李 軍 陽泉路達市政養(yǎng)護工程有限公司

1 前言

我國各地區(qū)的地形及地質情況有較大的差異性，在大型工程施工過程中，較常遇到軟土地基。軟土地基是一種不良地基，若未采取有效措施進行處理，會嚴重影響工程的整體質量。工程施工時，相關技術人員前期會對地質情況進行勘測，盡量避免在軟土地基環(huán)境條件下進行施工作業(yè)，但是，如果受主客觀因素影響而無法進行有效規(guī)避，只能在軟土地基上施工，這就需要施工單位對其進行相關的處理，提升該地基的穩(wěn)定性及承載能力，以保障后續(xù)施工的安全性。據(jù)調查，軟土地基含水量較高，并具有一定的觸變性，若受到外力的壓載，會導致地基結構變形，出現(xiàn)不規(guī)則的沉降、斷裂，若施工單位處理方式不恰當，會嚴重影響地基結構強度，給工程埋下安全隱患。

2 強夯法概述

2.1 強夯法的加固機理

強夯法在地基中的應用主要是在短時間內對地基施加強大的外力來形成沖擊力，且該沖擊力對地基土體進行壓縮加固，使得地基土體的內部發(fā)生一定的物理變化的過程，簡單來說，就是用強大的沖擊力來改善土壤的結構，使土壤的結構和性能都得以加強的方法，運用強夯法不但會提升地基的穩(wěn)定性，還能夠加強抗震的能力，對于建筑來說不但能夠提升抗壓變行的能力，在一定程度上還能夠提升使用的壽命。正是由于這些技術優(yōu)勢，使得強夯法在我國建筑工程地基建設中應用十分廣泛（見圖1）。

2.2 強夯法的主要特點以及優(yōu)勢

強夯法可以說是一種新型的施工技術，強夯法主要被用于地基的施工建設中，在地基的施工建設中對地基施工有著加固穩(wěn)定的作用，所以在地基的建設施工中被廣泛的應用。在地基建設施工中有著許多的施工技術，而強夯法能夠被大范圍的應用，與對于地基建設帶來的優(yōu)勢有著密不可分的聯(lián)系，對地基建設的主要優(yōu)勢有經濟性能好、較好的加固作用和適用的范圍廣等。經濟性能好主要表現(xiàn)在強夯法在地基施工應用時，一般對地基進行加固時，是不靠輔助材料進行的，在注漿和置換時用到的材料種類也較少，所以，在對地基進行加固、注漿和置換時能夠節(jié)省材料，因此具有經濟性能好的優(yōu)勢。加固效果明顯主要表現(xiàn)在對地基施工中使用強夯法時，強夯法在運用時所形成的沖擊力是較大的，而這種沖擊力剛好可以對地基的土體進行有效的壓縮，這樣就提升了地基土體的壓縮密度和干密度。其次，強夯法的運用可以提升地基土體的抗震性和提升地基土體的均勻性，因此，對地基有著較好的加固作用。適用范圍廣主要表現(xiàn)在強夯法的施工技術可以在多種不同類型的地基施工的使用，不但適用于強度較大的碎石土和砂石土的地基施工中，還可以使用在強度較弱的低飽和土和雜填土的地基中，因此具有適用范圍廣的特點。

圖1 強夯法施工現(xiàn)場

3 強夯法施工

3.1 施工前期準備

為確保強夯施工質量，需在確定夯擊參數(shù)并選取施工器械后再進行地基的強夯施工。選取夯擊參數(shù)時，應確保所選參數(shù)能使各個夯擊點具有與相關規(guī)范所要求標準相一致的夯實效果，例如：施工時應控制最后兩次夯擊施工時土壤的沉降量在5cm 以下，且周圍土體應保持小于10cm 的起伏。起重機及夯錘是強夯施工主要的施工設備，應結合兩者性能選擇相匹配的裝置型號。一般應保證起重裝置具有15m以上的起重高度。在清理完施工現(xiàn)場之后再進行強夯施工。為便于后期對夯實效果的評定，在清理完土體之后還需檢測其最佳含水率以及干密度指標。在施工前對土地進行2～3 遍的預壓平整施工。

3.2 試夯環(huán)節(jié)

在運用強夯技術前期，相關技術人員需根據(jù)夯擊的參數(shù)標準進行試夯作業(yè)，并選用與實際施工區(qū)域相符的地質條件，才能保證數(shù)據(jù)信息的準確性。在試夯過程中，需對每一次強夯的參數(shù)信息進行記錄，若是實際夯擊的質量不符合原定計劃標準，需及時根據(jù)實際情況調整參數(shù)標準，直到強夯結果達到最優(yōu)值，通過比對分析不同的參數(shù)信息，選擇最佳的強夯方案。

3.3 平整作業(yè)和管線標記

若未對施工區(qū)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(xiàn)場進行勘測，用推土機將施工區(qū)域的地面進行平整作業(yè)，同時根據(jù)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(xiàn)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(wěn)定性。

3.4 做好施工區(qū)域的墊層及降水處理

因強夯法不適用于水分較高的淤泥地質結構，若遇水位較高的地表層，需采用墊層法來保證夯擊工作順利開展。在對地表進行墊層作業(yè)時，盡量選擇相對松散的土體，根據(jù)經驗，墊層保持0.5m～2m 的厚度是最佳狀態(tài)。如果水位較高影響了施工作業(yè)，技術人員需挖掘排水渠等排水系統(tǒng)進行人工降水，以保證該地質結構的強度能夠支撐起重設備及機械設備的正常通行及施工。應當注意的是現(xiàn)場技術人員需加大地表水與地下水的距離，以免在夯擊過程中導致坑底出現(xiàn)大量積水，影響施工效率及質量。

3.5 強夯施工

施工時應在地基表面設置排水孔，以便于施工時連通地基土體中的空氣并將其排出。在本項目中設置的排氣孔尺寸直徑為250mm～300mm。采用分段式進行強夯施工，以兩側向中間的施工順序進行施工，先處理較為深層的土體，再夯實中部以及表層土體。在夯實施工時以直線行走的方式控制起重機的運行，以確保在夯實施工后每層地面均能夠得到整平。以夯擊施工時土地的含水量或預計沉降量等指標確定夯擊的次數(shù)。一般情況下，土體中細顆粒含量較大時，夯擊施工時的沉降量與含水量成正比關系。

3.6 實時監(jiān)測

在運用強夯技術施工時，需嚴格按照國家及行業(yè)規(guī)范施工工序流程開展，還應派遣專業(yè)人員在施工現(xiàn)場對夯擊的整個流程進行監(jiān)測。監(jiān)管人員需注意以下事項：1）夯擊前期應當根據(jù)施工區(qū)域的實際地質情況確定夯擊次數(shù)及重量值，運用科學手段設置夯錘的落距，若夯錘落距與實際設計出入較大，會對單擊的夯擊能產生較大的影響。2）在以往對軟土地基進行強夯作業(yè)時，經常出現(xiàn)夯點放線錯誤的現(xiàn)象，造成漏夯及重復夯擊，因此在正式夯擊前，現(xiàn)場施工人員應當對夯點位置進行復核，并對夯坑的位置進行全面檢測，若發(fā)現(xiàn)夯點位置出現(xiàn)偏差或者夯間距較大，需及時測量調整。3）在標記夯擊點時，應當嚴格按照原定設計方案操作，對每一個夯擊點的夯擊次數(shù)與夯沉量進行檢查。4）因強夯施工技術相比其他技術手段具有一定的特殊性，在施工結束后無法發(fā)現(xiàn)參數(shù)的差異性，因此監(jiān)督人員應當對施工工藝流程進行嚴格把控，并記錄好每一環(huán)節(jié)的參數(shù)及施工情況，以便后期查驗。

4 強夯法施工注意事項

各階段施工需要有足夠的靜置時間，以避免下一階段施工時，土體的超孔隙水壓力尚未完全消散，使能量波受到干擾而影響能量波的傳遞深度。施工過程中超孔隙水壓力消散的時間與未夯擊前的滲透系數(shù)計算預估的時間有很大差別，主要是因為土壤在夯擊后，產生極高的超孔隙水壓力使土體發(fā)生局部液化的現(xiàn)象，滲透系數(shù)變大，并在土體內形成無數(shù)以夯擊點為中心的輻射狀裂縫的排水地徑，由此兩個現(xiàn)象的發(fā)生，使超孔隙水壓力消散所需的時間大幅縮短。夯擊施工中的各種夯擊土層靜置時間有所不同，飽和黏土需10d～20d，粉土質細砂約為3d～5d，但仍必須根據(jù)現(xiàn)場試驗段試驗時所進行孔隙水壓力監(jiān)測所測得的數(shù)據(jù)來推算最合理的靜置時間。

5 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(fā)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(guī)范每一個環(huán)節(jié)的操作行為，以保證整體施工質量水平。