強夯法在濕陷性黃土地基處理中的應用研究

摘? 要：我國西北地區黃土地質范圍廣泛，應用濕陷性黃土地基處理技術能夠強化地基結構的穩定性。基于此，本文就強夯法技術原理及應用優勢進行了分析，并結合某工程案例探討了濕陷性黃土地基強夯技術的應用方法。

關鍵詞：強夯法;濕陷性黃土地基處理;實際應用

中圖分類號：TU472? ? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）11-0000-000

0引言

強夯法是一種利用夯擊強化土層密實性的地基處理技術，黃土地基相對軟弱、含水量較大，采用強夯法技術能夠擠壓掉多余水分，提升地基穩定性，從而為高速公路上層路基提供強有力支撐。在具體工程項目建設中科學應用強夯技術，必須提高地基處理方案設計的科學性，同時進一步優化施工技術。

1強夯法施工機理

強夯法的前身是重錘夯實法，但兩者的加固機理有非常大的差異。強夯法作為新型地基處理方法，能夠很好的提升軟弱地基承載力，對施工的幫助更大。強夯法需要選取重錘，使其從一定高度自由下落，從而達到夯實目的，提高地基穩定性。這種方法還有一個名字，是動力固結法。一般來說，施工選取的重錘在10～20t區間，選取的高度在10～40m區間，但針對不同的公路和不同的地基情況要具體分析，從而設計合適的重量和高度，使強夯法造成的沖擊滿足施工需求，完成土層夯實的工作。強夯法應用范圍比較廣，其主要應用在非飽和粘性土和雜填土地基中。比如一些高速公路的施工地點是非飽和粘性土地基，那么就需要通過連續夯擊的方法提升其穩定性。如在施工現場，工作人員需要從實際情況出發，做好深度和次數的設計，使地基達到預定設計要求[1]。

2強夯法處理濕陷性黃土地基的優越性

（1）地基處理方法有很多，比如灰土擠密樁等等。與之相比強夯法的適用性更好，如針對一些土質情況不穩定、結構不均勻的地基，可以達到很好的效果。強夯法應用的安全性非常高，整個施工過程可靠且具有一定的經濟性。在處理濕陷性黃土等地基的時候擁有得天獨厚的優勢，能很好地加快施工進度，提升整體工作效率。

（2）針對一些較長段落的路基，施工單位也可以通過強夯法來讓地基規格和各項數據更加統一，從而節約成本。使用強夯法統一施工，可以最大程度避免不同施工方法給不同區域造成的負面影響，能夠提高施工效率、節約成本。如在西北地區公路路基處理工程中，強夯法已經得到了廣泛的試驗和應用。

（3）強夯法會產生一定振波，但這種振波不會影響其他建筑，可以最大程度提升施工地基的穩定性，同時保護周邊建筑。只要施工地點距離附近建筑有50米的距離，那么周邊建筑感受不到強夯法帶來的噪音。再加上一些封閉性良好的墻體來增加建筑隔音性，強夯法的噪聲影響幾乎是可以忽略不計的。

（4）有的路基所在區域有較多的持力層粉質粘土。強夯法可以讓地基擁有更強的穩定性，使地基達到施工需要的要求。工作人員可以從實際情況著手，做好人工打孔，選擇適當體積的灰土柱來進行科學調整。設置鉆孔的具體位置，通過準確計算來做好強夯法的設計，從而達到地基修建的預期效果[2]。

3濕陷性黃土地基處理中的強夯法工藝應用案例分析

3.1工程概況

本項目地處隴東黃土高原地區，特殊地質主要為濕陷性黃土，黃土自重濕陷量△ZS為73.4～534.84mm之間，均為Ⅱ-Ⅳ級自重型濕陷性黃土，實際表現出來的工程特性有以下六點[3]：

（1）整體比較弱。

（2）含水量比較少，常常處于半固態甚至硬塑狀態。

（3）孔隙多，且孔隙大，壓實程度低。

（4）抗水性弱，一旦失水就會出現非常明顯的收縮，而一旦遇水，又會出現非常明顯的塌陷，整體的膨脹量非常小，容易崩解。

（5）壓縮性為中等，強度較高，抗剪強度較高。

（6）透水性強，而且呈現出明顯的各向異性。

以上特性綜合起來形成了基礎特性，非常容易出現地質上的缺陷和危害。要在該地區進行公路建設，必須通過各種加固方法來消除隱患、解決各類問題。基于此，本項目對濕陷性黃土路段地基均進行了處理，避免黃土濕陷危及路基穩定。

3.2強夯法施工步驟

（1）正式開始施工之前，施工人員一定要先做好表面的清理工作，使用專門的工具讓施工表面盡可能平整，清理掉異物，碾壓松散的土壤。由于不同的工程涉及的現場狀況不一樣，工作人員要從實際應用著手做好施工便道的設置，保證施工中工作人員能順利進出，運輸車可以順利出入。設計者要考慮排水系統與施工現場的有效結合，如果遇到下雨天，必須保證施工現場的雨水能夠及時順利的排出，且不會出現積水。而施工中使用到的施工用水，也要及時排除出去，不要影響后續施工進程[4]。

（2）在施工之前，工作人員要確定強夯參數，結合項目現場以及設計要求選擇特定的區域進行測試，保證強夯工藝性使其與現場施工可以很好的結合在一起。在正式開始施工之前，要做好測試，并通過各種方法來對比數據，及時的檢驗強夯效果。工作人員可以從具體情況出發，確定工藝參數，保證后續的強夯流程能達到設計效果。

（3）標注夯點位置。找出強夯不會影響的地方來確定水準基點，同時進行測量放線、設置軸線和邊線等工作。

（4）夯點布置及間距：夯點按正方形插檔布置，夯點間距 3m（見布置圖1），夯擊遍數采用兩遍加滿夯一遍，每一遍完成全部夯點的夯擊后，平整場地進行下一遍夯擊。在場地全部夯擊后，以低能量滿夯一遍，滿夯的夯印彼此搭接 1/4。

3.3濕陷性黃土地基施工技術要點

隨著社會的發展、經濟的提升，人們對各類交通設施的需求量越來越大。我國地大物博，不同區域的地質條件不一樣，高速公里建設也存在著巨大的差異，要讓工程質量得到保障，相關從業者必須考慮不良地質的實際應用狀況，尤其是一些濕陷性黃土地質，如果不注意設計和施工問題，非常容易出現基礎沉降等問題。使用強夯法能夠最大可能的保持地基的穩定性，減少基礎沉降，從而達到提升施工質量的目的，并讓工程壽命得到延長，為高速公里工程的施工以及后續使用奠定基礎。濕陷性黃土地基的特點有很多，施工單位和工作人員必須要掌握陷性黃土地基的施工特點，保證施工順利進行，讓施工質量維持在穩定水平上[5]。

（1）試夯段布設。選擇300m2的區域進行試驗，開展試夯工作。工作人員要在相對平整的地基上放置各類設備，保證各類機械設備穩定正常運轉。工作人員要有規劃的開展工作，從各個層面出發，保證試驗點焊過程能夠反映真實狀況。施工單位要指派專門的工作人員來負責指揮試夯工作。初始距離一般來說是10m，工作人員必須提前做好警示標志，不要出現安全事故。工作人員要觀察錘下落的角度，如果有傾斜情況，必須及時調整，等夯錘恢復正常后再進行下一步的夯擊。工作人員要做好夯擊的記錄工作，每一次夯擊都要盡可能詳細。一般來說當沉降在5cm內的時候就可以停止夯擊。工作人員要做次數記錄。做好試夯試驗后，對地基進行間隔取樣，并試驗觀察夯擊的效果，研究密度、壓縮系數等指標，做測試并進行結果評定，觀察效果是否達到預期要求。如果效果和預期不符，那就需要調整夯擊的各項參數，再次實驗調整，直到夯擊效果達到預期要求才算通過試夯，并在正式夯擊中使用試夯里面的各項參數，如規定的地基強夯法中的技術指標如夯實頻率等[6]。

（2）夯擊點設置及機械就位。設置夯點間距，根據設計要求合理布置，并做好記錄。工作人員應該用白灰編號測量標高，做好標示。使用到的設備要及時就位。工作人員必須了解夯擊步驟，調整位置和細節，保證夯錘和夯點能夠完全對應起來，不出現偏差。

（3）夯擊施工。施工時，要先來兩次點夯。當沉降和設計要求相符合后，再做滿夯的工作。如果有不符合預計情況的結果出現，就要增加夯擊次數，讓夯擊效果達到施工要求。工作人員要注意夯擊數據。無論高度還是錘頂高程等等，都一定要設置到設計位置，并進行確認。開始夯擊后，工作人員要注意及時提起夯錘，不要讓夯錘在地面停留過多的時間，如此循環反復直到次數達到要求，效果達到預期標準。（4）機械移位。夯錘的轉移需要輔助運作，所以機械位移的過程要控制好。

（5）夯坑平整及滿夯施工。夯擊結束后，工作人員要做好平整工作，然后及時開展滿夯施工。用到的夯錘直徑要控制在標準范圍內，重量一般在10～20t。夯擊能力、面積、寬度必須從實際情況出發，做好細節的規定和優化，保證施工質量。一旦遇到部分不良位置，就要及時控制，保證施工正常推進。

（6）施工檢測。為了更好的開展工作，施工人員要做好檢測工作，及時記錄詳細的數據，觀察強夯結果，保證其滿足預期要求。

3.4強夯法處理濕陷性黃土地基的注意事項

首先，一定要確定次數等各項參數，在夯擊時要時時觀察地面的夯擊狀況，保證夯擊效果滿足實際應用需求。如果夯擊時周圍出現隆起，那就說明有需要調整的地方，技術人員要立刻找出問題所在，及時解決。其次，地面有可能會因為水量過多等原因影響夯擊效果，這時可以鋪上一定厚度的碎石輔助夯擊。第三，一般來說強夯法不能用在冬天土體受凍的情況下，那時強夯法的應用受限非常嚴重。最后，施工單位和企業一定要重視安全防護問題，保證員工的人身財產安全，讓施工過程更加順利，也讓工程使用安全性得到提升。

4結語

綜上所述，公路工程施工中可以用強夯法來提升地基的強度和密度、改善濕陷性土地的實際應用狀況。合理運用好強夯法，能夠為工程的后續推進奠定堅實基礎。相關單位要重視強夯法的具體應用效果，從實際情況出發保證其安全穩定性，同時為行業的發展做出貢獻。

參考文獻

[1]魏征.強夯法在濕陷性黃土地基處理中的實際應用探索[J].大科技，2018（24）：150-151.

[2]劉浩.強夯法處理濕陷性黃土地基的應用研究[J].四川建材，2018，44（11）：88+90.

[3]黨向紅.關于強夯法處理濕陷性黃土地基施工研討[J].四川水泥，2020（6）：256.

[4]侯燕梅，楊衛紅.強夯法在濕陷性黃土地基處理中的應用[J].建材與裝飾，2020（5）：218-219.

[5]王友參.強夯置換法在濕陷性黃土地基處理中的應用[J].山西建筑，2020，46（5）：64-66.

[6]李博，張遠芳.強夯法在新疆某長距離干渠濕陷性黃土地基處理中的應用[J].山西建筑，2019，45（11）：70-71.

收稿日期：2020-10-11

作者簡介：丁云鶴（1990—），男，安徽蚌埠人，本科，工程師，研究方向：復雜地質路基施工。