高地下水位:强夯施工的关键制约因素与应对策略
在岩土工程领域,地下水位较高的工况对强夯施工存在多维度的不利影响,严重制约施工质量与工程安全。
强夯施工基于动力固结理论,通过重锤从高处自由落下产生的巨大冲击能,使土体颗粒发生瞬间位移并重新排列,进而提高土体密实度,增强地基承载力。然而,当地下水位较高时,土体处于饱水状态。强夯过程中,冲击能量致使土体孔隙水压力急剧升高,由于排水路径不畅,超静孔隙水压力无法及时消散。这种情况下,土体极易形成具有触变性的 “橡皮土”,其抗剪强度显著降低,无法实现有效压密,使得地基加固效果严重衰减,难以满足设计要求的承载力指标。
高地下水位还会导致土体有效应力降低。强夯能量在传播过程中,因过多水分的阻隔和吸收作用而大量耗散,致使加固深度和加固影响范围难以达到设计预期,无法对深层土体进行充分加固,为后续工程的长期稳定性埋下安全隐患。
再者,高水位施工环境对强夯设备的正常运行构成挑战。设备在含水量过高的地面作业时,由于地基承载力不足,极易发生下陷、倾斜等情况,不仅降低施工效率,还可能引发设备倾覆等严重安全事故,危及施工人员生命安全。因此,在地下水位较高的场地开展强夯施工前,务必采取诸如井点降水、管井降水等有效降水措施,将地下水位降至合理区间,为强夯施工营造适宜的作业条件 。
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