強夯法在公路工程軟基施工中的應用

李靜

摘 要：公路工程在我國的國民經濟中占有非常重要的地位，公路質量的好壞直接決定著區域及整體經濟的發展程度。在進行軟土地基施工時，自然和人為等因素都會對施工的效果產生影響。強夯法是公路工程軟基施工中的一項關鍵技術，對加快施工進度、提高公路質量具有重要的推動作用。本文通過分析強夯法的概況、特點以及施工中的具體應用，總結相關經驗，對促進公路工程的進一步發展具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：軟土路基；強夯法；公路工程；施工

中圖分類號：U416.1 文獻標志碼：A

公路工程在促進我國國民經濟的發展中起著非常重要的作用，公路工程的建設數量越來越多。在軟土地基上施工，加強軟土地基施工的質量，保證交通運輸的高效進行，是施工人員和技術人員的責任。在軟土地基上進行公路工程的施工，需要結合地形、地質、水文、土體、氣候等多種因素，采用恰當的方式，對軟弱地基進行補強加固。強夯法則恰恰是在公路施工過程中常用的一種地基加固方法，其主要工作原理是將起重機械8t～30t（最重可達200t）的夯錘起吊到6m～30m（最高可達40m）高度后，對準施工前測量的夯點，在固定位置進行垂落，通過重力作用對地基造成強大的沖擊能量，從而使松散的土體變緊實的一個過程。

1 強夯法施工參數的確定

《公路路基設計規范》對強夯法加固軟土地基做了詳細明確的要求，在采用強夯技術施工前，必須到施工現場，選取合適的地點進行試驗，對技術的適用性和實際的處理效果進行檢測和確定。其中，最重要的是加固的深度、加固的范圍大小、夯擊的速度、夯擊點位置分布等都是需要著重注意的，這些指標合格之后，才能進行接下來的大面積施工。具體來說，分以下步驟進行：

（1）重視有效加固深度。有效加固深度又稱為有效影響深度，具體的數據標準因加固目的的不同而進行相應改變。在反映和評估強夯技術施工效果時，有效加固深度是關鍵參數，同時也直接影響著地基處理方案的選擇。

（2）夯擊設備及夯擊能的確定。使用強夯法加固地基時，為切實提高夯實效果，保證施工的順利進行，必須選擇合理的夯擊設備及夯擊能，最大程度的提高公路建設質量。

（3）夯點布置和夯點間距。地基土的類型和處理深度直接影響著夯點及夯擊方式的選擇，夯位排布通常有3種類型：分別是梅花形排列、夯點中心間呈等邊三角形排列、正方形網格排列等。只有合理布置夯點，才能最大程度的保證夯實的效果，節省施工費用，在確定夯點的間距時，應結合加固地基土的特性和要求達到的深度，注意間接不能太小，但也不宜過大。

（4）夯擊次數與夯擊遍數。作為強夯設計的重要參數，夯擊次數需要結合土的性質、土的厚度、土的分離程度、土的壓縮能力等確定。根據得到的具體數據以及現場試夯的情況，確定夯擊的次數。

（5）夯擊范圍和間隔時間。為了保證土體之間孔隙水壓力的及時消散，相鄰次數的夯擊之間應保持合理的時間間隔，間隔時間的長短，需要根據壓力消散的時間和現場試夯的結果確定。

2 公路工程軟基施工中強夯法的應用

某公路工程全長11.093km，路段地層土質主要以粉土和 粉質黏土為主。采用強夯法對其進行施工，設計夯錘重量為100kN，錘底選用圓形鑄鋼錘（直徑2.25m）。強夯夯點布設形式為正方形，為確保夯擊效果，首先對試驗段進行強夯試驗，該試驗段地下水位為2.1m，表面土體液限實際為31.8%，塑性指數為10.5，含水量最佳值為13.3%，土體最大干密度為1.86g/m3。

（1）施工準備。公路工程軟基施工前，需要綜合考慮影響施工質量的各種因素，比如，水文條件、地形特點、地質構造、土體顆粒大小等，經過實地調查，安排專業人員進行分析，采取相對應的措施，將這些客觀因素造成的負面影響降到最低值。在實際的施工過程中，如果對周圍的建筑物或者技術設施造成破壞，必須設置有效的監測點，改用開挖減振溝的方式進行施工，必要時安排相關人員對現場及時進行檢查和防護，保證各項設施和施工技術的合理性。

（2）平整場地。為減少施工過程中的阻礙，在施工之前，需要采用相關的機械設備對施工現場的土地進行平整。如果場地平整度能夠達到相關要求，可選用推土機進行施工，使施工快速高效的進行。除此以外，需要結合實際情況，對夯擊后的地面沉降數值進行估算，從而確定地面的高程。為防止地面出現不同程度的破壞，在公路工程軟基施工前，需要詳細查看并確認地下管線與構造物位置。

（3）測量放樣。在進行測量放樣時，首先需要保證夯點間距離為6m，選取正方形為布設樁形的主體，施工方式和技術選擇也必須嚴格遵照設計的規定和要求。第2遍夯點的布設需要在第1遍正方形的中心點位置，此后，可選用全站儀或者鋼尺標，標示各個夯點的位置。通常情況下，選用白灰與木樁作為標示材料，在此基礎上，對各個夯點原地面高程進行測量。在采用夯實技術前，檢測出的地表中地基承載力為160kPa與180kPa，這個數值小于施工的標準。施工前期，需要采取逐點夯擊的方式對各個點位進行夯擊，縮小強夯處理范圍內水位與規定數值的差距。作業之后，需要對水位的沉降量和孔隙水之間的壓力進行測量，詳細記錄相關數值。

（4）碎石鋪設。如果地表內或地下水位較高的地方存在著飽和細顆粒土，需要在亞黏土表面鋪筑碎石層，鋪設厚度控制在2m范圍內，對地表土進行保護。碎石的鋪設能夠增加強夯機械的夯擊動力，同時控制因沖擊波造成的頂部土層出現的松動情況，對超靜水產生的壓力及時進行消散。

（5）夯點施工。對公路工程軟土地基夯擊前，為了促進測量地面高程工作的順利進行，需要用石灰或者小木樁對第一次夯擊的位置進行標注，并保證誤差不超過5cm。具體來說，夯點施工可分以下3個階段進行：

第一階段，公路工程軟基施工前，首先對施工場地進行實地考察，對于地面凹凸明顯的地方進行平整作業，采用相應機械設備，再次測量場地的標高數值，保證符合設計起夯面標高的規定。然后，借助全站儀對施工場地內的圖角點進行引測，并檢驗坐標的準確性。當監理人員檢測并達到規定要求后，選用一般經緯儀，按照施工圖的設計要求，在現場布設第一遍夯點，為了使夯錘準確達到相應位置，需要用白灰標識出夯點位置，提高施工的便捷程度。

第二階段，第一遍夯點施工完成后，需要讓監理人員對夯點及夯擊力度進行檢驗，合格之后，繼續進行場地平整、夯坑回填等工作。接下來，需要重復進行第一階段的工作，再次利用全站儀對施工場地內的圖角點進行引測，同樣保證坐標控制的準確性，并采用白灰進行夯點標識。

第三階段，滿夯施工階段。這一階段不需要再次進行夯點布設及夯沉量觀測等工作，只需要采取合理措施，有效控制夯擊數和夯錘落距等數據。本工程選用的是長度為2.4m、重量為25t的平底鑄鋼錘。滿夯施工完成后，可選用推土機對土地進行平整，同時控制碾壓標高符合施工的規定標準。

3 強夯法施工質量控制

施工工作完成后，需要進行后期的質量控制，主要包括兩個部分。首先，在施工過程中，施工單位需要安排相關人員，嚴格檢查每個夯點的施工質量。在檢查的過程中，采取標準貫入試驗、十字板試驗等方法，使夯點經過多次重復夯擊，保證測定的結果符合預期效果，完工后進行下一步的施工。此外，監理人員在施工過程中應進行實時監督，嚴格控制施工質量達到規定標準。一批夯點施工完成后，監理單位要抽查30%以上的夯點，當質量的合格率達標時，才能進行下一批次的夯點施工，確保每一批的夯點都能符合處理效果。具體來說，包括以下幾點：

（1）強夯施工，必須依照設計階段確定的技術參數，保證施工的準確，在施工過程中，對夯后控制數值及時進行記錄。

（2）施工結束后，安排專業人員，以兩周為時間間隔，借助專業的儀器設備，檢測地基加固質量。

（3）在室內進行實驗，將夯擊后的路基土物理力學性能指標與夯擊前進行對比，通過數據的計算，分析判斷強夯加固效果是否達標。

（4）效果判斷的方法。檢測判斷強夯加固效果時，通常采用原位復檢、十字板試驗、標準貫入試驗等方法。

結語

在公路工程的施工過程中，不可避免地會經過軟土地基段，但是，氣候、水文、地形、地質等因素會對施工的正常進行造成很大的阻礙，影響公路工程的質量。強夯法的出現解決了軟土松散的問題，在科學的施工方案和合理的施工工藝的作用下，采用強夯法能夠對軟土進行加固，使施工中的軟土體達到設計階段的規定要求，從而促進工程進度的正常進行，保證公路工程的質量，在國民經濟的增長和發展中發揮出更加積極有效的作用。

參考文獻

[1]王余鵬.強夯置換法在福建閩北地區高速公路軟基處理中的應用[J].福建交通科技，2016（6）：12-14.

[2]黃東海.強夯法施工技術在市政道路軟土路基處理中應用措施探討[J].江西建材，2016（12）：145-146.

[3]陳大偉.拋石擠淤強夯法在高速公路軟基處理中的應用探析[J].公路交通科技（應用技術版），2016（3）：225-227.

[4]周曉璽，伍洲，黃媛.高速公路軟基處理應用的強夯法施工分析[J].城市道橋與防洪，2015（8）：123-124.