李志強(qiáng)

摘要：通過(guò)工程實(shí)踐對(duì)強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的加固效果進(jìn)行分析，提出了利用強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基的施工工藝施工要點(diǎn)和施工方法，論證強(qiáng)夯施工工藝的適用性和可行性。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法；濕陷性

一、前言

在我國(guó)北方，黃土地質(zhì)分布廣泛，大部分存在濕陷性，對(duì)工程建設(shè)的危害性較大。在濕陷性黃土地基上進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，必須考慮因地基濕陷引起附加沉降對(duì)工程可能造成的危害，選擇適宜的地基處理方法，避免或消除地基的濕陷或因少量濕陷所造成的危害。

新疆石河子遷建機(jī)場(chǎng)場(chǎng)地處于準(zhǔn)噶爾盆地南緣山前沖洪積扇上，海拔500～525m，坡降1%～1.5%，由南向北變緩，地勢(shì)相對(duì)平坦。場(chǎng)內(nèi)廣泛分布為低液限粘土，偶夾含級(jí)配不良礫砂，濕陷系數(shù)0.017～0.164，自重濕陷系數(shù)0.016～0.133，具中等～強(qiáng)烈濕陷，為保證地基濕陷性消除、減少壓縮沉降，根據(jù)綜合比較分析，采用強(qiáng)夯法施工。設(shè)計(jì)強(qiáng)夯能級(jí)：6000KN，4000KN，2000KN及1000KN低能級(jí)強(qiáng)夯。

二、強(qiáng)夯施工中質(zhì)量控制的的主要方面

含水量是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一，含水量的變化會(huì)直接影響土的強(qiáng)度。濕陷性黃土地基中的天然含水量比較小，相對(duì)加固飽和土地基而言，強(qiáng)夯過(guò)程中一般不會(huì)出現(xiàn)孔隙水?dāng)U散，這更加有利于強(qiáng)夯法的施工。

土的天然含水量在低于塑限含水量的1%～3%或液限含水量的0.6倍，且接近最佳含水量時(shí)，強(qiáng)夯效果最好。天然含水量接近最佳含水量且不大于塑限含水量，含水量分布均勻時(shí)，最后2擊夯沉量之和、之差越小，消除濕陷深度越深。在擬夯實(shí)的土層中，當(dāng)土的含水量低于10%時(shí)，應(yīng)對(duì)其增濕至接近最佳含水量；當(dāng)土的天然含水量大于塑限含水量3%以上時(shí)，應(yīng)晾干降低其含水量。

在地表水和地下水的影響下，土體天然含水量無(wú)規(guī)律。地基的土質(zhì)和含水量直接影響到強(qiáng)夯效果，當(dāng)天然含水量大于塑限含水量時(shí)，同一夯擊能的影響深度大大減少，還會(huì)出現(xiàn)土體反彈現(xiàn)象。當(dāng)濕陷性黃土處于或略低于最佳含水量時(shí)，孔隙內(nèi)一般不會(huì)出現(xiàn)自由水。每夯完1遍不必等孔隙水壓力消散，可采取連續(xù)夯擊，減少?gòu)?qiáng)夯機(jī)移位，提高強(qiáng)夯施工效率，降低工程造價(jià)。

三、工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

3.1.1 清理并平整場(chǎng)地，測(cè)量強(qiáng)夯前場(chǎng)地高程。

按照設(shè)計(jì)要求清理表層的草皮和腐殖土層（一般清表厚度不得小于30cm，腐殖土層較厚及附著有非適用材料的路段應(yīng)將其清除徹底），并挖除局部的淤泥、翻漿土層，積水路段應(yīng)排除積水并將土翻松晾干。

強(qiáng)夯施工前應(yīng)認(rèn)真查明強(qiáng)夯場(chǎng)地范圍內(nèi)的地下建筑物和各種地下管線的位置及標(biāo)高等，并采取措施，以免因強(qiáng)夯施工而造成破壞。同時(shí)對(duì)地基范圍內(nèi)的坑洞、水井及平整土地中填埋的淺溝壑進(jìn)行調(diào)查，采取切實(shí)可行的措施消除可能產(chǎn)生的路基質(zhì)量隱患。

3.1.2強(qiáng)夯試驗(yàn)

強(qiáng)夯法處理地基大面積施工前，宜先進(jìn)行強(qiáng)夯試驗(yàn)（試夯），通過(guò)試夯確定強(qiáng)夯機(jī)具、夯錘（重量及錘底靜壓力）及夯錘落距、單點(diǎn)總夯擊能（夯擊數(shù)）、夯點(diǎn)間距及每遍夯擊間歇時(shí)間、夯擊遍數(shù)、有效加固深度、夯擊地基土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值、壓縮模量或變形模量等參數(shù)，同時(shí)提供參考的工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

（1）試夯區(qū)應(yīng)選擇在地質(zhì)條件具有代表性的地段，在不同工程地質(zhì)情況應(yīng)不少于一處，一般試夯區(qū)面積不應(yīng)小于500m2；

（2）試夯宜采用單點(diǎn)試夯與群點(diǎn)試夯相結(jié)合的方法，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件簡(jiǎn)單或有強(qiáng)夯地基處理經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)可只進(jìn)行單點(diǎn)試夯；

（3）試夯前應(yīng)編制試夯方案；

（4）強(qiáng)夯夯擊能

1）根據(jù)地基土的類別、地基處理深度要求等因數(shù)，選擇單位面積夯擊能；

2）根據(jù)單位面積夯擊能及布點(diǎn)確定單擊夯擊能；

3）根據(jù)單點(diǎn)夯擊能試驗(yàn)，確定單點(diǎn)最佳夯擊數(shù)或夯沉量控制標(biāo)準(zhǔn)；

4）平均夯擊能根據(jù)單擊夯擊能確定。

（5）地基土的總夯沉量

試夯前與試夯結(jié)束（碾壓前），應(yīng)測(cè)量試驗(yàn)區(qū)域地基土的高程，以獲得實(shí)驗(yàn)區(qū)地基土的總夯沉量；

（6）試夯中的重要測(cè)試工作

1）地基土天然含水率及地基土的滲透性以確定每遍夯擊間隔時(shí)間；

2）為確定最佳夯擊能和夯擊數(shù)應(yīng)觀測(cè)夯坑體積及夯坑周圍地面的隆起量；

3）測(cè)試試夯前后地基土的各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)；

4）檢測(cè)地基土的承載力、地基加固影響深度、地基土的壓縮模量、變形模量等；

5）強(qiáng)夯振動(dòng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響，但施工產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)相鄰的建筑物、結(jié)構(gòu)物、地下管線等將產(chǎn)生不利影響，故測(cè)試強(qiáng)夯振動(dòng)對(duì)預(yù)防振害有實(shí)際意義。

（7）通常情況下，強(qiáng)夯參數(shù)有設(shè)計(jì)單位提供，施工單位應(yīng)通過(guò)試夯來(lái)驗(yàn)證設(shè)計(jì)單位提供的強(qiáng)夯參數(shù)是否可行；

（8）試夯結(jié)束后，應(yīng)對(duì)試夯前選定的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行校正。

3.1.3 強(qiáng)夯施工步驟：

①在整平的場(chǎng)地上標(biāo)出第一遍夯擊點(diǎn)的位置，并測(cè)量場(chǎng)地高程；

②起重機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯擊點(diǎn)的位置；

③測(cè)量夯前錘頂高程；

④將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘傾斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)整平坑底；

⑤重復(fù)上述步驟④，按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；

⑥換夯點(diǎn)，重復(fù)上述步驟②至⑤，直到完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊；

⑦用推土機(jī)或鏟車將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高程；

⑧按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)。最后按上述步驟用低能量滿夯，將場(chǎng)地表層夯實(shí)，滿夯錘印搭接不小于1/4夯錘的直徑，將場(chǎng)地表層松土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。

⑨檢測(cè)前應(yīng)將滿夯后地表輾壓，以達(dá)到地基土的壓實(shí)度要求。

四、質(zhì)量控制措施

4.1 強(qiáng)夯施工宜在干旱季節(jié)進(jìn)行。在雨期施工時(shí)應(yīng)采取措施，防止場(chǎng)地積水，否則，將導(dǎo)致土質(zhì)變軟、出現(xiàn)土體擠出現(xiàn)象，降低強(qiáng)夯效果。

4.2 強(qiáng)夯施工前應(yīng)對(duì)夯點(diǎn)放線進(jìn)行嚴(yán)格的復(fù)核，其偏差應(yīng)小于5cm。夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯時(shí)應(yīng)及時(shí)糾正。

4.3 應(yīng)嚴(yán)格按照夯點(diǎn)布置圖的次序進(jìn)行強(qiáng)夯，不得漏夯；強(qiáng)夯機(jī)就位應(yīng)按次序，并有利于多臺(tái)強(qiáng)夯機(jī)同時(shí)施工。

4.4 開(kāi)夯前應(yīng)檢查夯錘重和落距，以確保單擊夯擊能量符合設(shè)計(jì)要求。若夯錘使用過(guò)久往往因底面磨損而使重量減輕。落距未達(dá)設(shè)計(jì)要求的情況，在施工中也常發(fā)生。這些都將影響單擊夯擊能的大小。

4.5 施工過(guò)程中應(yīng)按設(shè)計(jì)要求檢查每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)和末夯的夯沉量。并詳細(xì)記錄強(qiáng)夯的各項(xiàng)參數(shù)（如夯擊能、夯擊次數(shù)、每次夯擊的沉降量等）和施工等情況，以備施工結(jié)束后進(jìn)行檢測(cè)。

4.6 強(qiáng)夯施工結(jié)束1～4周后應(yīng)對(duì)地基加固質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。檢測(cè)點(diǎn)位置可分別布置在夯坑內(nèi)、夯坑外和夯擊區(qū)邊緣。每1000m2范圍內(nèi)抽檢不宜少于3處，檢驗(yàn)深度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)處理的深度。

4.7 強(qiáng)夯處理后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用原位測(cè)試或室內(nèi)土工試驗(yàn)。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)強(qiáng)夯法施工，地基土濕陷性得到了很好的消除，取得了良好的施工效果，強(qiáng)夯施工快捷，處理深度深，無(wú)需投入建筑材料，同時(shí)施工設(shè)備也簡(jiǎn)單，可節(jié)省投資。通過(guò)實(shí)際工程應(yīng)用證明，強(qiáng)夯法在處理濕陷性黃土地基中具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果和較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

GB50025-2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范