賈平虎

摘要：強(qiáng)夯法這種迅速加固軟土地基的方法又名動(dòng)力固結(jié)法，是一種快速加固的地基處理方法，該方法是借助起重設(shè)備把重錘提升到一定高度，然后，運(yùn)用自動(dòng)脫鉤法讓重錘自由下落，以此沖擊能夯實(shí)地基，增強(qiáng)地基土的強(qiáng)度，減小降低土的壓縮性。

【關(guān)鍵詞】強(qiáng)夯置換；地基；動(dòng)力固結(jié)法

1.項(xiàng)目概況

樂(lè)昌至廣州高速公路K137+875～K138+010段位于填方段落，且填方高度較高（約8-9m），施工單位現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖后發(fā)現(xiàn)該段落土質(zhì)含水量高，地基承載力低，經(jīng)地質(zhì)鉆探發(fā)現(xiàn)該區(qū)域上部為粉質(zhì)粘土、下部為中風(fēng)化灰?guī)r組成，其中粉質(zhì)粘土層上層為軟塑狀粉質(zhì)粘土，其厚度約5-10m，該層地基層載力極低，需處治后才能滿(mǎn)足工程需要。

2.強(qiáng)夯置換方案設(shè)計(jì)

2.1 強(qiáng)夯置換

強(qiáng)夯置換法是反復(fù)借助起重設(shè)備把重錘提升到一定高度，然后，運(yùn)用自動(dòng)脫鉤法讓重錘自由下落以增強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度，減小孔隙水壓力，使地基形成密實(shí)墩體的處理方法。根據(jù)本路段地質(zhì)資料及相關(guān)設(shè)計(jì)文件，初步確定本次試驗(yàn)參數(shù)，具體如下：回填料采用最大粒徑不大于60cm，石料強(qiáng)度不小于30mpa開(kāi)山灰?guī)r。填料首次堆料厚度控制在1m左右；強(qiáng)夯夯擊能量采用1500KN.m，通常是依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)夯擊次數(shù)以及夯沉量關(guān)系來(lái)確定夯擊的總次數(shù)，需要注意的是，最后兩次夯擊的平均夯沉量不得超過(guò)50mm；夯坑現(xiàn)場(chǎng)周?chē)荒艹霈F(xiàn)過(guò)度隆起的地面，而且不能因?yàn)楹豢舆^(guò)深而滋生起錘困難問(wèn)題。

2.2 有效加固深度

有效加固深度指從最初被加固地基土表面算起，經(jīng)強(qiáng)夯地基處理后地基土滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求的加固深度。在現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)中，軟土地基的土壤性質(zhì)、軟土層深度和、地下水位以及強(qiáng)夯的其他設(shè)計(jì)參數(shù)均會(huì)影響最終的實(shí)測(cè)深度，因此應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)來(lái)確定，按下式預(yù)估：D=a√Qh，其中，軟土地基a按下表取值為0.5，夯錘重Q為20T，夯距h為7.5m。如表1所示

根據(jù)動(dòng)力觸探試驗(yàn)及鉆芯取樣，此段路基軟弱層地基承載力不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，通過(guò)強(qiáng)夯處理后，可對(duì)此段路基進(jìn)行有效加固；下臥層地質(zhì)情況良好，可以作為承持力層。

2.3科學(xué)布置夯擊點(diǎn)與間距

一般情況下，施工技術(shù)人員是根據(jù)地基加固深度和軟土性質(zhì)來(lái)確定夯距，通常是在5到9m之間。不可忽視的是，第一次的夯距須大于后來(lái)的夯距，這樣能夠避免相鄰的夯擊點(diǎn)在淺層區(qū)進(jìn)行加固和出現(xiàn)硬殼層，確保夯擊能向更深處傳遞。下一次的夯擊點(diǎn)應(yīng)取上一次夯擊點(diǎn)的中間，而且后一次要以較低的夯擊能來(lái)進(jìn)行滿(mǎn)夯。

2.4控制好夯擊擊數(shù)

施工技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯所得出的夯擊次數(shù)與夯沉量的關(guān)系曲線(xiàn)來(lái)確定夯擊擊數(shù)，與此同時(shí)，須滿(mǎn)足最后兩次夯擊的平均夯沉量不超過(guò)50mm，夯坑現(xiàn)場(chǎng)周?chē)荒艹霈F(xiàn)過(guò)度隆起的地面，而且不能因?yàn)楹豢舆^(guò)深而滋生起錘困難問(wèn)題。

2.5夯擊沉降量及周邊隆起分析

為精確測(cè)得夯沉量、周邊拱起量，準(zhǔn)確反映夯沉量、周邊隆起量與夯擊次數(shù)曲線(xiàn)關(guān)系，在測(cè)量夯坑沉降差時(shí)，在夯擊點(diǎn)上放置10cm×10cm厚1cm的鋼板，在距夯擊點(diǎn)4米、5米、6米、8米、10米位置布設(shè)直徑10cm鋼珠。每夯擊一次測(cè)量沉降值，可有效避免測(cè)量誤差引起的數(shù)據(jù)偏差。且在夯擊完成后連續(xù)測(cè)量一段時(shí)間，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，分析在強(qiáng)夯后應(yīng)力釋放過(guò)程中沉降及上拱現(xiàn)象。如圖1、圖2。

根據(jù)沉降關(guān)系曲線(xiàn)、周邊隆起關(guān)系曲線(xiàn)分析，當(dāng)強(qiáng)夯施工所產(chǎn)生的沖擊波對(duì)鄰近建筑物存在有害影響時(shí)，可采用開(kāi)挖寬度1.0米，深度2.0米。防震溝的方法截?cái)嗖糠趾粨魰r(shí)震動(dòng)波。在強(qiáng)夯區(qū)域有結(jié)構(gòu)物時(shí)，應(yīng)遵循以下規(guī)定：在水平方向，強(qiáng)夯應(yīng)距離結(jié)構(gòu)物5米以上；在垂直方向，強(qiáng)夯應(yīng)距離結(jié)構(gòu)物6～10米。

2.6強(qiáng)夯效果

通常，巨大的沖擊可以在土體結(jié)構(gòu)中滋生大量的應(yīng)力波，進(jìn)而破壞土體的原有機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致土體局部出現(xiàn)液化現(xiàn)象，滋生許多裂隙，對(duì)此，應(yīng)適當(dāng)增加排水通道，使孔隙水能夠順利逸出，等到超孔隙水壓力消散之后，土體就能夠得以固結(jié)，此時(shí)，軟土的觸變性和強(qiáng)度均得到了提高。

在測(cè)量數(shù)據(jù)中任意選取3組數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從下圖數(shù)據(jù)分析，夯擊會(huì)隨著每次沉降差的逐漸減小而縮小體積變化指數(shù)，地基承載力會(huì)有所增長(zhǎng)，然而，體積的變化與承載力的提高并不會(huì)依據(jù)夯擊能的算術(shù)級(jí)別規(guī)律而增加。夯擊12～14次情況下可達(dá)到最后兩擊沉降差小于50mm、周邊隆起較小的技術(shù)要求，且總的沉降趨于穩(wěn)定，夯擊后基本不再沉降，說(shuō)明已夯擊密實(shí)。如圖3、圖4。

3.結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)樂(lè)昌至廣州高速公路K137+875～K138+010段軟土路基采用強(qiáng)夯置換法處理，對(duì)夯沉量與夯擊次數(shù)、沉降數(shù)據(jù)、周邊隆起數(shù)據(jù)等進(jìn)行相關(guān)分析，得出在強(qiáng)夯過(guò)程中沉降量能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的60%到90%；影響深度在5到10m之間，夯后壓縮性可降低到200至500%，地基強(qiáng)度能提高到2至5倍；強(qiáng)夯有助于防止地震區(qū)發(fā)生沙土液化現(xiàn)象。在處理大面積作業(yè)時(shí)，應(yīng)采用連續(xù)夯擊法，以此節(jié)約孔隙水消散的間歇時(shí)間。

【關(guān)鍵詞】

[1]張學(xué)彥，韓京博.淺述強(qiáng)夯置換法在軟土地基處理中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（05）：48-49.

[2]許雪峰.強(qiáng)夯置換法在軟土地基處理中的應(yīng)用探究[J].建材與裝飾，2017（50）：254-255.