0.引言
强夯法地基处理技术最早诞生在法国,是一种用于加固地基的技术方法。对地质条件较差的地区,借助工具重锤,充分利用重锤在下落过程中产生的冲击能量和动应力,以达到对地基进行加固的目的。运用强夯法地基处理技术对软弱地基进行处理,可以有效提升地基的整体强度,降低土壤的收缩性能。另外,使用强夯法处理后土壤的抗液化能力也有一定程度的提升。不同于浅层加固方法,强夯法可以最大范围的对地基土壤进行密实夯实。正是由于其简单实用的特点,强夯法往往是进行软弱地基处理时首要技术,同时也是值得广泛推广的技术之一。
1.皖南地区的地质概况
就皖南地区来说,其地质地貌多以低山丘陵为主,另外丘陵中也零星的分布着一些高山,总体上这两种地质特点占皖南地区的大部分。在长期的地质变迁过程中,皖南地区地貌地形具有其自身的特点,大部分城市都相对集中地分布在河流冲击地带或山间相对平坦的盆地处。这样的地质条件下修建的城市,其地层结构呈现出不稳定的特点,多数是由粉土、小砾石和粉细砂组成的。
随着城镇化进程的不断深入,很多以推山填沟形式形成的场地被用来进行开发,而且近三年来进行回填的场地占了很大一部分。对这类场地传统的处理方法是采用人工挖孔桩(墩)或沉管夯扩桩等,但由于新建的一轻钢结构的厂房为主,采用桩基或墩基的方式不够经济化,而且回填土的土体孔隙大,需要进行特殊处理。强夯法地基处理技术操作工艺简单,所需设备易得,加固效果非常明显,并且其土质适用范围比传统方法广,其加固的深度可以达到土层的4—8M以下,完工后出现地基变形、下降的机率很小,具有施工快、效率高的特点。基于此,在皖南地区推广使用强夯法地基处理技术具有一定的可行性。
2.强夯法地基处理技术分析
在软弱地基处理方面,强夯法地基处理技术具有大幅提升地基整体强度、密实地基土壤、增强土壤抗液化能力的优点,现笔者对强夯法地基处理技术的工作原理及施工流程进行阐述:
2.1 工作原理
强夯法地基处理技术的使用范围很广,公路、铁路、机场和桥梁等方面都被广泛运用。强夯法可以在很短的一段时间之内,利用重力产生的冲击能量对地基施加压力,进而使土层产生物理变化,达到加固土层的目标,持续的冲击还能减少孔隙间距,消除土层的膨胀性和湿陷性,起到加固地基的作用。其中,减少孔隙间距是基于动力密实的原理,通过利用冲击产生的动力能量,减少孔隙间距并使土层更加密实。而对细颗粒饱和土的处理则是基于动力固结的原理,通过冲击产生的应力波是原有的土体结构破坏,局部液化土体,使孔隙水通过液化产生的裂缝排除土体,最终使土体固结。对淤泥土层的处理是基于动力置换的原理,同整(桩)式置换。
2.2 强夯法施工流程 2.2.1施工前准备阶段
在正式施工前,首先要严格按照部署要求进行开挖土方的工作,利用挖掘机进行挖土作业,再利用自卸汽车进行运土、堆放作业。对原用于耕植的土层要用推土机推掉,再整平场地。进行强夯作业之前,要对之前定位的坐标点进行第二遍检查,测量并确定地面高度,确定好进行重锤夯实的点,准确定位后放线。
2.2.2测量放样阶段
利用水准仪与经纬仪按照设计要求确定需要进行强夯的实际区域和点位,在需要进行强夯作业的范围之外设定好基桩控制网点,另外,在这个区域周围还应设定好一个基准点,作为地基沉降和高程控制的标准。在强夯作业机械和工具到位后,要测量强夯锤的下落距离及强夯锤的顶部标高,通过一定的措施使其落距在夯击过程中保持不变,使每次的夯击都符合设计标准。
2.2.3试夯击与夯击施工阶段
在正式进行夯击施工之前要进行试夯击工作,通过试夯过程可以初步确定夯击锤的下落距离及重量,与土层的底部接触面积也可以初步估算出来,根据这些数据就可确定最少需要夯击的次数及土层的总体下沉量。经过试夯击工作后,按照之前测定的夯击点进行夯击施工,采用分批、分遍机型夯击施工作业。
3.关于皖南地区采用强夯法地基处理技术的总结
如上文所述,皖南地区的许多城分布在河流冲击地带或山间相对平坦的盆地处,地层结构呈现出不稳定的特点,多数是由粉土、小砾石和粉细砂组成的。因
此,在皖南地区工程项目建设施工时必须因时制宜地采用强夯法地基处理技术,现具体阐述如下:
首先,皖南地区在长时间的地质变化中形成了山区结构不稳定的土层结构,在皖南地区的这些地方采用强夯法地基处理技术加固地基是完全可行的,而且强夯法地基处理技术所使用的设备简便,具有高效、便捷的特点,且其所耗费的成本比之传统方法大大降低。
其次,用强夯法地基处理技术进行的大面积地基强夯作业有很好的保障,坚固的地基是进行后续工作的最好保证。采用传统的地基处理方法一般针对的对象是特定的建筑物,对单个大面积的地面工程还需要另外进行处理,这样就大大增加了工作量,而且质量也不能得到很好的保障,其总体效益远远比不上使用强夯法进行的地基处理。
最后,通过对皖南地区以往进行过的强夯法地基处理作业的分析发现,被用于置换单墩的墩基沉降性小,承载能力强,之前使用的人工挖孔墩基是完全可以被取代的,尤其是对皖南地区较多数量的强刚结构厂房而言,它能最大限度的縮短工程期限,在降低成本同时提高工程整体质量,具有广阔的发展前景。
4.结束语
综上,强夯法地基处理技术的施工条件限制不高,适用范围比传统处理方法更广,地基加固效果好且应用经济,在各个地方的工程施工过程中都有应用。从上文分析来看,皖南地区推行强夯法进行地基处理有一定的实施基础,同时也是必然的发展趋势。但作为一种新型技术,仍需要对其做进一步的研究,以更好的发挥强夯法技术的功能。
参考文献:
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