強夯法加固公路地基的設計方法

李本云，阮 高

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

強夯法加固公路地基的設計方法

李本云，阮 高

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

對于公路地基工程，在強夯法加固設計工程中需要重點考量地基與基礎的穩定性，制定適宜的施工方案實現路基的加固效果。強夯法加固設計需要綜合考量土壤性質、地下水的埋深、施工對于周邊環境的影響、施工周期、工程造價等多種因素，保證設計效果，并減少設計工作量。就強夯法加固公路地基的設計方法進行探究。

強夯法；公路地基；設計

1 實例分析強夯法加固公路地基的設計方法

某公路地基土的總沉降量為463.9 mm，其不符合工程設計要求，依據該工程的現場條件，擬采用強夯法對軟土地基進行處理。

1.1 技術要求

依據工程的設計要求，該公路經過強夯之后其地基的容許承載力應大于150kPa。通過現場勘察，采用強夯法加固地基其處理深度可深至細砂層，將其換算為加固影響深度，可達7.0m。

1.2 強夯設計

(1)排水體設計

為了保證施工設備的正常通行以及支承起重設備的正常使用，需要擴大地下水位及夯擊面的距離，適當減小拔錘阻力，創造良好的排水條件，為后續施工奠定基礎。需注意，施工現場的地面上需提前鋪設砂墊層。考慮到該施工現場具備的工程條件，砂墊層的厚度設定為0.7m，主要由粗砂構成，需使用振動碾壓機進行反復碾壓，這樣可避免夯擊過程中夯點周邊土體凸起變形。若局部區域的淤泥厚度大于2.5m，則需要設置排水盲溝、排水井等。

(2)夯錘重量和落距計算

依據相關學者的研究成果，強夯法的加固影響深度計算如下

式中：H為夯錘落距，T為系數，W為錘重，h為落距。

該工程區域內為填土、粉質粘土、淤泥質粉質粘土，系數設定為0.43，計算結果見表1。

表1 強夯法錘重與落距計算結果

因此，該工程最終的夯錘落距設定為18 m。

(3)單擊夯擊能擊夯擊遍數

依據以上設計要求，可按照如下計算公式計算單擊夯機能為

E=Wh=2 700 kN·m

依據以往的工程經驗，該工程的夯擊遍數設定為4遍。其中1、2遍為跳行夯擊全部的夯點，第3遍為間夯，也就是在每個主夯點之間增加一個夯點，第4遍為滿夯。該工程要求填土強夯厚度必須小于5 m，含水量需控制在7.0%～19.0%以內。

(4)夯點布設

夯擊點位置需要按照地基底的平面形狀進行設計，如多數工程的基底為等邊三角形、等腰三角形或者是正方形，該工程強夯點間距為主夯以及間夯正方向布設，邊長為4 m；滿夯錘印相切。夯擊點之間的間隔距離需要依據地基土的性質以及處理要求深度進行設計。為了保證深層土的加固效果，第一遍夯擊點間隔通常為夯錘直徑的2.5～3.5倍，第二遍夯擊點處于第一遍夯擊點之間，這樣可保證后續夯擊點之間的距離可逐漸減小，也能夠保證夯擊能量可傳達至土體深度。因此，工程下一遍夯擊點一般會設置在上一遍夯點之間。最后一遍會采用較小的夯擊能進行夯擊，且彼此需重疊搭接，保證地表土的均勻性以及密實度。對于處理深度較大或者是單夯擊能要求較大的公路工程，可依據具體要求適當增大第一遍夯擊點之間的距離。

打擊點間隔L計算如下L≈H

依據以上計算，該工程打擊點的間隔距離設定為7 m。

(5)夯擊間歇時間、收錘標準和普夯設計

兩次夯擊之間的間隔時間需參考土體中超靜孔隙水壓力的消散情況進行確認，對此可通過試夯確定間隔時間。最后兩次夯沉量差異不超過5 cm點距以及行距搭夯，夯機能設定為2 700 kN·m，每點2擊。

2 質量檢測

在施工過程中按照強夯加固設計參數對施工環節進行管控，在每層施工結束后需要按照設計要求的壓實度即干密度為驗收標準進行檢驗，每1 000 m2設置至少一個探井，每0.5m深度間距使用環刀進行取樣。若某一深度的試樣壓實度不滿足標準，則需要對該樣品周圍1 000 m2進行二次施工，直至檢查結果符合要求。

[1] 蔣紅.強夯法在高速公路軟土地基中的加固效果研究[J].廊坊師范學院學報(自然科學版)，2013，13(6)：73-75.

[2] 王志良.高速公路強夯地基處理的施工工藝研究[J].價值工程，2016，35(3)：18-21.

[3] 張建軍，龔麗飛.強夯法加固地基的施工參數設計與分析[J].遼寧工程技術大學學報，2010，29(s1)：52-54.

2017-04-28

李本云(1987-)，男，貴州盤縣人，工程師，主要從事交通巖土研究。

U416.1

：C

：1008-3383(2017)07-0045-01