一、强夯置换法的技术原理
相对来说，强夯置换法的应用较为广泛，表现出了很强的适用性，随着强夯置换法在地基处理工程中的大范围影响，其技术水平有了很大的提升，与其他地基处理技术相比，拥有更为成熟的施工工艺和作业手段。实际应用强夯置换法进行地基处理时，是将具有一定重量的吊锤吊升至一定的高度之后，使其依靠自身重力做自由落体的运动，此时的地基面就会在受到重锤坠落的冲击力影响产生柱坑，进而达到夯实地基的效果。之后在夯实的柱坑内添加碎石，再次进行夯实操作，使其在地基内部形成一个强度较大的碎石柱，借助碎石柱可以使地基结构的承载能力得到进一步提升，另外还可以对周边的土体形成挤密影响，从根本上提升地基结构的稳固性。在具体施工时，可以根据施工区域的土质情况和地基的受力特点，确定碎石桩的设置数量。
二、强夯置换法在具体工程中的应用
1、工程概况
本次研究的工程为校区工程，楼高7层，占地面积15000m2，为了保证地基处理的质量，在施工前期对施工区域进行了实际勘察。结果显示，该区域以粉质粘土为主，同时地下水位较高，这就为地基施工带来了较大的难度。为确保整体施工质量，经过综合分析之后，确认为选用强夯置换法对地基结构进行加固处理。这主要是由于强夯置换法的施工成本相对较低，既可保障地基加固效果，又可保障建筑施工的经济效益。强夯能量级为3500kN·m。本次强夯区设计目标加固深度约为7m，地基承载力特征值不小于200kPａ，夯点间距是按夯锤底面直径为2.5m设计的，锤重不小于20t。本设计夯点布置为等腰三角形布点，采用隔行隔点夯。待第一遍强夯点达到设计要求后，采用推土机进行场地回填整平，然后强夯机再倒至已回填区域进行第二遍点强夯，直至达到设计要求。最后一遍满夯，能量级1200kN·m，每点3击，纵横夯印搭接1／3锤底面直径。如此进行流水作业，至设计底标高。
2、强夯施工顺序
打井降水-平整场地-测量放线-夯机就位-测量起吊高度-夯锤自由落体-测量夯坑高程-装载机填料-往复夯击，根据夯机次数及下沉量，完成一个夯点的夯击-跳打夯击，重复上述施工夯击-挖土取平场地标高-低能量满夯，将场地表面土体夯实。
3、打井降水
进行地基处理的过程中，考虑到本次工程地下水位较高的特征，会对强夯置换施工造成较大影响，为此，在进行具体夯实作业之前，我们需要采取在周边打井的方式，降低地下水平，从而减少地下水对夯实作业的影响作用。鉴于强夯的过程中，会对周边土体形成挤密影响，为此，进行打井位置确认时，要将其控制在距离夯实作业区域的5m以外，同时采用厚度较大的管井。
4、场地整平
利用夯实设备进行夯实作业之前，还需要考虑到对柱坑垂直度的有效控制。对于柱坑垂直度的控制需要从两个方面着手：一方面是要对施工场地进行有效平整，确保夯锤下落的垂直度；另一方是对夯锤吊装位置的有效控制，要确保吊装点为夯锤的中心点位置，确保其垂直下落。场地平整时，要借助大型的推土机设备。
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5、测量放线
场地平整过后，要对夯实点进行准确定位，一般是根据具体施工需求，采取测量放线的方式进行夯实点定位。与此同时，对地基区域的标高进行测量，为后续的夯实作业提供参考依据。
6、强夯置换技术的实施
由于工期紧张，本工程强夯分北部、中部、南部三个区域分段同时进行，共设置3台夯机。强夯时从中央向四周进行，隔点跳打。
（1）根据需要的能量级确定落距，并在龙门架上做出标志；
（2）在强夯过程中要随时检查夯锤排气孔情况，发现气孔堵塞要及时清理；
（3）在强夯过程中，若出现偏心的情况，要及时进行调整，当夯坑过深而发生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶平；
（4）强夯停打标准为：最后两击的平均沉降量，当单击夯击能不大于4000kＮ时沉降量不大于50mm，若最后一击打完尚不满足50mm夯沉量，则现场增加击数，直至满足要求。控制夯坑周围土体的沉降量；
（5）冬季强夯时要清除冻土层，并在强夯完毕后进行覆盖；
（6）认真做好相关记录；
（7）为了减小对周围建筑物的影响，在强夯区域四周设减震沟，根据现场实际情况，强夯区域边线，西面距铁路仅3m左右，东侧距综合管网2.5m，北侧已到现有道路，为防止强夯施工对东侧管道造成影响，在东侧设置了1.5m宽，深度4m的减震沟。
三、强夯置换施工的加固效果分析
1、承载力方面
地基加固完成之后，相关的质量检测人员对强夯点进行的实际检验，在采取静压实现对其承力性能进行测试之后，其承载力为fpk＝220kPａ。事实证明，采用强夯置换法进行地基加固之后，其承载能力得到明显提升，可以满足建筑工程对地基强度的需求。
2、沉降观测
在所有建（构）筑物施工完毕后，运行过程中进行了沉降观测，经实测，沉淀池沉降最小为10mm，最大为20mm，远远小于规范要求的允许沉降量。
四、强夯置换法的施工注意事项
强夯置换法的应有可以使地基结构中的土层结构稳固性得到有效提升，在具体施工时，要综合分析地基的土质条件，并且根据建筑施工对地基承力性能和沉降性能的要求，适当调整碎石桩的数量和距离，同时夯实锤的重量和吊升高度也是需要确认的数据。具体工程中，应在确保地基结构施工安全的基础上，加强夯实力度，通过多次夯实操作，达到具体工程要求之后，才能进行后续的施工。
结语：强夯置换法综合了桩基和复合地基的优点，在满足设计要求承载力的同时，大大加快了地基处理速度，且施工设备、工艺简单，适用范围广泛，而且具有效果显著、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。目前已被广泛应用于工业民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路铁路路基、飞机跑道等地基处理工程中。
参考文献：
[1]闫建光.谈强夯置换法在软土地基处理中的应用[J].山西建筑,2017,43(16):86-87.
[2]沈建飞.试论建筑工程回填土软土地基处理中强夯置换法的应用[J].中国科技纵横,2010(9):166-167.
论文作者:李莜雪
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/22
标签：地基论文; 夯实论文; 作业论文; 场地论文; 工程论文; 区域论文; 碎石论文; 《中国西部科技》2019年第4期论文;