強夯法在高速公路路基施工中的應用

師維域

摘要：現階段，強夯法是處理特殊地質地基的有效方法之一，具備施工機具簡單、加固效果良好、施工速度快、施工費用低等優勢。在高速公路路基施工中采用強夯法，能夠提高地基強度2～5倍，大幅度降低變形沉降量，有效避免發生路基工后沉降問題。

關鍵詞：強夯法;高速公路;路基施工;應用

某公路施工路段全長1.5km，樁號為K3+200—K8+500，經地質勘測發現，本試驗路段所處路基以濕陷性黃土為主，采用一般的路基土處治方式很難保證路基穩定性。因此，通過強夯法施工工藝對路基土進行處治，夯擊能參數選擇1500kN·m，強夯3遍，連續夯擊12～18次左右。

1強夯法的主要特點及優勢

目前，強夯法在國內公路路基施工工作當中得到了十分廣泛的應用和推廣，而且能夠帶來十分顯著的成效，因此成為許多建筑單位青睞的施工技術。這與強夯法本身的優勢是分不開的。研究強夯法在公路路基施工中的應用，要求施工單位熟悉并且熟練操作這項技術，充分掌握該項技術的優勢和特點，只有這樣，才能夠更好地根據實際情況選擇合適的施工方法。在公路路基的施工過程當中，強夯法能夠帶來顯著的加固效果，這是這項技術區別于其他技術的主要優勢。強夯法能夠降低地基土的孔隙率，增加土層的干密度，提高土體的壓實力度，進而提升路基的承載能力。這種施工方法在公路工程的應用十分廣泛，而且適用于各種類型的地基施工方案當中。

2強夯法原理

2.1動力密實原理

動力密實原理主要是利用夯錘給地面帶來的強大夯擊力，進一步壓縮土層結構，這種夯擊能量會克服土顆粒之間層層阻力并傳遞至地基深處，將路基土顆粒中的空氣擠壓排出，改變原本土層結構的彈性和塑性，減小空隙率，增加土顆粒之間的接觸面積，最終使路基土擠壓密實、穩固，承載力和行車安全性得到極大提高。根據先前相關研究，在1000～2000kN·m夯擊能作用下，路基土承載能力可以提升2～3倍。

2.2動力固結原理

由于飽和粘性土孔隙中的水分難以擠出，強夯法可利用落錘的巨大重力使路基產生強烈振動，土層中的有機物被分解，造成局部液化，土壤中的自由水從裂縫中排出。孔隙水壓力消失后，路基土的觸變性增加，同時土的強度進一步提高。綜上所述，強夯法一般適用于細粒飽和土。它主要利用飽和土的壓縮性進行局部液化來改變土的滲透性。觸變恢復后，可以提高土壤強度。

3強夯法在高速公路路基施工中的應用

3.1施工準備

3.1.1技術準備

（1）項目部編制路基施工技術方案，上報監理工程師審批;在施工之前，總工程師和技術負責人要對施工人員進行技術交底，使施工人員掌握設計意圖，熟悉技術標準和規范要求。

（2）施工前，用推土機平整場地，方便施工機具進入施工現場;測定路線邊線、中線和標高控制點，固定線路測量樁點，根據設計要求布設夯點。

3.1.2機具準備

在施工之前要準備好施工機具，具體包括：

（1）選用起重能力大于40t的履帶式起重機，在起重機上配備輔助門架，起到緩沖作用，避免吊臂在作業過程中出現過大后仰引發安全事故;履帶式起重機要配備自動脫鉤裝置，夯錘提升高度不得小于10m。

（2）本工程根據夯擊能確定夯錘相關參數，選用彈性模量高的鋼夯錘，夯錘呈圓柱形;夯錘上要留出4～6個排氣孔，孔徑為25～30cm，確保在夯錘落地時能夠從排氣孔中快速排出坑底空氣，減少坑底對夯錘的吸力。

（3）本工程要根據施工要求選用推土機、電焊機、錨系設備等施工機具。

3.2明確強夯法施工技術工藝流程

常規情況下的強夯法需要在較為平整的路面實施，并且要進行實測工作，待測量工作完成后才開始進行點夯。施工路線的地面是否平整對于放線測量工作的精準度有著極為重要的作用，平整度路面有助于夯點的精準落位。此外，強夯設備的妥善安置能夠更好地對準夯點，在滿足強夯條件的同時更好地完成工作。上述工作完成以后，就要對夯錘的高度進行提高調整，確保其能夠自由下落。上述步驟需要重復操作，只有保障夯擊的次數和每一個夯點都能夠獲得一定的夯擊次數，才能促進其土層結構的緊密。在所有的夯點工作完成以后，要用推土機將夯坑推平。

3.3強夯夯實

在施工場地內對第一個夯點位置進行測量放樣，控制誤差在50mm范圍以內，之后每個夯點按梅花形布設，相鄰兩點之間的夯錘邊緣距離控制在0.5m以上。按照放樣的夯點位置，將夯錘置于此處后，測量夯錘頂部標高，并利用起重設備將夯錘吊至規定高度，釋放自動脫鉤裝置，使夯錘自由下落，待夯錘下落至路基穩定后，測量夯錘中線點與夯點中心的偏差，控制在0.1m以內，若不符合要求，應調整參數設置并重復多次試驗，直至誤差在控制范圍以內。按照設計施工要求完成第一遍夯實后，重新平整場地，測量相應的標高參數，待21d后繼續進行第二遍強夯施工，按照此施工步驟，直至最后完成整個路基的強夯施工。最后對整個路基進行滿行拍平施工，整平場地，記錄最終的夯沉量。

3.4平整度檢測

在工程實際中，還需要對強夯法施工后的路基平整度進行檢測，為后續路面施工做準備，根據公路技術規范要求，采用3m直尺對試驗段內路基表面平整度進行檢測。

3.5施工注意事項

（1）施工前清理施工現場，清除表層的種植土、表土、樹根等，土層清理厚度不得小于30cm;安排施工人員勘察施工現場，掌握施工現場構筑物、管線的分布情況，做好相應的保護措施。

（2）施工前進行土工試驗，對本工程的地基土進行鉆孔取樣，測定相關的土工試驗參數。每間隔50m取樣一次，帶到工地試驗室測試土樣的最佳含水量和最大干密度，將其作為強夯施工相關技術指標確定的參考依據。

（3）施工前，將施工現場劃分為10m×10m的方格，檢測方格網下的土層含水量，當含水量不滿足強夯的規范要求時，則要根據實際情況進行處理;當含水量偏低時進行灑水濕潤，當含水量偏高時進行晾曬;土層含水量的處理必須在施工前3～4d進行，避免影響施工進度。

（4）在夯擊過程中，要觀察夯擊對周圍建筑物造成的影響，若發現安全隱患，則要停止施工;在強夯施工后，要確認夯坑位置是否符合設計要求，檢查是否存在漏夯和偏差問題并及時進行補夯;在強夯施工后的14d左右，進行施工質量檢驗，采用鉆芯取樣法檢驗，確定路基夯實是否達到設計要求。

（5）強夯施工要重點對填挖過渡區、地形變化區、挖臺階處進行強夯，嚴格執行強夯試驗確定的參數指標;在強夯過程中，可以根據地形和臺階的實際情況，減少強夯分層厚度，以保證地基處理質量;對陡坎、挖臺階較多的區域進行特殊處理，尤其在臨近陡坎和挖方邊坡的位置，應降低夯擊能，避免安全事故的發生。

結論

綜上所述，公路路基在整個公路建設工作當中雖然不是施工難度最大的項目，但是涉及的環節及要求十分復雜。因此，要積極采用強夯法，從根本上加固路基，降低壓縮性，從而提高緊密度，解決土體濕塌的問題，進而有效提高我國公路事業的先進性。同時，相關部門應該針對具體情況，對這項技術進行不斷創新，進而更好地發揮這項技術的優勢，提高公路的施工質量。

參考文獻：

[1]荊冰寅.淺談強夯法在深溝高填路基施工中的應用[J].公路交通科技（應用技術版），2019（8）：43-45.

[2]楊念.強夯在公路路基施工中的應用探討[J].建設機械技術與管理，2019，25（1）：93-95.

[3]陳穎.重錘強夯施工技術在高速公路高填土路基施工中的應用[J].交通世界（建養機械），2019（7）：126-128.