强夯法施工技术在市政道路软土路基处理中的应用

2018-02-14王延斌

建材与装饰 2018年25期

王延斌

1 强夯法概述

1.1 强夯法概念与特点

强夯法主要指的是为了提高软土地基的承载力，而采用重锤从一定的高度自由下落而对土地进行夯实的过程，这种方法在使用的过程中是一种机械加固措施，因此也被称为动力固结法。一般在工程项目中都是利用起吊设备将重锤提升至10m以上的高空，进而从高空自由落下，利用自由落体的冲击力对土壤进行压实，这种方法目前被广泛应用在砂性土、软土和粘性土之中，同时因为其对周围环境影响较小，所以也被广泛的应用在建筑群较为密集的地区和市政工程中。

1.2 强夯法的施工优势

强夯法在施工的过程中具有机械工具是选用简单、施工工艺较为简单、地基加固效果明显、适用范围广泛、工期时间短、工程进价低等优点。在过去刚应用时，强夯法主要被应用在砂性土和碎石土地基中，经过几十年的不断应用与完善，通过不断引进各种先进的新技术和新方法来对地基进行加固和改进，从而使强夯法的应用范围不断扩大，如今已被广泛应用在各种不良的土质之中，如沙土，黏性土等，强夯法因具备着种种的优点，而成为工程施工过程中不可忽视的环节。

1.3 强夯法施工方法

施工之前清理并平整施工场地是必要的，标出第一遍夯点位置，并测量场地高程，选择合适的标高。当起重机就位，夯锤置于夯点位置时要测量夯前锤顶高程，根据夯坑的深度来确定将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置。夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，如若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜，应及时将坑底整平，有的地区因为土质的差异往往要重复步骤，因此我们要按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击。完成夯击之后才更换夯点，重复之前的步骤，完成全部夯点的夯击。并不复杂的工作却要更加精密的预测与计量。

2 强夯法施工前准备工作

2.1 设备确定与场地处理

夯锤的选择，通常是根据地面土质的种类来决定的，形状也大多以略突出的圆弧形底面为准。锤底的面积大小也由锤身的重量和重心的高度确定。常用的夯锤，有铸钢或者铸铁制作，因其重心较低，在夯实地面时产生的晃动较小，不易塌土。一般来讲，根据夯锤夯击地面时产生的夯击能划分，土质较细的地方用质量较小的夯锤；而土制较粗的地方就要用质量较大的夯锤。每一个夯锤都设计了排气孔，用来减少其下落过程中阻力的影响。在进行夯实地面前，要分析强烈的冲击力对地面产生的影响。因此就要在施工之前对场地进行平整，规范地面标高。尽量避免巨大的冲击力对周围地面以及建筑物的破坏。同时要注意地下水位置，提前做好监测，避免夯坑内积水的情况。首先要建立精干的施工队组，施工队组的建立要认真考虑专业、工种的合理配合，技工、普工的比例要满足合理的劳动组织，要符合流水施工组织方式的要求，确定建立施工队。然后集结施工力量、组织劳动力进场，并向施工队组、工人进行施工组织设计、计划和技术交底。施工组织设计、计划和技术交底的目的是把拟建工程的设计内容、施工计划和施工技术等要求，详尽地向施工队组和工人讲解交待。队组、工人接受施工组织设计、计划和技术交底后，要组织其成员进行认真地分析研究，弄清关键部位、质量标准、安全措施和操作要领。必要时应该进行示范，并明确任务及做好分工协作，同时建立健全岗位责任制和保证措施。

2.2 参数精测与确定

在进行参数的设定之前，要对夯击点进行布置。夯击划定的范围要大于市政道路的基础范围。对于市政道路这种需要单机夯机能较大的工程，根据夯击点的距离和土质情况的参数设定，夯击距离一般是5～9m，有的则要进行多次夯击。多次夯击时，第一遍夯击可以进行基本的加固，然后再进行深入的强夯。一般每个夯击点要夯击两到三遍，且要控制地面不要隆起，对于这种需要多次强击的工程，两遍夯击之间要间隔一段时间，让土壤内部的压力逐渐消散。时间的长短，根据土质决定。例如：对于砂性较大的土壤，压力消散较快，时间可以略较短；而对于粘性较大的土壤，压力消散较慢，所以间隔时间会比较长。每两个夯击点的距离，主要由土壤密实度决定。土壤密实度小，夯击点真的距离可以适度增大；土壤密实度较大时，胖子点间的距离要变小。一般夯击点之间的距离在1.6～2.4倍夯锤直径左右。

2.3 强夯法加固地基的机理

强夯法加固地基的加固原理存在三种不同：动力密实、动力固结及动力置换，地基土的类型和强夯施工工艺对其产生决定性影响。以动力密实的原理为基础，运用强夯的方法加固细颗粒的土壤，称之为冲击型动力荷载，其目的是减少土中的孔隙，使土体达到密实状态，使得地基土的强度得到提升。动力固结是指强夯法应用于处理细颗粒饱和土时，巨大的冲击能量在土中产生很大的影响，破坏了土体的原有结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，增大了排水通道，使孔隙水顺利逸出，土体固结后达到一个密实的程度。动力置换的方法可分整式置换和桩式置换。整式置换是采用强夯将碎石整体挤入淤泥中，其作用机理类似于换土垫层。桩式置换是通过强夯将碎石填入土中，部分碎石桩间隔地夯入软土中，形成桩式的碎石桩，其作用机理类似于振冲法形成的碎石桩，整体形成复合地基。