在進(jìn)行水庫壩基的建設(shè)過程中，通過采用強(qiáng)夯法來完成地基的加固工作，耗費(fèi)的材料比較少，使用的機(jī)械設(shè)備較為簡單，并且加固效果良好，具有較高的施工效率，目前該方法已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于實(shí)際的施工中?；诖耍疚闹饕Y(jié)合實(shí)例對(duì)水庫壩基工程中強(qiáng)夯法的施工措施進(jìn)行了探討。

目前針對(duì)各類型的松軟地基都開始普遍應(yīng)用強(qiáng)夯法來有效去除黃土濕陷性等問題。在進(jìn)行強(qiáng)夯施工的過程中，需要對(duì)錘重、錘高、夯擊的具體次數(shù)等參數(shù)進(jìn)行合理控制，以此來提高強(qiáng)夯質(zhì)量。

1實(shí)例概況

某水庫的規(guī)模屬于中型水庫，總體空容量達(dá)到了2860萬m2，壩體屬于粘土均質(zhì)壩，最大壩高可以達(dá)到43.4m，壩頂長度大約為620m；在處理壩基的時(shí)候采用強(qiáng)夯法，加固范圍是從樁號(hào)0-008開始一直到0+430，加固總面積大約為5.5萬m2。壩基工程的地質(zhì)情況分別為：在樁號(hào)0-008～0+217之間表層土土質(zhì)是apIQ2-2重粉質(zhì)壤土，并且濕陷性深度大約在0～3.5m之間；樁號(hào)0-008～0+217之間表層土土質(zhì)是apIQ3-2重粉質(zhì)壤上，并且濕陷性深度大約在0～6m之間。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中要求對(duì)全部壩基進(jìn)行強(qiáng)夯處理，并且經(jīng)過處理后地基在8米的范圍內(nèi)濕陷性a不能超過0.015，土體干密度d不能低于1.6g/cm3，采用強(qiáng)夯法的根本目的是提高水庫在蓄水之后壩基具有的承載能力。

2壩基強(qiáng)夯法的施工措施

2.1強(qiáng)夯方案

由于大壩自然建基面具有較大的破碎性，在建立的過程中無法確保具有較好規(guī)則性，而且在壩基區(qū)域里的黃土層大多都是III～I(xiàn)V級(jí)具有嚴(yán)重濕陷性的黃土，地質(zhì)條件較差，需要采取相應(yīng)的措施對(duì)濕陷性黃土進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑旌驼{(diào)整，這會(huì)直接決定大壩工程的施工質(zhì)量以及后期的使用安全性。在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的過程中需要進(jìn)行現(xiàn)場強(qiáng)夯試驗(yàn)，要求夯擊應(yīng)該高于4000 kN·m，并且優(yōu)先使用夯擊能較高的器具。在進(jìn)行基礎(chǔ)強(qiáng)夯處理施工的過程中需要遵循隔行跳打的原則，并且間隔距離控制在4.0m，夯點(diǎn)的布置應(yīng)該呈等邊三角形狀，如果土的天然含水率只在8%-10%之間，需要適當(dāng)泡水提高濕度，并要求主夯兩遍，主夯時(shí)間隔時(shí)間要求保持3周，在第三遍夯實(shí)的時(shí)候應(yīng)該利用1 000 kN·m進(jìn)行滿夯，在完成壩基最低位置處的夯實(shí)操作后要求干密度能夠達(dá)到1.7 kg/cm3以上。

2.2強(qiáng)夯試驗(yàn)

為了提高強(qiáng)夯施工的質(zhì)量水平，在正式強(qiáng)夯之前應(yīng)該在壩基現(xiàn)場做相應(yīng)的強(qiáng)夯試驗(yàn)，并且在試驗(yàn)夯實(shí)之前通過采用鉆機(jī)再次勘察強(qiáng)夯范圍里濕陷性黃土的具體分布情況、土體的厚度以及土質(zhì)情況等，確保下一步強(qiáng)夯施工時(shí)能夠獲得充足的資料。試驗(yàn)場地可以選擇在壩基的上游位置，試驗(yàn)范圍控制在30 m×30 m以內(nèi)，場地高程保持在1575～1578 m之間。

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定需要對(duì)強(qiáng)夯過程中用到的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行合理的編制，并且在現(xiàn)場試驗(yàn)夯實(shí)范圍內(nèi)按照正三角形來選擇夯點(diǎn)，要求將夯點(diǎn)的間隔距離保持在4M，現(xiàn)場需要對(duì)設(shè)備為2臺(tái)40 t履帶式起重機(jī)并設(shè)置輔助門架，夯錘直徑2.2 m，夯錘質(zhì)量23.0 t，提升18 m，即可達(dá)到4 000 kN·m的夯擊能。第1遍夯擊為主夯，夯擊能達(dá)4 000 kN·m，每個(gè)夯點(diǎn)的夯實(shí)能平均達(dá)到10～12擊，在最后的2擊沉降量低于5 cm作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。在第1遍夯擊完成后的1周后再進(jìn)行第2遍夯擊，第2遍夯擊同為主夯，夯擊能在4 000 kN·m，夯點(diǎn)需設(shè)置于第1遍夯點(diǎn)之間，現(xiàn)場的控制與第1遍夯擊相同，在第2遍夯擊結(jié)束后，隔2周后實(shí)施第3遍低能滿夯，夯擊能達(dá)1000 kN·m，滿夯試驗(yàn)重錘低落夯擊，錘印搭接。滿夯達(dá)2周后，在現(xiàn)場雖已劃定檢測位置，采用人工開挖的方式探坑至基巖，利用分層取樣的方式對(duì)夯后土體干密度進(jìn)行測量，夯后壩基8 m深處土體干密度均在1.70 kg/cm3以上，把原狀樣帶放到試驗(yàn)室當(dāng)中進(jìn)行詳細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)夯實(shí)完成之后土體具有的濕陷性已經(jīng)全部去除，要求試驗(yàn)檢查要細(xì)致深刻，設(shè)計(jì)的時(shí)候確保各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的設(shè)定科學(xué)合理，只有這樣才可以確保夯實(shí)施工的效果能夠充分發(fā)揮出來，最后需要在施工現(xiàn)場按照實(shí)際夯實(shí)情況來確定各項(xiàng)施工參數(shù)并完成大面積范圍內(nèi)的強(qiáng)夯處理。

2.3強(qiáng)夯法施工

(1)強(qiáng)夯施工之前的布置情況：由于水庫壩基面的地形相對(duì)來說較為破碎，而且在強(qiáng)夯的過程中還需要同時(shí)開挖主截水槽以及1#～8#溝壑，會(huì)對(duì)整個(gè)壩基進(jìn)行進(jìn)一步的切割，導(dǎo)致整體壩基更加破碎，各個(gè)施工區(qū)域無法連接在一起。根據(jù)實(shí)際情況，在設(shè)計(jì)的過程中可以將整個(gè)壩基劃分為7個(gè)強(qiáng)夯施工區(qū)域，分別標(biāo)號(hào)A-G。為了確保各個(gè)施工階段可以有序展開，應(yīng)該按照“從低到高，夯實(shí)之后立即填埋”的原則設(shè)定施工計(jì)劃。水庫壩基呈現(xiàn)東高西低的狀態(tài)，因此可以根據(jù)壩基的實(shí)際高程劃分為西側(cè)、中部以及東側(cè)壩基，其壩肩周圍分別為1570m、1580m、1590m，針對(duì)地勢相對(duì)較低的西側(cè)壩基，可以優(yōu)先展開壩體的填筑工作，之后在按照順序完成中部壩基和東側(cè)壩基的填筑和強(qiáng)夯。(2)施工準(zhǔn)備工作：根據(jù)強(qiáng)夯試驗(yàn)情況確定強(qiáng)夯施工過程中使用的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，合理控制施工工序，確保施工質(zhì)量，并采取一定的安全措施保證施工順利進(jìn)行。在進(jìn)行強(qiáng)夯施工的時(shí)候需要配備兩臺(tái)重量為40T的履帶式起重機(jī)，并且裝置自動(dòng)脫鉤，為了防止落錘的時(shí)候機(jī)架出現(xiàn)傾覆現(xiàn)象，在臂桿端安置輔助門架。合理設(shè)置強(qiáng)夯施工，可以采用分區(qū)域的形式進(jìn)行分別夯實(shí)。在強(qiáng)夯之前應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙完成施工范圍的測放工作，按照正三角形來選擇夯點(diǎn)，要求夯點(diǎn)的間隔距離保持在4m。（3）施工過程中采取的具體措施。起重機(jī)到達(dá)指定施工位置之后開始第一遍的主夯操作，將夯錘提高到18m的高度，利用自動(dòng)脫鉤裝置進(jìn)行逐點(diǎn)夯擊，并安排專門人員監(jiān)督夯實(shí)施工，測量每次沉陷量，計(jì)算出各個(gè)區(qū)域的最終沉降量。如果強(qiáng)夯過程中出現(xiàn)異常現(xiàn)象，需要做好詳細(xì)記錄并及時(shí)處理，例如壩基局部位置出現(xiàn)的孔洞等會(huì)導(dǎo)致夯錘偏離實(shí)際位置，針對(duì)這種情況就應(yīng)該及時(shí)組織現(xiàn)場施工人員采取有效措施認(rèn)真處理。

3效果試驗(yàn)

3.1密度

在完成夯實(shí)的兩個(gè)月之后，需要由監(jiān)理單位組織建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位以及施工單位檢測強(qiáng)夯施工的質(zhì)量，在施工現(xiàn)場選擇一處探坑并開挖到基巖位置，分層選取夯實(shí)后的土樣，測定土樣的實(shí)際干密度，夯實(shí)前、夯實(shí)后以及兩個(gè)月后的天然干密度和深度關(guān)系之間的曲線情況如下圖1所示。從圖中我們可以看出，夯實(shí)之后密度有所提高，不過隨著深度的不斷加大，密度的增大幅度會(huì)隨之降低。

3.2 壓縮性

地基本身的壓縮性會(huì)對(duì)不均勻沉陷產(chǎn)生直接的影響，建筑物的穩(wěn)定性也會(huì)隨之受到一定程度的影響。在夯實(shí)前、夯實(shí)后以及完成夯實(shí)兩個(gè)月之后進(jìn)行壓縮性的檢驗(yàn)，要求在試驗(yàn)點(diǎn)選取原狀樣來完成試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下圖2所示。從圖中我們可以看出，采用強(qiáng)夯法能夠明顯改善地基本身具有的壓縮性，對(duì)樣品進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高中壓縮性都已經(jīng)明顯降低為中低壓縮性，并且曲線主要由強(qiáng)夯之前呈現(xiàn)的鋸齒狀轉(zhuǎn)化為兩個(gè)月后的相對(duì)平直狀，這就說明不同性質(zhì)的土已經(jīng)得到了充分的壓實(shí)。

3.3 抗剪強(qiáng)度

在對(duì)抗剪強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)的時(shí)候可以利用原狀樣直接剪切試驗(yàn)指標(biāo)來完成具體的分析和研究，但是由于對(duì)土凝聚力產(chǎn)生影響的因素比較多，本文只將內(nèi)摩擦角作為主要研究對(duì)象，而內(nèi)摩擦角與深度關(guān)系曲線之間的關(guān)系如下圖3所示。從圖中我們可以看出，在完成強(qiáng)夯后以及經(jīng)過兩個(gè)月之后的內(nèi)摩擦角均有一定的提高，并且提高了大約1.0°～5.0°，不過有一個(gè)位置上的內(nèi)摩擦角出現(xiàn)明顯的降低現(xiàn)象，主要由于這一位置上的粘土夾層相對(duì)較薄，如果針對(duì)性質(zhì)一致的土，內(nèi)摩擦角是不會(huì)出現(xiàn)大幅變化的，而且通過強(qiáng)夯可以將內(nèi)摩擦角適當(dāng)提高2°~3°，由此我們可以看出，強(qiáng)夯能夠有效的提高地基本身具有的抗剪強(qiáng)度。

4 結(jié)語

總而言之，通過采用強(qiáng)夯法來有效加固處理水庫壩基表面的松散層獲得了良好的施工效果，提高了地基具有的密實(shí)度，增強(qiáng)了地基的承載力，并且有效降低了地基原本的壓縮性，對(duì)于工程存在的各種地質(zhì)問題的處理效果良好。

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