強夯置換在地基處理中的應用分析

雒東生

中國葛洲壩集團第一工程有限公司 湖北 宜昌 443002

引言

隨著科技不斷發展、社會不斷進步，與建筑有關的工程項目也不斷增多。我國的建筑工程在軟土地區的占比相對較大，實施工程的基礎就是加固處理軟質地基，如果沒有處理到位，會導致建筑結構發生大幅度不均勻沉降、傾斜、裂縫，嚴重的甚至會導致結構垮塌的重大安全事故，威脅到國家和人民的生命財產安全，因此軟基處理意義重大。

1 強夯置換法應用原理分析

強夯置換法在施工的過程中利用強夯的作用，將卵石向土體當中送入，這樣可以形成墩體，接著通過卵石之間的摩擦角和墩體的側阻力，使墩體的承載能力大幅度提高，起到穩定地基的作用，這樣可以形成復合地基。在夯擊置換地基的過程中，從上到下產生了2個區域。區域一主要是利用強夯的方式讓卵石逐步加密，最終產生一個墩體。這樣可以使地基的承載能力大幅度提高，是進行強化置換過程中的重要區域。第2個區域為強夯壓力區。通過強夯逐步對該區域進行擠壓，在此條件下所占空間的土體會逐步被擠壓到該區域，產生慣性擠壓區。該區域當中密度逐步提高，而且孔隙逐步被壓使孔隙比減小，會成為一個堅實持力層。該區域當中的土體和普通強夯獲得的效果相似。加固深度可通過一般強夯的加固深度理論來進行分析，在加固的過程中需要對強夯單擊能量和土的性能進行有效的確認[1]。

2 強夯置換在地基處理中的應用

（1）強夯設備的選擇，高速公路路基強夯施工時，強夯設備的選擇主要分兩大部分：①夯擊錘。目前工程實踐中運用較多的就是方錘和圓錘，夯錘質量根據項目實際所需有效加固深度確定，通常情況以10m為分界線，加固深度10 m以內，多選用10 t～18 t重錘；加固深度超過10 m，則重錘質量必須在18 t以上。②夯擊設備。以履帶式起重機的運用居多，具有穩定性好、行走便利以及施工快等諸多優勢。

（2）強夯試驗（試夯）。為了確保強夯法在不同地質條件下的順利進行，施工前要選取強夯區中具有代表性的區域開展試驗性夯擊工作，目的是為了取得準確的強夯參數。有一些地基的土體含水量相對較大，只有在進行過孔隙水壓力消散實驗后才能得出最為準確的時間間隔數據。強夯試驗面積不應＜20m×20m。

（3）平整作業和管線標記。若未對施工區域的地質情況進行研究分析就采用強夯技術，極易造成夯擊位置地下管線結構變形，造成較大的經濟損失。技術人員需提前對施工現場進行勘測，用推土機將施工區域的地面進行平整作業，同時根據地層下的管線分布制定合適的夯擊方案，并標記管線的位置點，盡量避免在未知管線及建筑物上方進行夯擊，以免出現變形問題，若無法避開地下管線，則應當確定好地面標高，采用其他夯實措施，例如換填法、深層水泥樁攪拌法等軟土地基處理方式，提高地基的穩定性。

（4）操作要點。①在確定強夯地基施工范圍時，應注意的是施工范圍要比工程的基礎范圍大，每邊超出外緣的寬度宜為基礎下設計處理深度的1/2至2/3，并≥3m。②應用強夯法施工技術要能夠準確地對地面的下沉高度做出估計，在試夯時做出相應的調整。根據場地夯后的沉降值和夯后地面的整平標高確定場地起夯面標高。③每遍夯前夯后均對場地標高進行測量，做好現場記錄，并附簡圖，作為土方計算依據。④如果施工時期恰逢雨季，夯擊過的地基和夯坑里面極易出現積水，要多加關注，及時地將雨水排出。在進行夯坑填平操作時，可以利用推土機來將填入的土壓實，要使其比周圍的地面略高一些，這樣可以有效地避免因土體吸水過量而在夯擊過程中出現橡皮土現象。⑤強夯結束，土層孔隙水壓力消散并間隔一定時間，待地基土結構穩定后再進行地基壓實度和承載力等質量檢測，以反映檢測值的準確性。⑥要施工現場的周圍建立起良好的排水系統，這樣可以保證土層內的孔隙水能夠順利的排出場外。基本措施是，在強夯區域周圍修筑集水井和排水溝，土層水滲入排水溝，通過排水溝匯集到集水井，然后采用水泵抽排至場外棄水區域。

（4）質量檢查。①檢查儀器與方法。為提升質量檢查效率，選擇的是輕型動力觸探儀，其具備操作便捷、可連續測定的特點，所得結果準確性高、相關性好，能夠求得干密度值。觸探儀使用過程中，合理選擇探頭的規格尤為關鍵，即直徑40mm、圓錐角60°，截面積12.5cm2。采取如下檢查方法：選擇合適的位置（應具有代表性，可反映整體情況），于該處連續錘擊貫入，檢驗實際情況，分析貫入10cm所對應的總錘擊次數。②檢查時間。經過打樁后存在孔隙水壓力，經過1d即可消除，因此在打樁后的1d安排人員檢查。③檢查位置。根據樁的分布特點，三根樁將構成等邊三角形，選擇的是該圖形的中心，于該處作為檢查點。④檢查數量。以30m為間隔依次劃分檢查段，同時每段沿縱向劃分為4個區域，從中選取一區和三區（或者是二區和四區），經檢查后若出現質量不達標的情況，則要在其余兩個檢查區抽查[2]。

3 結束語

強夯法作為當下較常用的軟土地基處理方法，因對施工技術要求不高，且適用于多種地質條件，其大范圍的運用是未來工程施工技術發展的趨勢。在實際施工過程中運用該技術時，相關技術人員應當嚴格按照施工標準規范每一個環節的操作行為，以保證整體施工質量水平。