試析強夯法施工技術在軟土地基處理中的應用

李東晨

（山西機械化建設集團有限公司，山西太原 030009）

0 前言

針對建筑工程軟土地基實施處理的時候，需充分考慮水文條件、地形狀況、土體條件等，采取合適施工技術，改善軟土地基不穩定性情況。強夯方法施工技術是建筑項目工程軟土地基常用加固方式，經過對建筑軟土地基形成比較大的沖擊力，促使建筑軟土地基相關土體結構更加密實，增加建筑軟土地基土層均勻性，同時，施工較為便攜，可充分保證建筑項目軟土地基施工效果。

1 工程概況

以山西某建筑工程軟土地基施工實例為例，分析該建筑工程地質情況：①以往填土層，厚度值處于0.3～1.0m；②粉質黏土，存在相對稍低承載力，分布較少；③粉質黏土類低壓縮性土層，承載能力比較好，厚度值處于2.1～2.4m；④最上面一層為最近填土層，最近填土層厚度值處于5.0m 以內，該土層土質較為松散，填土層沒有通過分層碾壓，無法符合建筑項目穩定性方面需求。針對最近填土層和以往填土層需實施有效處置，采取強夯方法施工技術對于該建筑工程軟土地基實施處理。

2 采取強夯方法施工技術實行加固處理的原理

2.1 密實加固

密實加固是對于不飽和、孔隙比較多、顆粒比較粗的土體實行強夯加固處理，依據沖擊力使土層內孔隙降低，促進土體較為密實。針對土層地基內的片形顆粒采取強夯方法施工技術實施加固處理，促進片形顆粒出現形狀改變，促使臨近土粒出現位置移動，于土粒相接觸位置出現移動，提升土體強度值。

2.2 固結加固

固結加固可對于細顆粒相關飽和土體是強夯加固處置，依據較大沖擊能量對土體結構形成損害，促進局處土體得以液化，形成裂縫，提升排水通道，促進孔隙水得以流出，降低孔隙水相關壓力，促進土體得以良好固定，增加土體結實程度[1]。

2.3 置換加固

置換加固涵蓋樁式置換及整體置換，樁式置換是依據強夯使碎石填進軟土地基，構成樁式碎石墩以及碎石樁，增加樁體平衡性；整體置換依據強夯較大力量使碎石彎曲擠入淤泥內，增加軟土地基土體密實性。

3 強夯方法施工技術用于軟土地基加固處理中的干擾因素

（1）在軟土地基加固處理中采取強夯方法施工技術時，若重錘質量較高，則重錘落距較大，強夯時一次夯擊力度比較大，可降低夯擊總頻次。該建筑工程軟土地基施工過程中，依據實際狀況，對于差異性加固深度值及土體層情況選用對應強夯時一次夯擊力度值，選用適當重錘大小，明確適當落距值[2]。

（2）采用強夯方法予以軟土地基加固施工時，軟土地基夯擊點常采取三角形或是正方形。而且，明確軟土地基夯擊點的時候，還需注重軟土地基土層性質及深度。建筑工程軟土地基施工中，第一次夯擊點維持重錘直徑值的三倍，然后漸漸降低間距，維持夯擊深度適宜。

（3）因為軟土地基土層孔隙相關水壓力消除速率會于夯擊頻率存在一定干擾作用，故夯擊間歇時長需依據土層差異性予以適當變化。比如，砂性土相關滲透性相對較高，可適宜提升夯擊頻率，黏性土相關孔隙水壓力值消退比較慢，可適宜降低夯擊頻率。

（4）若土層厚度較高，容易導致強夯形成的沖擊力難以有效傳至深層地基，導致難以獲得較顯著強夯效果，故需維持土層厚度適當。

4 強夯方法施工技術用在軟土地基加固處理過程中的參數設計

該建筑工程軟土地基施工實例中，需適當增加填土相關承載能力，提升填土對應密實程度，故采取強夯方法施工技術針對建筑軟土地基實施加固施工，涉及初步參數設計詳細如下：

（1）點夯一次夯擊能設定是1500kN·m，滿夯時設定800kN。

（2）設定夯錘相關錘底處靜壓力值是25～40kPa，設定夯錘重量是10～15t，且維持夯錘上面存在比較多與頂面相互連通的一些排氣孔，排氣孔的孔徑大小處于250～300mm。

（3）依據場地嘗試夯擊檢測明確夯沉量大小及夯擊次數情況，進而明確夯點對應夯擊數，且符合最終兩擊夯沉量均值小于50mm，于夯坑附近地表無明顯隆起，不會由于夯擊坑過深而導致提起夯錘較難[3]。通過場地嘗試夯擊檢測，明確填土高度值小于3m 的時候，單次夯擊數維持4～8；填土高度值大于3m 的時候，單次夯擊數維持8～10。夯擊遍數采取點夯兩遍，再采取較低能量實施一遍滿夯。實施滿夯的時候，采取較低落距夯錘或是較輕夯錘實施多次重復夯擊操作。采取長方形設定強夯點設置，維持夯點間距是8m×6m。

（4）采取推土機填平夯坑前，需維持各個點夯操都已經完成，然后再針對夯坑實施回填施工。

（5）因為這次強夯主要對原來地表以往填土層及最近填土層實施處置，保持建筑軟土地基土體較為密實，降低建筑軟土地基沉降情況。而且，考慮到建筑軟土地基位置地質條件，地下水上層存在滯水，水量不多，不會明顯干擾建筑軟土地基。對于施工場所予以平整后，維持施工場所標高需在地下水位標高以上。

（6）依據單點夯擊相關試驗檢測結果，核實夯點設置及各遍夯擊基數情況。嘗試夯擊時錘底至地表高度值是10m，采取夯錘底部為圓形，夯錘重量是15t，夯錘底部直徑之是2.2m。采取編號為49-2 的夯點實施持續夯擊操作，且檢測各個夯點每一次夯擊的夯沉量。依據夯擊次數以及夯沉量情況，結合停止夯擊條件，明確最優夯擊次數，即最優夯擊次數為8 次。由于群夯的時候能力可以漸漸疊加，故單點最優夯擊數需乘以0.7，通過統計，夯擊兩遍時點夯擊數大概是6 次（計算方法是8×0.7），夯擊兩遍涉及夯擊能是9000kN·m（計算方法是6×10×15×10），常規夯擊一遍時最優夯擊數是4 次，所需夯擊能是3000kN·m。

因為地表隆起范圍大約6m，完成嘗試夯擊后，調節參數設計如下：

單點夯擊能設定1500kN·m，第一遍點夯擊數是6 次，第二遍點夯擊數也是6 次，夯點設置間距為6m，形狀為正方形，單點夯擊能于滿夯的時候維持800kN·m，明確夯擊遍數是4 遍。

5 軟土地基加固處理中的強夯方法施工設施

該建筑工程軟土地基施工實例所用設施中，涵蓋推土機、水準儀、履帶式起重機、24m 高龍門架支撐、15t 夯錘等。如果起重機難以作用在單纜錘作業，依據助脫鉤設施完成夯錘吊起和下落作業。開展強夯方法施工過程中，使夯錘掛在助脫鉤設施上面，使夯錘吊起到一定要求高度時，采取吊機鋼絲繩對鎖卡焊合件予以吊起，維持夯錘可以自由落下實施夯擊操作。

6 軟土地基加固過程中的強夯方法施工步驟

該建筑工程軟土地基施工實例中，依據強夯方法施工技術開展軟土地基加固處理，具體強夯方法施工步驟如下：

（1）清潔強夯方法施工場地，維持強夯方法施工較為平整，降低強夯方法施工場地高程，表示軟土地基第一遍夯實部位。

（2）使用起重機將夯錘和夯擊點部位相對應，檢測夯擊之前夯錘頂部高程值。

（3）使夯錘吊起到規定高度值，對夯錘實行脫鉤操作，促使夯錘自由落下實施夯擊，將吊鉤放下，檢測夯錘頂部高程值，如果由于夯擊坑底存在傾斜而引發夯錘出現歪斜，需要調節夯錘角度維持適當，并且對夯擊坑底實施整平作業。

（4）開展重復夯擊操作，完成第一遍夯擊后，采取推土機對夯坑實行填平。

（5）完成全部夯擊次數后，采取振動壓路相關碾壓機實施碾壓壓實作業，針對建筑場所地表相關松土層予以壓實，保持建筑場所軟土地基壓實程度達標。

7 強夯方法施工技術用于軟土地基加固中的質量檢驗

對于現場實施夯實情況質量檢測的時候，維持夯錘沉降程度小于3cm，則符合夯擊效果[4]。完成該建筑工程軟土地基施工后，需要及時實施建筑場所軟土地基施工質量方面檢驗，在建筑場所軟土地基壓實度處于500～1000m2中隨機選擇三個位置實行檢測，自夯面之下相間50～100cm 檢測軟土地基土層壓實程度，檢測方法是灌砂方式，由于部分路段處置土層相對較厚，需實施開挖后再測定軟土地基深層位置土層壓實程度。實施檢測之后，發現強夯后的軟土地基土層密實程度得以提升4%～8%，可以符合建筑軟土地基壓實程度要求。

8 結語

綜上所述，為研究強夯方法施工技術在軟土地基相關處理過程中的使用情況，依據山西某建筑工程軟土地基施工實例，研究強夯施工技術實施加固處理原理，主要包含密實加固、固結加固、固結加固等，分析強夯方法用在軟土地基加固中對應干擾因素，盡量降低干擾因素帶來的影響，同時確定強夯技術用于軟土地基加固過程中相關參數設計，將強夯方法施工設施準確齊全，參考強夯方法施工步驟順利實施及完成軟土地基加固，并開展質量檢驗，解決軟土地基不穩定問題，增加軟土地基土層均勻性，降低軟土地基建筑沉降問題，保證建筑工程軟土地基施工質量達標。