机场工程地基加固中强夯法的应用

赵兴杰

摘 要 在机场工程地基施工中，强夯法施工操作相对简单，能够有效提高地基土体的均匀性及整体强度，避免不均匀沉降，且具有良好的经济效益。本文以具体工程案例为切入点，对强夯法的施工工艺进行分析，探寻质量控制的有效措施。

关键词 机场工程；地基加固；强夯施工

中图分类号 TU75 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）16-0203-01

强夯法是在重锤夯实的基础上发展而来，属于动力加固地基的有效方法，通常采用8t～40t重锤，落距控制在5m～40m，在自由下落作用下形成夯击能，对地基土体造成冲击，压缩土层之间的孔隙，进而提升固结速度，实现地基加固的目的。强夯法适用范围较为广泛，在砂性土、一般粘性土、湿陷性黄土等各类土质均可应用，有效加固深度大。通过夯击锤自由下落产生的夯击能，使地基表面土体受到冲击挤压，达到良好的加固效果。在具体应用中应充分掌握工程实际地质条件，对各项强夯参数进行科学计算，确保加固深度满足施工要求。

1 工程案例

某国际机场与市区相距25km，二期扩建工程位于冲积平原地带，飞行区技术设计等级为4F，新建第二跑道、联络道及滑行道。飞行区地形变化较大，存在明显高差，最大高差为15m左右，根据技术人员对施工现场地质条件的勘测，区域内地下水属于潜水类型，水位在5.6m～17.9m，绝对标高为127.25m～143.91m左右，分布粉砂土及淤泥质粘土，局部淤泥覆盖厚度达到2m，此类土质含水量小且易流失，地基压实存在一定难度，经由技术人员研究决定，采用强夯法处理飞行区地基。在该项工程中，填方高度为3m～6m的区域，点夯的夯击能设计为1 000kN·m，超过6m的区域适当提高夯击能，设计为2 000kN·m。严格遵循相关技术标准进行施工，以保证飞行区地基的稳定性。

2 强夯法在机场工程地基加固中的具体应用

1）前期准备工作。（1）施工现场处理。首先将施工范围内的杂物全部清除，回填工作面坑洞及不平整现象，并对其进行充分压实，以提高基层的承载能力，确保强夯施工顺利进行。必要情况下应在工作面加设砂石垫层，合理确定垫层厚度，避免由于夯击能过大导致表层土体松散，同时形成相应的持力层，能够有效支撑起重设备及强夯机械，扩散夯击能。夯击能在对地基土体冲击的过程中产生超静孔隙水压力，直接影响夯击效果，通过铺设砂石垫层也能够加快其消散速度。待施工现场处理完毕，根据设计方案的要求测量各项参数，标出夯点位置，并对所有夯击点位进行标号，遵循相应顺序施工，以免出现漏夯现象。最后复核各项测量数据的准确性，避免出现误差过大的现象。（2）夯击参数选择。有效加固深度、夯击次数、时间间隔等都是影响夯击效果的重要因素，在施工之前应充分掌握现场实际地质条件，以此为依据进行各项参数的计算。首先是有效加固深度的计算，直接反映了最终加固效果，并为设计方案提供必要的数据支持，其计算公式为：

式中：有效深度表示为h；夯锤重量表示为m；夯锤落距表示为H；有效深度修正系数为a，一般取值在0.5～0.8之间。

其次，为保证土体中的超静孔隙水把压力完全消散，应合理确定两遍夯击之间的时间间隔，地基土质不同，其消散速率也存在一定差异。对于砂土地基而言，由于渗透性相对较好，在短时间内即可完全消散，而渗透性较差的地基可能需要数周。因此应结合机场工程实际地质条件，确定最佳的时间间隔。

2）夯机就位。根据机场工程的实际情况及具体要求确定夯击的规格及数量，经专业操作人员检验之后方可应用在施工之中。在安装夯机之前确保地基表层的稳定性，防止夯击施工中出现位移或沉降现象。待夯击运行至指定位置之后，水平安装夯机，夯击锤中心位于夯点位置上方，避免存在倾斜现象。随后测量锤定点位置的高程，确保落距满足施工要求。起重机械部分加强安全防护工作，加设安全装置，避免夯锤下落过程中由于惯性造成臂杆后仰。为保证夯锤平稳运行，待夯击安装完成之后，应按照相关标准对其进行检验，并根据检验结果适当调整。

3）试夯施工。通过试夯施工能够检验各项夯击参数，确保满足机场工程地基加固的要求，试验段长度通常大于50m，在技术人员的指导下进行试夯，根据试夯结果绘制相应的曲线图，更为直观的分析夯击次数及夯沉量之间的关系，在最后兩次夯击作业中，沉降量均在50mm以内，且夯坑周围表层土体稳定，未出现较大的隆起现象，即可将其确定为最佳夯击次数。同时及时记录试验施工中存在的问题，并分析具体原因，提出相应的解决方案，避免正式施工中出现类似问题。

4）地面标高测量。测量夯前地面标高，每次夯击结束后进行地基沉降量的计算，以此为依据检验夯击效果。施工人员进行测量过程中，应加强防护措施且与夯击点位保持安全距离，不仅能够保证水准仪测量数据的准确性，减少冲击力的影响，同时也避免对造成安全事故。一旦在夯击施工阶段出现沉降过大或地面隆起等问题，应立刻停止施工，并分析问题出现的具体原因，采取相应的防护措施之后才能继续作业。

5）夯击施工。根据施工方案要求采用起吊设备将夯锤吊至设计高度，将脱钩装置开启，夯锤自由下落后方可放下吊钩，并对锤定高程进行测量，若夯击施工阶段由于外界因素造成夯锤倾斜，应及时整平坑底，确保夯锤处于垂直状态。通常采用边退边夯实的施工方式，保证机械设备正常运行，避免受到夯坑的影响，严格按照设计方案中的落距控制夯锤起吊高度，保持匀速运行状态，防止夯锤大幅晃动，出现不稳定现象，不仅影响夯击点位置的准确性，还可能对施工安全性造成威胁。每遍夯击间隔时间应保持在合理范围之内，确保土体中的超静孔隙水压力完全消除。第一遍夯击之后，由于土体受到外部冲击，其中存在的孔隙被消除，进而出现较大的沉降量，应及时进行回填平整工作，确保场地标高与设计方案保持一致。待主夯施工结束，为提高地基土体的密室程度及平整性，应按照标准进行满夯施工，消除表层松散现象。endprint

3 机场工程地基加固中强夯法施工的质量控制

措施

1）为确保强夯加固的效果，应严格遵循相关标准检测各项施工参数，如检测数据与设计要求存在较大誤差，应及时对其进行调整。每遍夯击施工前都需复核夯击点位，将偏差控制在条件允许范围内。待强夯施工结束，对夯击效果进行检测，通常采用的方法有原位测试、取样试验等方法，可根据工程实际情况选取相应的检测方法，分析和评价强夯加固效果。

2）夯击效果易受到外界多种因素影响，因此，必须充分掌握机场工程实际地质情况，科学计算各项夯击参数，并通过试夯施工确定最佳夯击次数，确保满足工程施工要求。在强夯施工中，严格按照各项参数进行作业，并实时校验参数的准确性。待夯击施工完成后检查夯坑位置，不得存在漏夯现象，由专门人员记录施工中实际施工参数，定期检查锤击深度，确保地基得到有效加固。同时形成完善的质量管理体系，将质量检测工作贯穿于施工全过程，每道工序施工完成之后，对其施工质量进行检验，及时发现施工阶段存在的问题及不足之处，并采取相应的处理措施，从根本上提高地基稳定性。

3）在具体施工阶段，若间隔时间过短造成超静孔隙水压力未完全消除，或地基土体含水量过高，可能会出现弹簧土现象，降低夯击效果，针对这种情况，应加强施工现场的排水措施，必要时可加设竖向排水道，并进行换填处理。此外，夯击能过小会导致夯锤贯入度无法达到相关标准，应根据实际情况调整夯锤落距及夯击次数。为有效规范施工人员操作行为，确保施工安全性，减少质量隐患，必须结合工程实际情况加强技术培训工作，充分掌握强夯的标准及要求，确保强夯施工顺利

进行。

4 结论

综上所述，强夯法施工操作相对简单，有效加固深度较大，具有良好的经济效益，在机场工程地基加固中得到广泛应用。为保证强夯加固效果满足工程需求，必须科学计算各项夯击参数，严格遵循设计方案要求，尽量减少施工阶段的误差，加强施工人员技术培训，规范操作行为，从根本上提升地基的稳定性。

参考文献

[1]张建军，谢永亮，王永杰，等.强夯法在某机场软土地基加固工程中的技术及应用[J].群文天地，2012（10）：276.

[2]费贤俊，刘成，回德龙.井点降水联合低能量强夯法在软弱地基加固中的应用分析[J].中国水运（下半月），2013（7）：158-159.endprint