■臧上軍，崔瑞芮 ■新鄉(xiāng)市天然文巖渠管理處，河南 新鄉(xiāng) 453000

隨著國民經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快及科學(xué)技術(shù)的不斷進步，我國水利工程技術(shù)水平也得到了極大的提升，這都為水利工程規(guī)模擴大提供了可靠地保障。在社會主義市場經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，對水利工程質(zhì)量提出了更高地要求。軟土地基作為水利工程施工中的重要病害問題之一，其加固技術(shù)水平的高低將直接影響到工程的整體質(zhì)量。

1 強夯加固技術(shù)的作用原理

強夯法加固技術(shù)主要是利用強大的沖擊力將原有土體結(jié)構(gòu)進行破壞，對其附近土質(zhì)進行擠壓進而形成夯坑，其加固原理主要有以下幾點:

第一，動力置換。動力置換主要分為兩種:樁式置換與整式置換。通過強大的夯擊力在軟土中填筑碎石，進而形成碎石樁并增加其穩(wěn)定性，這就是樁式置換。通過強大的夯擊力向淤泥中不斷填筑碎石，進而形成加固效果良好的碎石墊層，這就是整式置換。

第二，動力固結(jié)。通過沖擊力的作用，進而促使沖擊波的形成，并破壞土體結(jié)構(gòu)，在土體內(nèi)部分地方就會出現(xiàn)一些縫隙，這些縫隙都具有排水能力，此時將縫隙中軟土地基孔隙內(nèi)的水將順利流出，以此實現(xiàn)軟土體固結(jié)的目的，這就是強夯法中動力固結(jié)的施工原理。據(jù)大量數(shù)據(jù)顯示，夯擊力的大小將直接影響到土體的沉降情況，夯擊力大，土體沉降量就會隨之增加，兩者之間存在正比關(guān)系。

第三，動力密實。動力密實就是通過較大的沖擊荷載充分壓實土體之間的空隙，進而實現(xiàn)軟土地基強度的提高。

2 施工準(zhǔn)備

2．1 強夯設(shè)備的選擇

強夯設(shè)備主要包含三部分:夯錘、起重機及脫鉤裝置。首先，夯錘?，F(xiàn)階段國內(nèi)主要分為兩種形狀的夯錘，為圓形與方形，底面積一般都控制在2平方米到6平方米之間。選擇夯錘時，可按照起重設(shè)備、地基土質(zhì)、加固深度等條件進行。選擇夯錘底面積時，必須遵循地基土的種類進行，如應(yīng)選用較小的底面積作為砂性土底面積，選用較大底面積作為粘性土底面積。其次，起重設(shè)備和脫鉤裝置。通常情況下起重機都會選用履帶式或輪胎式，如地基有加固要求時，應(yīng)選用大型夯錘，并進行專用起吊三腳架的制作及通過2臺起重機進行夯錘臺吊作業(yè)。利用滑輪組將夯錘吊到指定高度，并利用脫鉤裝置實現(xiàn)自動脫鉤落錘?，F(xiàn)階段主要使用到的脫鉤裝置分別是通過吊機上副卷揚機的鋼絲繩吊起鎖卡焊合件使錘脫落;還有一種是脫鉤施夯作業(yè)通過定高度索的方式完成。

2．2 強夯參數(shù)的選擇

(1)錘重及落距

強夯技術(shù)處理水利工程軟基中，選用的錘重一般為8噸到25噸之間，將其落距要控制在8米到20米的范圍內(nèi)。選擇錘重時，必須嚴(yán)格遵循相關(guān)施工要求進行，如地基加固深度等。為更好地了解強夯施工中錘重和落距的關(guān)系，可以從圖1進行分析。將夯錘重量設(shè)為M，用h代表落距，應(yīng)F代表沖量，可以得出在錘重加大和落距加大中，其效果最佳的為錘重增大。

圖1 沖量、錘重、落距關(guān)系

2．3 夯擊能的確定

通常在水利工程強夯施工前期都要進行試驗段試驗工作，以此獲取準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)。按照所得數(shù)據(jù)并與設(shè)計及施工要求相結(jié)合，對最佳夯擊能進行準(zhǔn)確確定。由于粘性土的孔隙水壓力消散極為緩慢，最佳夯擊能可以遵循孔隙水壓力的疊加值符合土的自重壓力范圍進行確定。因為砂性土具有較快的孔隙水壓力增加或減少速度，最佳夯擊能的確定必須遵循孔隙水壓力增量隨夯擊次數(shù)的增加而逐漸趨于恒定的夯擊能進行確定。

3 強夯加固技術(shù)在水利工程軟基處理中的應(yīng)用

3．1 工程案例

某水利工程具有灌溉、發(fā)電及城市供水等多種用途，屬于綜合性水利樞紐工程。其組成部分主要為調(diào)節(jié)閘、泵站、電站等。在其東西偏泓分別進行5孔提升式平面鋼閘門調(diào)節(jié)閘的設(shè)置，中間設(shè)置橡膠壩，共16節(jié)，媒介寬度約為70米，壩高為3.5米左右。并將泵站、橋頭堡及引水閘分別設(shè)置在兩岸。

本工程河床覆蓋層主要是河流沖積物，具有8到12米的厚度，主要成分為細(xì)砂、中砂、亞粘土等。沖積覆蓋層具有明顯的垂直分選性，細(xì)砂為其上層，其厚度為1米到3米之間，中砂為第二層，以此類推。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，本水利工程河床覆蓋層結(jié)構(gòu)較為松散，具有不良級配及承載力，其密度只有0.21到0.42之間，。因此要對其進行地基加固處理。

3．2 強夯施工

(1)平整場地

對強夯施工后可能出現(xiàn)的平均地面變形情況進行預(yù)先估計，進而對強夯施工前的地面高程進行確定，隨后進行場地平整作業(yè)，一般選用推土機進行。與此同時，要對強夯場地一定范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物、各種地下管線的位置及標(biāo)高進行詳細(xì)勘察，盡可能不在這些構(gòu)造物上進行強夯作業(yè)，如無法避開，應(yīng)嚴(yán)格遵循強夯影響深度的多少，對其可能出現(xiàn)的情況的估量，并及時選用行之有效的方式進行處理，防止對工程造成一定損害。

(2)鋪墊層或降低地下水位

如地表層構(gòu)成成為主要是細(xì)粒土、地下水位又高時，必要時必須鋪設(shè)0.5米到2米的松散性材料在表層位置，也可以選用人工降低地下水位的方式。其主要作用就是幫助地表快速形成硬層，更好地支承起重機械設(shè)備，保證施工的順利進行，同時還可以將地下水與地表面之間的距離拉大，避免夯擊過程中出現(xiàn)夯坑積水及降低夯擊效率的情況。

(3)施工作業(yè)

根據(jù)工程施工要求及設(shè)備選擇標(biāo)準(zhǔn)，本工程選用15噸和10噸兩種錘重，將其落距控制在10米左右，并定為3平方米的夯錘底面積。其設(shè)計加固深度應(yīng)為6米。首先應(yīng)在平整后的場地上面進行第一遍夯擊點位置的標(biāo)注，并對地面高程進行準(zhǔn)確測量，起重機達(dá)到施工現(xiàn)場后，應(yīng)確保夯錘與夯點位置的一致性，并對強夯施工前錘頂?shù)母叱踢M行測量。

綜上所述，隨著水利工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，其軟基問題也得到了有效解決。強夯加固技術(shù)作為水利工程軟基處理的主要技術(shù)之一，只有提高其加固技術(shù)水平，規(guī)范施工工序，才能提高水利工程施工的效率、降低成本，提高其整體質(zhì)量并有效延長其使用年限。

［1］林峰，廖志強．塑料排水板聯(lián)合強夯加固法在軟基處理中的應(yīng)用［J］．中國水運(理論版)，2006(11)．