淺談公路工程施工中強夯法軟基處理技術措施

摘 要：強夯法已廣泛用于加固礫石，治理砂土、低飽和度的粉土、黏、陛土、雜填土、素填土、濕陷性黃土等各類地基。與其他治理軟基方法相比，強夯法施工設備、施工工藝和操作都比較簡單，適用土質范圍廣，加固效果顯著，可取得較高的承載力。

關鍵詞：公路工程 地基處治 強夯法 施工技術 措施

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)12(c)-0000-00

強夯法又稱為動力固結法。它是將重錘從自一定高度下落，對軟土地層施加強大的夯擊能，于是在軟土地層中形成沖擊波和動應力，使地基壓密和振密，以達到加固地基的目的。據有關資料顯示，一般的地基強度可提高2~5倍；變形沉降量小，壓縮性可降低2～10倍；加固影響深度可達6～10m；土粒結合緊密，有較高的結構強度；工效高，施工速度快，與換土回填法和樁基相比縮短工期一半；節省加固原材料，施工費用低。不僅陸地上，而且也可在水下夯實。其缺點：施工噪聲和振動較大，不宜在人口密集的城市內使用。

1 強夯法加固地基的基本原理

強夯法是使用吊升設備，將質量8～40t重錘，反復起吊至10～40m高后，讓其自由落下，在要加固的地面產生巨大沖擊能量和振動能量，沖擊能一般為1100~4000kJ，最大可達8000kJ。在如此大的沖擊能量作用下，突然給地基以沖擊和振動。

（1）強夯沖擊能量傳遞 強夯法處理地基原理是，利用夯錘自由落下產生的沖擊波，使地基土達到密實。這種沖擊波在土中是以波的形式向地下傳播。這種振動波分為體波和面波兩大類。（2）強夯加固理論強夯加固地基機理比較復雜，這是因為土體復雜所致。一是就土體本身來說，土的類型眾多，包括飽和土、非飽和土、砂性土、黏性土；二是構成土的結構影響因素也眾多，例如土的顆粒大小、形狀、級配、絮狀結構、聚粒結構、構造、密實度、抗剪強度、滲透性、壓縮性、強度等，這些都會影響到土體加固效果。（3）飽和土加固機理強夯加固的土，屬于三相土體，即為非飽和土而言。然而，飽和土屬于二相土，土體由固體顆粒和液體通常為孔隙水組成。飽和土體在沖擊荷載作用下，水不能及時排出，故土體積不變而只發生側向變形，因此，采取夯擊飽和土時，造成夯坑側面隆起，重夯時形成“橡皮土”。

2 強夯施工技術要求

（1）鋪設墊層 夯擊前應在天然地基表面上，鋪設上一層粗顆粒墊層，它既起置換作用，又有排水功能墊層一般宜選用粗粒料，其厚度可根據擬想擠入層厚度而定，細黏性土一般為厚度0.5～2m．可以一次鋪筑，也可以分次鋪筑。為保證夯擊效果，遇陰雨天或強夯施工中出現夯坑積水，必須及時排水。（2）夯擊能調整技術 每擊夯擊能的大小，可通過落錘高度九調節。夯擊時應先輕夯后重夯。在此所說的輕與重夯，是指單擊夯擊功的大小，換句話說，就是調整落距九大小問題；每擊夯擊引起的坑深不宜過大，坑邊不能隆起。調節方法仍然是通過落錘高度來調節。（3）夯擊間歇時間 每遍夯擊后，應有一段間歇期，使土壤孔隙超水壓力在排水暢通條件下恢復正常。土壤結構中的微細裂縫得以彌合。最后一遍夯擊，主要解決上部松散問題，對地基承載力要求不高，可采用夯擊能量為1000kN．m的平夯，每遍夯兩擊，間隔搭接長度為1/3D。平夯（滿夯）采用一遍過的施工工藝，加快固結。最后用推土機填平夯坑，再用振動式壓路機對表面進行碾壓處理。

3 強夯施工管理

（1）施工安全管理 制訂嚴格安全管理措施，在強夯區四周，要設置醒目的危險警告標志，采取絕對安全管理措施，嚴格禁止行人和非施工車輛進入夯區，以確保操作員、過往行人和車輛的安全；對夯擊范圍內的地下構造物和各類管線，采取必要的保護措施，以免受到損壞。遇到不需拆遷的高壓電線時，施工人員必須安排集中施工方案，以便及時向供電部門申請臨時停電；強夯施工設備，宜采用帶有自動脫鉤裝置的履帶式起重機。為保證施工安全，在臂桿端部設置輔助門架，或采用其他安全措施，防止落錘時機架傾覆。

（2）施工技術管理按設計圖要求，編制夯點編號圖，編號圖要清晰、規范、科學；鋪設墊層之前，要對原地面進行清表并整平，按每20m -個斷面，每個斷面5個規定測點，測量清表后的高程；用水準儀測量墊層鋪設前、后的對應測點高程，初步確定墊層厚度，每20m -個斷面，每個斷面5個規定測點，再按每斷面挖1處探坑，進一步確定墊層厚度，所挖控坑必須在測點位置上；墊層寬度按每20m 一處用鋼尺丈量；每遍夯間隙時間，滿足設計要求，同時根據現場情況可作必要的調整；施工人員要認真做好強夯施工記錄，記錄要求清楚、真實；施工人員必須注意觀察已處理路段，發現異常及時報告駐地監理和有關部門；夯區內的構造物，必須在強夯作業完成后，才能進行構造物的下部施工。

4 工程實例

某施工路段系稻田地帶，為提高地基承載能力，為此，采取強夯進行加固。施工前先在未清淤的地表上，直接鋪筑一層大塊碎石層，厚約0.4~0. 65m，并進行了碾壓。試夯時，采取滿夯(1000N．m)和大能量一次點夯( 000N．m)的兩種方式。滿夯每點兩擊，點擊和點擊之間，壓夯面積大于25%。點夯的夯點，按正方形布點，點夯間距4.0m，一遍點夯，夯后推土機整平，不進行滿夯。根據記錄各點夯的總夯沉量，計算平均下沉量。強夯作業步驟如下：（1）清理表土并平整施工場地，修整施工便道，標出夯點的位置，并測量場地高程。（2）起重機就位，使夯錘對準夯點位置，測量夯前錘頂高度及控制揚程，將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂定點位置的高度，進行安全檢查。重復步驟5.2，按設計規定的夯實次數及控制標準，完成一個夯點夯擊，用推土機整平，用l 000kN．m級能錘滿夯一遍，并測量高程。（3）施工單位派人察看，監理派人旁站，強夯機手做好記錄。在縱向每打完10m左右，旁站監理應該用水準儀檢查一次錘擊的深度，與記錄是否相符，并根據每次錘擊的變化，了解填土密度及地基強度認真做好強夯記錄。

5 強夯施工質量檢驗與評定

（1）施工質量檢驗基本要求 碎石墊層的碎石規格和質量，必須符合設計要求。強夯施工必須按夯擊點確定的技術參數進行。以各個夯擊點的夯擊數作為施工控制數值。施工結束后，隔一定時間對地基加固質量進行檢查：碎石、砂土地基，間隔時間可為1～2周；對低飽和土的粉土和黏性土地基為3～4周。（2）夯擊質量室內試驗 通過室內試驗，比較夯前后土的物理力學性質指標，以此作為判定強夯加固效果。比較的項目有抗剪強度指標壓縮模量、壓縮系數、孔隙比、容重、含水率等。（3）夯擊質量原位測試 通過原位檢測判斷加固效果，測試項目：十字板試驗、標準貫人試驗、靜力觸探試驗、旁壓儀試驗、荷載試驗、波速試驗。表面波譜分析法。（4）填寫強夯分項質量評定表 按照公路工程質量檢驗評定標準(JTG F80/1-2004)規定的分項工程質量評定標準，評定強夯施工質量。

6 結語

強夯地基施工應注重理論與實踐經驗相結合，某地的成功經驗不等于用在其它地區也能成功，一定要結合基地情況認真進行理論分析，提出科學的設計方案。強夯地基施工強調過程控制，強調用經驗來指導施工，切忌忽視過程技術數據，只看最終檢測結果的情況發生。加強強夯施工完成后的監測，對工程施工全過程一定要定期監測沉降，做好監測記錄。

參考文獻

[1] 劉肖龍.強夯法施工技術[J].瀘天化科技，2011(2).