淺談強夯法在高填方路基施工中的應(yīng)用

鄧磊 楊莉莉

摘 要：根據(jù)實際路基施工應(yīng)用淺析了基于重錘夯實法的強夯法處理地基的作用機理及其實現(xiàn)的施工效果和意義，并結(jié)合實際工程項目從施工機具的選擇、參數(shù)的確定以及施工注意事項等方面對強夯法的施工要點進行簡單探討。其中，施工機具的選擇包含了對相關(guān)安全標準的需求和施工前期的準備，而參數(shù)的確定則著重于對夯擊次數(shù)和夯沉量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，施工要點討論以施工完成符合標準為基礎(chǔ)。與此同時，根據(jù)施工要點對工程項目實施提出了施工過程中的質(zhì)量控制關(guān)鍵點和具體的實施方法。

關(guān)鍵詞：路基施工 施工方法 強夯法 作用機理

中圖分類號：U46 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0088-01

工程施工中的地基處理方式按照傳統(tǒng)分法可以分為包括深層密實法、換土墊層法、化學(xué)加固法、排水固結(jié)法、加筋法以及熱學(xué)法在內(nèi)的6種主流方式。作為深層密實法的一種典型，強夯法是法國Menard技術(shù)公司于20世紀60年代首創(chuàng)并投入到施工應(yīng)用中的，我國是1978年9月引進這項技術(shù)。該方法在實現(xiàn)上具有設(shè)備簡單、效益明顯，并在實際工作中廣泛應(yīng)用于工程項目施工。

1 作用機理

強夯法發(fā)展的基礎(chǔ)是重錘夯實法，其地基處理的機理是：使用起重機械吊起夯錘至一定高度后自由落下，利用沖擊能給地基土體沖擊和振動，使土體顆粒重新排列，并排除空隙中的空氣和水，從而提高地基的強度，降低低級的壓縮性。

2 工程應(yīng)用及施工要點

在重慶的市政道路施工中，很多路床都是建立在前期場平后的工程上，經(jīng)常碰到5～20 m的高填方地段，由于前期的場平施工的壓實度的達不到路基要求，或因場地限制路堤的填筑方式復(fù)雜，不易碾壓密室，給后續(xù)道路施工增加的困難。為了保證路基的穩(wěn)定，滿足道路施工的相關(guān)規(guī)范要求，大都選擇了使用強夯法進行路基加固處理。

工程概況：某道路位于重慶市北部新區(qū)，屬于大型產(chǎn)業(yè)園的配套路網(wǎng)工程，擬建線路沿線場地屬淺丘地貌，線路縱線地形變化較大。路基經(jīng)前期平場施工后，挖方段與高填方段相間，填方方式下部為拋填，上部分層壓實，填料以塊石和碎石為主，直徑5～30 cm，砂礫和粘性土充填，厚度6～10 m，因拋填松散，厚度較大，設(shè)計采用強夯法進行加固處理。

2.1 施工機具的選擇

強夯法地基處理技術(shù)是利用重錘在自由降落過程產(chǎn)生的沖擊能和振動實現(xiàn)地基的加固處理技術(shù)。出于安全考慮和相關(guān)安全標準要求，施工設(shè)備必須采用具有自動脫鉤能力的起重機，并在其臂桿前端設(shè)置相應(yīng)的輔助設(shè)備，避免在落錘的工程中起重臂劇烈顫抖造成損傷或發(fā)生起重機傾覆事故。以保障施工設(shè)備和人員的安全。

在使用強夯法對地基加固前，應(yīng)對地基的實際情況進行詳細的調(diào)查和了解。

2.2 確定強夯參數(shù)

為了安全保障和施工標準的需求，在強夯施工前，對施工現(xiàn)場進行試夯（也稱為施工實驗）。相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)可以參考有關(guān)文獻，此處不再贅述。

2.2.1 夯點夯擊次數(shù)

各夯擊點的夯擊次數(shù)，應(yīng)使土體的豎向壓縮最大，而側(cè)向的位移最小的原則。按照現(xiàn)場試夯得到的夯次數(shù)和夯沉量之間的關(guān)系曲線，夯擊的次數(shù)可以通過以下條件進行唯一確定。

（1）平均夯沉量在實際項目實施中，最后兩下的數(shù)值可以由以下標準決定：T<4000 kN·m時M=50 mm；40006000 kN·m時，M=200 mm（其中T為單擊夯擊能，M為平均夯沉量）。

（2）當夯擊周圍地面出現(xiàn)過大隆起時，擊數(shù)少于預(yù)先設(shè)計的錘擊數(shù)，此時應(yīng)適當增加點夯遍數(shù)，避免夯擊周圍發(fā)生不合理的隆起，施工參數(shù)根據(jù)實際情況確定。

（3）在實際工作中，當夯沉量未達到施工收錘標準時，應(yīng)當繼續(xù)填入風(fēng)化材料并繼續(xù)按照相關(guān)標準進行夯實，直到施工效果符合收錘標準。

根據(jù)試夯采集的數(shù)據(jù)與設(shè)計吻合本，工程采用點夯兩遍，滿夯一遍的方式施工，點夯夯擊能采用3000 kN·m，滿夯采用1000 kN·m。

強夯施工參數(shù)如下：

①強夯方式夯擊能（kN·m）夯擊次數(shù)夯擊間距夯點布置。

②點夯3000 9～13（兩遍總計）第一遍為5～7次，第二遍為4～6次6×6m 正方形（梅花形）布置。

③滿夯10001D/4搭接。

在強夯開始施工時，由技術(shù)人員旁站，收集數(shù)據(jù)及時與設(shè)計方溝通，根據(jù)實際情況做適當調(diào)整。

2.2.2 夯擊間隔的設(shè)計

工程實施中，夯擊由于機械原因，在實施上有一定的時間間隔，該時間間隔取決于土中超靜孔隙水壓力的消散程度。具體工程實施中由于施工環(huán)境的不同，夯擊的時間間隔應(yīng)當對現(xiàn)場的夯坑積水、人工填土的滲透性能等施工環(huán)境進行綜合性調(diào)整。

2.2.3 夯擊深度的要求

為防止夯擊能量在土中損失，應(yīng)保證夯坑深度不超過1.1m。否則，應(yīng)向坑內(nèi)回填填料，填料應(yīng)滿足路基填料的要求。

3 施工質(zhì)量的管理

在施工上，必須對夯擊施工進行一系列的準備。同時，施工時必須杜絕產(chǎn)生“真空效應(yīng)”和“氣墊效應(yīng)”，傳統(tǒng)處理方法可以在夯錘上設(shè)置排氣孔；確保夯錘的施工狀態(tài)符合要求（自由下落），若有特殊情況（如傾斜下落）應(yīng)特別處理，確保工程夯擊質(zhì)量與能量；滿夯時，夯擊面積在施工要求上應(yīng)當大于四倍的夯擊塔面積，并在夯擊完畢后對場地進行推平處理；在施工的同時，測試和檢測應(yīng)貫穿于整個工程實施，對夯擊的施工效果，施工質(zhì)量進行現(xiàn)場監(jiān)工和記錄，并及時進行必要的夯擊調(diào)整。

4 結(jié)語

該文對強夯法加固地基的處理機理和施工工藝以及施工工藝質(zhì)量控制要點進行了簡要的介紹，并提出了施工質(zhì)量控制要點和施工建議，強夯法加固地基機理是一個復(fù)雜的問題，今后我們要通過不斷地實踐進一步認識它，從而更好地掌握它的施工工藝。

參考文獻

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