試析強夯法在公路軟基處理中的應用

田楠楠

摘 要：我國地域遼闊，地質情況復雜多變，各地區廣泛分布的軟土給公路正常施工造成一定阻礙，在實際施工中采取有效措施處理軟基，能夠使路基強度得到保障。作為常見的軟基處理技術，強夯法已被廣泛應用于公路工程建設中，且加固效果良好，能夠滿足路基承載力要求。

關鍵詞：強夯法；公路工程；軟土路基

1 強夯加固原理

所謂的強夯法，主要是通過重錘的自由下落對土層進行夯擊，使地基能夠迅速固結，從而使軟弱地基的承載力大幅提高。一般情況下，施工所用重錘在15t-45t左右，利用起吊設備將其提升至30m高時，松開掛鉤使其自由下落產生沖擊波，地基土體在短時間內受沖擊能的作用使土顆粒破碎或產生相對運動，從而迅速排出和壓縮土體空隙中的水及氣體，減少空隙體積，形成比較密實的結構，從而起到夯實的效果。

強夯加固技術在雜填土地基、非飽和粘性土以及砂性土中應用廣泛，且效果良好。對于非飽和的粘性土地基，通常采用的方法為分遍間歇夯擊和連續夯擊兩種，夯擊次數和夯實深度需要通過現場試驗得知。通過長期實踐可知，在200t左右的夯實能量下，夯實有效深度一般在5m左右。該加固法發展起來的基礎是重錘夯實法，但其加固機理區別于重錘夯實法。

2 公路軟基處理中強夯法施工工藝

本文以某公路工程為例，該路段地處某港口附近，全長3.8km，設計為雙向四車道，設計車速為60km/h，局部地段存在濕陷性黃土現象，為了全面消除黃土路基的濕陷性隱患，需要通過強夯法對軟基路段進行強夯處理，處理路段1660m，處理面積大概為125660㎡，按照設計進一步提高軟基的承載力和穩定性，從而滿足路基承載力要求。

2.1 施工準備

1）材料堆放布置。強夯施工主要使用碎石材料，結合施工特點劃分材料堆放區和強夯施工區兩個作業面，確保能夠隨時存用施工材料。與此同時，可根據施工進度對材料堆放位置和作業區域進行適當調整，確保順利進行施工作業。

2）施工技術交底。在施工以前，技術人員需要全面理解設計圖紙的意圖，認真掌握施工方案，并將施工技術要點和安全作業重點向施工人員進行交底，最后簽字形成書面形式保存。

3）機械設備配置。在施工前，需要配置齊全施工機械設備，并對其運行狀態進行認真檢查，避免影響正常施工。配備2臺QUY50B型強夯機進行軟基強夯，配備3臺135KW推土機進行場地平整，配備3臺20t振動壓路機進行碎石墊層碾壓，配備3臺1.25m?挖掘機進行裝土挖溝，配備3臺3m?裝載機進行堆料上料，配備30輛20t的自卸汽車進行物料運輸，配備3臺50kw發電機作為備用電源。

2.2 施工測量放樣

正式施工前，需要由測量人員按照設計圖紙要求，對軟基處理范圍和施工規劃進行放樣，并將明顯標記設置在施工區域內。

2.3 場地清理平整

施工人員要按照軟基處理范圍，及時挖除沿線的樹根，清理表土的雜物，并購買石渣回填溝渠，使其滿足施工要求。隨后使用履帶式推土機對場地進行平整，利用20t振動壓路機碾壓密實。施工人員要根據試驗場地的夯沉情況對強夯后地面沉降值進行適當估算，從而對地面高程進行明確。施工前需要對地下管線以及構筑物位置進行全面勘察，采取有效防護措施保護地下物體。

2.4 碎石墊層施工

在強夯施工中，需要將100mm的碎石施工墊層設置在軟土地基處。在清理平整完施工場地后填筑碎石墊層，施工人員要統一購買符合施工標準的碎石材料，運距以實際運輸距離為準，碎石通過推土機推開攤平，并利用壓路機進行碾壓，確保壓實度能夠滿足路基承載力要求。

2.5 軟基夯實作業

1）清理平整施工場地，用水泵及時抽排場地內積水，整平后將碎石墊層回填作為施工平臺。

2）場地高程在測量平整后，需要放樣夯點位置，施工人員可結合現場實際情況測放控制樁，將其間距控制在3m左右，布點按要求進行正方形布設，并用木樁標記點位，控制定位樁距的偏差在50mm左右。

3）第一遍夯點施工。強夯機就位后，需要檢查夯錘與夯點的位置，并對夯前錘頂高程進行測量，施工人員與工作面要保持一定的安全距離，然后緩緩吊起夯錘至預定高度，將自動脫鉤裝置開啟，夯錘根據自身重量自由加速下落，從而實現對地面的夯擊。在夯錘下落以后，測量人員要將吊鉤放下，并測量錘頂高程，對數據進行準確記錄，計算夯沉量。完成測量以后，施工人員需要在吊鉤上重新掛入夯錘吊環，重復進行地面夯擊。一旦起錘因夯坑較深而存在困難，需要立即停止夯擊，將填料通過推土機或反鏟填平坑內，對填料數量進行記錄，如此重復進行夯擊、填料、平整，直至施工達到規定夯擊次數和夯沉量，方可對下一夯點進行夯擊作業。在夯擊施工時，如果夯點周圍擠出軟土，需要對其進行清理，并將碎石鋪墊在夯點周圍，及時抽排夯擊坑內積水，確保整體工程質量。

4）夯坑填料平整。在完成第一篇的全部夯點夯擊后，需要將夯坑用碎石填平，并對場地高程進行測量。

5）第二遍夯點施工。第一遍夯點施工完成后，在主夯點中間穿插布置第二遍夯點，兩遍夯擊之間控制一定的時間間隔，第二遍夯擊步驟與第一遍相同，完成第二遍夯擊后進行填料整平，并測量路基標高。

6）滿夯施工。在兩遍夯點施工完成后，需要通過1000KN·m的夯擊能滿夯，滿夯采取1/4夯點搭接進行連續夯擊，并夯實場表碎石墊層，最后對場地高程進行測量。

2.6 壓實及整平

在完成軟基強夯作業后，需要通過推土機對路基進行平整，利用壓路機對路面進行壓實，將整平面高程偏差控制在±100mm左右。

3 施工質量檢驗分析

1）效果對比。在強夯前，土體的濕陷系數均超過0.035，各濕陷系數樹枝出現了10倍的變化，濕陷程度出現強烈變化。在強夯施工以后，很大程度上降低了土體濕陷系數，在地面—2.0m內平均降低96%，2.0m以下的土體沿深度方向其降低幅度逐漸減小，并造成濕陷系數沿深度方向的變化成逐漸增大趨勢。由此能夠看出，強夯加固施工不但能夠使黃土的濕陷性大范圍消除，而且能夠對土體原有結構造成破壞，徹底改變土體特性。強夯后，5m以上的土體濕陷性基本消除，5—10m的黃土濕陷性本身不大，見過強夯加固后也基本消失。另外需特殊處理的區域，含水量已滿足最佳含水量標準，強夯效果符合設計要求。強夯加固技術在濕陷性黃土中的應用具有明顯效果，不僅能夠在短時間內大幅提高地基承載強度，而且具有施工難度小、施工周期短、成本投入低等特點。

2）質量控制。一是施工人員需要對放線精度和落錘位置及高度進行嚴格控制，每一夯坑位置誤差要控制在0.2m以內，提升高度必須達到設定標準。如果出現傾斜較大的坑底，可用砂土將坑底填平，然后繼續進行夯擊。最后兩擊平均沉降量需要控制在50mm以內。二是如果施工趕上雨季，需要將場地內積水及時排除后繼續進行強夯，夯擊過的場地必須采取有效的排水措施，并封閉交通。三是做好施工過程中的檢測和記錄工作，包括對夯錘重和落距進行檢查，復核夯點放線，對夯坑位置進行檢查，對每個夯點的夯沉量和夯擊次數按要求進行檢查，并詳細記錄各項參數及施工情況。

4 結束語

綜上所述，濕陷性黃土地基是公路工程路基施工中常見的不良地質，在一定壓力作用下，黃土因浸水等因素結構被逐漸破壞進而產生濕陷性，公路工程修建于濕陷性黃土地區，應做好地基處理工作。強夯技術施工效率高，地基處理效果良好，能夠達到最佳路基加固作用。通過試驗檢測可見，該施工方法具有良好加固效果，在消除黃土濕陷性的同時，還能進一步增強黃土強度，對濕陷性黃土地基處理研究具有重要的現實意義。

參考文獻

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