濱海公路部份路基軟基處理放棄強夯法的原因

韋仁過，趙 翔

廣西濱海公路投資有限公司，廣西欽州 535000

1 廣西濱海公路工程概況

根據廣西壯族自治區人民政府《關于廣西濱海公路實施方案修編的批復》（桂政函[2010]224號），廣西濱海公路主線全長314.2公里，主線起于東興市羅浮江口東岸的楊屋附近，終于北海的營盤鎮，是北部灣公路網和交通網的東西走向的重要通道，是廣西沿海防城港、欽州、北海三市之間區域聯系的交通紐帶，是構建北部灣港口布局體系，實現各港區和各重點產業園區相互聯系的便捷通道，促進沿海旅游服務等相關產業開發，提升廣西交通形象和水平，推進廣西社會經濟發展具有非常重大的意義。

沿途泥潭沼澤、魚蝦池塘，比比皆是。因此，濱海公路工程最大特征是軟弱地基治理問題，它既影響項目的總投資，又決定著工程總體質量，還左右著工程的整體進度。對此，廣西濱海公路投資有限公司多次召開專家咨詢征求意見，組織專家會審，得出了經濟合理、有利于施工的建議：優化設計的軟土地基路段，根據不同的地質情況，分別采用塑料排水板、土工格柵、水泥攪拌樁等技術措施處理方案，放棄了常用的強夯法處理方案，原因根據濱海路的具體情況綜合考慮。

強夯法雖然在實踐中已被證實是一種較好的土耳其處理方法，但是到目前為止，還沒有一套成熟和完整的理論和設計計算方法。

2 加固機理

根據強夯法適用的不同地層、能量大小及施工方法，主要有三種不同的加固機理：動力密實機理、動力固結機理和動力置換機理。采用強夯法加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動力密實機理，即用動力沖擊型荷載使土中的孔隙體積減少，土體變得密實，從而提高地基土的強度。動力固結和動力置換均為加固飽和軟粘土地基的作用機理。強夯置換法即強夯將碎石整體擠入淤泥整式置換或間隔夯入淤泥成樁式碎石墩，這是新近總結的一種機理。

在強夯過程中，地基強度的變化和增加可分為四個階段：第一階段是夯擊能的轉換，使土體中氣體排出，孔隙水壓力上升并隨著強制壓縮或被振密；第二階段是土體產生液化或結構產生破壞，表現為土體強度降低和抗剪強度發展，土體強度增加排水固結壓密；第三階段為滲透性能改變，土體裂縫發展，土體強度增加排水固結壓密；第四階段，觸變恢復并伴隨固結壓密，包括部分自由水變成薄膜水，土體強度繼續提高。

3 適用范圍及加固效果

據有關規范及工程經驗，強夯法主要適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土和粘性土地、潤濕性黃土、雜填土和素填土等地基處理。對飽和度較高的粘性土，一般而言處理效果不顯著，尤其對加固淤泥質粘土地基，處理效果更差。強夯置換（或動力置換、強夯擠淤）是對高飽和度的粉土和粘性土地基，采用在夯坑內回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料，強行入并排開軟土，最終形成砂石樁與軟土的復合地基，主要適用于地基上對變形控制要求不嚴格的工程。

強夯加固影響深度與錘重和落距大小緊密相關，一般為4m～10m，粗顆粒土的影響深度稍深一些。

強夯法（包括強夯置換法）加固效果主要取決于幾個因素：1）土的類別，特別是土的級配和細顆粒的含量；2）土的飽和度和地下水位；3）初始相對密度；4）現場原始應力；5）天然土的結構（包括沉積年代和膠結情況）。

4 施工工藝

強夯法施工工藝主要是確定合適的錘重、落距、夯點間距、夯擊順序、夯擊遍數、間歇時間等，一般通過試夯確定。強夯法施工流程如下圖。

5 強夯法優缺點分析

優點主要有：1）強夯法具有施工程序及裝備簡單、適用面廣、節省材料等，易于掌握、快速、經濟、效果顯著等優點；2）單從經濟效果比較，強夯法處理地基費用比樁基便宜2倍～4倍；3）具有綜合性。強夯能消除地基土體沉降，其值可以控制在幾厘米甚至幾毫米內，地基強度顯著提高0.5倍～3倍，高的可達4倍，地基孔隙比較低，壓縮模量能提高1倍～6倍，能消除震動液化；4）節省原材料：強夯除了有些設計需要墊一些骨料墊層外，基本上不需要其他輔助材料，節省大量鋼筋、水泥等材料用量。

缺點主要為：1）強夯法適用的局限性，對于地基土類及地下水要求較高；2）設備移動不方便，特別是帶門架的起重設備搬遷、就位需要花費較多時間；3）試驗檢測時間長，開工前的試驗段試夯工作一般需要2個月。有的達4個月方能確定參數指導大面積施工，施工結束后要等孔隙水壓力全部消散，方能檢測對地基進行評定是否符合設計要求；4）檢測程序復雜，夯前、夯后均要進行，特別是標準貫入，靜力觸探試驗。費用較高。

6 結論

綜合上述，結合本項目軟土公布的特點，可以得出：

1）本項目軟土路段的特點為：表層為軟塑狀淤泥質粘土、飽和粘土、松散狀砂土，厚1m～3m，其下為中密-密實狀砂土，地下水位較高。即存在軟土分布在淺層、厚度不大，地下水位較高的特點，理論上不宜采用強夯法，加固效果應不理想；

2）項目軟土路段基本為農田、或蝦魚塘，強夯或強夯置換法施工均會將軟土往路基兩邊排出，排出的軟土勢必拱起路基兩邊農田、或蝦魚塘，造成的影響范圍不可控制與估量，從而影響周邊居民的正常生產。

因此，強夯法在本項目部份路段不適用，因此建議本項目在這些路段軟土地基處理采用換填法、加筋法、塑料排水板、土工格柵、水泥攪拌樁等技術措施處理方案。

[1]康彥民.濱海地區高速公路修筑技術研究.北京：人民交通出版社，2010，9.

[2]徐至鈞.軟土地基和預壓法地基處理.北京：機械工業出版社，2005.