强夯法在港口工程地基处理中的应用探讨

2017-01-25廖中伟

中国水运 2017年12期

关键词：夯法土质软土

廖中伟

（天津市勘察院，天津 300191）

强夯法在港口工程地基处理中的应用探讨

廖中伟

（天津市勘察院，天津 300191）

港口工程地基具有特殊性，其往往蕴含有大量埋藏型土质，极大的干扰了港口地基土体的稳定性。而采取强夯法来处理港口工程地基效果明显，为此本文将对强夯法在港口工程地基处理中的应用谈谈自己的几点看法，以供参考。

强夯法；港口工程；地基；处理；应用

1 强夯法在港口工程地基处理的应用及作用

1.1 强夯法在港口工程地基处理的应用

软土主要指的是天然含水量大、承载力小、抗剪强度差、压缩性高的饱和黏土。而在我国软土大部分都分布在东部沿海地带，所以非常有必要探讨强夯法在港口工程地基处理中的应用，这不仅关系着港口的稳定与安全，还与我国海运行业能否健康发展息息相关。应用强夯法来对地基进行处理通常适用于软土、砂土、碎石土以及湿陷性黄土等各类填土地基，特别是非饱和土地基，运用强夯法进行处理效果更佳明显。不仅如此，将砾石、碎石填筑于呈流体形态的淤泥中，且实施强夯振动其效果也较为显著。因为强夯属于冲击式的单点源振动，也就是在落锤夯击的瞬间会产生巨大冲击力，先是使锤底作用点附近的土体颗粒产生振动，接着将邻近土体颗粒带动而产生振动，且由此处往四周扩散能量。因为受到振波阻尼作用，振动会慢慢变小。不仅如此，通常都会在0.5s左右振动消失。因为夯击的主频率高于普通建筑的固有频率，所以不会导致共振的情况出现。

1.2 强夯法在港口工程地基处理的作用

第一，能够压实与挤密地基土；第二，能够将动能施加给地表下一定深度的图层，从而对土体的结构性进行破坏。因为在港口工程中大部分地基都是软土地基，相较于其他土类而言，其强夯机理存在一定的特殊性。普通粘土以及无粘性土其固结压缩时间长，且能够较快恢复强度并消散孔隙水压力。而软土地基孔隙水压力消散慢，所以其触变固化时间也较长，且与橡皮土状态相接近。特别是在严重破坏了上部土体结构的情况下，使得其排水途径被破坏，渗透能力降低。由于夯击所产生的变形是剪切变形，无法压密土体，难以达到夯击效果，所以将强夯法应用于软土上其效率较低。不仅如此，需要在动力作用下软土地基方能够进行主要沉降，所以不可单单凭借强夯产生的地面沉降量来判断沉降是否完成，而在强夯有效深度打过软土层厚度情况下，就可认定其固结沉降完成。

2 强夯法在港口工程地基处理中的具体应用

以某港口工程为例，该港口面积为90000m2，其中一项重点内容就是地基处理。其地基地质是人工吹填砂，在挖塘活动影响下，工程地基存在软土风险，致使地基内的地质均衡性较差，难以平静分配到港口工程的地基环节中。在处理此港口工程地基时采取的是强夯法来对工程地基范围内的土质进行加固。

2.1 强夯法的参数计算

2.1.1 夯击间隔

由于港口地基土质都是吹填砂土，其具有较高的透水性。在强夯作用下极易将土质中的潜在孔隙消除，从而达到密实的效果，强夯效果较为明显，所以通常对夯击间隔的计算时间是14d。

2.1.2 夯击间距

在港口工程的地基处理中应用强夯法时，切不可随意确定夯击点，防止出现夯击重复或是遗漏的情况。此港口工程主要是根据方形方式来布置地基夯击点，将首次夯击间距扩大，有利于港口工程地基强度的提升。随后结合强夯后的地基状态来插补杭机电，通常间距以5m为宜。

2.2 强夯法的工艺分析

第一，对施工场地进行平整与清理；第二，将夯点位置标出，且对场地高程进行测量；第三，施工人员对地基承载能力进行检测，保证地基承载可以支撑强夯机械的荷载，防止在强夯作业中出现沉降或塌陷的风险，提升强夯作业的安全性；第四，夯机就位，确保夯锤与夯点相对齐，误差控制在10cm内；第五，测量夯前锤顶高程；第六，对强夯施工进行试验测试，结合所得结果来对强夯机械、深度进行控制，且采用水准仪来对强夯测量的力度进行把控。第七，吊夯锤止特定高度，让其自由落下，之后将吊钩放下，将锤顶高程测量出来，如若由于夯锤倾斜而导致坑底不平的情况出现，需立即对坑底进行修整；第八，按照规定来完成夯击控制与次数；第九，在完成地基强夯第一次后，需将港口地基沉降量测量出来，并对地基土层进行平整夯击，确保其沉降量与规定要求相符后方可以开展下一次强夯作业；第十，最后再次满夯（低于第一次夯击的动能），将场地表层的松土夯实，并测夯后场地高程。