水利工程软基处理中强夯加固技术的应用

吕录伟

摘要：在水利工程事业不断发展的今天，软基处理施工质量的优劣对水利工程整体质量起决定性的作用。强夯加固技术作为水利工程软基处理的主要技术之一，其施工技术水平的高低对水利工程质量的提升及工程使用寿命的延长具有重要意义。本文在充分了解强夯法施工概况的基础上，主要对强夯加固技术在水利工程软基处理中施工准备及施工应用进行了分析与探究。

关键词：水利工程；强夯加固技术；软基处理；施工准备

随着国民经济发展速度的不断加快及科学技术的不断进步，我国水利工程技术水平也得到了极大的提升，这都为水利工程规模扩大提供了可靠地保障。在社会主义市场经济高速发展的今天，对水利工程质量提出了更高地要求。软土地基作为水利工程施工中的重要病害问题之一，其加固技术水平的高低将直接影响到工程的整体质量。强夯加固技术作为水利工程軟基处理中的主要技术之一，在应用中一般也被叫做动力固结法，是上世纪70年代初期由法国工程师梅那提出的，在70年代后期这种软基处理技术被中国引进，经研究发现其处理效果显著，故在大量工程施工中得到应用。现阶段强夯加固技术主要应用于工程、水利工程及建筑工程等方面，其特点就是便于施工、经济效益显著。

一、强夯法概况

1、强夯法概念与特点

强夯法在加固路基质量的方面具有显著的效果，在对水利工程进行施工的过程中，最难控制的就是软基的质量，因为一旦出现问题，就会产生塌陷的可能，进而就会对工程产生严重的影响，不利于水利工程事业的发展。采用强夯法能够有效的避免这一问题的发生。这种施工方法的原理就是减少路基的承载力，将土方进行夯实处理的一种施工技术。在进行施工的过程中，将重锤从一定的高度进行自由下落，在高空自由下落的过程中，其具有的冲击力足以对土方产生一定的影响，从而起到加固土壤的目的。

2、强夯法的施工优势

在采用强夯法对水利工程进行施工建设的过程中，我们需要一定的机械设备加以辅助，这样不仅能够便于施工，还能有效的节约工程的施工时间，以达到理想的施工效果。同时，采用简便的机械设备开展施工建设还可以节省不必要的劳动力开支，促进工程质量的提高，通过在近几年的工程实践中，我们已经积累了相当丰富的工作经验，能够在砂性土壤以及碎石土地基中得到广泛的运用，并且有效的促进了工程质量的提高。

二、水利工程软基处理中强夯加固施工准备

1、强夯设备的选择

强夯设备主要包含三部分：夯锤、起重机及脱钩装置。首先，夯锤。现阶段国内主要分为两种形状的夯锤，为圆形与方形，底面积一般都控制在2平方米到6平方米之间。选择夯锤时，可按照起重设备、地基土质、加固深度等条件进行。选择夯锤底面积时，必须遵循地基土的种类进行，如应选用较小的底面积作为砂性土底面积，选用较大底面积作为粘性土底面积。其次，起重设备和脱钩装置。通常情况下起重机都会选用履带式或轮胎式，如地基有加固要求时，应选用大型夯锤，并进行专用起吊三脚架的制作及通过2台起重机进行夯锤台吊作业。利用滑轮组将夯锤吊到指定高度，并利用脱钩装置实现自动脱钩落锤。现阶段主要使用到的脱钩装置分别是通过吊机上副卷扬机的钢丝绳吊起锁卡焊合件使锤脱落；还有一种是脱钩施夯作业通过定高度索的方式完成。

2、强夯参数的选择

（1）锤重及落距

强夯技术处理水利工程软基中，选用的锤重一般为8吨到25吨之间，将其落距要控制在8米到20米的范围内。选择锤重时，必须严格遵循相关施工要求进行，如地基加固深度等。为更好地了解强夯施工中锤重和落距的关系。将夯锤重量设为M，用h代表落距，应F代表冲量，可以得出在锤重加大和落距加大中，其效果最佳的为锤重增大。

3、夯击能的确定

通常在水利工程强夯施工前期都要进行试验段试验工作，以此获取准确的检测数据。按照所得数据并与设计及施工要求相结合，对最佳夯击能进行准确确定。由于粘性土的孔隙水压力消散极为缓慢，最佳夯击能可以遵循孔隙水压力的叠加值符合土的自重压力范围进行确定。因为砂性土具有较快的孔隙水压力增加或减少速度，最佳夯击能的确定必须遵循孔隙水压力增量随夯击次数的增加而逐渐趋于恒定的夯击能进行确定。

三、强夯加固技术在水利工程软基处理中的应用

近年来，随着社会经济发展速度的不断提升对水利工程建设提出了新要求，要求通过创新体制、完善政策，进一步提升水利工程建设力度。强夯法作为水利工程软基处理的重要方式，其施工效果是否良好直接影响着水利工程的整体质量，为此，施工单位必须重视强夯法的应用，在规范施工工艺的同时，不断改进技术，提高水利建设的整体质量，提升水利行业的发展水平。

1、平整场地

对强夯施工后可能出现的平均地面变形情况进行预先估计，进而对强夯施工前的地面高程进行确定，随后进行场地平整作业，一般选用推土机进行。与此同时，要对强夯场地一定范围内的地下构筑物、各种地下管线的位置及标高进行详细勘察，尽可能不在这些构造物上进行强夯作业，如无法避开，应严格遵循强夯影响深度的多少，对其可能出现的情况的估量，并及时选用行之有效的方式进行处理，防止对工程造成一定损害。

2、铺垫层或降低地下水位

如地表层构成成为主要是细粒土、地下水位又高时，必要时必须铺设0.5米到2米的松散性材料在表层位置，也可以选用人工降低地下水位的方式。其主要作用就是帮助地表快速形成硬层，更好地支承起重机械设备，保证施工的顺利进行，同时还可以将地下水与地表面之间的距离拉大，避免夯击过程中出现夯坑积水及降低夯击效率的情况。

3、施工作业

根据工程施工要求及设备选择标准，本工程选用15吨和10吨两种锤重，将其落距控制在10米左右，并定为3平方米的夯锤底面积。其设计加固深度应为6米。首先应在平整后的场地上面进行第一遍夯击点位置的标注，并对地面高程进行准确测量，起重机达到施工现场后，应确保夯锤与夯点位置的一致性，并对强夯施工前锤顶的高程进行测量。随后将夯锤吊至指定的位置，等到夯锤脱钩自行下落后，将吊钩放下，并对锤顶高程进行测量，如出现夯锤歪斜状况时，应查看原因，并将坑底技术整平。

四、结束语

综上所述，水利工程施工中，地基施工占有重要地位。强夯法作为水利工程软基处理的重要技术，施工企业必须按照相关施工要求，对施工中出现的各种问题进行了分析与处理，提高施工技术水平，规范施工流程，只有这样才能确保水利工程软基处理的整体质量，才能提高水利施工的安全性及延长其使用年限。