强夯法在建筑工程地基处理中的应用论文_付志刚

强夯法在建筑工程地基处理中的应用论文_付志刚

摘要:强夯法是地基处理常用的一种方法,其施工工艺简单,适用性强,因此在建筑工程中被广泛应用。本文结合工程实际,具体探讨强夯法在地基处理中的应用,并阐述遇到的问题,提出解决对策,以期能为相关工作人员利用强夯法提供借鉴。

关键词:强夯法;建筑工程;地基处理

强夯法的施工工艺简单,速度较快,适用性强,可提升 3 倍的地基强度,使土粒紧密地结合在一起,进而提升建筑物的荷载能力,抵抗外界自然灾害对建筑物的影响。尤其是当前高层建筑类型增多,强夯法能大大提升建筑物的安全,符合现代文明施工的基本要求。

1 强夯法综述

强夯法即动力固结、动力压实法,将重锤反复自由落下,对地基形成冲击和振动的力,以提升地基强度,降低土地压缩性,改善土壤的液化条件,消除湿陷性黄土的湿陷性,提升土层均匀程度,减少不均匀沉降现象的产生。强夯法来源于古老的夯实方法,是在重锤夯实法的基础上,结合现代技术发展起来的新型技术。强夯技术的开发和应用始于粗粒土,随后在低饱和度的细粒土中得到一定应用。截至目前,强夯技术已经广泛应用于各种砂性土、人工填土、低饱和度粉土等,特别是对一些难以加固的大块碎石、建筑生活垃圾等杂填土的加固具有较高的利用效果。众多实践表明,上述特殊类土壤的加固处理,强夯法是最佳选择[1]。强夯法具有诸多优点,包括:能适用于各种类型的土层,应用范围较广泛;加固效果明显,且加固深度符合标准;施工工具简单,节省材料与工程造价,使用周期较短。强夯法的主要步骤为:①清理并整平施工场地;②标出第一遍夯点位置,测量场地高程;③夯机就位,起吊吊钩至设计落距高度,将吊钩牵引钢丝绳固定,锁定落距;④将夯锤平稳提起置于夯点位置,测量夯前锤顶高程;⑤起吊夯锤至预定高度,夯锤自动脱钩下落夯击夯点;⑥测量锤顶高程,记录夯坑下沉量;⑦重复步骤⑤和⑥,按设计的夯击数和控制标准,完成一个夯点的夯击;⑧夯锤移位到下一个夯点,重复步骤②和⑤,完成第一遍全部夯点的夯击;⑨用推土机将夯坑填平或推平,用方格网测量场地高程,计算本遍场地夯沉量;⑩在规定的间歇时间后,按以上步骤完成全部夯击遍数;满足间歇时间后,进行满夯施工。

2 工程概况

2.1 工程内容介绍

某建筑施工基地原址是水塘,地势倾斜,在对其进行挖高填低处理后,地势基本处于平坦。但在建筑施工地的周围形成了大范围的填土,且建筑稳固性难以得到保障,故采用强夯法对地基进行加固处理,以确保建筑工程稳定性与安全性符合当前社会对建筑物的基本要求。

2.2 施工前期的准备工作

建筑工程地基夯实需要进行大量的准备工作,这样才能保证后续施工作业在把控范围内,确保施工质量符合标准。前期准备工作包括地形地质勘查、重型机器设备等的准备、夯实工艺的确定等。首先,对建筑工程施工现场的地形进行勘查,预测其未来发展状态。其次,根据勘查结果合理选择强夯机、起重机及其他大型施工设备。根据现场实际情况,根据强夯工艺来选择最佳的施工方案。在进行施工时,要严格按照施工方案开展活动,进而从根本上确保夯实牢固[2]。施工现场的勘查是前期准备工作的重点,勘探人员要利用专业的设备进行钻探,并进行原位测试,组织土木试验,分析施工现场的填土面积、成分、地下水位和未来地质的变化等。经过勘查发现,该建筑工程的回填区水分含量较高,且由于原址为水塘,因此土层较为湿润。该区域土壤的主要成分为粉土、粉质黏土、粗砂,且包括大量砂砾与少量卵石。根据勘查结果,继续开展试夯工作。试夯能为强夯工作奠定基础。根据勘探人员对地质的考察结果,对回填区域进行试验作业,进而获取实际的夯实距离及锤重等信息。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本次试验场地为回填区南北两侧,设计填土的厚度为 9m。准备强夯设备,将其击能设计在 3 000k N/m2。试验时间为 30d。试验后,根据国家规定的有关条款对地基进行检测,检验强夯效果。本次试验的沉量为 2m,有效加固深度 5m,夯击次数 7~8 击,夯距 5m。在相同面积进行第二次试验,结束后与第一次试验结果进行对比,发现 5.5m 以内土层结构基本达到要求,由此可以判断有效加固深度为 5.3~5.9m,但底部仍旧有 2.4~3m 的土层结构未能达到标准。在两次试验结束后,最终确定对厚度大于 4m 的土层应分成两步进行夯实工作。

2.3 实际夯实工作

通过试夯得出:土层若大于 4m,将得不到有效的夯实处理。因此,对于大于4m的土层,需要进行两次夯实处理,但两次强夯击能值应控制合理范围内,这样才能满足回填土的实际需求。本工程第一次夯击能为 4 000k N/m2,第二次夯击能为1 500k N/m2。两次夯距均设定为5m。在正式开展强夯工作后,每一次的夯实都应按照施工方案严格进行。通常,会将两次的夯击点穿插进行,以确保夯击时所传递的能效均衡。在整个夯击工作进行中,都应以降低夯锤质量、缩短落锤距离的方式,尽可能发挥夯击的有效性,提升土层结构的稳固性。由于回填土层的水分含量较高,在夯击时又常遇到降雨天气,场区内出现大量积水。因此,为疏通排水,在场区内设置了 30m×30m 的集水井,并利用钢筋笼包过滤网,填满碎石,利用水泵抽水,通过消防水带将水引向周围水沟。

3 施工注意事项

强夯法在施工过程中应注意以下几点。第一,应将夯实的遍数控制在合理范围内,增强夯实的有效性。通常,应根据施工场地的土壤性质、土层特点、土壤质地等确定夯实遍数。将夯实遍数控制在合理范围内,通常为 2~3 次,最后一次以低能满夯的方式进行。同时,夯实遍数的确定与回填土层的结构存在关联,土层不同,夯实次数也存在相应变化。若回填区域的土层结构为粗颗粒土,渗透性较强,则应适当减少夯实次数。若回填区域的土层中细颗粒较多,渗透性差,则应适当增加夯实次数。第二,合理控制夯实的夯击能,并将夯击次数控制在合理范围内。并不是夯击次数越多,夯实效果越强。应根据施工场地的实际情况,来确定夯击次数及夯击能,尤其应将土壤的性质考虑其中。通常而言,夯击的遍数都会控制在 2~3 遍,每一次夯击数应满足最后两击的平均夯沉量要求。单击击能小于 4 000k N/m2,夯沉量小于50mm;单击击能为 4 000~6 000k N/m2时,夯击沉量小于100mm。合理控制夯击及夯击次数,能有效保证建筑地基的稳固性,并确保回填区域的稳定性符合标准。第三,强夯工作是建筑工程后续施工的保障,也是建筑稳定性与安全性符合社会标准的基本保障,因此应强化监控工作,控制质量。在夯实工作施工期间与施工结束后,都应对其进行监查与验收,尤其在竣工验收阶段,应强化监理力度,确保建筑物地基的夯实工作结果符合标准。第四,监测工作人员也要将施工人员的安全纳入监察范围内。强夯作业的施工危险系数较高,因此应定期或不定期检查施工人员的作业是否符合规定,并确保施工人员日常安全护具无损坏,合理佩戴。

4 结论

在未来的发展中,强夯法应不断提升技术的时效性,以满足快速发展的社会需求,并在不断实践中避免错误的产生,推陈出新,提高建筑的安全性和稳定性。

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.

[2]保国平.浅谈强夯法在水利工程湿陷性黄土地基处理中的应用[J].中国水运(下半月),2017(3):196-197

论文作者:付志刚

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期

论文发表时间:2019/7/1

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