強夯法在高速公路路基施工技術(shù)中的應(yīng)用研究

賀超楠

(貴州省交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司)

0 引 言

隨著我國城市化進程的推進，城市經(jīng)濟不斷地發(fā)展，因此高速公路的運輸量等都有了大幅度的增加，這就對高速公路建設(shè)提出了更高的要求。由于高速公路建設(shè)對自然環(huán)境條件的依賴性較大，在實際的施工過程中，處理地基需要采用多種方法組合運用，以保證路基的強度。一般采用的方法有強夯法、換填墊層法或者是水泥土攪拌法等等。由于強夯法對于加固有較好的作用，所以被很多施工單位采用。

1 強夯法概述

1.1 強夯法的加固原理

強夯法的加固原理就是通過夯擊改善路基的不均勻沉降，簡單來說，就是通過外部施加的強而有力的沖擊力使得土壤內(nèi)部發(fā)生物理變化，從而使路基的土體密度變高，破壞其結(jié)構(gòu)，從而使得其觸變恢復(fù)。強夯法對土體的影響來自各個方面，如果在施工過程中對其加以合理的應(yīng)用，就能取得較好的效果，從而提高高速公路建設(shè)工程的整體質(zhì)量。

1.2 強夯法的優(yōu)勢

首先，強夯法具有很好的加固效果，如果地基的土體密度較大，但是具有可壓縮性，那么通過強夯法就可以解決這些問題。首先，使土體均勻沉降，增強其抗振能力;其次，強夯法的適用范圍較廣，適用于碎石土、砂石土等等，都可以利用強夯法來處理，并且通過回填、現(xiàn)場試驗檢測其適用性;然后，強夯法施工成本較低，不需要其他的輔助材料，提高高速工程建設(shè)工程的經(jīng)濟性。

2 強夯法的施工工藝

2.1 前期準(zhǔn)備工作

需要注意的是，在使用強夯法之前，應(yīng)該對場地進行處理，使其變得平整。在正式施工之前，就需要進行試驗，對于已經(jīng)布置的夯實高度和預(yù)測的沉降度進行詳細(xì)的記錄。另外，需要進行實地考察，對于施工現(xiàn)場的土質(zhì)以及地基條件進行調(diào)查，如果發(fā)現(xiàn)不符合強夯法施工需求的，一定要立即將相關(guān)情況匯報給上級，調(diào)整施工方案。這樣就可以避免在施工過程中遇到意外情況而停工的情況，從而增加了施工成本。除此之外，在試驗過程中，一定要記錄好試驗數(shù)據(jù)，為后續(xù)施工提供施工依據(jù)。

2.2 施工現(xiàn)場布置

在對地基施工之前，需要對現(xiàn)場進行清掃以及加固等，保證夯實操作能夠在較為平整的場地進行，對于施工工序以及施工地點進行詳細(xì)的設(shè)置，從而保證施工的連貫性。如果夯實場地的地下水位比較高，且土體是飽和黏土，那么就要先在場地上灑砂石，其厚度大致為0.2 m，這樣可以減少負(fù)壓力的產(chǎn)生，也有利于夯錘的操作。

2.3 操作注意事項

第一，要整理施工現(xiàn)場，特別是夯擊區(qū)域，并且要根據(jù)前期的測量結(jié)果對土體夯擊作詳細(xì)的規(guī)劃，照準(zhǔn)夯擊的位置，并且要對相關(guān)的機械設(shè)備，例如起重機等進行合理利用，在使用機械設(shè)備時，需要采用操作嫻熟、具有豐富工作經(jīng)驗的操作手，且要注意對設(shè)備的安全管理，避免對現(xiàn)場施工人員造成安全威脅;第二，要對夯錘的標(biāo)高進行測量，從而將夯擊次數(shù)控制在一定的范圍內(nèi)，以完成夯擊的任務(wù)，在首次夯擊完成之后，要推平土壤，然后再對夯實路基的高度以及標(biāo)高進行準(zhǔn)確定位，一旦出現(xiàn)積水，那么就要采取有效的排水措施將現(xiàn)場的積水排除干凈，再進行夯擊;第三，在初次夯擊結(jié)束之后，要隔一段時間再進行二次夯擊，這樣能夠保證前次夯擊達到施工目標(biāo)，也方便對其進行檢查。

3 強夯法在高度公路路基施工技術(shù)中的應(yīng)用

3.1 工程實例

某高速公路工程是當(dāng)?shù)氐闹攸c在建項目，它的修建保證了該城市的經(jīng)濟發(fā)展，也能夠促進該縣高速公路設(shè)計規(guī)劃的實現(xiàn)。在該工程中，有三段新積黃土地，設(shè)計要求強夯施工。與此同時，設(shè)計要求經(jīng)強夯法加固原地面，使原地面地基承載力達到相關(guān)要求，再開始路基填筑，通過這種手段保證路基施工的質(zhì)量。

3.2 具體應(yīng)用

首先，施工隊伍對高速公路施工現(xiàn)場以及周邊環(huán)境的地質(zhì)條件進行勘察，了解土質(zhì)以及土體的類型，從而確定路基加固的深度。在實際施工過程中，適當(dāng)?shù)卣{(diào)高了加固深度。因為在單獨夯實土體時，土體由于側(cè)向的約束力比較小，而垂直重力會導(dǎo)致土體向外溢出，所以在采用全夯的時候，要在已經(jīng)被夯實的基礎(chǔ)之上進行加固，從而保證土體的牢固，不會四處亂飛。該工程施工隊伍根據(jù)單點夯實之后土體的沉量以及周圍地表的隆起情況確定后續(xù)的施工任務(wù)，如圖1。

圖1 該工程測的單次夯擊土體沉量以及周圍地表隆起情況

其次，應(yīng)該根據(jù)高速公路施工現(xiàn)場的土體以及具體的地質(zhì)條件選擇合適的間距、夯點位置，在實際施工過程中，該工程將強夯第一遍夯擊點的間距取為夯錘直徑的2.5～3.4倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點的中間，后續(xù)的夯擊點間距逐漸減小。采用等腰三角形、等邊三角形和正方形的布局方式，使得每一遍的夯實都能夠起到有效作用。

其次，對于高速公路的路基施工來說，夯擊的次數(shù)一般在8 次左右，但其詳細(xì)次數(shù)也要根據(jù)土體的具體情況進行調(diào)整。例如，如果土體是粗砂礫，那么就要適當(dāng)?shù)販p少夯擊次數(shù)，對于淤泥或者是細(xì)顆粒土體而言，那么就要適當(dāng)?shù)卦黾哟螖?shù)。但是每次夯擊結(jié)束之后，都要確認(rèn)其達到了夯擊要求。在保證前期施工質(zhì)量之后，再進行后續(xù)施工。大多數(shù)高速公路工程，在夯擊三次之后，其土體的體積就會發(fā)生明顯的變化，且地基的承載力就會有所增長，但需要注意的是，土體體積的變化和承載力的提高，并不是遵照夯擊能的算術(shù)級數(shù)規(guī)律增加的。另外，由于黏土之間會有滲水性交叉，每次夯擊之間都要間隔一段時間，大致為28 d 左右。

然后，在使用強夯法時，需要注意土壤的濕陷性，如果土體是濕陷性黃土，土體的重力會使得土體本身產(chǎn)生變形。夯點附近的土體可以被看做是夯實的樁體，并且可以將樁體的面積看作是與夯錘的底面積相同的，所以，應(yīng)該在面對不同土體的時候要采用不同承載力值域范圍。

經(jīng)過強夯法施工，該高速公路地基的承載力以及壓實度都有了明顯的提高，施工單位也對路基進行了質(zhì)量檢測，其檢測結(jié)果如表1 所示。由此可見，強夯法的合理施工在高速公路路基施工中取得了較好的施工效果。

表1 強夯法施工檢測結(jié)果

4 結(jié)束語

強夯法是高度公路路基加固的重要技術(shù)類型之一，具有操作簡單、經(jīng)濟合理、效果顯著等特點。因此，在高速公路路基加固的施工中被廣泛地應(yīng)用。值得一提的是，施工單位應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場的具體狀況以及施工設(shè)計制定最佳的強夯法施工方案，保證施工效果。

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