强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用研究

摘  要：我国西北地区黄土地质范围广泛，应用湿陷性黄土地基处理技术能够强化地基结构的稳定性。基于此，本文就强夯法技术原理及应用优势进行了分析，并结合某工程案例探讨了湿陷性黄土地基强夯技术的应用方法。

关键词：强夯法;湿陷性黄土地基处理;实际应用

中图分类号：TU472     文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）11-0000-000

0引言

强夯法是一种利用夯击强化土层密实性的地基处理技术，黄土地基相对软弱、含水量较大，采用强夯法技术能够挤压掉多余水分，提升地基稳定性，从而为高速公路上层路基提供强有力支撑。在具体工程项目建设中科学应用强夯技术，必须提高地基处理方案设计的科学性，同时进一步优化施工技术。

1强夯法施工机理

强夯法的前身是重锤夯实法，但两者的加固机理有非常大的差异。强夯法作为新型地基处理方法，能够很好的提升软弱地基承载力，对施工的帮助更大。强夯法需要选取重锤，使其从一定高度自由下落，从而达到夯实目的，提高地基稳定性。这种方法还有一个名字，是动力固结法。一般来说，施工选取的重锤在10～20t区间，选取的高度在10～40m区间，但针对不同的公路和不同的地基情况要具体分析，从而设计合适的重量和高度，使强夯法造成的冲击满足施工需求，完成土层夯实的工作。强夯法应用范围比较广，其主要应用在非饱和粘性土和杂填土地基中。比如一些高速公路的施工地点是非饱和粘性土地基，那么就需要通过连续夯击的方法提升其稳定性。如在施工现场，工作人员需要从实际情况出发，做好深度和次数的设计，使地基达到预定设计要求[1]。

2强夯法处理湿陷性黄土地基的优越性

（1）地基处理方法有很多，比如灰土挤密桩等等。与之相比强夯法的适用性更好，如针对一些土质情况不稳定、结构不均匀的地基，可以达到很好的效果。强夯法应用的安全性非常高，整个施工过程可靠且具有一定的经济性。在处理湿陷性黄土等地基的时候拥有得天独厚的优势，能很好地加快施工进度，提升整体工作效率。

（2）针对一些较长段落的路基，施工单位也可以通过强夯法来让地基规格和各项数据更加统一，从而节约成本。使用强夯法统一施工，可以最大程度避免不同施工方法给不同区域造成的负面影响，能够提高施工效率、节约成本。如在西北地区公路路基处理工程中，强夯法已经得到了广泛的试验和应用。

（3）强夯法会产生一定振波，但这种振波不会影响其他建筑，可以最大程度提升施工地基的稳定性，同时保护周边建筑。只要施工地点距离附近建筑有50米的距离，那么周边建筑感受不到强夯法带来的噪音。再加上一些封闭性良好的墙体来增加建筑隔音性，强夯法的噪声影响几乎是可以忽略不计的。

（4）有的路基所在区域有较多的持力层粉质粘土。强夯法可以让地基拥有更强的稳定性，使地基达到施工需要的要求。工作人员可以从实际情况着手，做好人工打孔，选择适当体积的灰土柱来进行科学调整。设置钻孔的具体位置，通过准确计算来做好强夯法的设计，从而达到地基修建的预期效果[2]。

3湿陷性黄土地基处理中的强夯法工艺应用案例分析

3.1工程概况

本项目地处陇东黄土高原地区，特殊地质主要为湿陷性黄土，黄土自重湿陷量△ZS为73.4～534.84mm之间，均为Ⅱ-Ⅳ级自重型湿陷性黄土，实际表现出来的工程特性有以下六点[3]：

（1）整体比较弱。

（2）含水量比较少，常常处于半固态甚至硬塑状态。

（3）孔隙多，且孔隙大，压实程度低。

（4）抗水性弱，一旦失水就会出现非常明显的收缩，而一旦遇水，又会出现非常明显的塌陷，整体的膨胀量非常小，容易崩解。

（5）压缩性为中等，强度较高，抗剪強度较高。

（6）透水性强，而且呈现出明显的各向异性。

以上特性综合起来形成了基础特性，非常容易出现地质上的缺陷和危害。要在该地区进行公路建设，必须通过各种加固方法来消除隐患、解决各类问题。基于此，本项目对湿陷性黄土路段地基均进行了处理，避免黄土湿陷危及路基稳定。

3.2强夯法施工步骤

（1）正式开始施工之前，施工人员一定要先做好表面的清理工作，使用专门的工具让施工表面尽可能平整，清理掉异物，碾压松散的土壤。由于不同的工程涉及的现场状况不一样，工作人员要从实际应用着手做好施工便道的设置，保证施工中工作人员能顺利进出，运输车可以顺利出入。设计者要考虑排水系统与施工现场的有效结合，如果遇到下雨天，必须保证施工现场的雨水能够及时顺利的排出，且不会出现积水。而施工中使用到的施工用水，也要及时排除出去，不要影响后续施工进程[4]。

（2）在施工之前，工作人员要确定强夯参数，结合项目现场以及设计要求选择特定的区域进行测试，保证强夯工艺性使其与现场施工可以很好的结合在一起。在正式开始施工之前，要做好测试，并通过各种方法来对比数据，及时的检验强夯效果。工作人员可以从具体情况出发，确定工艺参数，保证后续的强夯流程能达到设计效果。

（3）标注夯点位置。找出强夯不会影响的地方来确定水准基点，同时进行测量放线、设置轴线和边线等工作。

（4）夯点布置及间距：夯点按正方形插档布置，夯点间距 3m（见布置图1），夯击遍数采用两遍加满夯一遍，每一遍完成全部夯点的夯击后，平整场地进行下一遍夯击。在场地全部夯击后，以低能量满夯一遍，满夯的夯印彼此搭接 1/4。

3.3湿陷性黄土地基施工技术要点

随着社会的发展、经济的提升，人们对各类交通设施的需求量越来越大。我国地大物博，不同区域的地质条件不一样，高速公里建设也存在着巨大的差异，要让工程质量得到保障，相关从业者必须考虑不良地质的实际应用状况，尤其是一些湿陷性黄土地质，如果不注意设计和施工问题，非常容易出现基础沉降等问题。使用强夯法能够最大可能的保持地基的稳定性，减少基础沉降，从而达到提升施工质量的目的，并让工程寿命得到延长，为高速公里工程的施工以及后续使用奠定基础。湿陷性黄土地基的特点有很多，施工单位和工作人员必须要掌握陷性黄土地基的施工特点，保证施工顺利进行，让施工质量维持在稳定水平上[5]。

（1）试夯段布设。选择300m2的区域进行试验，开展试夯工作。工作人员要在相对平整的地基上放置各类设备，保证各类机械设备稳定正常运转。工作人员要有规划的开展工作，从各个层面出发，保证试验点焊过程能够反映真实状况。施工单位要指派专门的工作人员来负责指挥试夯工作。初始距离一般来说是10m，工作人员必须提前做好警示标志，不要出现安全事故。工作人员要观察锤下落的角度，如果有倾斜情况，必须及时调整，等夯锤恢复正常后再进行下一步的夯击。工作人员要做好夯击的记录工作，每一次夯击都要尽可能详细。一般来说当沉降在5cm内的时候就可以停止夯击。工作人员要做次数记录。做好试夯试验后，对地基进行间隔取样，并试验观察夯击的效果，研究密度、压缩系数等指标，做测试并进行结果评定，观察效果是否达到预期要求。如果效果和预期不符，那就需要调整夯击的各项参数，再次实验调整，直到夯击效果达到预期要求才算通过试夯，并在正式夯击中使用试夯里面的各项参数，如规定的地基强夯法中的技术指标如夯实频率等[6]。

（2）夯击点设置及机械就位。设置夯点间距，根据设计要求合理布置，并做好记录。工作人员应该用白灰编号测量标高，做好标示。使用到的设备要及时就位。工作人员必须了解夯击步骤，调整位置和细节，保证夯锤和夯点能够完全对应起来，不出现偏差。

（3）夯击施工。施工时，要先来两次点夯。当沉降和设计要求相符合后，再做满夯的工作。如果有不符合预计情况的结果出现，就要增加夯击次数，让夯击效果达到施工要求。工作人员要注意夯击数据。无论高度还是锤顶高程等等，都一定要设置到设计位置，并进行确认。开始夯击后，工作人员要注意及时提起夯锤，不要让夯锤在地面停留过多的时间，如此循环反复直到次数达到要求，效果达到预期标准。（4）机械移位。夯锤的转移需要辅助运作，所以机械位移的过程要控制好。

（5）夯坑平整及满夯施工。夯击结束后，工作人员要做好平整工作，然后及时开展满夯施工。用到的夯锤直径要控制在标准范围内，重量一般在10～20t。夯击能力、面积、宽度必须从实际情况出发，做好细节的规定和优化，保证施工质量。一旦遇到部分不良位置，就要及时控制，保证施工正常推进。

（6）施工检测。为了更好的开展工作，施工人员要做好检测工作，及时记录详细的数据，观察强夯结果，保证其满足预期要求。

3.4强夯法处理湿陷性黄土地基的注意事项

首先，一定要确定次数等各项参数，在夯击时要时时观察地面的夯击状况，保证夯击效果满足实际应用需求。如果夯击时周围出现隆起，那就说明有需要调整的地方，技术人员要立刻找出问题所在，及时解决。其次，地面有可能会因为水量过多等原因影响夯击效果，這时可以铺上一定厚度的碎石辅助夯击。第三，一般来说强夯法不能用在冬天土体受冻的情况下，那时强夯法的应用受限非常严重。最后，施工单位和企业一定要重视安全防护问题，保证员工的人身财产安全，让施工过程更加顺利，也让工程使用安全性得到提升。

4结语

综上所述，公路工程施工中可以用强夯法来提升地基的强度和密度、改善湿陷性土地的实际应用状况。合理运用好强夯法，能够为工程的后续推进奠定坚实基础。相关单位要重视强夯法的具体应用效果，从实际情况出发保证其安全稳定性，同时为行业的发展做出贡献。

参考文献

[1]魏征.强夯法在湿陷性黄土地基处理中的实际应用探索[J].大科技，2018（24）：150-151.

[2]刘浩.强夯法处理湿陷性黄土地基的应用研究[J].四川建材，2018，44（11）：88+90.

[3]党向红.关于强夯法处理湿陷性黄土地基施工研讨[J].四川水泥，2020（6）：256.

[4]侯燕梅，杨卫红.强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用[J].建材与装饰，2020（5）：218-219.

[5]王友参.强夯置换法在湿陷性黄土地基处理中的应用[J].山西建筑，2020，46（5）：64-66.

[6]李博，张远芳.强夯法在新疆某长距离干渠湿陷性黄土地基处理中的应用[J].山西建筑，2019，45（11）：70-71.

收稿日期：2020-10-11

作者简介：丁云鹤（1990—），男，安徽蚌埠人，本科，工程师，研究方向：复杂地质路基施工。