公路工程路基強(qiáng)夯施工技術(shù)分析

司武陽(yáng)

摘 要：結(jié)合某公路工程實(shí)例，以路基強(qiáng)夯施工技術(shù)為切入點(diǎn)，先闡釋了這項(xiàng)技術(shù)的原理，然后分析了具體的施工流程。希望能夠有效使用這項(xiàng)技術(shù)，提高路基的堅(jiān)固性，滿足公路事業(yè)的發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：公路;路基;填筑;強(qiáng)夯施工;施工控制

1 強(qiáng)夯加固機(jī)理

強(qiáng)夯加固理論主要是借助壓強(qiáng)外力，排除公路路基內(nèi)部含有的氣液體積，增加公路工程整體的壓實(shí)度，延長(zhǎng)工程的使用壽命。在進(jìn)行公路工程路基強(qiáng)夯施工中，大致可以分為三個(gè)步驟。首先，進(jìn)行公路工程路基的土體壓縮。在進(jìn)行土體壓縮工作中，借助強(qiáng)夯沖擊壓力，能夠壓縮三相體土類孔隙，并且在這一過(guò)程中能夠有效排除公路工程路基土體中所含有的水和氣體，提升路基的緊實(shí)度。而后，對(duì)其進(jìn)行土體處理工作，這一工作包括土質(zhì)的液化以及孔隙水壓力消散，土質(zhì)液化主要借助強(qiáng)夯沖擊，對(duì)路基土體中含有的空氣進(jìn)行排除，需要一定的時(shí)間才能夠全面地對(duì)土體中含有的空氣全部排除，直至土體中含氣量為零。最后，還需對(duì)其進(jìn)行觸變恢復(fù)處理。

2 強(qiáng)夯施工參數(shù)

2.1 夯擊有效加固深度

夯擊有效加固深度是反映施工效果的重要參數(shù)，影響著夯擊能量，決定著路基的壓實(shí)性，能夠避免路基受到不必要的壓縮。土體性質(zhì)和施工參數(shù)是有效加固深度的主要影響因素，通常情況下，粒徑越小的土體，密度越低，飽和度也隨之升高，較高的地下水位對(duì)深度的影響較小。夯錘靜壓力越大，土體夯擊的飽和度越差，需要夯擊的次數(shù)越多，需要較大的影響深度，本案例路基設(shè)計(jì)的加固深度為5.5m。

2.2 夯擊點(diǎn)布設(shè)

布設(shè)夯擊點(diǎn)的時(shí)候，應(yīng)選擇最佳形狀，通常有三種：正方形、等邊三角形與等腰三角形。如果夯擊點(diǎn)相互之間距離較小，呈現(xiàn)密集狀態(tài)，土體顆粒間的擠密空間會(huì)相應(yīng)減小，孔隙間的水壓消散的時(shí)候，只能通過(guò)較窄的通道，影響了擠密加固的效果，如果夯擊點(diǎn)的間隔距離過(guò)大，加固效果也不明顯。本案例中，選擇重量為12t、直徑為2.5m的夯錘，按邊長(zhǎng)3m的等邊三角形布置夯擊點(diǎn)，相鄰間隔為0.9m。

2.3 夯擊遍數(shù)與間隔

應(yīng)把握土石混合填料的性質(zhì)，重視夯擊加固深度，提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。先進(jìn)行2遍點(diǎn)夯，1遍滿夯，間隔時(shí)間為1天，如果夯錘較重、坑洞較深、拔錘困難等，為滿足設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)理想的加固效果，應(yīng)多夯擊幾遍。以土體性質(zhì)和孔隙水壓力為參照依據(jù)，確定外部作用力的消散時(shí)間，土體出現(xiàn)固結(jié)現(xiàn)象后，可以進(jìn)行下一步的夯擊施工。

2.4 夯擊次數(shù)

為保證土體夯擊能量的飽和，標(biāo)準(zhǔn)是在夯擊次數(shù)增加的過(guò)程中，土體的豎向變形量不再增加，應(yīng)確定最佳的單點(diǎn)夯擊次數(shù)。本案例確定試驗(yàn)路段中單點(diǎn)夯擊次數(shù)為10次，為了提高土體的均勻性，對(duì)于表層土松動(dòng)、出現(xiàn)環(huán)形豎向裂紋或塌陷的夯坑，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)操作。具體做法是采用1000kN·m的夯擊能，按照一點(diǎn)一擊的方式，夯擊1遍即可。

3 強(qiáng)夯施工在公路路基施工當(dāng)中的應(yīng)用

3.1 施工準(zhǔn)備

強(qiáng)夯施工之前，需要將施所在位置上的地表進(jìn)行必要的清理處理，不能存在任何的表土、種植土等影響工程的質(zhì)量，也不能存在任何的草根。強(qiáng)夯施工技術(shù)施工前，土工試驗(yàn)處理非常關(guān)鍵。在操作過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)施工位置有不均勻的土層情況，需要及時(shí)增加勘探孔數(shù)量，或是提高土工試驗(yàn)的頻率，從而可以保證工程的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。通常來(lái)說(shuō)，需要間隔50～100m就要進(jìn)行一次土工試驗(yàn)，主要是針對(duì)最佳含水量與最大干密度入手進(jìn)行，這是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵性技術(shù)參數(shù)。在道路受到了雨淋等影響之后，為了可以更好地提升強(qiáng)夯工程質(zhì)量，應(yīng)該將表層濕土清理干凈。

3.2 平整土地與試夯作業(yè)

第一、平整場(chǎng)地。強(qiáng)夯施工之前，需要應(yīng)用推土機(jī)來(lái)進(jìn)行表面的平整處理。為了保證設(shè)備可以在施工地區(qū)中順利通行，根據(jù)工程的需要建設(shè)臨時(shí)的道路，根據(jù)要求來(lái)確定道路寬度、強(qiáng)度與凈空高度等參數(shù)，以滿足施工的順利進(jìn)行。同時(shí)需要設(shè)置必要的排水設(shè)施，避免積水給工程的質(zhì)量造成任何的影響。第二、試夯施工。在本工程路基施工過(guò)程中，為了可以保證施工的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，在施工開(kāi)始前應(yīng)該選擇合適的位置進(jìn)行試夯施工，其要與施工地區(qū)的性質(zhì)完全一致，一般選擇面積為500m2的地區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)。夯點(diǎn)的布置應(yīng)該采用梅花形的方式，夯擊能確定為2000kN·m，夯錘質(zhì)量確定為15t，其直徑為2.30m，底面積為4.155m2，落距達(dá)到了14.7m。根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程中的技術(shù)參數(shù)，技術(shù)人員繪制夯擊次數(shù)與沉量參數(shù)曲線，根據(jù)實(shí)際需要來(lái)確定落距、夯擊次數(shù)等重要參數(shù)，為后續(xù)的施工提供基礎(chǔ)條件[2]。

3.3 鋪設(shè)碎石

對(duì)于路基的施工，在強(qiáng)夯過(guò)程中，如果地表結(jié)構(gòu)密度較大，或者水位超過(guò)了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)進(jìn)行碎石的鋪設(shè)工作。通常來(lái)講，選擇的碎石由不同的粗細(xì)集料組成，密度為5.0×103kg/m3，碎石孔徑小于5mm篩下的篩余料為選擇的石屑標(biāo)準(zhǔn)，一般范圍在0～10mm之間。只有嚴(yán)格碎石選用的標(biāo)準(zhǔn)，才能保證夯擊之后承載力達(dá)標(biāo)，避免出現(xiàn)土壤開(kāi)裂或下陷等問(wèn)題。

3.4 強(qiáng)夯施工

通常采用分段方式進(jìn)行強(qiáng)夯施工，順序?yàn)閺膬蛇叺街虚g，沿著邊緣地帶開(kāi)始，逐步推向中央?yún)^(qū)域，減少側(cè)向作用力的影響，避免附近地區(qū)受到較大的壓力。必須將夯錘保持在最平穩(wěn)狀態(tài)，準(zhǔn)確定位夯擊點(diǎn)，如果出現(xiàn)坑洞過(guò)大的現(xiàn)象，需要使用砂土填平，避免出現(xiàn)傾斜度過(guò)大或者錯(cuò)位等難以控制的問(wèn)題。夯擊的時(shí)候，先間夯2～3遍，最后降低能量，滿夯一遍，總共為5遍左右，視情況而定，應(yīng)保證每個(gè)夯擊點(diǎn)得到5次以上的夯擊次數(shù)，為增強(qiáng)夯擊的效果，需要及時(shí)做好施工記錄，為施工的順利進(jìn)行提供數(shù)據(jù)支持。

3.5 質(zhì)量檢測(cè)

完成試夯作業(yè)后，應(yīng)結(jié)合工程設(shè)計(jì)要求，準(zhǔn)確設(shè)置錘重、夯擊次數(shù)、夯擊點(diǎn)位置、落距等要素，安排專業(yè)人員翻查夯擊記錄，檢查實(shí)際的夯擊效果。同時(shí)，應(yīng)采取抽查方式，以總體夯擊點(diǎn)為基準(zhǔn)，確定抽查的夯擊點(diǎn)數(shù)量，一般為5%，使用質(zhì)量合格的經(jīng)緯儀、楔形塞尺、水準(zhǔn)儀或者采取拉線方法，對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：夯擊點(diǎn)中心位移允許偏差范圍在150mm以內(nèi)，夯錘落距在300mm左右，夯錘傾斜角小于30°，頂面標(biāo)高的允許偏差為20mm左右，最后兩擊平均夯沉量小于5cm，地面平整度允許偏差范圍為30mm，如果數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)，說(shuō)明強(qiáng)夯施工驗(yàn)收合格。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)我國(guó)的公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)量在逐漸增加，軟土路基就是比較常見(jiàn)的，在路基填筑的過(guò)程中，要選擇合適的施工方式，強(qiáng)夯施工技術(shù)被大量使用到工程中。必須詳細(xì)分析這項(xiàng)技術(shù)的原理，把握強(qiáng)夯施工相關(guān)質(zhì)量控制要點(diǎn)，提升路基的強(qiáng)度和硬度。

參考文獻(xiàn)：

[1]范恩.公路路基強(qiáng)夯施工技術(shù)研究[J].交通世界，2019（Z1）：123-124.

[2]向艷敏.公路路基強(qiáng)夯施工技術(shù)研究[J].交通世界，2018（35）：23-24.