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）

隨著經濟社會發展速度的不斷提升，我國公路工程建設規模逐步擴大，大量路段需修筑于丘陵、山區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，提升工程質量。

1 強夯法施工機理

強夯法是由重錘夯實法的基礎上發展而來，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，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夯擊、分遍間歇夯擊。且按照工程實際情況，利用現場試驗對夯實次數及夯實深度進行準確確定。據相關試驗顯示，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。在土內沖擊能量增加才能有巨大應力波出現，進而對土體原有結構產生損壞，促使液化現象出現在土體一定位置且出現大量裂縫，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利用強夯方式填筑碎石，在軟土內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量分別為，挖方2624127m3，填方888222m3。根據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 現場強夯施工技術要點

1）強夯試驗段選擇。為保證施工質量，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。根據工程實際情況，土質溝底設有涵洞，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，并對地面高程進行準確測量。根據施工要求，可按正方形網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，并根據施工設計要求完成強夯施工。首先，根據試夯結果，對夯擊遍數、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。當第二遍夯沉量在5cm以內時，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，需進行2遍夯擊，最終保證夯擊質量。根據施工要求，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下，且對現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域，以此避免雨水、地下水滯積問題出現，在原狀土強夯施工后，還需進行底部排水系統設置。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，應做好平穩放置，避免落錘過程中，傾斜、倒塌等問題突然出現，導致不必要的人員傷亡及財產損失。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，道路的舒適性和穩定性很大程度上取決于地基質量，所以要嚴格按照規范進行地基施工。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量水平，推動我國公路建設的健康有序發展。4）夯擊施工后要對施工過程中的夯擊點與夯擊次數的記錄信息進行對比分析，如果發現有數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來彌補，而對于誤差來說就要根據誤差大小，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據，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據進行分析，在驗收合格之后才能投入使用。

5 結束語

綜上所述，公路工程建設發展中，路基承載能力和穩定性對于工程質量有著重要的影響，應根據工程具體情況，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，必須規范施工工藝，做好施工質量控制工作，只有這樣才能進一步提升路基承載力及穩定性。