強夯法處理濕陷性黃土路基工藝探究

摘 要：公路工程建設過程中，經常會遇到土體為濕陷性黃土，當濕陷性黃土路基含水量較多時，承重能力以及抗形變的能力較差，通過強夯法處理后，可以有效增強路基的安全性和穩定性。基于此，本文闡述了濕陷性黃土的主要特點以及強夯法處理濕陷性黃土路基的工作原理，對強法處理濕陷性黃土路基工藝進行了探討分析。

關鍵詞：濕陷性黃土;特點;強夯法;路基;工作原理;工藝

一、 濕陷性黃土的主要特點

濕陷性黃土是指飽和結構是不穩定的黃色土，在自重壓力或自重壓力與附加壓力作用下，受水浸濕后，土的結構迅速破壞，發生顯著下沉的現象。它的這種特性，會對結構物帶來不同程度的危害，使路基及結構物大幅度沉降、折裂、傾斜，嚴重影響其安全和使用。因此在濕陷性黃土路基處理時，必須將施工方案進行優化組合，在做經濟技術比較的基礎上，將沉降值控制在適宜的范圍之內，從而減少施工成本。

二、 強夯法處理濕陷性黃土路基的工作原理

強夯法處理濕陷性黃土路基的工作原理是將重錘利用起吊機提升至十五米左右的高度，然后使其自由落下，根據能量守恒原理，從高處下落的重錘將其重力勢能轉化為動能，對地面能夠產生巨大的沖擊力，利用這種沖擊力，能夠將土層夯實加固。具體說來，當重錘從高處下落后，巨大的沖擊力能夠使土地之間的顆粒破碎，產生一定程度上的相對運動，這樣，土壤顆粒的微結構遭到破壞，顆粒孔隙間的氣體就會在壓力的作用下，迅速地揮發出去，未揮發的氣體則留在孔隙間被壓縮，孔隙的體積因此縮小，土層較處理前的結構變得更加致密，土體的壓縮性能則被降低。這樣，濕陷性黃土路基的強度得到增強，液化震動條件被增強，黃土路基的濕陷性顯著降低甚至能夠被消除，這種方法是常用的濕陷性黃土路基加固的處理方法。

三、 強夯法處理濕陷性黃土路基工藝的分析

（一）充分做好施工準備工作

（1）臨時排水工作要做好，為防止地表水下滲，可采取攔截、排除地表水等措施，其地下排水構造物和地面排水溝必須采取防滲措施。（2）施工機械準備。強夯法處理濕陷性黃土路基主要應用的機械設備有夯錘、起重機以及脫鉤等。夯錘種類決定了黃土路基的加固深度和起落距離。夯錘的底面積直接決定了強夯法降低黃土路基的濕陷性效果。夯錘的底面積與夯擊效果成反比，夯錘的底面積越大，則夯擊效果則越差。夯錘的底面積形狀大多數為圓形或者規則的多邊形，對于不同種類、不同性質的土體來說，夯錘的底面積也各不相同，靜壓值在25～40千帕之間，同時在夯錘的底部還有若干相對稱的貫穿整個夯錘的排氣孔。此外在起重機的選擇上，通常選擇能夠自動脫鉤的起重機，通常是履帶式的，也可選擇其他種類的專用設備。當采用履帶式起重機時，應做好安全保護措施。（3）人員準備。配備專業維修人員、電工，及時對設備機具進行維修和檢查，根據現場實際情況調整人員及設備。技術員對各控制點進行仔細校對和復測，并通過通道細部施工放樣。

（二）試夯

強夯法處理濕陷性黃土路基施工前，應根據設計選點試夯，路段內若土性基本相同，試夯可在一處進行;若差異明顯，應分別進行試夯，以確定最佳夯擊能、間歇時間、夯間距、夯擊次數等指標。

（三）強夯施工工藝

（1）測試強夯路段土的含水量。采用強夯法處理路基時，應嚴格執行《濕陷性黃土地區建筑規范》相關規定。土的含水量宜低于塑限含水量1%～3%。在擬夯實的路段內，當土層的含水量低于要求的塑限含水量時，宜加水至塑限含水量;當土的含水量大于塑限含水量3%時，宜采取措施適當降低其含水量。（2）夯擊點布置與間距。根據設計并結合強夯施工經驗，夯擊點間距一般根據地基土的性質和要求處理深度布置。具體布置方法為：清表后，用平地機整平地面，用壓路機靜壓一遍，再布設夯點。夯點的布置一般按正三角形或梅花樁形網格排列布置。（3）強夯施工。結合間距布置的夯擊點，依次夯擊完成為第一遍，第二遍選用已夯點的間隙，依次夯擊為第二遍，以下各遍均在上次已夯點的間隙布點夯擊，最后一遍錘印應彼此搭接，使夯擊面基本平整。每一遍內各個夯點的夯擊次數，應按現場試夯得到的夯擊次數與夯沉量曲線確定（一般不少于6擊）。夯擊遍數為3遍，最后再以低能量滿夯一遍，必要時可根據地基土的性質適當增加夯擊遍數。夯擊的間歇時間，取決于孔隙水壓力的消散，一般不小于7天。地下水位較低和地質條件較好的場地，可以連續夯擊。夯擊時落錘要平穩，夯位要準確，如錯位或坑底傾斜過大，宜用沙土將坑底整平才能進行下一次夯擊。強夯施工必須按實驗確定并經監理工程師批準的技術參數進行，要以各個夯擊點的夯擊數為施工控制數值，也可采用試夯確定的沉降量控制。強夯施工時應做好監測和記錄工作：開夯前檢查錘重和落距，以保證單擊夯能符合設計要求;檢查并記錄每個夯點的夯擊次數和每擊的夯沉量;每遍夯擊前夯點的放樣情況。（4）強夯施工后的檢測。檢查施工記錄，施工范圍內每個夯點的累計夯沉量，不得小于試夯時的各夯點平均值的95%。（5）根據檢驗結果，應對不合格處進行補夯，或采取其他補救措施，直到達到試夯或設計規定的指標為止。

四、 結束語

綜上所述，強夯法處理濕陷性黃土路基工藝是一種經濟高效的路基處理方法，其能夠有效提高土的強度和均勻性，降低壓縮性，消除不均勻沉降，改善土的物理力學性質和工程特性具有明顯的效果，從而保證公路工程建設中的路基質量。

參考文獻：

[1]任明艷.濕陷性黃土路基的強夯處理施工方法[J].黑龍江交通科技，2010（12）.

[2]肖賢炎.自重濕陷性黃土路基軟基處理及檢測技術[J].道路工程，2016（11）.

作者簡介：

馬玉忠，青海第一路橋建設有限公司。