湿陷性黄土地基处理强夯施工

摘要：由于我国地理位置的特殊性，使得一些山区分布着一些与一般土性质不同的特殊土。使它们具有一些特殊的成分、结构和性质。湿陷性黄土就是特殊土的一种。当黄土作为建筑物地基时，应根据湿陷性黄土的特点和工程要求，因地制宜，采用以地基处理为主的综合措施，防止地基受水浸湿引起湿陷对建筑物产生危害。本文通过分析强夯法处理湿陷性黄土的特点，以及强夯法地基加固的优点，详细介绍了强夯施工方式和施工前、施工时、施工后的应用。

关键字：湿陷性黄土、地基处理、强夯施工

引言

强夯法[dynamic consolidation]指的是为提高软弱地基的承载力或改善土体工程特性，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。强夯加固法是20世纪60年代末由法国的梅纳德（Menard）技术公司首先创用，这种技术称动力固结法,利用起吊设备,将10～25吨的重锤提升至10～25米高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土、杂填土地基及湿陷性黄土地区。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法；并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。近年来强夯法在湿陷性黄土地区应用广泛，尤其在远离城市的工业建筑中广泛应用，其不仅能提高地基承载力，而且能有效的消除黄土的湿陷性。

2、强夯法处理湿陷性黄土的特点

强夯法加固地基机理是将一定重量的重锤以一定落距给予地基以冲击和振动，从而达到增大压实度，改善土的振动液化条件，消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。强夯加固过程是瞬时对地基土体施加一个巨大的冲击能量，使土体发生一系列的物理变化，如土体结构的破坏或排水固结、压密以及触变恢复等过程。

强夯法地基加固的优点

(1、节约材料：通常是强夯处理把原状土增加能量，没有必要添加材料，从而大大缩短施工周期。

(2、节约造价：因为强夯工艺不需要材料，节约了建筑材料的购置、运输、制作、打入费用，除消耗油料外，没有其它的消耗。

(3、有效加固深度：单层8000KN.M高能量级强夯处理深度达12米，多层强夯处理，深度为24～54米，常用的能量强夯处理深度在6～8米。

(4、施工机具简单：强夯机具主要采用履带式起重机，当起吊能力有限时，可添加使用龙门架等设施。

(5、施工快捷：只要当工艺适合时，尤其是对粗颗粒非饱和土的强夯，周期更短；雨天会严重影响施工的时间。

(6、适用各类土层：能用于加固各类砂性土、粉土、一般黏性土、黄土、人工填土，特别适合加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑、生活垃圾及其工业废料组成的杂填土，结合其它技术措施也可适用于加固软土地基。

(7、应用范围广泛：一般应用在工业与民用建筑、重型构筑物、设备基础、机场跑道、堤坝、公路和铁路路基、贮仓、堆场、油罐、桥梁、港口码头、核电站、人工岛等。

4、强夯施工方式的综述

强夯施工法，也被称作动力加固法，诞生于1960年，其工作原理是运用起重器械，将用于夯实的重锤提高到一定程度，之后摘去挂钩，使得重锤做自由落地运用，把其运动过程中所产生的动能以及自身的重量释放在地基上，对表土层产生较大的冲击力，缩小表土层中颗粒之间的间隙，最终达到压实地基的作用。强夯施工的方法原理较为简单，其重锤所产生的冲击力相对较大，所需要的机械设备数量较少，操作简便易行，施工时间相对较短，因此该施工方法所适用的领域相对较为广泛，例如可用于破碎岩石、填土作业等，而如今该施工方法也被运用在淤泥层、湿陷性黄土层等相关作业，在建筑领域、路基处理领域都有着较好的应用。

5、强夯施工在地基处理中的应用

5.1、强夯施工法在地基处理施工前期

地基施工一项相对较为复杂的工程，其施工过程中集合了人力、机械设备等多方面的因素，其中包括施工人员的专业技能以及综合素质方面、施工单位的施工资质方面、施工设计的科学性方面、施工设备的选型方面、施工现场的相关准备工作方面等。

强夯施工法的施工流程。在选定设备之后，根据地基设计的要求，对地基进行布线工作，并运用推土机配合人工处理的方式，对地基的施工场地进行平整工作；在场地的平整程度达到设计要求的时候，运用水准仪以及经纬仪开始测点作业，之后便开始夯实工作，在第一次夯实完成之后，对其夯实的程度进行测算，并对其参数进行初步确定；之后对场地进行再次平整工作，继而进行第二次夯实作业，直至确定其参数已经调整到相对合理的范围之后，进行强夯作业。

在动工之前，要确认即将对地基处理进行强夯施工的单位具有相关的资质，且其施工人员具有一定的专业技能以及较高的综合素质。同时，施工单位应派遣专人对施工的设计方案进行严密的审查，对当地的地质资料进行充分掌握，其中包括表土层的性质、含水层的深度以及水压情况、岩层的成分以及稳定性等，如果发现设计方案中存在往年提，则要与设计单位及时进行有效的沟通。同时，还要对施工技术、现场人员的数量、设备的运转情况、进行核对，对设备包括起重机、吊钩等进行测试，对其是否能够正常工作进行确认。在施工之前要将施工现场进行充分的平整工作，使得施工现场中没有任何杂物的存在，确保排水系统能够正常工作，地面上的道路能够允许车辆运行。

5.2、强夯施工法在地基处理施工中

第一，在施工之前，对所有有关因素进行最终确认，例如对施工人员数量以及对工程熟悉程度方面的确认，对机械设备方面的确认，对布置的夯击点位置方面的确认等。

第二，在对地基进行夯实处理的过程中，要先对深层的土层进行夯实工作，再对中部土层进行夯实工作，最后对表土层进行夯实工作。所以，在夯实点上部的土质通常较为松软，加之在进行夯实工作的过程中，重锤接触土层时，其强大的冲击力将会使得落点周围的土质随之产生震动，致使夯实点上部的土质进一步松软。按照施工顺序对地基进行处理之后，要将夯击时产生的坑进行填平处理，之后再换用夯击能较低的重锤对其进行满夯作业。在夯实工作完成之后，对其质量进行严格检验，当在检查过程中发现存在地基中有厚度约1m的、且其松软程度大于深层土层，则说明对地基的夯实作业没有达到理想的程度。出现该现象的原因在于对地基进行满夯作业时，重锤的起吊高度相对较低，重锤的质量相对较大，而上部土层无需承担压力，致使在此过程中容易出现程度较大的侧向移动。当地基中的上部土层相对更为松软时，则其侧向移动量将会增加。对于地基而言，表土层需要承受建筑物较多的重量，当处理效果较差时，则会使得建筑物出现一定程度的下降。因此在进行对地基满夯处理时，可以采用重量相对较小的重锤，多次进行满夯作业，达到较为满意的强夯效果。

第三，在对地基进行强夯处理的过程中，要对每次夯实作业中的相关参数进行准确详细的记录，当出现异常情况的时候要立即停止作业，待查明原因并进行有效处理之后方能继续施工。

5.3、强夯施工法在地基处理施工完成后

第一，在施工完成之后，应避免重型车辆在施工现场行驶，从而对地基进行有效的保护。对施工现场进行彻底的清理，并对地基周围的表土进行压实工作，同时在地基中加设有效的排水系统，避免因降水不能被及时排出而使得地基遭到破坏。

第二，对地基所能承受的最大载荷的检测工作应使用较为科学的检测方法，常用的有在施工场地的检测以及实验室内的检测，并根据建筑的用途确定检测的次数。

第三，将施工过程中的各项数据进行整理记录，并存入档案之中，其中包括设备的选型、夯实过程中的数据、设计方案以及竣工验收时进行相关检测实验的数据等。

6、结束语

总而言之，加大对地基处理中强夯施工的研究，制定科学合理的相关数据的计算方法，研发更为精准的科学仪器，学习国内外先进的技术，对施工工艺进行有效的革新，从而在一定程度上降低施工的成本，实现对地基良好的处理效果。

参考文献：

[1] 袁求武 王锐劲 李晓辉：《快速夯实机在某工程地基处理中的应用》，《施工技术》，2012 年12期

[2] 刘金华：《议地基处理中的强夯技术》，《城市建设理论研究》，2012年19期

[3] 张富斌：《湿陷性黄土路段地基处理》，《山西建筑》，2007年33期

[4] 曲金红：《强夯技术在湿陷性黄土地基处理中的应用》，《煤炭技术》，2012年31期