关于强夯法处理湿陷性黄土地基施工研讨

关于强夯法处理湿陷性黄土地基施工研讨

马幸

陕西省土地工程建设集团有限责任公司宝鸡分公司，陕西 西安 710000

摘要：处理湿陷性黄土的方式有许多种，其中强夯法是一种既经济又方便施工的方法。强夯法能很好地处理地基土的湿陷性，还能增强地基承载力。湿陷性黄土在山西区域分布较广，在进行工程建设时需考虑其湿陷特性对工程造成的危害，故应选择合适的地基处理方法避免因土质湿陷性造成的工程危害。本文针对强夯法处理湿陷性黄土地基施工进行阐述，介绍了强夯方案设计，并结合了具体的工程实例提出了强夯法处理湿陷性黄土地基施工优化，为相关工作人员提供一些参考。

关键词：强夯法处理；湿陷性；黄土地基；施工研讨

引言

随着我国经济的迅速发展，建筑业在近些年逐渐壮大起来，国家对土地的需求量也逐渐增大，特别是中西部经济建设相对落后的区域更加依赖工程建设发展地方经济。在我国有接近9%的土地为黄土地基，主要分布在我国中西部区域。黄土地基干燥状态下具备强度高、压缩性小等特点，但是湿润情况下强度急剧降低，甚至饱和状态下极易发生湿陷性坍塌，导致地基完全失去承载力。因此，在我国中西部地区地方经济发展很大程度上受到土地性质的制约。在处理湿陷性黄土地基时，一般采取的思路为增加土体的干密度、渗透性和降低土地的压缩性，从而提高土地承载力，消除土体湿陷性，使得土体满足建筑工程地基要求。常用的湿陷性黄土地基处理办法有垫层法、强夯法、挤密法和预浸水法等，但是强夯因为其处理工艺简单、施工方便，且对比其他湿陷性黄土地基处理办法具备明显的工期短、费用低等特点，被广泛应用于湿陷性黄土地基的处理.

1强夯法处理湿陷性黄土地基施工的重要性

强夯法起源于20世纪60年代，该技术用于加固地基，具有成本低、设备与工艺简单的优点，可适用于加固粉土、砂土、碎石土及一般粘性土地基，尤其适用于大粒径碎石土、建筑垃圾、生活工业固废等杂填土。近年来，在处理湿陷性黄土地基中适当采用强夯法进行处理，应用中须重点关注强夯过程中引起的超静孔隙水压力消散问题，排水不畅极易引发橡皮土。因此，强夯施工中孔压消散过程监控对施工控制、加固效果评判具有重要意义。强夯处理湿陷性黄土地基的问题已引起技术人员与学者的关注。胡长明等通过现场试验确定了不同夯击能作用下夯点布设、击数、有效加固深度等参数，并以此为基础提出了有效加固深度估算公式。

2强夯法方案设计

2.1强夯检测内容

强夯完18-28d之后应进行质量检验，强夯区均匀性、湿陷性及加固深度检验，采用原位测试标准贯入试验，以及室内土工试验。标准贯入试验检验点的数量，每500m2不少于1个检验点，且不少于3点；室内土工试验每800m2内的各夯点之间选一处，自终夯面起至其下有效加固深度内，每隔0.5-1.0m取1-2个土样进行室内试验，测定土的干密度、压缩系数和湿陷系数等。

2.2隔震沟与应力释放孔

拟建场地的西侧、东侧及东北角分布有居民区及建筑物，场地东侧居民区南北向长度为580m，东侧及东北角居民区分布长度为600m，应在该区段范围内开挖隔振沟且布置应力释放孔：a、隔振沟深度7m，坡率为1：0.5，下口宽度为1m；b、应力释放孔孔径0.4m，间距为0.8m，孔深9m，排数为3排。隔振沟内与应力释放孔内可回填锯末、木屑等异性介质。在强夯法施工阶段对周边有建筑物区域进行地面振动测试。

2.3夯击能的选用及设计参数

夯击能的选择以消除部分黄土湿陷性为主，该场地的有效加固深度为5m，有效加固深度计算采用梅纳公式计算并根据工程经验确定单击夯击能为3000kN·m。鉴于本工程地质情况的复杂性，强夯法采用"点夯一遍，满夯一遍"的方式。点夯的夯击能为3000kN*m，夯点间距4m，呈正方形布置，要求每点夯击12击，且最后2击夯沉量平均值≤50mm。满夯能级为1500kN*m，满夯4击，且最后两击的夯沉量≤50mm，锤印搭接不小于1/4d。

3强夯法处理湿陷性黄土地基施工优化

3.1科学确定有效处理

深度强夯法是一种常见的通过一定质量的重锤以一定高度冲击地面，使地基土原本的土颗粒骨架结构发生改变，土颗粒彼此挤紧密实，提前完成竖向变形的不良地基处理方法。强夯法相比于其他化学加固法具有施工简单、处理效果好、经济适用的优点，适用于处理各湿陷等级的湿陷性黄土地基，处理土层深度以3～6m为宜，不宜超过8m。强夯法处理时的有效深度由于土体自身的性质差异，相同夯击能作用下的结果有所不同。因此，强夯法有效处理深度应通过试夯测试结果或区域内相似工程经验确定。试夯时应选择具有代表性的段落进行试夯，试夯区域面积应大于500m2，从而确定夯击方案、单击夯能、夯击次数、夯击遍数、间歇时间等参数。

3.2严格控制土体含水率

土体含水率对于强夯效果有着明显的影响，因此强夯法施工前应对待处理地基土的含水率进行测定。土体中各层的相对压实程度沿着深度的变化规律随着含水率的变化而有所不同，当含水率较低时，强夯法主要的加固范围集中在土体浅层范围内，深层的相对压实程度远远不如浅层，最表层的土体由于波的反射使得其相对压密程度低于相邻层，且含水率越低，此情况越明显。土体含水率接近强夯最优含水率时，相对压密程度随着深度均匀地减小。当土体含水率高于强夯最优含水率时，在土体的浅层范围内出现了明显的压缩不均匀现象。

3.3强夯法的施工管理

施工人员在确定夯位时，应该严格按照设计图的要求来对夯点编号图进行编制，而且要确保编号图足够清晰、规范。而夯点定位布置则可以使用钢尺进行丈量。施工单位需要对所使用的强夯机械做好编号处理，夯锤必须要进行称重，而且每台强夯机械还需要持有《施工许可证，该证由工程的监理组进行发放，在取得此证后方能够进行强夯施工。施工单位还应制订出完善的安全管理制度，相关操作人员必须要持证上岗。施工人员需要使用水准仪来对垫层铺设前后的对应测点标高进行测量，从而对垫层的厚度进行初步确定，而且要确保每20米一个断面，在断面内还需要有5个规定测点，并按照每一断面挖一深坑的方法来对垫层厚度进行确定。

3.4夯点布置与强夯

相关夯点布置的合理性对于整体夯实效果也具有着十分重要的影响。夯点通常布置为正三角形或者正方形，这样的布置形式十分规整，而且也方便施工。基础应力具有着一定的扩散作用，所以强夯处理范围应该比基础范围要大，并根据构筑物类型和重要性等因素进行综合考虑。而夯点之间的间距可以根据地基的土质和深度等进行判断，通常取夯锤直径的1.5-2.5倍。具体的工作面、施工单位以及夯击遍数应该按照地基土质进行确定，如果地基的土渗透参数相对较低，但具有较高的含水量，需要进行3-4遍的夯击，而如果相反，则可以进行两遍夯击。

结束语

强夯法进行地基处理，优点在于施工工艺简单、工期较短、经济效益好、对环境影响相对较小。湿陷性黄土是一类非饱和欠压密土，由于具有大孔隙和垂直节理的微观结构，故当遇水浸湿时，在荷载或自重的作用下，土体结构发生破坏，会出现不同程度的湿陷变形，对建筑物有极大危害。由于湿陷性黄土在我国广泛分布，故对于选址于黄土丘陵地区，尤其是布置在沟壑地带含水量低的自重湿陷性黄土上的建筑物，往往需要充分考虑黄土地基的湿陷性和处理方法。

参考文献

[1]陈小兰.浅析强夯法处理湿陷性黄土地基施工工艺[J].中国新技术新产品,2016(01):68-69.

[2]张新才.强夯法处理湿陷性黄土地基的施工技术[J].北方交通,2016(05):91-93.