强夯地基基础处理技术与施工质量控制相关问题研究

强夯地基基础处理技术与施工质量控制相关问题研究

宗铃强

中国建筑第二工程局有限公司华东公司 上海   200000

摘要：近年来，随着人们生活质量的提升，各种建筑工程项目逐步增多，这些建筑工程项目的实施过程中，常常会面临软土土质等恶劣的地基施工条件，如果不对这些恶劣地基加以处理，就无法保障地基基础结构的稳固性与安全性。工程建设领域所包含的地基基础处理技术相对多样，不同的基础处理技术适用于不同的地基施工条件。强夯法具有适用性，其在地基基础处理中的应用，保障了地基的加固处理效果，为工程质量控制提供了前提条件。因此，强夯法的技术推广与质量控制极为重要。

关键词：强夯地基；基础处理技术；控制

1 强夯地基施工概述

应用强夯法，需要借助相关的强夯设备来实现，以强夯锤为例，将其从高处进行自由落体运动，其运动会产生一定的重力势能，从而实现对土地的捶打。这种作业使得土地原有的剪切结构被破坏，实现了土地的加固，提高了地基基础结构的稳定性。相比较而言，强夯法在地基基础中的应用，提高了地基的承载力，为工程项目的实施提供了基础结构保障。根据工程实践经验，强夯法在碎石土、砂土、非饱和细粒土、湿陷性黄土、杂填土地基的处理上，具有良好的应用效果。而对于含有良好透水性夹层的饱和细粒土地基而言，往往要经由相应的试验后再应用。如果是采用桩基的湿陷性黄土地基、可液化地基、填土地基等，需首先应用强夯法进行地基的预处理，随后再开始桩基施工。根据相关的标准，强夯能级主要包含了以下标准。低能级:500～4000kN·m;中等能级:4000～6000kN·m;高能级:6000～8000kN·m;超高能级:8000KN·m以上。

2 强夯地基基础处理技术的具体应用

以某住宅小区地基处理为例，其上部结构将4根截面尺寸为600mm×600mm的柱子作为承重构件，每根柱子上的结构荷载设计值为M=850kN·m，N=7580kN;绝对高程为857m，该施工现场的地势相对平坦，在地基上部覆盖的黄土层在72m以上。从该区域内的地质勘察结果来看，其主要包含了黄土状粉土、黄土状粉质粘土与老黄土。

在该工程中，由于其为黄土层，在地基处理过程中，需要进行黄土湿陷性的评价。根据《湿陷性黄土地区建筑规范》，由于此住宅工程为非用水建筑物结构，再加上其在周围地质环境相对稳定的情况下，地下水水位上升至勘察深度范围的概率极其小，这就使得该湿陷性黄土可以以自重Ⅲ级严重湿陷性加以施工规划。湿陷性黄土的性质相对特殊，当黄土在一定的压力与水的作用下，土体的结构会被破坏，最终会引发湿陷变形情况，降低了地基的强度与承载力。根据该工程现场的具体情况，需采用强夯法与桩基础相结合的方式避免黄土湿陷性对地基产生的不利影响。

2.1 强夯能级

由于施工区域内是湿陷性黄土，在强夯法施工过程中，需结合湿陷深度，分析使用哪种能级能够达到消除湿陷深度的目的，消除湿陷深度与能级之间存在的紧密的联系，消除的湿陷深度越深，其所对应的能级也相对较大。通常情况下，可以借用相应的计算公式进行加固深度的估算，比如，用Menard修正公式可以保障加固深度估算的准确性，在该工程现场，综合计算结果，采用6000kN·m能级强夯处理，加固深度为7.5m。

2.2 夯击点布置与间距

在工程中，根据其施工要求，夯击点采用等边三角形布置方式，而夯点间距需由基础布置、加固土层厚度、土质条件等综合因素确定。由于基础结构的特殊性，存在应力的扩散作用，因此，在强夯法施工过程中，要使得强夯面积大于基础范围，强夯要超出基础外缘的一定宽度。由于该区域内的黄土层厚度在72m以上，属于厚土层，土质较差，需尽量维持较大的夯点间距，将夯点间距控制在6.5m左右。

2.3 夯击次数与间歇时间

在强夯法的应用过程中，夯击次数是一个关键指标，其会直接影响整个强夯施工的效果。因此，在夯击次数的确定上，需考虑地层特点等因素，经由相应的试验选择最佳的夯击次数。在该工程中，单点一次连续夯击次数在8～10次，在具体的施工过程中，可以根据施工的具体情况加以科学调整。由于湿陷性黄土的孔隙水压力峰值处于夯击完成后的瞬间，因此，总夯击能越大，孔隙水压力就越需要较长的时间才能完全消散，当其压力消散以后，方可进行夯击作业。在工程中，其间歇时间在4周左右。

2.4 夯点注意事项

单点夯击次数视具体情况定，其他注意事项如下:

1) 末尾的两次夯击需保证平均夯沉量为50mm以下。

2) 夯坑边缘隆起尽量要小，使其符合施工质量要求。

3) 为了避免夯坑过深，导致夯锤提举困难，每个夯点的夯击击数保持在5-10击之间。

4) 遍数为3遍，为加强因前两遍夯击造成的局部土层松动，第3遍按照施工要求低能量满夯。

2.5  在施工过程中，需要特别注意以下要点:

1) 夯点地下水位不符合施工要求的，要先对其进行处理。

2) 为了避免设备沉陷和加强施工效果，提高施工速度，需要对地基表面进行初步处理，降低地下水水位，同时也是应对大亚湾区雨季排水的需要，夯点选择应当先边缘后中心，由深到浅加固土体。

3) 严格依据设计说明书施工，施工中落锤应当精准平稳，夯坑有积水的，先清除积水，或者先降低地下水位，也可通过增铺砂石层的做法解决，基坑修整采用混凝土浇筑的方式进行。

4) 针对区域中不同位置的不同土质，应当采用相对应的处理方法进行预处理。施工区域内的需要预处理的土质包括: (1) 高饱和度的粉土; (2) 黏性土; (3) 型饱和填土。其处理方法主要是:清除表层淤泥，成纵横交错状挖掘盲沟，排除土体内水分，在土层表面铺厚度为50cm左右的砂石，夯击前在夯坑内回填粗颗粒碎石或者块石，这样强夯完成后就能形成承压能力更强的块 (碎) 石基础，与周围软土构成复合基底。

5) 雨季施工应注意排水，设置相应的沟槽用于排水、截洪，施工前应对地下水位进行检测，填土区强夯还应保障土料含水率合格，分层进行回填、平整和压实，表面保持一定的排水坡度 (1%左右即可) 。雨后应当及时排水，清除表层淤泥和软土，夯后应当依然保持一定的排水坡度。

6) 施工过程进行全程监测，记录施工数据并分析，实时调整施工计划，进行质量控制，主要数据包括夯锤的质量和夯锤的落距，夯点定位，击数和夯沉量等。

3 强夯地基基础处理的质量控制

3.1 施工放线误差控制

在实际的施工过程中，施工放线时，由于会受到人为操作等因素的影响，造成放线误差的存在，因此为了减少夯点放线错误的发生情况，在工程施工过程中，相关人员必须严格加强施工放线的全过程管理，保证放线的规范性。施工单位在每一遍夯击开始之前，都需要进行夯点放线的严格审核，当强夯结束以后，要进行夯坑位置的审核，如果存在位置偏差，要及时进行必要的调整，以保障强夯法的施工效果。

3.2 夯击能量控制

强夯机械作为重要的施工设备，在长期的使用过程中，必然会存在强夯设备的损坏与磨损。比如，夯锤在长时间的使用下，其重量会逐步减小，在一些工程建设中，甚至会出现夯锤的误用、夯锤落距难以达到强夯的高速要求等情况，这些情况都会使得强夯夯击能较小，难以符合地基加固处理的要求。因此，在强夯法应用中，相关人员还需要加强对夯击能量的控制，在夯击开始之前，进行夯锤质量与落距等的检查，以提高每次夯击时的夯击能。

4 结束语

强夯法在地基基础处理中的应用具有较好的适用性、便捷性与经济性优势，是地基基础处理中最为常用的施工技术。为保障强夯法应用的效果，有关工程人员需要结合地基基础环境，确定最优的工程施工参数，严格遵守强夯法施工的效果，提高地基基础结构的稳定性与安全性，保障工程质量。

参考文献

[1]何继正.强夯地基基础处理技术与施工质量控制相关问题研究[J].黑龙江水利科技，2019，47(7):166-168.

[2]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(2):139-140.