趙興杰

摘 要 在機(jī)場(chǎng)工程地基施工中，強(qiáng)夯法施工操作相對(duì)簡單，能夠有效提高地基土體的均勻性及整體強(qiáng)度，避免不均勻沉降，且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。本文以具體工程案例為切入點(diǎn)，對(duì)強(qiáng)夯法的施工工藝進(jìn)行分析，探尋質(zhì)量控制的有效措施。

關(guān)鍵詞 機(jī)場(chǎng)工程；地基加固；強(qiáng)夯施工

中圖分類號(hào) TU75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）16-0203-01

強(qiáng)夯法是在重錘夯實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，屬于動(dòng)力加固地基的有效方法，通常采用8t～40t重錘，落距控制在5m～40m，在自由下落作用下形成夯擊能，對(duì)地基土體造成沖擊，壓縮土層之間的孔隙，進(jìn)而提升固結(jié)速度，實(shí)現(xiàn)地基加固的目的。強(qiáng)夯法適用范圍較為廣泛，在砂性土、一般粘性土、濕陷性黃土等各類土質(zhì)均可應(yīng)用，有效加固深度大。通過夯擊錘自由下落產(chǎn)生的夯擊能，使地基表面土體受到?jīng)_擊擠壓，達(dá)到良好的加固效果。在具體應(yīng)用中應(yīng)充分掌握工程實(shí)際地質(zhì)條件，對(duì)各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，確保加固深度滿足施工要求。

1 工程案例

某國際機(jī)場(chǎng)與市區(qū)相距25km，二期擴(kuò)建工程位于沖積平原地帶，飛行區(qū)技術(shù)設(shè)計(jì)等級(jí)為4F，新建第二跑道、聯(lián)絡(luò)道及滑行道。飛行區(qū)地形變化較大，存在明顯高差，最大高差為15m左右，根據(jù)技術(shù)人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的勘測(cè)，區(qū)域內(nèi)地下水屬于潛水類型，水位在5.6m～17.9m，絕對(duì)標(biāo)高為127.25m～143.91m左右，分布粉砂土及淤泥質(zhì)粘土，局部淤泥覆蓋厚度達(dá)到2m，此類土質(zhì)含水量小且易流失，地基壓實(shí)存在一定難度，經(jīng)由技術(shù)人員研究決定，采用強(qiáng)夯法處理飛行區(qū)地基。在該項(xiàng)工程中，填方高度為3m～6m的區(qū)域，點(diǎn)夯的夯擊能設(shè)計(jì)為1 000kN·m，超過6m的區(qū)域適當(dāng)提高夯擊能，設(shè)計(jì)為2 000kN·m。嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，以保證飛行區(qū)地基的穩(wěn)定性。

2 強(qiáng)夯法在機(jī)場(chǎng)工程地基加固中的具體應(yīng)用

1）前期準(zhǔn)備工作。（1）施工現(xiàn)場(chǎng)處理。首先將施工范圍內(nèi)的雜物全部清除，回填工作面坑洞及不平整現(xiàn)象，并對(duì)其進(jìn)行充分壓實(shí)，以提高基層的承載能力，確保強(qiáng)夯施工順利進(jìn)行。必要情況下應(yīng)在工作面加設(shè)砂石墊層，合理確定墊層厚度，避免由于夯擊能過大導(dǎo)致表層土體松散，同時(shí)形成相應(yīng)的持力層，能夠有效支撐起重設(shè)備及強(qiáng)夯機(jī)械，擴(kuò)散夯擊能。夯擊能在對(duì)地基土體沖擊的過程中產(chǎn)生超靜孔隙水壓力，直接影響夯擊效果，通過鋪設(shè)砂石墊層也能夠加快其消散速度。待施工現(xiàn)場(chǎng)處理完畢，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求測(cè)量各項(xiàng)參數(shù)，標(biāo)出夯點(diǎn)位置，并對(duì)所有夯擊點(diǎn)位進(jìn)行標(biāo)號(hào)，遵循相應(yīng)順序施工，以免出現(xiàn)漏夯現(xiàn)象。最后復(fù)核各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)誤差過大的現(xiàn)象。（2）夯擊參數(shù)選擇。有效加固深度、夯擊次數(shù)、時(shí)間間隔等都是影響夯擊效果的重要因素，在施工之前應(yīng)充分掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)條件，以此為依據(jù)進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算。首先是有效加固深度的計(jì)算，直接反映了最終加固效果，并為設(shè)計(jì)方案提供必要的數(shù)據(jù)支持，其計(jì)算公式為：

式中：有效深度表示為h；夯錘重量表示為m；夯錘落距表示為H；有效深度修正系數(shù)為a，一般取值在0.5～0.8之間。

其次，為保證土體中的超靜孔隙水把壓力完全消散，應(yīng)合理確定兩遍夯擊之間的時(shí)間間隔，地基土質(zhì)不同，其消散速率也存在一定差異。對(duì)于砂土地基而言，由于滲透性相對(duì)較好，在短時(shí)間內(nèi)即可完全消散，而滲透性較差的地基可能需要數(shù)周。因此應(yīng)結(jié)合機(jī)場(chǎng)工程實(shí)際地質(zhì)條件，確定最佳的時(shí)間間隔。

2）夯機(jī)就位。根據(jù)機(jī)場(chǎng)工程的實(shí)際情況及具體要求確定夯擊的規(guī)格及數(shù)量，經(jīng)專業(yè)操作人員檢驗(yàn)之后方可應(yīng)用在施工之中。在安裝夯機(jī)之前確保地基表層的穩(wěn)定性，防止夯擊施工中出現(xiàn)位移或沉降現(xiàn)象。待夯擊運(yùn)行至指定位置之后，水平安裝夯機(jī)，夯擊錘中心位于夯點(diǎn)位置上方，避免存在傾斜現(xiàn)象。隨后測(cè)量錘定點(diǎn)位置的高程，確保落距滿足施工要求。起重機(jī)械部分加強(qiáng)安全防護(hù)工作，加設(shè)安全裝置，避免夯錘下落過程中由于慣性造成臂桿后仰。為保證夯錘平穩(wěn)運(yùn)行，待夯擊安裝完成之后，應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，并根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果適當(dāng)調(diào)整。

3）試夯施工。通過試夯施工能夠檢驗(yàn)各項(xiàng)夯擊參數(shù)，確保滿足機(jī)場(chǎng)工程地基加固的要求，試驗(yàn)段長度通常大于50m，在技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行試夯，根據(jù)試夯結(jié)果繪制相應(yīng)的曲線圖，更為直觀的分析夯擊次數(shù)及夯沉量之間的關(guān)系，在最后兩次夯擊作業(yè)中，沉降量均在50mm以內(nèi)，且夯坑周圍表層土體穩(wěn)定，未出現(xiàn)較大的隆起現(xiàn)象，即可將其確定為最佳夯擊次數(shù)。同時(shí)及時(shí)記錄試驗(yàn)施工中存在的問題，并分析具體原因，提出相應(yīng)的解決方案，避免正式施工中出現(xiàn)類似問題。

4）地面標(biāo)高測(cè)量。測(cè)量夯前地面標(biāo)高，每次夯擊結(jié)束后進(jìn)行地基沉降量的計(jì)算，以此為依據(jù)檢驗(yàn)夯擊效果。施工人員進(jìn)行測(cè)量過程中，應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)措施且與夯擊點(diǎn)位保持安全距離，不僅能夠保證水準(zhǔn)儀測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，減少?zèng)_擊力的影響，同時(shí)也避免對(duì)造成安全事故。一旦在夯擊施工階段出現(xiàn)沉降過大或地面隆起等問題，應(yīng)立刻停止施工，并分析問題出現(xiàn)的具體原因，采取相應(yīng)的防護(hù)措施之后才能繼續(xù)作業(yè)。

5）夯擊施工。根據(jù)施工方案要求采用起吊設(shè)備將夯錘吊至設(shè)計(jì)高度，將脫鉤裝置開啟，夯錘自由下落后方可放下吊鉤，并對(duì)錘定高程進(jìn)行測(cè)量，若夯擊施工階段由于外界因素造成夯錘傾斜，應(yīng)及時(shí)整平坑底，確保夯錘處于垂直狀態(tài)。通常采用邊退邊夯實(shí)的施工方式，保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行，避免受到夯坑的影響，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案中的落距控制夯錘起吊高度，保持勻速運(yùn)行狀態(tài)，防止夯錘大幅晃動(dòng)，出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，不僅影響夯擊點(diǎn)位置的準(zhǔn)確性，還可能對(duì)施工安全性造成威脅。每遍夯擊間隔時(shí)間應(yīng)保持在合理范圍之內(nèi)，確保土體中的超靜孔隙水壓力完全消除。第一遍夯擊之后，由于土體受到外部沖擊，其中存在的孔隙被消除，進(jìn)而出現(xiàn)較大的沉降量，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回填平整工作，確保場(chǎng)地標(biāo)高與設(shè)計(jì)方案保持一致。待主夯施工結(jié)束，為提高地基土體的密室程度及平整性，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行滿夯施工，消除表層松散現(xiàn)象。endprint

3 機(jī)場(chǎng)工程地基加固中強(qiáng)夯法施工的質(zhì)量控制

措施

1）為確保強(qiáng)夯加固的效果，應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)各項(xiàng)施工參數(shù)，如檢測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求存在較大誤差，應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。每遍夯擊施工前都需復(fù)核夯擊點(diǎn)位，將偏差控制在條件允許范圍內(nèi)。待強(qiáng)夯施工結(jié)束，對(duì)夯擊效果進(jìn)行檢測(cè)，通常采用的方法有原位測(cè)試、取樣試驗(yàn)等方法，可根據(jù)工程實(shí)際情況選取相應(yīng)的檢測(cè)方法，分析和評(píng)價(jià)強(qiáng)夯加固效果。

2）夯擊效果易受到外界多種因素影響，因此，必須充分掌握機(jī)場(chǎng)工程實(shí)際地質(zhì)情況，科學(xué)計(jì)算各項(xiàng)夯擊參數(shù)，并通過試夯施工確定最佳夯擊次數(shù)，確保滿足工程施工要求。在強(qiáng)夯施工中，嚴(yán)格按照各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行作業(yè)，并實(shí)時(shí)校驗(yàn)參數(shù)的準(zhǔn)確性。待夯擊施工完成后檢查夯坑位置，不得存在漏夯現(xiàn)象，由專門人員記錄施工中實(shí)際施工參數(shù)，定期檢查錘擊深度，確保地基得到有效加固。同時(shí)形成完善的質(zhì)量管理體系，將質(zhì)量檢測(cè)工作貫穿于施工全過程，每道工序施工完成之后，對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工階段存在的問題及不足之處，并采取相應(yīng)的處理措施，從根本上提高地基穩(wěn)定性。

3）在具體施工階段，若間隔時(shí)間過短造成超靜孔隙水壓力未完全消除，或地基土體含水量過高，可能會(huì)出現(xiàn)彈簧土現(xiàn)象，降低夯擊效果，針對(duì)這種情況，應(yīng)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的排水措施，必要時(shí)可加設(shè)豎向排水道，并進(jìn)行換填處理。此外，夯擊能過小會(huì)導(dǎo)致夯錘貫入度無法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整夯錘落距及夯擊次數(shù)。為有效規(guī)范施工人員操作行為，確保施工安全性，減少質(zhì)量隱患，必須結(jié)合工程實(shí)際情況加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)工作，充分掌握強(qiáng)夯的標(biāo)準(zhǔn)及要求，確保強(qiáng)夯施工順利

進(jìn)行。

4 結(jié)論

綜上所述，強(qiáng)夯法施工操作相對(duì)簡單，有效加固深度較大，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，在機(jī)場(chǎng)工程地基加固中得到廣泛應(yīng)用。為保證強(qiáng)夯加固效果滿足工程需求，必須科學(xué)計(jì)算各項(xiàng)夯擊參數(shù)，嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)方案要求，盡量減少施工階段的誤差，加強(qiáng)施工人員技術(shù)培訓(xùn)，規(guī)范操作行為，從根本上提升地基的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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