建筑工程地基處理中強(qiáng)夯法的應(yīng)用分析

劉浩龍

【摘要】建筑工程的地基施工質(zhì)量會(huì)給建筑物的安全和穩(wěn)定性能帶來直接的影響。因此，施工人員在開展建筑工程地基施工過程當(dāng)中，要根據(jù)不同的地質(zhì)情況采取針對(duì)性的地基處理技術(shù)來開展施工工作，這樣才能降低地基在完工后產(chǎn)生各種問題的可能性。當(dāng)下，強(qiáng)夯法被工程人員廣泛的應(yīng)用在建筑工程地基處理過程當(dāng)中，其主要是通過外力夯擊的方式來對(duì)土體進(jìn)行壓實(shí)，從而就能提高地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和地基承載能力。本文主要闡述了建筑工程施工處理過程當(dāng)中強(qiáng)夯法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并就如何在施工過程中有效發(fā)揮強(qiáng)夯法的價(jià)值提出了良好的措施，旨在為建筑工程地基處理工作提供指導(dǎo)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;地基處理;強(qiáng)夯法;應(yīng)用

1、引言

對(duì)于建筑工程地基處理過程當(dāng)中使用的強(qiáng)夯法而言，其存在施工簡(jiǎn)單、操作方便、使用性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在施工過程當(dāng)中使用強(qiáng)夯法能通過提高土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和密實(shí)度，從而有效的處理存在某些特定問題的地質(zhì)，從而就能使得地基的承載能力和抗壓性能符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。“基礎(chǔ)不牢，地動(dòng)山搖”，因此，在施工過程當(dāng)中，管理人員要對(duì)強(qiáng)夯法的使用進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保其使用流程和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)符合規(guī)定的要求。

2、案例分析

本文主要結(jié)合某座工廠的地基處理過程來分析強(qiáng)夯法的應(yīng)用效果。對(duì)于這座工廠而言，其總體占地約140000平方米，主要是由鋼筋混凝土建筑及鋼結(jié)構(gòu)而成，對(duì)地基承載力要求及不均勻沉降有高度要求，這就需要對(duì)地基進(jìn)行嵌固夯實(shí)以及土壤回填，這樣才能提高地基表面的平整度。夯實(shí)工作完成之后，工作人員要確保地基的承載能力達(dá)到160KPa，不會(huì)在使用過程中產(chǎn)生沉降問題。施工現(xiàn)場(chǎng)的原址是一座廢棄的磚瓦窯廠及填土區(qū)域，主要地形為河流沖積平原，施工現(xiàn)場(chǎng)上層的污染土壤已經(jīng)被挖除，但是后期被建筑垃圾、工業(yè)垃圾、生活垃圾填埋，這就給土壤地質(zhì)結(jié)構(gòu)帶來一定的不利影響。土壤內(nèi)部還存在雜填土、粉土、細(xì)砂、中砂、粘土，這就給地基施工的順利開展帶來阻礙。

3、強(qiáng)夯法固結(jié)地基的優(yōu)勢(shì)

當(dāng)下，在很多建筑工程的地基施工過程當(dāng)中，工程人員經(jīng)常會(huì)選擇強(qiáng)夯法來對(duì)地基進(jìn)行夯實(shí)處理，強(qiáng)夯法不僅能夠大面積的對(duì)地基進(jìn)行夯實(shí)，其影響深度也已經(jīng)達(dá)到了10米以上，無論是飽滿細(xì)粒土還是其他存在問題的土質(zhì)，利用強(qiáng)夯法都能夠提高地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在地基施工過程當(dāng)中，強(qiáng)夯施工隊(duì)員首先要對(duì)地基的土質(zhì)狀況進(jìn)行勘測(cè)，無論是什么性質(zhì)的土壤，夯擊都會(huì)給土壤表面造成沉降。然而，強(qiáng)夯法的適宜性很大程度上取決于土體對(duì)超孔隙水壓力的消散能力，如果土壤內(nèi)部含有大量的飽滿細(xì)粒土，那么土壤的滲透性能較差，即使在強(qiáng)大夯壓力的作用下，土壤內(nèi)部的水分也不會(huì)及時(shí)的排出，那么施工時(shí)就要增加排水設(shè)施，這樣才能確保土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)符合具體的標(biāo)準(zhǔn)要求，但是，夯擊的效果相比砂性土等粗粒土而言較差。對(duì)于強(qiáng)夯施工給地基土質(zhì)帶來的壓力而言，夯擊能量越大，產(chǎn)生的地基下沉深度也越大，從而使得大部分空氣及水排出，明顯提高地基承載力、壓縮模量、增加干密度、減少孔隙比，降低壓縮系數(shù)、增加場(chǎng)地均勻性，消除濕陷性。

強(qiáng)夯法適用于各類土層，可用于加固各類砂性土、粉土、一般粘性土、黃土及填土，特別適用于加固一些一般處理方法難以記掛的大塊碎石類土一級(jí)建筑垃圾或工業(yè)廢料組成的雜填土，且應(yīng)用范圍廣泛，加固效果顯著，機(jī)具施工簡(jiǎn)單，節(jié)省工程造價(jià)，施工快捷。總之，只要條件允許，強(qiáng)夯法比其他加固方法使用更為廣泛和有效。

4、強(qiáng)夯法施工工藝

4.1 施工設(shè)備的配置

（1）起重設(shè)備：對(duì)于履帶式起重機(jī)而言，其擁有行走方便、穩(wěn)定性較好、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，在地基施工過程中，施工人員應(yīng)當(dāng)采用帶有自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)。在使用履帶式起重機(jī)時(shí)，施工人員要確保起重機(jī)的起重高度在10到14米范圍內(nèi)，同時(shí)還要在起重機(jī)臂桿端部安裝門架，這樣才不會(huì)在夯擊過程中產(chǎn)生臂桿后仰、設(shè)剖傾覆的現(xiàn)象。此外，起重機(jī)的起重能力要大于夯錘重量的1.5倍。

（2）夯錘：選用底部為方形，重量在10到40噸的強(qiáng)夯錘。對(duì)于夯錘而言，要根據(jù)不同的土質(zhì)狀況來選擇不同底面積的夯錘，一般而言，選擇錘徑為2米左右，底面積為4米左右，錘徑為40KPa的強(qiáng)夯錘能夠提高地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，夯擊過程當(dāng)中要保證夯錘水處于平衡狀態(tài)，這樣才能減少空氣阻力對(duì)夯錘造成的不利影響。一般而言，施工人員一般會(huì)選用底面對(duì)稱且設(shè)有若干個(gè)和底面貫通的排氣孔的脫鉤夯錘。

（3）其它設(shè)備：根據(jù)實(shí)際的施工規(guī)模和土質(zhì)狀況來選擇裝載機(jī)、加油機(jī)、電焊機(jī)，并對(duì)相關(guān)儀器進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。

4.2 施工準(zhǔn)備工作

施工人員在使用強(qiáng)夯法對(duì)建筑工程的地基進(jìn)行處理之前，要詳細(xì)了解以下幾個(gè)方面的資料：第一，地基建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)詳勘報(bào)告。第二，基穴普探圖。第三，強(qiáng)夯部位圖以及地基基礎(chǔ)平面圖。第四，管理人員設(shè)計(jì)的強(qiáng)夯方案和流程。在強(qiáng)夯工作開展之前，施工人員要對(duì)地下管線、雜物、硬質(zhì)物體進(jìn)行清理，同時(shí)還要對(duì)深埋深度較大的坑洞進(jìn)行處理。一般而言，對(duì)于深度較淺的坑洞土質(zhì)而言，其相比于周圍的土質(zhì)情況較為松軟，那么施工人員就要在坑洞表面做上記號(hào)，這樣才能在施工過程中提高此處坑洞的強(qiáng)夯次數(shù)。如果在施工過程當(dāng)中遇到難題，那么施工人員就要和專業(yè)的技術(shù)人員以及設(shè)計(jì)部門的工作人員進(jìn)行交流，結(jié)合實(shí)際施工狀況商討出最佳的處理方案。

4.3 工藝流程

在建筑工程地基處理過程中，利用強(qiáng)夯法的具體施工流程如下：第一，清理施工場(chǎng)地，然后將場(chǎng)地表面整平。第二，標(biāo)記第一遍需要夯實(shí)的位置，準(zhǔn)確測(cè)量施工場(chǎng)地的高度。第三，安裝起重機(jī)，使用夯錘對(duì)標(biāo)記的位置進(jìn)行夯實(shí)。第四，測(cè)量夯前錘頂高度。第五，利用起重機(jī)將夯錘吊到預(yù)定高度，然后讓夯錘脫鉤，保持自由落體的狀態(tài)，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高度。如果夯錘產(chǎn)生傾斜，那么就要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。第六，按照前期設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和次數(shù)完成夯擊工作。第七，對(duì)所有的夯點(diǎn)進(jìn)行夯擊。第八，在夯擊工作完成之后，用推土機(jī)將夯坑填埋，然后測(cè)量施工場(chǎng)地的高度。最后，重復(fù)以上八個(gè)流程，一般先進(jìn)行高能級(jí)點(diǎn)夯，最后再進(jìn)行低能級(jí)的普夯，直到地基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及抗壓強(qiáng)度符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 施工要點(diǎn)

（1）在施工工作開展之前，施工人員首先要將施工場(chǎng)地進(jìn)行整平。如果土壤內(nèi)部地下水位較高，那么只有采取措施降低地下水位，這樣才不會(huì)使得底部積水給施工工作帶來不利影響。夯擊之前要將施工場(chǎng)地的雜物進(jìn)行清理，這樣才能為夯擊施工的順利開展提供保障。啟動(dòng)機(jī)械設(shè)備之前要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全方位的檢查，確保其在地面上處于水平狀態(tài)，這樣才能降低施工過程中發(fā)生安全事故的可能性。

（2）如果部分地基需要進(jìn)行強(qiáng)夯，那么就要分段并由邊緣向中間的順序進(jìn)行，夯擊完成之后，用推土機(jī)將夯洞填平，然后再放線測(cè)量下一個(gè)夯點(diǎn)的位置。

（3）首先要根據(jù)地質(zhì)狀況來設(shè)計(jì)強(qiáng)夯的次數(shù)和力度，夯錘落下時(shí)要保持平穩(wěn)狀態(tài)，這樣才能提高夯擊的準(zhǔn)確性，每一遍夯擊完成之后，都要將強(qiáng)夯坑填平。

（4）回填土內(nèi)部的水分含量要控制在施工標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，如果水量低于最優(yōu)含水量，那么施工人員可以采取鉆孔灌水或?yàn)⑺姆绞剑绻谟昙鹃_展強(qiáng)夯施工工作，那么就要在地基周圍設(shè)置排水溝或者截洪溝，這樣才不會(huì)產(chǎn)生雨水流入施工場(chǎng)地的現(xiàn)象。

（5）如果施工區(qū)域的土質(zhì)狀況較為松軟，那么在使用強(qiáng)夯法時(shí)，夯錘從空中自由落下對(duì)地面產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力會(huì)給周圍的建筑物產(chǎn)生不利影響，甚至?xí)霈F(xiàn)震裂現(xiàn)象。一般而言，夯錘擊落點(diǎn)30米以外為安全區(qū)，15米以內(nèi)為相對(duì)震動(dòng)區(qū)。如果施工周圍存在建筑物，那么就要在地基周圍開挖振溝來阻止強(qiáng)夯時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)波在地表內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，從而就能保障周圍建筑物的安全。

（6）對(duì)夯錘的質(zhì)量、擊落的次數(shù)、落距，夯點(diǎn)和夯擊位置、夯擊遍數(shù)、沉降量等做好完整的記錄。

4.5 安全措施

（1）對(duì)于強(qiáng)夯施工而言，施工的現(xiàn)場(chǎng)要由專業(yè)的工作人員來指揮，夯錘要為系自動(dòng)脫鉤模式，現(xiàn)場(chǎng)所有使用人員必須集中注意力，聽取指揮人員的安排，不得產(chǎn)生任何混亂現(xiàn)象。

（2）對(duì)于吊車司機(jī)和推土機(jī)司機(jī)而言，都要聽從指揮人員的命令，不能私自開啟機(jī)械設(shè)備，夯錘起吊后，任何人不得從吊桿下通過。

（3）吊車司機(jī)在操作吊車時(shí)，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定流程來進(jìn)行。

（4）如果夯錘起升到一定高度仍沒有自動(dòng)脫鉤，那么指揮人員就要發(fā)出立即停止的信號(hào)，然后命令起吊人員將夯錘緩慢落下，找出原因并進(jìn)行整改。

（5）夯擊工作開展時(shí)，工作人員要確保施工周圍不存在高壓線，這樣才不會(huì)對(duì)吊車和纜繩的正常運(yùn)作產(chǎn)生不利影響。如果周圍的部分建筑物安裝了精密的電子設(shè)備，那么就要采取隔振措施，這樣才能降低振動(dòng)帶來的危害。

（6）如果需要夯擊的場(chǎng)地較為干燥，那么就要在地基表面灑水，這樣才能降低夯擊過程中石塊和水噴濺、塵土飛揚(yáng)現(xiàn)象發(fā)生的可能性。此外，吊車操作室前面要同時(shí)安裝擋風(fēng)玻璃和鉛絲防護(hù)網(wǎng)。

4.6 施工質(zhì)量檢驗(yàn)

（1）如果地基土質(zhì)為飽和度的粉土和粘性土，那么就要在強(qiáng)夯施工結(jié)束后再對(duì)地基的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。

（2）對(duì)于地基質(zhì)量檢測(cè)方法而言，施工人員一般會(huì)選用土性選用原位測(cè)試以及室內(nèi)土質(zhì)試驗(yàn)這兩種方法。如果地基工程項(xiàng)目較為重要，那么就在現(xiàn)場(chǎng)開展地基承載能力實(shí)驗(yàn)。

（3）如果地基場(chǎng)地較為一般，那么每棟建筑物要設(shè)置多于三處的檢驗(yàn)點(diǎn)。如果建筑物地基較為復(fù)雜且重要，那么就要相對(duì)應(yīng)的增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量，同時(shí)還要增加檢驗(yàn)的深度。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在建筑工程地基處理過程中使用強(qiáng)夯法不僅能夠提高地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，還能為建筑物的安全使用提供保障。因此，施工人員在實(shí)踐中對(duì)強(qiáng)夯法進(jìn)行不斷的改革創(chuàng)新，建筑企業(yè)管理人員要針對(duì)不同的土質(zhì)特點(diǎn)選取針對(duì)性的強(qiáng)夯措施，這樣才能提高建筑工程的施工質(zhì)量，從而給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)收益，創(chuàng)造巨大的社會(huì)價(jià)值。

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