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浅析强夯法在建筑工程地基处理中的应用

张运桥
  
大众理论媒体号
2023年24期
化学工业第一勘察设计院有限公司 河北省沧州市061000

摘要:强夯法具有简单、快速、适用范围广等优点,它可以将地基的强度提高3倍,将土粒更好地结合在一起,从而提高地基的承载力,抵御外部自然灾害对建筑物的影响。强夯技术可用于碎石土、低饱和度粉土、杂填土及软弱土层等地基加固,可大幅提高建筑结构的安全性,满足现代化建设的基本要求。

关键词:强夯法;承载能力;地基处理

引言:在施工过程中,恶劣的地质环境会对施工产生很大的影响,而软弱地基便是其中的一类。为保证施工的顺利进行,必须对基础进行加固,其中采用强夯法是一种常用的加固方法。文章根据实际情况,就强夯加固软基的方法作了较为详细的论述,以期对类似工程有一定的参考价值。

一、建筑地基施工中应用强夯技术的目的和优势

强夯的加工方法也有着一定的优越性:其一,能够通过对瓦砾土、蛋白质混合物、细砂土、黏性土、素填土等对各种工程基础软弱土质进行强化,当通过常规的方式,对块状瓦砾类土及建筑中的生活废弃物,或工业垃圾等形成的杂填土经处理后无法得到完全夯实的,通过强夯法则效果更突出时,与其他的方法相结合也可在软土地基夯实中使用。若是加宽旧建筑,如果新建的房屋和已建的房屋完美地融合在一起,那就是强夯技术了。第二,强夯法的造价相对较低。其在建设中不需另外准备材料,不需通过夯击的方式来处理土层,因此在材料造价、工期花费等方面大幅度降低,同时还减少了建筑基础的浇筑时间,能够降低相应的建筑成本。同时,强夯法在施工过程中,所需的机械设备也比较少,因此,其造价也比较低廉。并且它的施工相对快速,在建筑物基础的建设中,采用强夯法是一种非常经济的施工工艺;第三,强夯法使用起来更加简便,所需的施工工具也相对简单,主要是履带式起重机、工具式门架和夯锤,在吊装能力有限的情况下,还可以与龙门架相配合使用,设备也相对简单;第四,采用强夯法对建筑物基础进行加固处理,可以达到对地基的加固效果。通过强夯法对建筑软地基进行处理后,能够提高土基强度和压实模量,从而增加地干压力,减少土壤压缩系数和孔隙比,从而改善建筑场地平整度,进而减少土壤湿陷力和膨润性,从而减少土壤振动或完全液化。一般的强夯法处理的有效浓度在3—6米之间,最深8米之间。第五,有效地运用强夯技术,可以确保建筑物地基的均匀性,在进行建筑物地基强夯时,既要保持锤头的高度,又要保持锤头的均匀性,这样才能确保夯点的均匀性,从而有效地防止建筑物地基的不均匀沉陷。

二、施工前期的准备工作

施工地基夯实前需要先做好很多的准备工作,唯有如此,方可确保后续施工作业都在标准控制范围之内,并确保施工质量超过国家标准。而施工前期的准备工作主要有地形地质勘测,准备大型机具,以及制定地基工艺等。首先,对工程施工用地开展地质研究,并对其将来的发展状况进行预测。其次,在勘察成果的基础上,对强夯机、吊车等大型工程机械进行了合理的选用。在此基础上,结合工程实例,选取最优的施工方案。在进行施工的时候,要严格按照施工方案,从而从根本上保证夯实牢固。在前期的准备工作中,最重要的就是对施工现场的勘察,勘察技术人员要采用专业的仪器设备进行勘探,并且必须做好原位测试,必须参加土木试验,对建设施工现场的填土体积、构造、地下水位以及将来的地质变化等进行分析。据研究,建筑的回填地水分含量比较多,而且因原址是水塘,所以土壤也比较湿润。场地地层,从上往下依次是第四系的全新统素(杂)填土(Q4ml)、崩坡积层块石土(Q4col+dl)、残破积层粉质粘土(Q4el+dl),下伏基岩为侏罗系下统珍珠冲组(J1Z)岩层,基岩中厚层砂质泥岩、砂岩为主。在勘察成果的基础上,进行了进一步的试夯工作。试验夯可以作为强夯施工的依据。通过勘探人员对地质情况的调查,在回填区进行实验操作,从而得到真实的夯实距离和锤重等资料。实验地点设在回填区的北边和北边,采用9米厚的土层进行了填筑。为打桩装置做好准备,其击能为2000kn/m2。实验时间为30天。在试验结束后,按照国家相关规定,对地基进行了测试,以检查强夯作用。本实验采用1米沉降,5米有效加固,7~8次夯锤间距5米,夯锤间距5米。相同部位开展二次实验,并进行了与首次实验结果的对比,5.5m左右土层结构已基本满足要求,因此即可确定有效夯实深度为5.3~5.9m,而在底部仍有约2.4~3m公司的土质结构还没有满足要求。经过两次测试,最后决定,对于4米以上的土层,可以分为两个阶段。

三、强夯地基处理法施工要点

3.1选择合适的强夯回填料

在强夯回填材料的选择上,应选用粉土、残积土和全风化砂性土等。同时,强务回填体中的块石不得超过25 cm,石料的体积比例不得超过总量的15%,强夯沉后,从普务面到基层面的回填体应为全风化砂性土。在回填过程中,应注意回填材料的水分含量,并在回填结束后,将土料压紧。

3.2调整地基土的夯击能

分散能量主要是指在实际工程项目中,每一个区块内的夯击能源。夯击能可以通过对建筑地基的性质、构造、荷载量以及处理深度来考虑,或由强夯的加固深度来决定,其夯实深度也可采用现场试夯的方式来判断。在同等条件下,粗大粒土的夯击能应小于细粒土,通常细粒土的夯击能为1500-4000 kN.m/m,粗大颗粒的单位击能则为1000-3000 kN.m/m。

3.3地基上的务击遍数

强基处理的锤击次数可根据夯击能的深度及工程基础的性质来确定,但通常情况下,基础土夯击次数为2—3次,最后一次用低能满夯。对黏粒土壤,宜适当加大夯击次数,对较大渗透率的地基,宜适当减小夯击次数。

3.4地基土的夯击次数

地基土夯击数对其加固效果起着决定性作用,若击数少,则不能起到加固作用,若击数多,则会使工程造价增加,甚至会使地基土承载力降低。所以,必须通过根据实际试夯的数量和夯沉量所形成的曲线来考虑地基土的夯点多少,以及根据地基夯坑的四周凸起率和压实量,来判断地基土夯点多少的最主要方法。另外,还必须符合以下三点要求:其一,地基土最后二次夯击时的夯沉量,都不能大过五十mm。第二,夯实的深度不会造成锤子难以举起的问题。第三,在夯坑周围不能出现明显的下沉量。

3.5地基土击的间隔时间

夯击间隔的时间也与基土体超静孔隙水比力的削减时间密切相关。根据基底的物性、分点间的距离等因素,对基底超静孔压的消减时刻进行了研究。对渗透性差的土体,则需数星期的时间,而对于渗透性好的土体,则仅需数分钟或2~3个小时。当夯点距小时,能量耗散的速度缓慢,当夯点距很大时能量耗散的速度加快。

总结:

强夯法作为一种常用的地基处理方式,其施工工艺简单,操作简便,且能收到良好的地基处理效果。身为一名施工人员,在运用强夯法对软土地基进行处理的时候,要严格遵守强夯法施工的操作流程,对其进行控制,根据与地基相适应的条件,选择适当的施工机械和施工方案,以最大程度地保证施工的安全顺利进行,从而为建设项目的顺利进行奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]钟晓.强夯法在新疆干旱地区湿陷性黄土基础处理中的运用[J].中国高新技术企业,2016(13):114-115.

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