中的應用

1.1工程概況

某建筑工程施工現場是在魚塘上建設，地勢由西南向東北傾斜，在對其進行挖高填低整平處理后，地勢趨于平坦。但是在施工現場的東部和北部形成了大范圍的填土，填土的大范圍存在，對建筑地基的穩固性更是提出了較高的要求，為了提高地基整體穩固性，施工人員需要利用強夯法對回填區進行夯實處理，以保證后期建筑施工的安全性和可靠性。

1.2準備工作

對建筑工程地基進行處理畢竟是一項比較大的工程作業，其效果將直接影響后續的施工作業，因此，需要做好夯實施工準備工作。首先要勘察建筑工地地形和實際狀況，選擇高質量的強夯機、推土機以及起重機等設備，并且做好強夯工藝的實施方案的設計，嚴格按照施工設計方案施工，確保整體地基夯實牢固。此外，還應該選擇技術能力過硬、具有豐富經驗的施工隊伍參與到實際的強夯施工中，確保夯實作業以及后續施工作業的順利開展。

1.2.1施工現場勘查

為了確保夯實工作的順利開展，首先派遣專業技術人員對施工現場采用鉆探、原位測試以及土工試驗等手段對施工現場進行了勘察工作，全面掌握施工現場的填土面積、填土成分等，以設計出更加科學合理的強夯施工方案。經勘查后最終發現該回填區的填土含水量比較豐富，土層整體比較潮濕，且主要由粉土和粉質粘土混合組成，層厚達到了1.4-2.5m。粗砂含量高達50%，還含有大量的礫砂和少量的卵石，層厚達到了1.1-4.2m。根據現場的土質鑒定，準備進行下一步的試夯工作。

1.2.2試夯

為了給下一步的實際夯實工作奠定基礎，需要根據實地考察的結果對回填區進行試夯作業，以此來確定夯實擊能以及夯實距離等相關數據，并對試夯作業得到的數據進行記錄和分析，得出強夯工作是否能滿足穩固地基的要求。本次試驗的場地分別布置在回填區的南北兩側，填土的厚度為8.5m，采用強夯設備進行夯擊施工，依據經驗將擊能定為3000kN/m²。

在夯擊一個月之后，根據相關標準和規范對強夯后的地基進行檢測，檢測夯實的效果。最終確定本次夯實試驗的夯沉量為1.9m左右，有效的加固深度僅為4m，夯擊的遍數為7-8擊，由此可以發現采用3000kN/m²的擊能并不能達到預期的夯實效果，因此，需要將夯擊能提升到4000kN/m²，夯距仍然還是5/m，在相近的相同面積的試夯去進行第二次試驗，在夯實結束后，同樣進行夯實效果檢驗，最終檢測結果為場地約5.5m深度內的土層結構已經比較緊實，有效的加固深度可以達到5.2-5.8m，下部尚有2.2-2.8m的填土層得不到有效的加固。通過兩次的試驗，為了進一步確保地基的夯實效果，對厚度大于4m的填土層分兩部進行夯實處理。

1.3強夯設計

通過上述兩次的試夯試驗結果可知當土層深度大于4m時一次強夯作業并不能起到穩固地基的作用，鑒于此，決定對大于4m的土層進行兩次強夯處理，但是兩次強夯的擊能值不同，以確保強夯工作符合填土夯實要求。因此，第一次選擇4000kN/m²的低夯擊能，第二次選擇1500kN/m²的擊能，并且將夯擊點按照正三角形來布置，夯距仍然定為5m。在進行強夯作業時，第一遍要嚴格按照設計的間距隔孔進行施工，而第二遍夯擊點要均勻的穿插在第一遍的夯擊點之間，確保夯擊能傳遞的有效性。整個強夯工作需要注意的是應采用降低夯錘質量、縮短落錘距離的方法來增加夯擊的次數，使回填區的土層加固效果達到最佳。

2強夯施工的技術要點

2.1合理控制強夯的遍數

強夯的次數直接決定了夯實的效果，因此，在確定夯實遍數時，一定要首先考慮現場的施工情況以及回填區的土層特點，根據實際的施工需要，控制好夯實的遍數，一般夯實的遍數為2-3次，最后再以低能滿夯的方式進行最后一次的夯實作業。此外，確定強夯次數時還應該考慮回填區的土層結構，不同的土層結構對應著不同的夯實次數。如果回填區的土層結構以粗顆粒為主，且滲透性較強的情況下，可以適當減少夯實的遍數。如果土層中的土粒成分以細顆粒為主，其滲透性相對較差些，那么就要增加夯實的遍數，已達到預期的夯實效果。

2.2合理控制強夯夯擊的次數與夯擊能

夯擊的次數也會對夯實的效果產生一定的影Ⅱ向，并不是夯擊的次數越多，且夯實的效果就越好，夯擊的次數是要根據施工現場的實際情況決定的，尤其是要考慮地基土的性質。在大多數建筑工程地基處理中，一般會夯擊2-3遍，且每一遍夯擊的需要4-8擊。每一個夯擊點的擊數應滿足最后兩擊的平均夯沉量要求。當單擊的擊能小于4000kN/m²時，夯沉量不應超過50mm；而單擊的擊能處于4000-6000kN/m²之間是，夯沉量不能大于100mm。合理的根據施工實際需要確定夯擊次數和夯擊能是確保回填區及建筑地基穩定的重要保障。endprint

2.3合理掌控強夯的間隔時間

對強夯的間隔時間的合理掌控能夠有效穩固強夯的夯實度，強夯的間隔時間一般是指兩遍夯擊之間的時間間隔，如果兩遍夯擊之間能夠有效的間歇，那么土層中超靜孔隙水壓力就會在夯擊間歇的過程中慢慢地消失，土層的夯實效果就會達到最佳的效果。對強夯的間隔時間的掌控需要根據施工人員的實踐經驗對兩次強夯之間的間隔有較強的掌控程度，才能科學控制實踐間隔，提高夯實效果。因此，施工單位應該根據實際的實踐經驗，合理地掌控強夯的間隔時間。由于強夯間隔的時間取決于地基土中超靜孔隙水壓力的消散時間，并受土層滲透性的影Ⅱ向。一般情況下，對于滲透性較差的粘性土地基的強夯間隔時間不得超過3-4周。而對于滲透性較好的地基土可以連續夯擊。

2.4科學布置強夯點

強夯點的布置合理與否將直接影響最終的夯實效果和夯實質量，如果夯實點布置的不盡合理，那么將會時強夯設備做一些無用功，加大了設備損耗的程度，并且增加了夯實費用，不利于施工企業經濟利益的獲得，甚至還會影響建筑物的整體質量。在具體施工過程中，一般情況下，強夯點的位置可以根據建筑物的結構類型采用正三角形或者是正方形來布置。需要重點控制的是各個強夯點之間的距離，一般要控制在5-10m作用，且每一個強夯點的間距需保持一致。當然強夯點之間的間距并不是一層不變的，可以根據實際施工的需要適當的對其進行增大或者是縮小，但是對于增大和縮小的范圍要嚴格按照施工需要進行控制。但是需要注意的是對于回填區土層厚度較大的夯實施工時，第一遍強夯點的間距應適當的增大，必要時要進行分層夯實作業，以切實確保強夯的效果。除此之外，還要控制好地基的處理范圍，由于受基礎應力擴散作用的影響，需要實施強夯作業的范圍應大于建筑物的基礎范圍。

3強夯施工監測以及質量控制

在強夯作業完成后，要對處理后的基地進行竣工驗收工作，竣工驗收工作需要注意的是對工程質量的驗收，即監測強夯作業的夯實度以及建筑物的地基穩固程度。相關人員要對處理后的地基承載力進行試驗檢測，此外，還要采用動力觸探等手段對地基承載力與密度隨地基深度變化的規律作出檢驗和分析。

相關監測人員還應該做好的一項監測工作時強夯竣工后應根據施工現場的復雜程度以及建筑物的重要性確定承載力檢驗的數量。一般情況下，對于施工現場相對簡單且重要性一般的建筑物來說，每個建筑地基荷載檢驗點不應少于3點：而對于施工現場比較復雜且比較重要的建筑物來說，就需要增加荷載檢驗點數。強夯置換地基荷載檢驗點的數量不得少于墩點數的1%。且要大于3點。在具體的竣工驗收工作中，監測人員要嚴格按照檢驗數量完成檢驗，確保監測工作符合工程質量的監測要求。

此外，由于強夯作業的施工危險性比較高，因此，在對建筑工程中的地基進行強夯處理時，一定要確保夯實作業人員的安全。監測人員還應該做好施工現場的安全監測工作，對夯實設備、夯實場地、夯實操作等進行嚴格的安全行為監控，以確保強夯工作的安全施工，盡量控制安全風險可能引起的不良后果。

4結語

在建筑工程建設中，強夯法是處理地基的最有效的方法之一，但是在實際的施工作業中，也會存在很多問題，因此，需要更多的技術人員以及專家學者加強強夯法在建筑工程地基處理中應用的探討和探索，對現有的強夯法進行改進和完善，并結合國外相關技術經驗，提高夯實的效果，有效減少或者是避免地基軟化現狀的發生，提高建筑物的安全性。endprint