強夯法在公路軟基路堤工程中的應用探討

黃秋楊

【摘 要】在軟土路基上修建公路，尤其高等級公路，其使用性能直接受到軟土路基的影響，因此掌握影響軟土路基變形規律和沉降因素，找到合適的處理方法，成為公路工程建設中亟待解決的問題。論文主要結合某高速公路軟基路堤工程的應用，對強夯法在軟基路堤處理中的應用做了探討和闡述。

【關鍵詞】強夯法；公路軟基；公路工程

1 工程背景

軟基路堤處理的方式多中多樣，各有優缺點，公路對路基沉降的要求很高，路基失穩或過量沉降等現象經常發生，因此在工程施工過程中，應根據實際的工程需要選擇合適的處理方法。軟基路堤變形規律及處理方法一直是公路建設關注的課題，論文以南方某高速公路施工標段為依托，開展了軟基路堤處理方法的研究，主要研究公路軟基強夯處理工程，重點介紹強夯法的工藝、施工方法及施工控制等。

2 強夯法在公路軟基路堤工程中的應用

2.1 施工準備

（1）平整場地

在施工機具進入場地之前，首先用推土機平整場地，以便于強夯施工，并根據試驗場地的夯沉情況估算強夯后地面沉降值，依此確定地面高程。施工前應查清場地內的地下管線和地下構筑物的位置及標高，并采取必要措施，防止受到施工損害。

（2）鋪碎石

在地表有飽和細顆粒土和地下水位較高時，在亞粘土表面鋪設2m厚碎石層，不僅可作為承受強夯機械的持力層，還可減少沖擊波造成的上部土層的松動，還助于加速強夯產牛的超靜水壓力的消散。

（3）夯實點定位

強夯前，應采用小木樁或用石灰標出第一遍夯擊點的位置，其偏差個大于5cm，并測量地面高程。

（4）單點試夯

單點試夯試驗采用3000KN·m的單擊夯擊能，選用圓臺形鑄鐵夯錘，錘重20t，錘底直徑2.3m，錘底靜壓力40kPa，夯錘落距15m，試驗點間距15m。

單點夯應布置測試地表位移（包括豎向、水平位移），記錄每次夯沉量，測定夯坑深度。通過測試地表位移（豎直、水平位移），記錄每擊夯沉量，得出單點夯擊次數與夯坑下沉量及夯坑周圍地表變形之間的關系，畫出夯擊次數和夯沉量之間的關系曲線，由此確定最佳夯擊次數。以夯坑的豎向壓縮量最大，而夯坑周圍隆起量最小為原則。同時兩遍夯擊之間應有一定的時間間隔，以利于土中超靜孔隙水壓力的消散，因此在試夯前埋設孔隙水壓力傳感器，通過試夯確定超靜孔隙水壓力的消散時間，來確定兩遍夯擊之間的間隔時間。

（5）試驗區試夯

在高填方基底范圍內選擇25×25m，面積為625m2的范圍進行試夯。先初步采用夯擊能3000KN·m夯三遍，夯點間距6×6m，第一遍每點夯13擊，第二遍每點夯10擊，第三遍每點夯7擊，第二遍與第一遍錯開半格，2遍間隔時間為2周。最后用低能量1000KN·m滿夯一遍，錘印搭接1/3左右。

（6）吊機就位進行強夯

吊機就位，測量夯前錘頂高程，然后按施工設計圖的次序進行強夯。首先按設計規定的夯擊次數及控制標準完成一個夯點的夯擊，夯錘每次脫鉤下落后應測量錘頂高程。若夯錘歪斜，應及時將坑底整平，然后換夯點重復施工。完成第一遍夯點的夯擊，繼而用推土機推平，填滿夯坑，并測量地面高程，如此反復繼續，直到在規定的間隔時間后，逐次完成全部夯擊遍數。最后一遍用低能量搭夯，落距可降低為3～5m。

2.2 強夯法施工工藝

（1）清理平整施工場地；

（2）在亞粘土表面鋪設2m厚碎石墊層，碎石墊層粒徑不大于40mm，含泥量<5%，地層應寬出路基邊腳2m；

（3）標出第一遍夯點位置，并測量場地高程；

（4）起重機就位，夯錘置于夯點位置；

（5）測量夯前錘頂高程；

（6）將夯錘起吊到預定高度，開啟脫鉤裝置，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程；

（7）重復步驟六，按規定的夯擊次數及控制標準，完成一個夯點的夯擊；

（8）換夯點，重復步驟4～7，完成第一遍全部夯點的夯擊；

（9）用推土機將夯坑填平，并測量場地高程；

（10）在規定的間隔時間后，按上述步驟完成全部夯擊遍數，最后用低能量滿夯，將場地表層夯實，并測量夯后場地高程。

3 強夯法施工質量控制措施

3.1 施工中的質量控制

施工中的質量控制主要有以下四點：機具設備質量控制；夯錘落距控制；夯錘夯沉量控制；詳細的現場施工記錄。

（1）機具設備控制

強夯機械設備控制，主要體現為夯錘的質量、直徑、高度的控制，本合同段夯錘質量采取20t。夯錘內部采用70角鋼對拉十字焊接，同時在距底板鋼板20cm處，沿圓周斜拉70角鋼焊接，吊環采用鋼板制作，與底板鋼板貼邊焊接，增強夯錘整體連接性，夯錘直徑為2.3m，錘底靜壓力40kPa，夯錘落距15m。夯錘設置四個直徑200mm上下貫通的通氣孔，減小錘底與土體形成真空產生的強吸附力和下落時間的空氣阻力，充分保證夯擊能的有效性。

（2）夯錘落距控制

在脫鉤器鋼絲繩上設置刻度點，嚴格控制夯錘起吊高度，不到夯錘落距的高度，堅決不進行夯實。20t夯錘起吊15m，保證強夯質量。

（3）夯沉量控制

場地平整后架設水準，強夯前測量場地高程。點夯時水準測量夯錘頂面標高，嚴格控制強夯最后兩擊的平均夯沉量小于等于50mm。點夯后進行滿夯，同時測量滿夯后場地高程，計算強夯后場地下沉量。

（4）詳細的施工現場記錄

控制好錘重，對夯點間距進行嚴格把握，記好第一、二、三遍的夯擊次數，控制好第二遍以第一遍錯開的間距，以及兩遍之間的間隔時間，記錄好各遍夯后的場地沉降量。控制好最后一遍的低能量滿夯，做好錘印搭接1/3左右。

施工時監理對施工現場第一手資料進行詳細記錄，包括強夯的錘重、落距、每遍夯擊次數、最后兩擊強夯沉陷量等，做到資料詳細齊全，保證施工質量。

3.2 施工操作質量控制

（1）現場檢測控制

強夯施工要進行兩次轉序，這兩次轉序是由監理和施工單位質檢員共同進行，第一次轉序在點夯后進行，第二次轉序在滿夯后進行。

施工場地的強夯質量檢驗由施工單位質檢員和監理共同負責，監理員在現場有否決權。對每次夯擊的落距進行檢查，嚴格控制夯錘落距及點夯的每遍次數，施工單位質檢員必須認真填寫原始資料。

最后兩擊沉陷量必須有現場測量員檢測，只有監理認可后，才可轉入到下一工序施工，無現場測量員檢測的夯點一律視為不合格，要求進行補夯。

滿夯必須作到錘印相互搭接，由現場質檢員及監理工程師檢測，檢測合格后方可進行轉序。

（2）試驗檢測控制

強夯后7～14d，由施工單位中心試驗室對強夯處理后地基承載力進行抽檢，監理工程師必須在場。承載力檢驗采用原位測試與室內土工試驗同步進行。對地基進行靜力觸探、標準貫入及載荷試驗，試驗數據合格后，方可進行下一道工序的施工。

4 結語

強夯法由于其具有設備簡單、施工速度快、運用范圍廣、節約材料、效果顯著等優點，在各類地基處理措施中，強夯加固被認為是一種既經濟又快捷的技術措施之一。因此強夯法處理地基的領域非常廣泛，在工業與民用建筑、公路、鐵路、機場跑道以及港口碼頭等均有廣泛應用而迅速得到推廣，并且取得了較大的經濟效益和社會效益，現在成為我國地基處理的一項重要技術。

【參考文獻】

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[2]趙榮.市政道路施工中強夯法的應用研究[J].四川水泥，2014（12）.

[3]李朋輝.試論強夯法在城市建設道路施工中的應用[J].工程建設標準化，2014（12）.

[責任編輯：鄧麗麗]