路基強夯技術在公路工程中施工中的應用

秦鈺娟 魯乾坤

【摘要】強夯技術最早產生于法國，作為一種地基加固技術，主要是通過中水與落距過程中形成的沖擊波、沖擊能和動應力，對地基實現加固的一種形式。強夯法的運用能夠有效提升地基土的強度，不僅能夠使土的壓縮性降低，而且在一定程度上還能將土的抗液化性能得到改善。以下就是針對某地區的工程項目對關于強夯技術在公路工程路基施工中的應用進行了闡述。

【關鍵詞】公路工程；路基加固；強夯技術；

軟土路基處理的方式相對較多，優缺點各不相同。公路對路基沉降的要求較高，經常出現路基失穩或過量沉降等現象，所以在公路施工過程中，應與實際的工程相結合，選用合適的處理方法。軟基路堤變形規律和處理方法一直是公路建設關注的要點。本文主要以某公路施工標段為基礎，開展了軟土路基處理方法的研究，主要分析了公路軟基強夯處理工程，重點論述了強夯法的工藝、施工方法和施工控制要點等。

一、強夯法的施工加固原理

強夯法是通過強大的夯擊能對地基產生的沖力，并在地基中形成沖擊波，在沖擊力的作用下，夯錘沖切上部土體，破壞土體結構，構成夯坑，并通過動力對周圍土實施擠壓。強夯法加固地基的加固原理存在三種不同：動力密實、動力固結及動力置換，地基土的類型和強夯施工工藝對其產生決定性影響。以動力密實的原理為基礎，運用強夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土的過程，則稱之為沖擊型動力荷載，減少了土中的孔隙，使土體達到密實狀態。進一步將地基土的強度得到提升。整式置換是運用強夯將碎石整體向淤泥內擠入，期作用原理一般與換填墊層類似。

二、強夯技術的施工特點

1.于各類土層相適應：在各類砂性土、粉土、一般粘性土、黃土、人工填土等工程加固中得到應用，與其他技術措施相結合，也可在軟土地基加固中進行使用。

2.廣闊的應用范圍：在工業廠房、設備基礎、民用建筑、油罐、鐵道、公路、橋梁、港口碼頭以及機場跑道等工程地基的加固中得到應用。

3.顯著的加固效果：地基通過強夯處理后，可能使地基承載力及壓縮模量得到提高，消除膨脹性和濕陷性，避免振動液化現象出現。

4.深度的有效加固：與國內外的工程情況相結合，通常情況下，強夯法加固深度可達到6～8m。

5.簡便的施工機具：履帶式起重機時強夯施工的主要機械設備。

6.節省材料：通常情況下強夯處理是在原狀土上對夯擊能量進行施加，不需要添加其它建筑材料，對建筑材料的購置、運輸以及打入地下的施工費用得到一定程度地節省，大大縮短了施工周期。

7.工程造價的節省：由于強夯工藝不需要建筑材料，因此在建筑材料的購置、運入、制作及打入方面的費用有所節約，所以具有低廉施工造價的特點。

8.制作較快：只要施工工藝相符，強夯工藝無需制作建筑材料，從而縮短了工程施工周期。

三、路基強夯技術在公路工程施工中的應用

1.工程概況

某公路第十四標段運用強夯施工技術夯實處理多段路基原地面，對于超過6m填方高度的路段，每填4m都應進行一次重夯加固。K250+549～K250+720段屬于軟土地基，兩層30cm手擺片石砂礫填縫處理以后，運用強夯施工的方法實施夯實加固。目前以該軟土地基作為例子，對強夯施工工藝在公路工程中的應用進行了簡述。

2.施工方案的確定

由業主、監理及施工單位三方通過對軟土地基進行了兩次調查，運用挖掘機直接進行1.5m深的深坑開挖，與土工試驗相結合，判斷該路段屬于軟土地基，因此應對其進行軟土地基處理。施工單位將施工方案上報，由監理、業主批準后即可進行施工作業。最后所確定的方案如下：第一層手擺片石為30cm，采用砂礫進行填縫處理并用砂礫將片石表面調平。采用20T光輪振動壓路機對其進行碾壓，使其達到無輪跡狀態即可。第二層施工方法與第一層相同。完成兩層施工后運用強夯施工技術對其進行重夯加固處理。

3.施工工藝

（1）運用25t的履帶式起重機作為施工機械，夯錘選用重量為12.5t的鑄鐵錘，錘底直徑為2.5m。選用拉索牽引拖錘式拖錘器。在施工國恒忠，應從軟基處理范圍兩側邊緣夯擊至中心，為了便于施工，應運用隔行夯擊，強夯施工的施工工藝為：

布置第一遍夯點→準確測定砂礫頂面標高→機械入場→測量夯錘高度→每次夯擊下沉量的測量→第一個夯點夯擊完成→第二遍夯擊開始→滿夯→砂礫頂面標高的測量→施工完成。

（2）單擊夯能和滿夯的施工參數分別為1250KN·m、1000KN·m。

（3）布置夯點：夯點之間應有5m的間隔，完成第一、二遍夯擊以后，可進行滿夯。滿夯施工時，相鄰夯點彼此應有1/4的搭接。

（4）確定單點夯擊數。與單點最后兩擊夯坑下沉出在5cm以下的方法相結合，對單點夯擊次數進行確定。2遍主夯和最后一遍滿夯為夯擊的次數。并分析該路段的全部夯點夯沉量。

4.沉降觀測

強夯施工結束后，可開展填土施工，并對沉降板進行埋設。運用δ16mm鋼板制作成20cm的矩形，使其作為沉降板底座。運用φ20鋼管中間焊接絲桿進行連接，使其作為沉降桿進行使用。在底座中心直接對底節沉降桿進行焊接，沉降桿長度應控制在23～25cm范圍內。與填土高度相結合進行逐節加高。采用內徑為φ30的鍍鋅鋼管包裹沉降桿，并用管箍實施連接。確保沉降板能隨著地基進行自由沉降，便于對軟基處理后地基沉降量的觀測。在完成軟基處理以后，每10進行一次沉降觀測，將數據信息準確記錄，便于對軟基處理后的效果試試總結分析。以5個月的測量數據為依據，軟基處理后的前兩個月總沉降量為5cm，以后不再有沉降出現。

四、施工中常見的問題及處理方法

1.土搗

土搗產生的原因是由于墊層厚度較薄，第一遍夯坑過深，導致第二遍點夯時出現土搗現象。在處理時，應運用調整施工工藝的方法，對墊層厚度增加，調整強夯施工參數，并加強排水處理。

2.彈簧土

與規定壓實度所需要的含水量相比，土的含水量較高而造成無法壓實的粘性土體則被稱之為彈簧土。當地基為粘性土且有較大含水量存在，基本達到飽和狀態時，夯打后地基會有踩上去顫動的感覺。在處理彈簧土時通常會采用以下方法：為了使土體的排水固結得到加快，在夯點間設置豎向排水通道，注重排水工藝，將局部“彈簧土”挖除，然后換用混石進行填筑，并將原有的夯擊施工改為翻曬處理。

3.拔錘難度較大。對于拔錘困難的問題來說，一般可運用以下方法進行改善：將夯錘底面積改變，選擇接地比壓力下且錘底面積較大的行水；對場內排水和沉降進行加大；疏通夯錘中部的通氣孔，并調整強夯施工參數即可。

五、結語

綜上所述，作為一種地基處理技術，強夯法在公路工程施工中的應用已基本達到成熟。由于施工過程中所使用的機械設備較少、施工成本較低、施工速度較快以及作業處理效果好的特點，所以較為普遍的應用于公路路基施工處理中。在公路路基施工中運用強夯法技術時，應與施工作業處理地區的實際情況相結合，合理確定強夯施工作業參數，嚴格按照相關施工作業技術規范實施管理，促使強夯路基的處理效果得到有效保障，提升公路路基的承載力。

參考文獻

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