強夯法加固高填方路基施工技術要點

趙桂蘋

（許昌高峰路橋工程有限公司，河南 許昌 461000）

隨著經(jīng)濟社會發(fā)展速度的不斷提升，我國公路工程建設規(guī)模逐步擴大，大量路段需修筑于丘陵、山區(qū)等石方或洪積土地帶，路基施工時路堤填方材料可選取山體爆破后的石塊。因公路建設具有較高技術標準，因此必須重視路堤填筑施工，特別是高填方路堤。因山體爆破后石塊級配不佳且碾壓難度大，導致相同斷面內(nèi)的填石路基填筑高度具有極大差異，致使基底施工工作面成型難度大，無法緊密嵌鎖大石塊。選取強夯法用于公路高填方路基施工，可有效解決以上問題，提升工程質(zhì)量。

1 強夯法施工機理

強夯法是由重錘夯實法的基礎上發(fā)展而來，其加固機理與重錘夯實法存在極大差異性，屬于一種新型地基處理方式。其主要功能就是實現(xiàn)軟弱地基承載力的有效提升。要求選取重錘，由相應高度落下，進行土層夯實作業(yè)，進而快速達到地基固結的作用，也可叫做動力固結法。要求選取起吊機械工具，將重錘（10到40t）向10到40m提升，高度滿足設計要求后，即可使其自由落下，通過極大的夯擊能與沖擊波達到土層夯實的目的。目前在砂性土、非飽和粘性土及雜填土地基施工中強夯法應用較多。于非飽和粘性土地基而言，通常選取的施工方法為連續(xù)夯擊、分遍間歇夯擊。且按照工程實際情況，利用現(xiàn)場試驗對夯實次數(shù)及夯實深度進行準確確定。據(jù)相關試驗顯示，夯實能量在100到200t之間時，取得的有效夯實深度可達到3到6m。現(xiàn)階段，地基加固選取強夯法的主要分為3種加固機理，第一，動力密實。一般用于多孔隙、粗顆粒、非飽和土強夯加固施工，也就是通過沖擊型動力荷載，降低土體內(nèi)孔隙，達到密實土體及地基土強度提升的目的。第二，動力固結。通過動力固結原理可進行細顆粒飽和土強夯加固。在土內(nèi)沖擊能量增加才能有巨大應力波出現(xiàn)，進而對土體原有結構產(chǎn)生損壞，促使液化現(xiàn)象出現(xiàn)在土體一定位置且出現(xiàn)大量裂縫，以此達到排水通道增設，順利排出孔隙水，當去除超孔隙水壓力后，才能達到固結土體的目的。第三，動力置換。整式置換與樁式置換為動力置換的主要類型，整式置換是指在淤泥內(nèi)通過強夯方式將碎石整個都納入，其功能與換土墊層基本一致。樁式置換是指在土體內(nèi)利用強夯方式填筑碎石，在軟土內(nèi)可間隔性地夯入一些碎石樁，進而達到樁式碎石墩形成的目的。

2 工程概況

某公路工程所在地形復雜，處于高填方路基段，全長7.3km，路基寬26m，為雙向四車道。本工程路基土石方數(shù)量分別為，挖方2624127m3，填方888222m3。根據(jù)巖土工程勘測結果可知，本工程所處場地為構造剝蝕丘陵，沖洪積相砂卵石層與坡殘積相粘性土為主要地基土類型，且風化紅層砂巖為下伏基巖，此外，溝、谷低地分散有很少的新近沉積粘性土，如粉質(zhì)黏土、黏土等。為了加固高填方地基土，決定采用強夯法進行處理。

3 現(xiàn)場強夯施工技術要點

1）強夯試驗段選擇。為保證施工質(zhì)量，需合理選擇試驗段，本文以強夯段為準。試驗段分2部分完成施工，即原地面、填土段，若土質(zhì)溝底寬度在12m以上，需強夯處理溝底原地面。若在12m以下，分層填筑到12m工作面，需做好強夯處理。本路段高填路基段為Yk14+152～Yk14+223段，全長71m，累計14910㎡，為降低工后沉降，需采用強夯加固法填筑路基，4m間隔。2）施工準備。根據(jù)工程實際情況，土質(zhì)溝底設有涵洞，需在施工涵洞前完成強夯施工。同時，要做好各類施工材料編制工作，如施工技術方案、質(zhì)量計劃等，此外，應完成施工人員技術交底。為便于強夯施工，在設備進入場地前，需先通過推土機進行場地整平。3）鋪砂墊層。強夯施工中，傳播時，在不同土層之間波會有反射或折射等作用，若表面反射次數(shù)較多，將會導致表層土體疏松，這種情況下，需將砂石鋪設到表面，厚度為1.0～2.0m之間，從而降低因沖擊波而出現(xiàn)的上部土層松動情況。從而還能加快超靜水壓力消散的速度。4）夯點定位。強夯施工前，可通過小木樁等將第一遍夯擊點位置標注出來，其偏差必須控制在50mm以內(nèi)，并對地面高程進行準確測量。根據(jù)施工要求，可按正方形網(wǎng)格進行第一遍夯擊點排列，按間隔1個夯擊點通過“跳夯”完成夯擊施工。第二遍可采用梅花形進行夯點排列，并按照順序完成夯擊。第三遍夯擊需采用第一、二遍已夯點間隙，按正方形網(wǎng)格進行第三遍夯點排列，并完成夯擊。通過三遍夯擊，可有效夯實松軟土體。5）強夯處理。待吊機就位準確之后，需對夯前錘頂高程進行測量，并根據(jù)施工設計要求完成強夯施工。首先，根據(jù)試夯結果，對夯擊遍數(shù)、建筑物安全距離等進行確定，隨后進行大面積夯擊。在整個夯擊過程中，要嚴格按照既定夯點排列方式、間距等進行施工，并在整個過程中做好夯沉量記錄工作。待完成第一遍強夯施工后，需對夯擊面標高進行測量，若夯擊沉降量在5cm以上，則可進行第二遍夯擊。當?shù)诙楹怀亮吭?cm以內(nèi)時，則需再次進行一遍夯擊。若第二遍夯沉量在5cm以上時，則可直接進行第三遍夯擊，若夯沉量在5cm以內(nèi)，需進行2遍夯擊，最終保證夯擊質(zhì)量。根據(jù)施工要求，可確定1000KN·m為單點主夯與副夯的夯擊能，800KN·m為滿夯夯擊能。

4 高填方路基強夯法施工質(zhì)量控制

1）含水率是對夯實效果造成嚴重影響的直接因素，因本工程存有地下水滲出問題，為保證場地填土不在飽水狀態(tài)下，且對現(xiàn)場夯實效果進行有效控制，應做好排水工作。先將零時排水溝道設置于填方區(qū)域，以此避免雨水、地下水滯積問題出現(xiàn)，在原狀土強夯施工后，還需進行底部排水系統(tǒng)設置。2）操作夯錘時，人員或其他施工設備應與夯錘保持一定距離，要求控制在60m以外，不是操作人員不允許進入此施工范圍。操作履帶起重機械時，應做好平穩(wěn)放置，避免落錘過程中，傾斜、倒塌等問題突然出現(xiàn)，導致不必要的人員傷亡及財產(chǎn)損失。起吊夯錘前，需對脫鉤裝置、錨系設備的完整性進行認真檢查，當風級超過6級則不能施工，以此確保起重機的安全。3）在公路施工中，道路的舒適性和穩(wěn)定性很大程度上取決于地基質(zhì)量，所以要嚴格按照規(guī)范進行地基施工。同時，對新材料和新工藝進行積極推廣應用，進一步提升路基施工的質(zhì)量水平，推動我國公路建設的健康有序發(fā)展。4）夯擊施工后要對施工過程中的夯擊點與夯擊次數(shù)的記錄信息進行對比分析，如果發(fā)現(xiàn)有數(shù)量不對或者誤差較大時，要及時尋找其中的原因并采取措施。對于漏夯的情況，可以通過增加夯擊次數(shù)來彌補，而對于誤差來說就要根據(jù)誤差大小，制定相應的處理方案。在每次夯擊后都要對路面進行整理，并且實時登記路基的相關數(shù)據(jù)，檢查夯擊位置是否符合要求，還要對路面的沉降量進行測量。夯擊完成后要對施工中登記的數(shù)據(jù)進行分析，在驗收合格之后才能投入使用。

5 結束語

綜上所述，公路工程建設發(fā)展中，路基承載能力和穩(wěn)定性對于工程質(zhì)量有著重要的影響，應根據(jù)工程具體情況，采取相應措施有效處理路基，保證其密實程度滿足施工要求。高填方路基施工條件極為復雜，施工技術難度大，如何達到路基加固最佳效果極為重要。強夯處理技術是高填方路基常用施工方式，但由于施工條件具有復雜性，必須規(guī)范施工工藝，做好施工質(zhì)量控制工作，只有這樣才能進一步提升路基承載力及穩(wěn)定性。