研究地基处理中强夯置换法施工技术的应用

2022-11-17魏珊

建筑与装饰 2022年21期

魏珊

安徽省城建设计研究总院股份有限公司安徽合肥 230000

引言

在我国各大土建工程建设施工中，地基施工经常会遇到一些软土地基条件，或者是一些比较复杂的土层结构，如果不对其进行针对性处理，很容易造成项目工程基础结构承载力或稳定性不足进而产生各种安全隐患。对于一些比较常见的软土地基条件而言，在实际施工中可以通过采取强夯置换法，对部分土地基进行换填处理。强夯置换法适合在一些液化土、粉土、含水量高的软弱黏性土、厚度不大的淤泥及淤泥质地基土中使用，通过外部强大的冲击压力作用，对软土地基进行充分挤压处理，将其中一些软弱的土壤直接挤压到周围区域，同时保证桩体结构可以占据一定的基础空间。

1 强夯置换法与分类

1.1 强夯置换法

强夯置换法在我国各大土建项目工程基础设施当中应用非常普遍，并且该项技术主要是基于传统的强夯法基础之上研发而来。自从20世纪80年代初正式开始投入使用，该方法在实际使用过程中主要是将重锤提升到一定的高度，并且通过自由下落的方式，将重锤直接下落会产生较大的冲击力，可以对地基内地基土形成充分挤压和加固。在地基处理工作过程中，基础内的土层会产生较大的形变，其中地基土层结构会被直接压缩到特定的强度范围之内。与此同时，地基基础强度也会得到有效提高，但是在对一些饱和土层加固处理过程中，由于受到基础施工特点等方面因素所产生的干扰，强夯法在使用过程中的稳定性有所不足，因此该项技术在实际推广使用过程中仍然存在一定的困难。强夯置换法，在实际使用工作过程中，首先需要在强夯坑体内部添加一定量的石块以及碎石等材料，并且在此工作基础上，通过深入强夯处理工作方法，将土壤进行充分挤压处理，保证基础面形成一个完整的碎石墩，充分发挥出碎石墩体的挤压和加固作用，有效提高基础结构的承载能力和稳定性[1]。通过碎石墩的合理使用可以保证项目工程基础面的承载能力有所提高，上部所形成的负载压力会直接朝着碎石墩位置集中传递；另一方面，通过使用碎石桩对基础层的土壤进行充分冲击，可以有效提高碎石桩所处区域的地基结构稳定性，保证基础面的荷载能力得到全面提升。但是在实际工作过程中需要充分注意，在使用强夯置换法工作过程中，经常会受到冲击作用以及黏土性质所产生的干扰，黏土当中的水分无法及时排放，会对强夯置换法的最终处理质量和效果会产生一定的干扰。如果地基结构处于一种不稳定性的工作状态，会直接影响到后续项目工程的建设施工安全性和稳定性，这一问题必须要引起工程施工单位的高度重视（如图1所示）。

1.2 强夯置换法分类

通常情况下，强夯置换法主要分为两种形式，分别为桩式置换法与整体式置换法。对于桩式置换方法而言，在上述分析当中已经有所提到，在实际施工过程中主通过布置一定间距的强夯点，通过强夯作用，保证碎石等各种物质和原有的软弱地基条件之间形成充分结合，形成一种强度更大、承载力更强的碎石墩复合地基结构，在此工作基础之上有效开展各项项目工程建设施工，对提高地基基础结构的承载能力和稳定性打下良好的基础。这种软土地基处理工作方法，在实际使用工作当中采用的是隔空分序夯实处理工作模式，使得强夯置换法的动力固结效应得到了全面提高。与此同时，还可以全面提高地基土壤的紧密程度、桩体结构的透水性效果以及整个基础面的密度大小，对提高地基结构的基础承载能力打下良好的基础。在实际工作过程中需要充分注意，通过使用桩式置换处理工作方法，在实际施工当中必须要充分重视对置换材料的选择和使用要求，所使用的置换材料必须要具有更高的材料硬度。通常情况下，主要是以石渣等比较粗的颗粒骨料材料为主，材料的含泥量大小需要控制在10%范围之内，有效防止在强夯置换工作过程中和地基周围的软组织间结合程度不足，造成不同区域地基材料的分布程度不均匀，在后续的施工过程中可能会出现地基不均匀沉降情况[2]。

2 强夯置换法在土建项目工程地基施工中的具体应用要点

2.1 强夯置换法在软土地基处理工作中的应用

传统形势下，针对软土地基的处理工作而言，主要使用的是换垫层处理法或者是排水固结处理法等，在实际施工中由于受到项工程使用条件，以及施工操作流程等多方面问题所产生的影响和限制，在实际施工中前期的经济成本投入量相对较大，同时消耗的使用时间较长，对软土地基的处理工作效果也会产生直接性影响，会造成后续项目工程基础结构产生不均匀沉降等问题。通过使用强夯置换处理工作方法，对于地基加固处理工作效果非常明显，可以对原有的软土地基结构进行充分加固处理。与此同时，通过建立起复合型地基结构，可以有效防止传统软土地以及在实际施工当中产生基础结构稳定性不足等多方面问题，全面实现对项目工程生产的废弃砂石的合理化应用，为提高项目工程整体建设施工质量以及稳定性打下重要的基础。在项目工程建设过程当中，通过整平和放线工作对项目工程施工现场的材料铺设方法进行合理调整，要保证基础面的铺设施工材料强度和稳定性符合地基的承载力要求。相关施工人员需要有效结合前期设定的施工方案内容以及具体的施工要求，对项目工程施工参数进行合理调整，并且在此工作基础之上，通过合理选择工程施工材料类型，有效保证基础面施工可以根据施工计划顺利进行，有效保证项目工程建设施工的安全性和稳定性[3]。

2.2 整平工作

为了有效保证项目工程施工的顺利进行，在工程正式开始施工之前，需要对施工场地区域范围内有效做好铺垫层整平处理工作，有效保证项目工程施工的现场地质结构的稳定性。铺垫填充材料在选择和使用过程中，需要尽可能选择一些透水性能更好的碎石或者是沙砾材料，并且需要使用一些大型的推土机器设备对地基进行充分整平处理，全面提高项目工程基础施工稳定性。需要使用到全站仪设备有效保证定位放线工作的精确性，同时需要根据项目工程施工图纸当中的要求，对夯实点位进行合理设定，需要有效保证基础夯实点位之间的间隔大小，并且对测量放线误差参数控制在合理的范围之内，在针对主夯实点位和复夯时点位进行标注工作过程中，通过使用灰白标注处理工作方法，有效保证夯实点位标准工作的精确性，同时有效降低施工中所产生的误差问题，但是对于夯实点位的定位工作而言，需要尽可能控制在标准的误差范围之内，有效保证后续夯实点下落的精确性，确保提高基础加固效果和稳定性[4]（如图2所示）。

2.3 强夯参数设定

在基础夯实过渡过程中需要对强夯工作参数进行有效设定，在地基加固处理工作过程中，由于会受到施工环境以及施工场地等各方面因素所产生的影响，不同的地理条件和施工地环境，所需要的实际夯实总量也各不相同，因此对于夯击锤钓选择工作必须要有效结合工程施工现场的实际工作情况，对其进行合理选择和判断，要有效保证夯击锤的高度符合基础夯实工的要求和标准，有效保证基础结构的承载能力和稳定性。除此之外，还需要将实际到夯实点位进行准确标注，要保证夯锤可以准确地落到对应的夯击点位上，一是充分发挥出强夯工作的作用和优势，有效提高基础结构的稳定性和承载能力。

2.4 填料材料的选择

强夯置换法在地基处理工作过程中需要使用到大量的回填材料，回填材料的类型相对比较复杂，如何选择合适的施工材料非常关键。相关工程施工单位需要有效结合施工区域和地区条件的特点，同时结合实际施工形式和规格进行有效控制，对于回填材料的选择工作而言，相关工作人员需要亲临施工现场，对地质条件情况进行全面勘查和分析，选择对应强度的填料保证回填工作的顺利进行。对于回填材料的选择工作而言，需要尽可能保证材料的颗粒直径大小符合相关设计工作要求和标准，同时还需要保证原材料的级配参数符合工程施工要求，充分发挥出回填材料的抗剪性能以及材料密度性能，如果所选择使用的填料类型不符合工程施工要求和标准，很容易造成地基强夯工作过程中产生大面积的淤泥渗透等问题，无法保证软土地基的整体处理工作效果，同时会对后续的项目工程建设施工安全性产生直接性影响。除此之外，还需要有效控制碎石与石渣材料的配比参数，通过选择使用经过特殊处理的建筑废弃材料。不但可以实现对基础面进行全面加固处理，同时还可以实现废弃材料的循环使用，有效控制施工成本投入量实现项目工程建设单位的良好经济效益和社会效益[5]。