高速公路路基強夯技術(shù)施工質(zhì)量控制指標(biāo)分析

張曉江

摘 要：隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，高速公路的建設(shè)十分普遍。強夯法是當(dāng)前高速公路建設(shè)中的常見方法和路基加固的主要技術(shù)，是一種先進(jìn)的代表公路路基施工技術(shù)水平和施工團(tuán)隊施工能力的重要標(biāo)志性技術(shù)。文章將對強夯法在高速公路路基建設(shè)中的運用情況和質(zhì)量控制加以分析，為促進(jìn)我國高速公路路基建設(shè)提供一些參考和啟示。

關(guān)鍵詞：高速公路；路基；強夯法；影響因素；質(zhì)量控制

1 強夯技術(shù)及其優(yōu)勢

強夯技術(shù)，即強夯法，又叫動力固結(jié)法，最早由德國人使用，后因強大的優(yōu)勢受到了公路路基建設(shè)的歡迎。強夯法是利用將勢能變?yōu)閯幽艿霓D(zhuǎn)化原理，利用起重裝置將重錘起吊到一定高度，通過自由落體運動對路基實現(xiàn)震動和沖擊作用達(dá)到改善路基土壤結(jié)構(gòu)、提高路基土體彌補、消除路基濕陷性、提升地基承載力的目的一種迅速固結(jié)土體的方法。強夯法在高速公路路基施工中被廣泛使用。

強夯法具有極大的技術(shù)優(yōu)越性。強夯法可以處理碎石土、砂土、飽和度低的粉土、黏土、雜填土、雜填土、素填土等，具有廣泛的適用性；設(shè)備簡單、易操作；對大部分的土體都有較強的加固效果，承載力強，用于高速公路路基加固時可提高2～5倍的土體強度；沉降量小，變形的控制容易；有較強的土體加固強度；施工效率高。強夯法每套設(shè)備一個月可加固5000～10000m2的路基，效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于土回填法和樁基施工；另外，強夯法由于設(shè)備、施工工藝都較簡單，不但可以縮短工期，提高工作效率，還可以減少人員、材料等的消耗，十分有利于節(jié)約資源、提高經(jīng)濟(jì)效益。

2 強夯法在高速公路路基建設(shè)中的運用

路基是整個高速公路構(gòu)造中的基礎(chǔ)部分。它要有足夠的斷面和尺寸、足夠的水溫穩(wěn)定性、整體穩(wěn)定性。而且，由于承受著自身巖土的和路面的重力，還要承擔(dān)高速公路路面車輛的荷載，所以路基必須具有足夠的強度。強度不足的路基會使路面產(chǎn)生變形，影響高速公路的正常使用，甚至產(chǎn)生坍塌、斷裂，造成嚴(yán)重的安全問題。所以，高速公路的路基強度建設(shè)十分重要，容不得一點馬虎和懈怠。

強夯法在高速公路路基建設(shè)中用于新公路路基的加固或者各種不良地基情況的處理，尤其是擴改建、舊路修復(fù)公路的運用。新的公路路基的處理不難理解，高速公路路基要加強強度和提高公路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性而使用強夯法；舊老路由于年久使用以及自身荷載過重，地基多年承重或受自然地理環(huán)境的影響以及地質(zhì)變化，會產(chǎn)生沉降不均勻等問題，必須加以改造和修復(fù)。強夯法也被用來處理新老路基的結(jié)合帶，為土體加固。

3 強夯法在高速公路路基施工中的影響因素

強夯法在高速公路路基建設(shè)中的作用可以概括為壓實、土體固結(jié)、保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。具體施工過程中，影響施工效果的因素很大，歸結(jié)起來有以下幾種：

（1）土體。強夯法適用于碎石土、砂土、飽和度低的粉土、黏土、雜填土、雜填土、素填土等廣泛的土體，但對粗粒土、高飽和的黃土、粉性土和砂性土，回填的塊石頭、碎石或者其他類似的粗顆粒狀態(tài)的土體的適用度要具體根據(jù)實驗而決定。

（2）土的含水量及地下水位。強夯法有利于土體的局部液化或孔隙水的排出，而實際施工中，強夯時，土體隨著深度的增加應(yīng)力也相應(yīng)產(chǎn)生變化，對土體含水量的擠壓和排除功能也會產(chǎn)生影響，所以具體強夯時要進(jìn)行土體最佳含水量的計算，計算不準(zhǔn)確，或者強夯不在最佳含量水范圍內(nèi)，都會對強夯效果產(chǎn)生影響。

地下水是影響施工效果的重要因素。一般來說，地下水位和強夯效果呈反比，地下水位低，強夯相對好，地下水位高，強夯一般很難得到提高。所以，強夯技術(shù)施工之前對地下水位的調(diào)查十分重要，調(diào)查不明確、不完全、或者對調(diào)查到的地下水的降水措施處理不到位都會影響加固效果。

（3）夯擊功能。夯擊功能是測評強夯效果的關(guān)鍵因素。無論任何土體、任何厚度的路基，加大夯擊功能都是獲得良好加固效果的重要途徑。單擊功能和夯擊次數(shù)是影響強擊效果的重要因素，兩者決定了夯擊的范圍和加固效果。一般情況下呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。

（4）夯擊加載機具。夯擊加載機具的配套使用也會影響夯擊效果。比如錘重、錘形尺寸、落距的選擇等。錘形有圓形和方形，不同的基礎(chǔ)形狀和路面應(yīng)根據(jù)具體情況來選組；實踐表明，梅花形的落點能取得較好的效果所以具體操作中的控制情況要注意；錘體尺寸由與地面接觸范圍來衡量，面積選擇要根據(jù)土質(zhì)的軟硬程度來決定。

（5）夯點布置及夯擊方式。二者和土體類型和處理深度密切相關(guān)，夯位排列有正方形網(wǎng)格排列、梅花形排列及夯點中心呈等邊三角形排列等。

4 強夯法在高速公路路基施工中的質(zhì)量控制

要想取得良好的強夯效果，就要積極采取措施對影響路基強夯效果的各個因素進(jìn)行合理調(diào)整和控制。

（1）研究好土體的適用性。強夯法具有良好的土體適用性，但是在具體施工之前，要對具體施工環(huán)境下的土體進(jìn)行研究分析，選擇合適的強夯法或者對土體進(jìn)行改善，不適用的地區(qū)就不強制使用。

（2）仔細(xì)偵查強夯地區(qū)的含水量及地下水情況，施工之前，要先做嚴(yán)密的土體含水量調(diào)查，計算好土體的最佳含水量，可通過灌水法或排水法改變土體的含水量，盡量達(dá)到最佳含水量。

（3）強化夯擊功能。夯擊單次的功能和夯擊的總次數(shù)對夯擊整體功能的效果影響最大。在土體厚度、土體結(jié)構(gòu)一定的情況下，最大加大單次夯擊功能能獲得較大的夯擊范圍，在范圍一定的情況下該，夯擊次數(shù)越多加固效果越好。通常，10m深的高速公路路基的夯擊，加固5次能得到80%的加固效果，10次能得到理想的加固水平。

（4）良好的協(xié)調(diào)配合好夯擊加載機具的使用。方形錘基礎(chǔ)形狀一致，并且布置簡單，但方向不容易控制，且易發(fā)生吊錘旋轉(zhuǎn)，坑邊消耗功能；圓形錘無需導(dǎo)向，但基礎(chǔ)形狀不一。所以，梅花形的分布比較得宜。選用彈頭形及球臺形的錘形能得到較大強夯深度和強度。

錘重選擇時，堅持錘體下沉深度不大于錘底面直徑或周長的2/3的原則，錘的大小要根據(jù)土體硬度而定，大錘小錘可根據(jù)具體需要靈活配合使用。硬度較高的非飽和黃土最好用小夯錘。

（5）含水量較大、透水性能差的粘性土體，要間歇性的多次夯擊；濕度適中的非飽和土，不存在排水困難，可在一個點上一次性施加所需強夯次數(shù)，在轉(zhuǎn)移到另一個點，最后減少落距將產(chǎn)生的夯坑拍平；坑的邊緣到邊緣之間的距離，可設(shè)置為錘底面直徑或邊長的0.25倍。

5 結(jié)束語

現(xiàn)代高速公路建設(shè)加快，對公路建設(shè)質(zhì)量提出了更高要求。強夯技術(shù)是高速公路路面加固中常用的技術(shù)，具有多方面的優(yōu)越性，但是影響強夯效果的影響因素也很多，要想提高強夯質(zhì)量，獲得最佳路基加固效果，就要對影響因素進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)，文章進(jìn)行了具體解析，對我國高速公路路基的加固施工質(zhì)量的提高具有一定參考和借鑒作用，文章的研究具有一定價值和意義。

參考文獻(xiàn)

[1]陳博.淺析強夯法的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2013（11）.

[2]張桂臣.強夯法在高速公路施工中的應(yīng)用分析[J].黑龍江交通科技，2012（03）.

[3]寧永俊.淺議強夯法在高速公路上的應(yīng)用[J].山西建筑，2011（27）.

[4]郗紅艷.對公路工程路基施工技術(shù)的相關(guān)研究[J].知識經(jīng)濟(jì)，2015（05）.

[5]張錫國.強夯加固山區(qū)高填土地基的工程實例研究[J].山西建筑，2010（16）.