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摘要：高能级强夯法具有经济高效、工艺简单、节能环保等特征，已被广泛应用到我国湿陷性黄土地基处理中，处理效果明显。因此，本文从不同角度入手客观分析了湿陷性黄土地基处理中高能级强夯法的应用，降低土层压缩性的同时提升地基稳定性、强度以及承载能力。
关键词：高能级强夯法；湿陷性黄土地基；处理；应用；研究
湿陷性黄土属于特殊化的岩土，在干燥情况下，具有低压缩性、高强度的特征，但遇水之后，在自重或者外力持续作用下，强度会大幅度降低。与此同时，湿陷性黄土主要分布在我国黄土高原地区，陕西省、陕西省、甘肃省等，如何有效加固湿陷性黄土地基显得尤为重要，直接关系到工程建设质量与效益。高能级强夯法优势特征明显，要针对地区湿陷性黄土地基具体情况，通过多样化路径高效应用高能级强夯法，科学把握强夯参数，动态控制加固深度等，确保强夯之后的湿陷性黄土地基能够满足工程项目建设要求。
一、高能级强夯法
高能级强夯法就是在施工过程中机械设备将重锤提升到一定高度，重锤获得能量之后，会在空中自由落体，下落过程中重锤获取加速度，在和地面接触的瞬间会对土体施加非常大的冲击能量，将势能转化为动能，压缩土体面积的同时让土体瞬间凝结，土体颗粒不断靠拢且重新排列，孔隙中的气体不断排出，地基土体被压实、挤密，强度大幅度提高，可以通过控制强夯次数、能级、夯锤参数、夯击间距等，最大化加固土体。高能级强夯法优势特征明显，可以应用到不同类型土层中，比如，黄土、砂性土、人工填土，特别是利用一般方法很难加固的大块碎石类土，有着较广的应用范围，比如，堤坝、桥梁、核电站、港口码头、公路路基、民用建筑。加固效果非常明显，通常情况下，经高能级强夯法作用之后的土体密度、均匀性、平整性、承载能力明显提高，压缩系数、湿陷性、膨胀性等降低以及孔隙减少。在此基础上，一般能量下的强夯处理深度范围为4——10m，高能级强夯法可以作用到加固深度超过10m的土体中，单层的1500kN•m的高能量级强夯深度可以达到5m，应用过程中除开必要的机械设备，不需要其他各类填充材料，可以在一定程度上减少工程造价，操作简单化，只需要根据施工现场地基条件，采用适宜的强夯工艺进行加固，施工周期较短，尤其是强夯粗颗粒的非饱和土，利于提升工程项目建设经济效益。
二、高能级强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用
1、工程案例
以某地区某大型石化工程场地为例，包括重油轻质化装置、原油分离装置、气体加工装置、厂房、码头等，占地面积大约为20万平方米，变配电所、钢管架基础、罐基础、钢构架等该场地主要的建筑物。该场地属于湿陷性黄土地基，需要处理的地基面积大约为12万平方米，处理厚度10m左右。场地土层包括素填土、黄土状粉质黏土、粉质黏土等。由于该场地内土洞处理回填区域比较多，深度范围为4——6m，土质均匀性很低，采用高能级强夯法，对场地湿陷性黄土地基进行规范化处理，提高整个场地土质均匀程度。
2、湿陷性黄土地基处理中高能级强夯法应用
2.1湿陷性黄土地基处理方案
针对该地区该场地湿陷性黄土地基条件以及影响因素，规范化制定处理方案，场地内一般区域利用6000kN•m能级强夯，装置区域的重大建筑物地基地利用8000kN•m能级强夯。对于场地内个别承载力、抗变形能力要求较高的建筑物，可以在夯坑中加入适量的砂石料，再进行能级强夯，便于最大化提升地基表层的荷载能力，高效控制不均匀沉降。与此同时，高能级强夯处理之后的地基承载力不能小于200kPa，场地部分区域不能小于250kPa。
2.2湿陷性黄土地基处理
在应用高能级强夯法中，强夯遍数为4次，先进行2遍主夯，再进行辅夯、满夯。就场地8000kN•m夯区而言，第一遍与第二遍主夯能级都为8000kN•m，主夯点的间距为8mx8m，夯击次数超过12次，第三遍辅助夯能级为3000kN•m，夯点的间距为4mx4m，夯击次数超过8次，第四遍满夯能级为2000kN•m，主要是对场地湿陷性黄土地基的表层土进行加固，夯击次数为2次。就场地6000kN•m夯区而言，2遍主夯点能级6000kN•m之外，其他和8000kN•m夯区湿陷性黄土处理相同。
2.3高能级强夯效果检测
在该场地湿陷性黄土地基高能级强夯效果检测中，要借助干密度、湿陷性等判断有效加固深度。以“场地北区”为例，标高超过135m，干密度明显提高，和夯前相比，增大范围为10%——18%，标高低于135m，虽然土地受到高能级强夯冲击，结构有所扰动，但加密效果并不明显，该位置高能级强夯加固深度为15m。同时，以“场地南区”为例，在高能级强夯之后，场地黄土层的湿陷性消除，强夯加固深度为13m。在此基础上，标高超过135m的位置，加密效果明显，湿陷性黄土地基的压缩性以及孔隙比明显降低，干密度、荷载能力明显提升，高能级强夯有效加固深度为11——14m。但在场地土层结构、施工工艺、施工参数等作用下，湿陷性黄土地基加固深度并不是固定不变的，相应地，下面便是场地某些区域不同能级强夯作用下的加固深度、修正系数。
在此基础上，还需要在场地里取多个试验点，开展平板荷载试验，检测不同区域湿陷性黄土地基表层承载力。检测之后，发现场地承载力标准值为200kPa，和夯前相比，明显提高，即16.7%——100%，场地A类储油罐区地基表层承载力为250kPa。高能级强夯结束一年之后，对该场地湿陷性黄土地基的干密度、孔隙比、压缩系数、承载力标准值等进行检测，在防雨排水对策作用下，仍然具有明显的强夯效果。
三、结语
总而言之，施工企业要全面、深入把握湿陷性黄土地基特征以及高能级强夯法内涵、优势作用，在优化利用过程中高效强夯加固湿陷性黄土地基，改变其结构体系的同时减小孔隙、减少含水量、增强土壤密度等，促使地基更加安全、稳定，最大化提升湿陷性地基处理效果，在保证施工安全以及质量前提下，顺利实现工程项目建设综合效益目标。
参考文献
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论文作者:沈润祥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/30
标签：能级论文; 地基论文; 黄土论文; 场地论文; 深度论文; 孔隙论文; 土层论文; 《基层建设》2019年第11期论文;