强夯置换在地基处理中的应用分析

雒东生

中国葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北 宜昌 443002

引言

随着科技不断发展、社会不断进步，与建筑有关的工程项目也不断增多。我国的建筑工程在软土地区的占比相对较大，实施工程的基础就是加固处理软质地基，如果没有处理到位，会导致建筑结构发生大幅度不均匀沉降、倾斜、裂缝，严重的甚至会导致结构垮塌的重大安全事故，威胁到国家和人民的生命财产安全，因此软基处理意义重大。

1 强夯置换法应用原理分析

强夯置换法在施工的过程中利用强夯的作用，将卵石向土体当中送入，这样可以形成墩体，接着通过卵石之间的摩擦角和墩体的侧阻力，使墩体的承载能力大幅度提高，起到稳定地基的作用，这样可以形成复合地基。在夯击置换地基的过程中，从上到下产生了2个区域。区域一主要是利用强夯的方式让卵石逐步加密，最终产生一个墩体。这样可以使地基的承载能力大幅度提高，是进行强化置换过程中的重要区域。第2个区域为强夯压力区。通过强夯逐步对该区域进行挤压，在此条件下所占空间的土体会逐步被挤压到该区域，产生惯性挤压区。该区域当中密度逐步提高，而且孔隙逐步被压使孔隙比减小，会成为一个坚实持力层。该区域当中的土体和普通强夯获得的效果相似。加固深度可通过一般强夯的加固深度理论来进行分析，在加固的过程中需要对强夯单击能量和土的性能进行有效的确认[1]。

2 强夯置换在地基处理中的应用

（1）强夯设备的选择，高速公路路基强夯施工时，强夯设备的选择主要分两大部分：①夯击锤。目前工程实践中运用较多的就是方锤和圆锤，夯锤质量根据项目实际所需有效加固深度确定，通常情况以10m为分界线，加固深度10 m以内，多选用10 t～18 t重锤；加固深度超过10 m，则重锤质量必须在18 t以上。②夯击设备。以履带式起重机的运用居多，具有稳定性好、行走便利以及施工快等诸多优势。

（2）强夯试验（试夯）。为了确保强夯法在不同地质条件下的顺利进行，施工前要选取强夯区中具有代表性的区域开展试验性夯击工作，目的是为了取得准确的强夯参数。有一些地基的土体含水量相对较大，只有在进行过孔隙水压力消散实验后才能得出最为准确的时间间隔数据。强夯试验面积不应＜20m×20m。

（3）平整作业和管线标记。若未对施工区域的地质情况进行研究分析就采用强夯技术，极易造成夯击位置地下管线结构变形，造成较大的经济损失。技术人员需提前对施工现场进行勘测，用推土机将施工区域的地面进行平整作业，同时根据地层下的管线分布制定合适的夯击方案，并标记管线的位置点，尽量避免在未知管线及建筑物上方进行夯击，以免出现变形问题，若无法避开地下管线，则应当确定好地面标高，采用其他夯实措施，例如换填法、深层水泥桩搅拌法等软土地基处理方式，提高地基的稳定性。

（4）操作要点。①在确定强夯地基施工范围时，应注意的是施工范围要比工程的基础范围大，每边超出外缘的宽度宜为基础下设计处理深度的1/2至2/3，并≥3m。②应用强夯法施工技术要能够准确地对地面的下沉高度做出估计，在试夯时做出相应的调整。根据场地夯后的沉降值和夯后地面的整平标高确定场地起夯面标高。③每遍夯前夯后均对场地标高进行测量，做好现场记录，并附简图，作为土方计算依据。④如果施工时期恰逢雨季，夯击过的地基和夯坑里面极易出现积水，要多加关注，及时地将雨水排出。在进行夯坑填平操作时，可以利用推土机来将填入的土压实，要使其比周围的地面略高一些，这样可以有效地避免因土体吸水过量而在夯击过程中出现橡皮土现象。⑤强夯结束，土层孔隙水压力消散并间隔一定时间，待地基土结构稳定后再进行地基压实度和承载力等质量检测，以反映检测值的准确性。⑥要施工现场的周围建立起良好的排水系统，这样可以保证土层内的孔隙水能够顺利的排出场外。基本措施是，在强夯区域周围修筑集水井和排水沟，土层水渗入排水沟，通过排水沟汇集到集水井，然后采用水泵抽排至场外弃水区域。

（4）质量检查。①检查仪器与方法。为提升质量检查效率，选择的是轻型动力触探仪，其具备操作便捷、可连续测定的特点，所得结果准确性高、相关性好，能够求得干密度值。触探仪使用过程中，合理选择探头的规格尤为关键，即直径40mm、圆锥角60°，截面积12.5cm2。采取如下检查方法：选择合适的位置（应具有代表性，可反映整体情况），于该处连续锤击贯入，检验实际情况，分析贯入10cm所对应的总锤击次数。②检查时间。经过打桩后存在孔隙水压力，经过1d即可消除，因此在打桩后的1d安排人员检查。③检查位置。根据桩的分布特点，三根桩将构成等边三角形，选择的是该图形的中心，于该处作为检查点。④检查数量。以30m为间隔依次划分检查段，同时每段沿纵向划分为4个区域，从中选取一区和三区（或者是二区和四区），经检查后若出现质量不达标的情况，则要在其余两个检查区抽查[2]。

3 结束语

强夯法作为当下较常用的软土地基处理方法，因对施工技术要求不高，且适用于多种地质条件，其大范围的运用是未来工程施工技术发展的趋势。在实际施工过程中运用该技术时，相关技术人员应当严格按照施工标准规范每一个环节的操作行为，以保证整体施工质量水平。