强夯法在建筑工程地基处理中的应用探讨 彭利永

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:彭利永 聂道根
[导读] 摘要:强夯法是一项常用的建筑工程地基处理技术,具有工艺简单、适用土质范围广、工效高、施工成本低廉等技术优势,在建筑工程领域中展露出广阔的应用前景。
        河南鸿翔建筑工程有限公司  河南安阳  455000
        摘要:强夯法是一项常用的建筑工程地基处理技术,具有工艺简单、适用土质范围广、工效高、施工成本低廉等技术优势,在建筑工程领域中展露出广阔的应用前景。在建筑工程建设中,强夯法是处理地基的最有效的方法之一,但是在实际的施工作业中,也会存在很多问题。因此,为建设优质工程,本文对强夯法在建筑工程地基处理中的应用情况进行简要分析,以供参考。
        关键词:强夯法;建筑工程;地基处理
        一、强夯法在建筑工程地基处理中的施工要点
        1.回填料选择
        在回填料选择环节,在施工条件允许前提下,优先选择全风化砂性土、粉土或是残积土等土质作为回填料。同时,将回填料中石料的总体所占比重控制在15%以内,将块石粒径控制在25cm以内。结合实际施工情况,合理设定、严格控制回填料含水率。
        2.调整地基土夯击能
        夯击能指所配置重锤自高处自由落下对地基土体所造成的动力夯击能量,土体在夯击能作用下,将产生强制压密现象,从而提高地基强度、减少压缩性。在夯击能过大或是过小时,都将对地基处理质量造成影响。如在夯击能过小时,难以达到预期地基加固效果,在夯击能过大时,将对饱和粘土造成破坏。对地基土夯击能的计算,既要综合分析地基土性质、荷载量、处理深度等施工因素,同时,对锤冲、落距、各夯击点夯击次数以及夯击坑数进行总和计算,再除以施工面积,即可获取平均夯击能。
        3.控制夯击遍数
        对夯击遍数的设定,应视实际施工情况与地基土质而定。在多数建筑工程中,普遍将地基土夯击遍数设定在2-3遍左右,且最后一遍夯击作业采取低能量满夯施工方式。同时,在夯击遍数设定环节,也应对地基土层结构情况进行掌握、分析,将其作为主要参考依据。例如在地基土层结构为黏性土等细土壤颗粒为主时,可选择适当增加地基土夯击遍数。而在地基土层结构由粗土壤颗粒构成、渗透性较大时,可选择适当减少夯击遍数。
        4.控制夯击次数
        地基土夯击次数是否合理,将直接影响到建筑工程地基整体加固效果,对于地基基础的稳固是十分重要的。在夯击次数过多时,将延长工程施工工期、提高工程造价成本。在夯击次数过少时,难以达到预期地基加固效果。因此,对夯击次数的设定,可选择提前开展试夯作业,记录试夯过程中的各项施工参数,生成夯沉量曲线。同时,对地基夯坑周边区域的土体压缩量以及突起量进行采集分析,合理设定夯击次数。此外,企业应确保最终所制定强夯施工方案满足以下条件:禁止地基夯坑周边区域出现明显土体隆起现象;将后两次夯击量平均值控制在50mm以内;禁止出现起锤困难问题。
        5.控制夯击操作间隔时间
        夯击操作间隔时间指相邻两次强夯操作间的时间间隔。要合理设定夯击操作间隔时间,才能做到对地基土超静孔隙水压力的有效消除,减少土层孔隙中所含水分。目前来看,对夯击操作间隔时间的设定,主要以地基土性质,所布置各处夯点间隔距离为参考依据。例如在地基土具有良好渗透性能时,将间隔时间设定在2-3h内即可。而在地基土渗透性能较差时,则需设定几周的间隔时间。同时,各处夯点间隔距离与孔隙水压力消散速率也有着直接关系,夯点间距越大、消散速率越快。
        6.布置夯击点
        对夯击点的布置,应结合高层建筑基底平面形状加以合理设定。例如在建筑基底平面形状为大面积基础时,可选择将各处夯点以正方形布置。而针对条形基础时,可采用点线插档法加以布置。同时,企业也可选择将夯点沿建筑柱列线,在各处纵横墙以及基础墙交界区域对称布设。在建筑工程地基处理过程中,夯点布设合理性,将直接影响强夯技术的应用效能与夯实设备损耗率。

同时,对相邻夯点间隔距离的控制,应将首遍夯点间隔距离控制在所配置夯锤直径的3倍左右。随后,适当缩减相邻夯点的间隔距离。而在高层建筑工程地基埋深较深、各处单点夯击力相对较大或地基土层为较薄的回填土时,可选择适当扩大相邻夯点的间隔距离。以某建筑工程为例,由于地基处理深度较大,企业将首遍夯点间隔距离设定在5-9m区间范围内。
        二、强夯地基处理施工工艺
        1.施工准备
        施工准备工作内容包括:开展施工场地清理以及平整处理作业,将场地表面平整度控制在合理范围内,清除所分布各类杂物;开展测量放样作业,基于施工图纸,对夯点位置、场地高程进行测量标记,为后续施工活动的开展提供明确参照;结合实际施工情况与技术标准,配置适当型号与数量的施工机械设备,如夯锤、推土机、脱钩装置等等。将各类设备在指定施工位置进行安装。随后,对夯锤、推土机等设备的安装位置与吊运高度进行测量、校正。为避免夯锤失稳歪斜等问题的出现,在必要情况下,对场地进行硬化处理,找平各处坑底;开展施工现场勘察工作,全面了解施工现场地质地貌结构、填土性质、土体含水率、地下设施与障碍物分布情况等信息,在其基础上科学编制地基强夯处理施工方案,合理布设各处夯点、确定夯击遍数与次数等施工参数;做好技术交底与人员培训工作。
        2.试夯施工
        受到人为、环境等因素影响,加之外部施工环境不断变化,将持续产生新的变量因素,导致实际施工情况与预期施工情况有所出入。因此,为及时发现并解决工程地基强夯处理施工方案中所存在的各项问题,企业应组织开展试夯作业,划定一片适当大小的回填区域开展强夯作业,实时监测、记录试夯过程中的各项施工数据,如夯实距离、夯实击能、夯实设备的应用效力等等。随后,对各项施工数据进行综合分析,对地基强夯处理方案进行优化调整,确保最终施工效果与工程地基设计承载力等施工要求相符合。在试夯结果与工程设计要求不符时,企业需与设计方进行联合分析,查明问题成因、调整技术方案,并开展二次试夯作业。
        3.夯实施工
        在夯实施工环节中,施工人员将所配置夯锤设备起吊指预定高度,并确保上方夯锤与下方相对应夯点位置加以对准。开启脱钩装置,夯锤自由下落,向下方夯点施加夯击能;重复上述施工步骤,直至该处夯点夯击作业次数达到设计标准后,即可完成该夯点夯击作业;根据施工方案,按特定施工顺序更换夯点,重复开展起吊机就位、夯锤测量纠偏、夯锤起吊、开启脱钩装置等作业,直至完成该夯点夯击作业;在完成各处夯点首遍夯击作业后,施工人员需操纵推土机设备填平夯坑、测量场地高程,依次完成全部夯击遍数。
        4.竣工验收
        在工序交接环节,为确保地基夯击质量符合工程设计要求,监理人员应定期对上一环节施工成果开展质量检测工作,及时发现并解决所存在质量问题,在必要情况下重复开展施工作业。同时,在夯实施工等关键环节,开展旁站监理作业,实时监督现场施工情况。在工程竣工阶段,需根据地基土体性质合理设定验收实际。例如在土体为饱和度较低的粘性土时,应将验收时间设定在工程竣工4周以后。同时,在夯坑外侧边缘、夯坑内等区域布设适当数量的监测点。
        结语:综上所述,与其他地基处理技术相比,强夯法具有明显的技术优势,在有效改善工程地基质量的同时,实现了对高层建筑工程整体施工质量、施工效率以及建设合理性的优化提升。但现阶段技术施工方式尚需进一步完善。因此,建筑施工人员要掌握强夯法的技术特点及具体施工要点,提高技术的应用实践力度,结合实际施工情况,不断探索强夯法的应用模式,优化完善技术规范标准。
        参考文献
        [1]李亚斌,吴晓红.浅析强夯法在建筑工程地基处理中的应用[J].中国建材科技,2018,27(02).
        [2]胡敏歆.强夯法在建筑工程地基处理中的应用[J].河南科技,2018(26).
        [3]姬冬蝶.强夯法在建筑工程地基处理中的应用[J].山西建筑,2016,42(18).
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