公路軟土地基強(qiáng)夯置換施工技術(shù)分析

夏季

摘要：文章介紹了公路軟土路基強(qiáng)夯置換施工技術(shù)，并從設(shè)計和施工兩個方面對強(qiáng)夯置換施工技術(shù)進(jìn)行了研究，對其他軟土路基公路施工建設(shè)有著一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：公路建設(shè)；軟土路基；強(qiáng)夯置換；施工設(shè)計；施工參數(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2015）15-0109-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.057

強(qiáng)夯置換是從重錘夯實施工技術(shù)上發(fā)展出來的動力加固地基方法，該項技術(shù)通過吊升設(shè)備將重錘提升到一定高度之后使其自由落下，通過產(chǎn)生的沖擊能進(jìn)行軟土表面碎礫石墊層夯擊，將碎礫石墊層擠壓進(jìn)軟土層中實現(xiàn)置換，能夠提高一定范圍內(nèi)的地基承載能力，降低源頭地基的壓縮性，可以明顯改善地基受力性能，多年的工程建設(shè)實踐表明這種方法的適用性很強(qiáng)，尤其是對于軟土地基施工效果很好。

1 強(qiáng)夯置換施工設(shè)計

強(qiáng)夯置換施工中塊石中存在的孔隙是土體中孔隙水排出的理想通道，通過強(qiáng)夯置換施工，能夠進(jìn)一步縮短軟土排水固結(jié)的時間，在較短時間內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)地基土強(qiáng)度、土壓縮性與沙土抗液化條件的改善。

1.1 強(qiáng)夯方案適用性分析

強(qiáng)夯方法能夠用于碎石土、砂土、低飽和度粉土以及濕陷性黃土，對于飽和度極高的黏性土也能夠使用，但是在超孔隙水壓力影響下，處理效果不十分理想，特別是加固淤泥以及淤泥質(zhì)土效果不好，但是強(qiáng)夯置換方法則能夠有效提高飽和度很高的黏性土以及淤泥質(zhì)土的地基承載力。強(qiáng)夯置換在3～7m深軟土層上有一定經(jīng)濟(jì)性與可靠性，對比換填施工，需要適當(dāng)減少棄土占用耕地面積，同時有效節(jié)省了石料用量，對比其他軟土路基施工技術(shù)，施工成本更低，加固效果更加穩(wěn)定可靠，但是強(qiáng)夯施工

噪音與振動較大，在人口稠密的地區(qū)不適宜開展施工。

1.2 夯擊重量、夯點布置方案設(shè)計

通常強(qiáng)夯施工都依據(jù)法國梅納修正公式，結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況確定夯錘重量，布置夯點時，夯點間距過小，夯擊容易產(chǎn)生密實層，對夯實能量向深層的傳遞造成了很大困難，而且夯擊上部土體容易從側(cè)向已經(jīng)形成的夯坑中擠出，導(dǎo)致坑壁坍塌。而夯擊間距過大，會導(dǎo)致置換用量較小，無法獲得理想的加固效果，通常情況下設(shè)置夯點間距要超過或者等于兩倍夯錘直徑。夯點通常都采用正方形布置方案，采用跳點夯擊，實際上每遍夯點之間距離為兩倍間距，按照柱網(wǎng)布置夯擊點。

1.3 夯擊遍數(shù)、夯點擊數(shù)確定

為了盡快通過強(qiáng)夯消除超靜孔隙水壓力，獲得最佳強(qiáng)夯加固效果，強(qiáng)夯分四遍進(jìn)行，第一遍、第二遍均為主夯點，夯擊能量為3000kN·m，第三遍、第四遍夯滿，夯擊能量為第一遍第二遍的1/2即可。夯擊點數(shù)通過前后兩次夯擊沉降差來確定，同時控制單機(jī)沉降量在50～100mm之間。

2 強(qiáng)夯施工

公路軟土路基的強(qiáng)夯置換施工主要有施工準(zhǔn)備工作、夯區(qū)墊層整平、定位放線、根據(jù)設(shè)計方案確定施工參數(shù)、試夯、施工參數(shù)調(diào)整與大面積施工等環(huán)節(jié)。施工參數(shù)的確定不能僅依靠主觀與工程經(jīng)驗，需要根據(jù)試夯結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，選擇有代表性的地點進(jìn)行試夯，根據(jù)施工實際情況來對施工方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在此基礎(chǔ)上對施工方案的合理性進(jìn)行充分論證，及時進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，從而保證強(qiáng)夯質(zhì)量。

2.1 施工準(zhǔn)備

進(jìn)行施工現(xiàn)場的實際勘查，結(jié)合設(shè)計方案實際情況，確定需要夯實的位置，學(xué)習(xí)設(shè)計圖紙等技術(shù)文件，編制完善的施工方案，開展技術(shù)安全交底，清理地表土，保證其滿足透水性材料需求，并檢查施工機(jī)械、現(xiàn)場人員、施工材料的準(zhǔn)備情況。

2.2 夯區(qū)、墊層整平

按照施工設(shè)計方案要求的置換厚度，選擇適用的施工材料，主要有砂礫、碎石等透水性材料，鋪筑墊層，使用平地機(jī)或者推土機(jī)整平。

2.3 定位放線

施工現(xiàn)場使用全站儀放樣，標(biāo)準(zhǔn)中線邊線，選擇合適的夯點，主夯點橫縱向間距為6m，副夯點之間兩個主夯點之間各布置一個，使用白灰進(jìn)行標(biāo)注。

2.4 施工參數(shù)確定

根據(jù)上節(jié)計算公式確定夯擊能和錘重，同時選擇相應(yīng)的夯錘落距，開工之前進(jìn)行夯錘質(zhì)量與落距檢查，同時在鋼絲繩上做好落距標(biāo)志，控制夯錘落距偏差在30cm以內(nèi)。強(qiáng)夯置換布點形式要按照基礎(chǔ)形狀合理選擇，通常都為梅花形布置，第一遍夯擊點間距選擇夯錘直徑的2.5～3.5倍即可，第二遍夯點位于第一遍夯點的中間。

開工之后需要首先清理整平施工場地，標(biāo)出夯點位置之后進(jìn)行每個夯點的標(biāo)高測量，強(qiáng)夯整平結(jié)束之后爭取每一個夯點都能夠滿足設(shè)計標(biāo)高要求。

2.5 試夯

2.5.1 試夯。施工之前需要根據(jù)提出的強(qiáng)夯參數(shù)以及替代方案進(jìn)行試夯，按照設(shè)計單位初步確定參數(shù)，制定試驗方案，選擇施工場地有代表性的位置選擇試驗區(qū)進(jìn)行試夯。

2.5.2 施工參數(shù)的最終確定。通過試夯，驗證工藝加工方案的可行性，確定最佳夯擊能、夯擊數(shù)、夯坑間距、間隔周期、地面變形量和填料最優(yōu)級配等參數(shù)，指導(dǎo)進(jìn)行大規(guī)模施工。

2.5.3 強(qiáng)夯置換夯點夯擊次數(shù)需要通過現(xiàn)場測試確定，但是同時也要滿足平均夯沉量規(guī)范要求和地基承載力要求。

2.5.4 測試滿足要求之后提交強(qiáng)夯置換試驗報告，指導(dǎo)進(jìn)行大面積施工。

2.6 施工

圖1 強(qiáng)夯置換施工示意圖

按照試夯確定的施工參數(shù)進(jìn)行大面積施工，最后兩遍夯擊沉降量滿足設(shè)計要求為止。之后平整長期，對強(qiáng)夯點適當(dāng)填筑透水性材料，將整個段落慢夯一遍，進(jìn)行再次整平碾壓，該段落強(qiáng)夯置換施工結(jié)束。通常施工認(rèn)為，為了削弱強(qiáng)夯置換過程中土層出現(xiàn)覅安的擠壓和隆起，置換點應(yīng)該采用兩三遍交叉布置的方式，每遍都采用正方形或者排間交錯布置的方式，最后開始滿夯。滿夯能夠進(jìn)一步提高地基表層密實度，在經(jīng)過2～3次的置換施工之后，置換點最好采用梅花形布置，并根據(jù)要達(dá)到的承載力大小以及原狀土抗剪強(qiáng)度確定夯擊點間距，必要時可采取小間距。

3 結(jié)語

采用強(qiáng)夯置換的方式處理軟土路基能夠發(fā)揮置換加固、擠密和排水作用，有效克服了強(qiáng)夯加固飽和軟土路基的缺陷，施工方便，取材方便，施工速度很快，造價較低，能夠節(jié)省約30%以上的投資，有著十分明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，在公路軟土路基處理中有著較高的推廣價值。

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（責(zé)任編輯：陳 倩）endprint