试析强夯法在处理大块石高填方地基时的施工要点

试析强夯法在处理大块石高填方地基时的施工要点

张振龙

泸西众信建设工程质量检测有限公司 云南省红河州泸西县652499

摘要：在大块石高填方地基处理时，多使用强夯法操作，主要由于强夯法操作简单，价格较低，应用施工设备简单，加上大块石高强度及其相互之间的嵌锁使地基加固效果较好。强夯法主要是指通过将重锤抬起，自由落下的方式，对地基形成较大的振动以及冲击，进而能够在地基中形成较大的应力波，进而改变地基中土层的孔隙水压力，应力以及密度等情况，最终提高地基强度。在大块石高填方地基处理过程中传统的方法为分层碾压施工的方法，在施工过程中存在一些局限性。本文主要讲解强夯法在处理大块石高填方地基时的施工要点。

关键词：强夯法；处理；大块石高填方地基；施工要点

随着城市化进程的加深，城市中人口数量不断增加，导致建筑用地紧张。因此有些城市中提出项目上山，工业出城的战略，通过这种方式解决建筑用地紧张问题[1]。在开山填方材料中，大块石是其中重要的类别，由于要把大块石处理小面临巨大的费用，对经济、工期、质量、施工场地、施工机械、施工用电、施工组织、二次转运等都是有巨大的影响。在地基处理过程使用中大块石填方地基是无法回避的问题。在建筑施工过程中使用强夯法，具有较好的效果。由于现有规范对大块石粒径限制在最大达到800毫米，可以通过分层强夯的方法处理。与传统碾压法操作相比，应用强夯法能够减少分层铺填的费用，破碎填料的费用。在分层强夯法中分层的厚度达到6米及更厚的分层，能够缩短工期，还能够减少施工操作的成本。因此，在大块石高填方地基处理中比较适用。

1  传统填方地基处理的局限性

在传统填方地基处理中大多使用分层碾压，重夯的方法。其中重夯施工中厚度在1米到1.5米左右，在施工中压实效果一般。在目前施工过程中应用较少。碾压操作过程中，对碎石填料的颗粒级以及粒径具有较高的要求，因此，在高填方人工地基建设中若应用这种方法，会导致成本较高，或者操作不够严格，进而降低施工质量[2]。在分层碾压过程中局限性分别为：（1）在碾压操作中对填料的颗粒级以及粒径具有比较严格的要求，会大大增高施工成本，若达不到要求，将无法保证施工质量。（2）在操作中对回填也具有较高的要求，必须进行精细化的管理以及施工。（3）在压实操作中主要使用挤密、振密的方法进行，因此，即使对于强度较低的砂岩块石，泥岩，也无法完全压碎。因此，在分层碾压中要求填土材料的级配良好，预防在填土过程中发生架空结构的状况。在大块石高填方地基处理很难保证达到处理要求，导致夯实质量较差。在施工中分层碾压的压实功能比较小，无法满足大块石高填方地基的需要。分层碾压操作中对压实深度的影响是有限的，虽然可以将分层厚度设置很薄，但是层与层之间接触过程中，无法形成咬合以及嵌固的情况，导致地基的稳定性较差。

2  大块石高填方地基

2.1大块石挤淤地基

主要可以分为软土抛石挤淤地基，填海地基两种，本文不作论述。

2.2开山石料回填地基

(1)在开山石料回填地基施工过程中，使用土加石的方式的地基配合良好，应用正确的回填方法，颗粒之间的缝隙通过土进行填满，能够提高地基的密实度[3]。（2）大块石的地基操作中如果出现回填方法不当以及材料来源异常，会影响级配。在回填的过程中，堆积大颗粒的块石，导致颗粒之间存在较大的空隙，应用传统处理地基的方法，会影响地基固定效果。使用强夯法后，能够让颗粒之间接触更加紧密，提高强度，达到犬牙交错的目的。（1）若石料属于硬岩，属于不容易风化的岩石，能够保持长时间的稳定性以及强度，在施工中需要注意在大空隙中小颗粒的流失，可能会造成的危害。（2）若石料为软岩，容易风化的岩石，如地基中存在架空的结构，在其中受到地下水的冲刷，渗漏，会导致岩石很快风化，进而造成地基的坍塌，变形，进而丧失地基的效果。在操作过程中必须击碎大颗粒的石块，在下层中必须压实，消除可能存在的架空结构。

3  强夯法的优点

在强夯法施工过程中具有应用施工设备简单，操作工艺简单的特点，在施工中应用土质的范围比较广，在处理地基后加固效果更好，并且具有更好的承载能力，能够将地基的强度提高到2倍到3倍[4]。另外，地基的变形沉降量比较小，地基中碎石以及土质的压缩性较强，通过加固影响情况能够达到6米到10米。在施工中工作效率较高，结构强度较高，土壤颗粒之间能够紧密结合，施工速度比较快，还能够缩短工期。在操作过程中原材料应用较少，施工成本较低，可以降低投资金额，与其他方法相比，现场施工文明程度较高，应用劳动力的人数较少。另外，使用强夯法操作中施工不会受到季节的影响，在施工中具有较强的连续性。在施工中地基加固操作中可以在低饱和度粉土，碎石土，高填土，粘性土，砂土，工业废渣，杂填土，垃圾地基等中应用。还能够预防粉砂液化，粉土化的情况，消除湿陷性等级。针对高饱和度的沼泽土，泥炭，软粘土，淤泥等，也可以通过一定的方法实行水下的夯实。

4  大块石填方地基的强夯法施工要点

4.1填料的级配以及粒径

目前，我国的大块石填方地基处理中要求填料的粒径需小于800毫米，若存在超过800毫米的碎石，需应用机械破碎锤，将碎石破碎。在填料中，要求粒径大于300毫米的占比不能超过30%，要求合理的级配，曲率系数需在1到3之间，不均匀系数需超过5[5]。

4.2回填方法

在大块石填方地基的操作过程中，需使用合适的回填方法，需保证地基级配合理，填料必须均匀搅拌，在堆填过程中必须分层进行，不能发生抛填的情况发生。在分层回填的过程中，分层厚度在0.8米到1.2米之间，在确定厚度时，需充分参考运输车辆的运输能力。

4.3大块石高填方地基的填筑方法

在地基操作过程中，加固处理是非常关键的环节。在填筑操作过程中，需使用分层堆填的方法，禁止进行抛填。在填筑过程中需充分考虑车辆运输能力，进而使用1米到1.5米的厚度，充分搅拌填料，将级配工作做好，进而提高加固效果。

4.4大块石高填方的地基强夯加固效果的评价

在强夯法操作中想要评价加固效果的情况，一般使用密实度检测以及地基土的载荷作用的情况。在密实度检测过程中需要检测压实度指标，针对软岩，必须检测是否存在架空结构。还需观察地基中的孔隙的状况。通过地基的载荷试验的方式确定变形模量以及承载力等指标的情况。另外，在评估加固效果时，还需要重视地基土与长期载荷过程中对地下水的渗透，风化，潜蚀变形等情况。

5   结语

在大块石高填方地基处理中应用强夯法，具有较好的效果。强夯法在施工过程中应用原理直观简单，应用施工设备比较简单，并且操作中更加节约材料，对填料的要求较低，因此，施工成本较低。在施工中还能够缩短工期。在实际施工操作中不会对周围环境造成较大的污染，施工的适用范围比较广。与其他方法相比，现场施工文明程度较高，应用劳动力的人数较少。能够在低饱和度粉土，碎石土，高填土，粘性土，砂土，工业废渣，杂填土，垃圾地基等中应用。

参考文献：

[1] 鲁丙奎,张伟. 强夯法在风化块石高填方地基处理中的应用[J]. 建筑工程技术与设计,2020(17):100-102.

[2] 杨海威,李双庆,翟文明,等. 开山石高回填地基重型强夯有效加固深度试验研究[J]. 居业,2019(10):59,61.

[3] 陈智贤. 强夯法加固在填方地基处理中的应用[J]. 西部探矿工程,2018,30(3):21-25,31.

[4] 张永初. 强夯法在厂房填土地基处理中运用研究[J]. 建材与装饰,2023,19(11):6-8.

[5] 韩亚雄. 强夯置换法在高填方地基施工中的应用[J]. 工程技术研究,2022,7(18):44-46.