濕地軟基強夯處理分析

潘小廷

(中交二公局第六工程有限公司 陜西西安 710075)

濕地軟基強夯處理分析

潘小廷

(中交二公局第六工程有限公司 陜西西安 710075)

我國有部分地區存在大面積的濕地，為了保證經濟的發展部分公路需要穿過濕地區域，由于濕地的地基土表面為軟粘土，不符合成為公路路基的要求，因此需要經過處理才能夠進行下一步的公路施工。介于此，本文采用強夯處理方式分析其在濕地軟基的應用，并結合實例進行實踐分析，最終目的是為濕地軟基的設計和施工提供科學的依據和參考。

濕地；軟基；強夯處理

0.引言

軟土在我國分布十分廣泛，給我國公路建設帶來了不小的影響。在軟土地區修建公路，其中的穩定性問題和沉降變形過大是兩個主要的問題，軟基處理技術其在長期的應用過程中越來越完善，目前處理軟基的主要方法有置換法、排水復合地基法、強夯法等等，不同的處理方法都具有其自身的使用條件，而本文重點是采用強夯法進行實踐分析。

1.關于強夯處理濕地軟基的穩定性分析

不管是哪一種復合地基模式，其在快速加載的條件下破壞模式都是因地基路堤穩定性不足導致的滑動剪切破壞。針對其穩定性分析，可以采用圓弧分析法[1]，假設滑動面為圓弧形，并經過加固區和未加固區，在圓弧滑動面上，總剪切力為T，總抗剪力為S，得到的穩定安全系數K=S/T，根據不同的滑動面可以得到不同的安全系數，通過找到最危險滑動面從而確定最小安全系數，最后能夠判斷強夯碎石墩復合地基以及路堤的穩定性。

針對強夯碎石墩復合地基，在圓弧滑動分析法中滑動面進攻符合地基，針對復合地基強度指標的計算可以采用面積比法進行計算。針對不同抗剪強度指標，可以采取總應力法、有效固結應力法和有效應力法[2]。

2.關于強夯處理濕地軟基的沉降分析

現有的復合地基設計，一般都是以地基的最終沉降作為設計的控制指標，而針對公路路基，可以采用工后沉降作為沉降控制的依據，這種方式也更符合公路路基特點。想要分析工后沉降，就需要先分析固結沉降。

針對路堤強夯碎石墩復合地基固結度的計算，分為徑向固結和豎向固結。徑向固結，需要分析第一級荷載作用下碎石墩復合地基的固結計算，再考慮多級加載的碎石墩復合地基的固結情況[3]。針對強夯碎石墩復合地基最終沉降量的計算，可以采用分層總和法、沉降折減系數法和鄧修甫碎石樁沉降計算方法。

3.結合實例分析濕地軟基的強夯處理

3.1 工程概況

某公路地處高寒地區，濕地路段多處存在喜水草類植物，表層土質以草根、泥炭腐質土或淤泥質亞粘土，下臥層為粉砂土，由于地表水為持續上漲，項目業主單位根據實際情況需要將原設計方案更改為路基強夯加固。

3.2 具體強夯處理

（1）經過業主、設計單位、施工單位、監理單位四方面的協商，擬采用路基強夯加固方式，在濕地表層土上采取不除草方式，直接在濕地上拋填開山石混合料，拋填高程至濕地常水位面上50cm處后采用2.5m直徑夯錘，對開山石混合料進行強夯加固，在完成了對開山石混合料的夯實和整平強夯之后再鋪設一層土工布在進行路基填筑。

（2）針對開山石混合料，其填筑含泥量在5%之內[4]。當填筑工作達到設計高程之后，使用自縱加激振力大于或者等于50t的重型壓路機進行碾壓，碾壓次數為2遍，之后使用直徑2.5m的夯錘進行點夯形成強夯置換墩。整個工程采用四遍進行夯實，均采用點夯方式。強夯置換墩的夯實順序從橫斷面的中間向兩邊、沿著路基縱向從近到遠的進行夯實，每個夯點的夯實擊數不可小于8下。完成了第一遍、第二遍的夯實工作之后在夯坑凹陷深度內填筑級配良好的填料，再根據第一遍、第二遍的夯點布置圖進行第三遍、第四遍的點夯，每次夯擊到最后其沉降量不超過50mm才算完成夯實工作。

（3）在完成了強夯置換墩的施工之后，將開山石料進行整平并達到設計標高之后，采用沖擊碾壓的方式，使用牽引式三輪壓路機進行碾壓，遍數可控制在20。當完成開山石混合料的壓實之后，在這之上直接鋪設一層單位面積質量不小于350g/m2，刺破強度不小于 0.5kN的無紡土工布，在根據原有設計填筑正常路基土料。

3.2 檢驗處理效果

為了了解高寒地區濕度軟基采用強夯方式的處理效果，在完成強夯置換墩的施工之后，選取60m長的三段路段，分別采用普夯密實、拖式振動壓路機對開山石混合料進行密實碾壓，并對路基沉降等進行觀測。

具體使用反力裝置、加荷裝置、沉降觀測系統進行檢驗。反力裝飾使用壓重平臺反力裝置，加荷裝置使用50t重的千斤頂手動加荷，沉降觀測系統是在承壓板的兩個對角線方面對稱安裝4個30mm行程的百分表，測定地基沉降量。針對試坑，要求其寬度不能小于承壓板寬度的 3倍，試壓平面應用使用粗砂找平，厚度不能超過20mm，試驗平面標高要高于基底標高。試驗采用的加荷方式最好使用慢速維持荷載法，等待每級荷載都達到相對穩定之后再進行下一級荷載的添加。沉降觀測和穩定的標準，在加載完一級荷載之后間隔 10min測量一次沉降量，之后間隔30min測量一次沉降量，連續2h之后，每小時的沉降量小于0.1mm則增加下一級荷載。判斷終止加荷，當出現承壓板周圍的土明顯向側向擠出或者沉降急劇增大。

對夯點試驗點進行承載力的確定，當加荷至400kPa時，達到荷載要求停止加載，沉降量分別為6.89mm和7.40mm，通過檢測發現完成試驗之后并未出現任何破壞特征，也未出現極限荷載。針對復合地基承載力的確定，對試夯參數進行地基處理后發現復合地基承載力能夠達到200kPa。

3.3 強夯施工技術分析

在進行強夯處理的過程中，需要嚴格根據各項施工參數在施工之前檢查夯錘重量和落距，有效保證每次單擊的能量能夠滿足設計要求，針對每一個夯點都能夠保證夯擊次數和夯沉量，同時做好測量和記錄工作。在具體的施工過程中根據規定進行夯實但是最后兩次夯擊其夯沉量需要大于設計控制值，可以采用增加擊數或者填料繼續夯實保證滿足設計要求。

在施工過程中要嚴格保證施工安全，工作人員進入施工現場需要戴好安全帽。當夯錘起吊之前相關工作人員需要保證起重設備的穩定性和制動器的可靠，檢查符合要求之后才可起吊夯錘，如果遇到不良氣候情況應該禁止作業。

3.4 施工中的重點與難點

強夯處理施工是利用高能量的沖擊和振動，因此也會對周圍的地層和鄰近的建筑物產生影響，考慮到這個方面在強夯的過程中最好采用隔斷施工的方式，或者做好一些必要的減震處理，有效減弱強夯處理對鄰近建筑物的影響。

4.結語

通過使用強夯方式對濕地軟基進行處理，其能夠適應各種土質的要求，夯實效果好，而且更加經濟，施工操作簡便，工期短等特點。作為一種新型的地基處理方式，強夯法不僅能夠適用于濕地軟基，還能夠用于市政工程、鐵路等領域。但是本次研究也發現使用強夯法處理濕地軟基的相關問題還是十分復雜的，還需要重點加強對復合地基路堤穩定性、綜合強度指標等進行進一步的深入研究，只有這樣才能夠更好應用于更加廣泛的工程中。

[1]劉艷,劉江鋒. 高原濕地公路軟基處理及監測分析[J]. 山西建筑,2011,33（14）:52-53.

[2]郝利生. 高寒地區下濕地軟基強夯處理技術的應用[J]. 山西建筑,2011,51（22）:59-61.

[3]任繼榮. 強夯置換技術在水域濕地軟基處理中的應用[J]. 建筑施工,2006,34（11）:871-872.

[4]王宏祥,馮守中,閆澍旺. 強夯置換墩加固高寒濕地公路軟基的研究[J]. 工程勘察,2009,27（04）:15-20.

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1007-6344（2016）07-0296-01

潘小廷，男（1982—）陜西西安人，工程師，本科，研究方向：公路橋梁專業。