摘要：在工程施工的具体过程中，会有多种地质存在，根据不同的地质条件选择不同的施工方法。其中强夯置换法适用于泥炭、液化粉土以及软弱粘性土的施工，强夯置换法的原理是在强大的冲击力之下，软土的强度以及土体都会受到不同程度的破坏，并将其挤压到一边，给墩体腾出一定的空间。地基强夯技术在80年代就得到了广泛的应用，我国在1987年将该项技术引进，地基强夯置换法这种技术的操作简单，在材料的使用方面也比较节省，承载力较大，而且其带来的经济效益较大，这一系列的优势使得强夯技术在地基处理中有了越来越大的应用。本文通过对地基处理中强夯置换法施工技术的应用探究，分析了强夯置换这种施工技术的应用，以其对软土地质的施工有一定的帮助。
关键词：地质处理；强夯置换法；应用研究；加固措施
1 强夯置换法的技术原理
强夯置换加固地基的原理是指用强夯法加固高饱和度粘性土及粉土时，在夯坑内不断填加石块、碎石、或其它粗颗粒材料，强行夯入并排开软土，在软土地基中形成大于夯锤直径的碎石墩，这种碎石桩一方面有置换作用，使建筑物荷载向桩体集中；另一方面是强夯加密作用，在对碎石强夯过程中，通过碎石向下的不断贯入，会使碎石桩下的土层受到冲击能的影响，从而得到加密，另外碎石桩有一个向四周的侧向挤出，也使桩侧的土层得到了加固；再一方面，碎石桩也起到了一个特大直径排水井的作用，由于强夯法加固细颗粒土时，是通过冲击能的作用使地基土压缩并产生裂隙，增加排水通道，使孔隙水顺利逸出，随着孔隙水压力的消散而提高土体强度。但是饱和细颗粒土由于土中粘粒含量多，粒间结合力强，渗透性低，孔隙水压力消散缓慢等原因，加固效果不显著且不稳定，所以工程界普遍认为，在强夯处理这类地基时必须给予排水的路径。而强夯置换法夯入软土中的碎石桩在夯实并挤密软土的同时也为饱和土中的孔隙水的排出提供了顺畅的通道，加速了软土在强夯过程中和夯后的排水固结，提高桩间土的强度。
2 强夯置换法的优势
强夯置换法是对强夯法经过特殊工艺改进的一种方法，通过对其的使用，来确保其能够对高粘性、高饱和度的软土地基做相应的加固处理。因此，强夯置换法就具有较高的实效性。在对粘性过高的淤泥地基进行处理时，强夯置换法的使用，不仅可以提高整个地基的稳固性，而且还能在一定程度上避免其在夯实地基时出现淤泥沉降的情况，这样就能为工程施工活动的顺利展开奠定良好的施工基础。此外，强夯置换法在加固软土地基时，常常使用碎土石来填充地基凹陷的部分，这样既能减少施工现场废土石材料的堆积，而且还能降低工程的施工成本，进而就能确保工程施工活动的顺利竣工。但是，避免在高密度居民区使用强夯置换法，降低机械设备的使用以及工程施工活动的展开对居民生活的影响程度。
3 强夯置换法在施工中的应用举例
3.1 在沿海盐田内部施工中的应用
沿海盐田内部也可以利用强夯置换法来进行施工，这种地质条件的特点主要由七个层次构成，首先是索填土，这种土主要是由比较湿润、松散以及杂色的土质构成，其中包含粘性土壤、灰质碎石等，在这种土质中碎石所占的比重非常高，约占总数量的80%左右。淤沙淤泥质黏土，这种土壤具有一定的饱和性，颜色呈现一种灰黑色，并且大多数情况都含有数量不等的贝壳，局部还会有一定量的薄层粉状的细沙。中砂也具有一定的湿度，且整体来说比较松散，颜色一般呈现黄褐色，其中包括一定比例的英砾质石。粉质黏土，这种土质的颜色一般为黄褐色，土质的含水量较大，土质湿润，且具备一定的可塑性，其含有一定比例的石英质砾石，薄层的碎石以及一些金属矿物质，例如铁、锰等物质。红黏土，顾名思义这种土的颜色一般为红色，其湿度较大，且可塑性较强，石英质砾石的含量也较大。一种黄褐色的全风化岩石，这种岩石在被风化之后会呈现土状，且具备一定的湿度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后一种为中风化灰岩，这种岩石的颜色呈现一种青灰色，坚硬度较大，其存在形式为中风化形态的岩石，以节理裂缝进行主要的发育，在有钻孔出现之后会有溶洞存在，溶洞的内部会填充一定量的软塑或者是流塑状态的红黏土。
3.2 当地自然环境以及水文和气候状况
工程施工的状况与施工地所在的地理环境以及水文等气候的影响，如果该项工程的施工地处于四季分明、气候比较温和的半湿润地区，该地区的降水一般情况比较集中，且一年中大部分时间的温度都在10℃上下，降水量以一般在658mm上下，降水的时间主要在每年的7~9月份，这三个月的平均降水量大约占据了整年降水量的2/3还要多一点，其中最高的日降水量还可能超过174mm。该地区的平均降雪天数大致在13d左右，积雪的厚度应当在18cm左右，年平均湿度属于比较湿润的情况，大致在60%左右，年蒸发量大致在1500mm左右，冬季冻土层深度最大可能会达到95cm，风速大致会在28~30m/s。
4 夯击置换法在建筑地基施工中的应用
4.1 强夯置换法在地基加固中的应用
强夯置换法应用于地基加固施工中可以收到理想的施工效果，对提高施工的有效性等具有重要意义。一般来说，主要应用水泥粉煤灰碎石桩法和复合载体夯扩桩等方式来开展对地基的加固工作。通过将水泥、粉煤灰以及石屑等材料混合在一起，按照一定的排列组合顺序对其进行合理组合，可以打造相对比较健全的水泥粉煤灰碎石桩，其彼此之间连接的垫层等也具有一定的合理性，对提高建筑施工的有效性，降低施工造价等具有重要意义。在施工前清理的过程中，应当结合施工的具体情况，综合地质条件等开展各项建设，及时处理砂石等颗粒相对较小的物质。针对施工过程中可能遇到的大块石头等，则需要首先对其进行处理之后再开展各项必要的建设，施工的有效性等可明显提高。需要注意的是，应当将使用材料的颗粒大小和桩间距等控制在合理范围内，避免因为间距过大等对施工造成的影响，提高施工的有效性。利用复合载体夯扩桩开展施工过程中，应当使用专门的夯扩桩机开展各项建设，使用细长锤等工具开展成孔设计，通过连续的锤击等将桩体夯实，保证最后成桩的质量。
4.2 强夯置换法在施工过程中的综合应用
强夯置换法应用到施工过程中，相关人员应当及时结合施工现场的实际情况和建筑建设要求等确定强夯置换法的各项施工参数，将夯锤的重量以及桩体的直径等控制在合理范围内，方便各项施工操作的顺利开展。强夯置换施工开展过程中，首先应当将施工场地的碎石垃圾等清理干净。施工场地清理工作完成之后，及时将夯点的位置表示出来，通过隔点等方式开展具体的建设工作。在准备工作完成之后，工作人员应当及时调整重机的位置，及时开展夯锤位置校对等工作，等各项工作准备到位后即可开展夯锤夯击工作。在夯击过程中，相关人员要及时往夯坑中填埋一定数量的配砂卵石，使得其可以随着夯锤的前进锤击而将夯坑填满，相关人员也应当及时对填坑使用的卵石数量等进行记录，形成完善的记录表格。夯击工作完成之后，应当使用挖掘机对夯点周边的土体等进行处理，对砂石工作面层进行必要的处理工作。在对该夯点的施工完成之后，相关人员再对后续的夯点施工等进行记录测量，重复上面各项操作，推动第二次的强夯置换施工完成。强夯置换法应用结束之后，为保证施工质量，相关人员应当及时对其地基处理效果等进行检测，明确不同位置可能留存的问题和地基承载力问题，推动各项问题及时解决。
总之，强夯置换法综合了强夯加固和复合地基的优点，且施工设备、工艺简单，适用范围广泛。此法不仅用于房建工程，也适合于化工类大型设备基础等工程，而且具有速度快、效果显著、节省投资、节约材料和加固效果好等优点，是一种比较理想的地基处理方式。
参考文献
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[2] 王亚娟，胡晓明.桩式强夯置换法加固地基的探讨[J].河北建筑工程学院学报，2011，29（01）：13-16+35.
论文作者:郭春生
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/10
标签：地基论文; 碎石论文; 过程中论文; 土质论文; 粘性论文; 有一定论文; 孔隙论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;