強夯地基處理技術及在市政道路施工中的應用

陳向前

摘 要： 隨著經濟的快速發展，城市化建設進入了快速建設階段，市政道路作為城市經濟發展的重要載體，其質量的優劣對于道路的安全、耐用具有極其重要的意義。由于我國地域遼闊，地質條件差異性較大，所以在市政道路施工中，經常會遇到軟土地基路段，對于較土地基的科學處理是保證地基穩固性和強度的關鍵。目前在對軟土地基處理的方法中，強夯法以其簡單、經濟、效果明顯等特點在市政道路施工中得以廣泛的應用。

關鍵詞： 強夯法；地基處理；市政道路

軟土地基處理的方法有很多種，但每種處理方法都有自身的特點，如何選擇最合適、最經濟的處理方法是市政道路工程施工要考慮的重要問題之一，只有對工程所在地的地質特征進行全面地了解，清楚軟基形成的原因，才能更好地選擇軟基處理的方法。同時，在市政道路工程施工過程中，不可避免地會遇到軟土路基，這就需要根據市政道路工程的實際情況對軟基處理方法進行合理的選擇。強夯法作為市政道路軟基處理的重要技術之一，為確保路基施工質量，確保軟基處理的效果，必須要對軟基進行妥善的處理，不斷地提高軟基施工技術水平，以此實現工程建設經濟效益和社會效益最大化的目標。

一、強夯法的概況

強夯法是軟土地基承載力有效加大的技術，其主要選用重錘從相應高度下落對土層進行夯擊，達到土質快速固結的方式。該方式也被叫做動力固結方式，其工作原理為：通過起吊機械，向10到40米高度提升重錘（10到40t），并讓重錘自行下落，在夯擊力與沖擊波的影響下，對土層進行夯實作業。砂性土、非飽和粘性土及雜填土地基施工中往往選用該技術。不間斷夯擊及分遍間歇夯實為非飽和粘性土地基的主要施工方式。利用現場試驗的方式，可對市政工程建設具體夯實次數、深度進行準確確定。一般情況下，如夯實能量為100到200t，夯實有效深度可控制在3m到6m之間。

二、工程概況

某市政道路工程全長11.093千米，粉土與粉質黏土為該路段地層土質。選用強夯法對其進行施工，100KN為設計夯錘重量，選用圓形鑄鋼錘（2.25米直徑）作為錘底。正方形為強夯夯點布設形式，為確保夯擊效果，必須對試驗段進行強夯試驗，該試驗段表面土體液限實際為31.8%，10.5為塑性指數，13.3%為其含水量最佳值，每立方米最大干密度為1.86克，2.1米為地下水位。

三、市政道路工程軟基施工中強夯法的應用

1、施工準備

市政道路工程軟基施工前，必須對地表附著物、地質條件、地下構造物等進行詳細調查，選用有效措施對施工質量影響的各種因素進行處理。如強夯施工出現的振動影響到周圍建筑物時，必須進行監測點的設置，同時選用開挖減振溝等措施進行施工，并進行現場臨時防護措施及排水設施的合理設置。

2、平整場地

進入施工現場前，施工機械必須對場地進行平整施工。如場地平整可選用推土機進行施工，為強夯施工提供便利。并準確估算夯擊后地面沉降情況，在夯擊情況充分結合的情況下，確定地面高程。市政道路工程軟基施工前詳細查看地下管線與構造物位置等，防止破壞情況的大量出現。

3、測量放樣

測量放樣施工必須嚴格遵循設計規定進行，6米為夯點間距離。布設樁形時以正方形為主。在第一遍正方形中心點位置布設第二遍夯點，各個夯點位置可通過全站儀及鋼尺標進行標示，一般選用的標示材料為白灰與木樁，隨后測量各個夯點原地面高程。160kpa與180kpa為夯前原地表檢測的地基承載力，與施工規定相比較小。施工前期，強夯處理范圍內水位與3.5米相比較低，如3.75米等。逐點夯擊，對各點位進行夯擊作業，測量其沉降量與孔隙水壓力，并進行詳細記錄。

4、碎石鋪設

如飽和細顆粒土存在于地表內或具有較高地下水位時，必須將碎石層鋪筑到亞粘土表面，將其鋪設厚度在2米范圍內進行有效控制，碎石鋪設功能為對承受強夯機械進行持力，同時控制沖擊波出現的上部土層松動情況，并達到及時消散超靜水壓力的作用。

5、夯點施工

夯擊市政道路工程軟土地基前，必須準確標注第一次夯擊位置，一般選用的材料為小木樁與石灰，確保其誤差在5厘米以下，為測量地面高程提供便利。市政道路工程軟基施工前，先對施工場地進行平整作業，對場地標高進行復測，確保其與設計起夯面標高規定相符合，隨后通過全站儀向施工場地內進行施工圖角點引測，并進行坐標控制。通過監理人員檢驗后，確保其質量符合施工規定，再選用一般經緯儀，根據施工圖進行第一遍夯點布設，并用白灰標識出夯點位置，為夯錘準確就位提供便利。強夯機械設備就位后，應先測量夯錘落距，同時選取有效方案，避免夯擊過程出現偏差，保證每擊都能符合相關規定，如單擊夯擊能等。于此同時，對就位后的錘頂面標高與地面標高進行測量，為夯坑深度計算提供便利。起重機就位后，將夯錘向預定高度起吊，并將脫鉤裝置開啟，等到夯錘脫鉤自行落下后，將吊鉤放下，進行錘頂高程的測量。如兩擊無法滿足沉降需求，必須將石塊填實到夯坑內，隨后連續夯擊。確保其符合施工規定后，方可停止夯擊作業。

完成第一遍夯點施工后，在監理工作者的監督下，必須進行夯坑回填、場地平整機地面抄平作業。隨后再次利用全站儀向施工場地內進行施工圖角點引測，并進行坐標控制。同時，可選用白灰進行夯點標識，該施工方式和第一階段相同。

滿夯施工不需要布設夯點及觀測夯沉量，只需要對夯擊數、夯錘落距等進行有效控制。平底鑄鋼錘（2.4米）為本工程夯錘，25噸為夯錘重量。完成滿夯施工后，場地整平時，可選用推土機進行施工，平整碾壓標高必須符合施工規定。

6、質量控制

想要在市政道路施工中發揮強夯地基處理技術的最大功效，需要對以下三方面問題加強重視。一是越重的重錘就會產生越大的落距，所有在強夯中具有產生越強的能力，這個時候夯擊的次數就能夠相應的減少。不過需要根據實際情況，對土體類型和加固深度進行充分考慮，對單夯擊能進行確定，選擇合理的重錘，將落距控制在科學范圍內；二是在強夯法的應用過程中，需要將夯擊點設置成三角形或正方形，同時還要與工程的目標深度相結合，詳細分析土層地基的本質屬性。在完成第一次強夯后，將夯擊點之間的距離控制在三倍重錘直徑范圍內，隨后進行夯擊時，能夠將夯擊點的間距適當的縮小，進而使夯擊的深度和作用效果有所保障；三是因為土層空隙中的水壓消去的速度之間影響到夯擊的頻率，所以在夯擊時中間停留的時間根據土層性質的不同而各不相同。例如，在對黏性土進行夯擊時，因為孔隙水的壓力具有較慢的消散速度，所以不能有太大的夯擊頻率；而具有較強滲透性的砂性土就可以加大夯擊的頻率。

四、結束語

綜上所述，目前，我國交通運輸事業正處于飛速發展階段，在市政道路修建過程中，難免遇到各種不良地質情況，強夯法因其自身優勢在軟基處理施工中得到了廣泛應用，不僅施工快捷，還能有效改善地基承載力，可消除地震時產生的地基液化現象，且不受施工季節性的限制，綜合經濟效果顯著，是目前市政道路軟基處理的主要方法之一。由此可見，提高強夯法施工技術水平，對市政道路工程整體質量提升具有重要意義。■

參考文獻

[1] 孫建峰.強夯法在市政道路工程路基施工中的應用技術研究[J].黑龍江交通科技，2014年05期.

[2] 楊文興.淺談強夯法在二級公路改建工程施工中的應用[J].公路交通科技（應用技術版），2014年11期.

[3] 李萬莉，顧明浩.沖擊加速度測試法在強夯實時檢測中的應用[J]. 中國工程機械學報. 2013（05）.

[4] 段純萍.高能級強夯法在地基加固處理中的應用探討[J]. 山西建筑. 2012（06）.

[5] 張潔玙. 某機場高填方道槽區快速沉降穩定關鍵技術[J].施工技術. 2016（07）.endprint