強(qiáng)夯法在市政道路工程中的應(yīng)用

摘 要：我國(guó)地域廣闊，地質(zhì)復(fù)雜，軟土分布廣泛，正確處理軟土地基是工程建設(shè)的重要施工環(huán)節(jié)。文章根據(jù)強(qiáng)夯法在市政道路中的實(shí)際應(yīng)用，闡述了強(qiáng)夯法對(duì)基底的加固處理和利用，供今后類似工程參考。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法；加固地基；應(yīng)用

前言

強(qiáng)夯法又稱動(dòng)力固結(jié)法或動(dòng)力壓實(shí)法，它適用于砂土、粉土、粘性土、雜填土和素填土等地基的處理。這種方法是反復(fù)將很重的錘（一般為10～40t）提到一定高處使其自由落下（落距一般為10～40m）給地基以沖擊，土層在巨大的強(qiáng)夯沖擊能作用下，土中產(chǎn)生了很大的應(yīng)力和沖擊被，致使土中孔隙壓縮，土體局部液化，夯擊點(diǎn)周圍一定深度內(nèi)產(chǎn)生裂隙形成良好的排水通道，使土中的孔隙水（氣）順利溢出，土體迅速固結(jié)，從而降低此深度范圍內(nèi)土的壓縮性，提高地基承載力，同時(shí)，強(qiáng)夯還提高了土層的均勻程度，減少路基的差異沉降。

1 工程概況

濱湖路K0+200～K0+280路段原地質(zhì)勘探資料未包含，經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)開(kāi)挖，本路段軟弱土層深度分布為4～6m，其地質(zhì)情況與鄰近的安州大道相似。根據(jù)《安州大道（K2+260～K2+380）補(bǔ)勘巖土工程勘察報(bào)告》，在鉆探深度范圍內(nèi)，場(chǎng)地巖土層由上而下分布為：（1）耕表土；（2）粉質(zhì)粘土；（3）淤泥質(zhì)土；（4）粉細(xì)砂；（5）全風(fēng)化泥巖層；（6）全風(fēng)化砂巖；（7）強(qiáng)風(fēng)化泥巖層；（8）強(qiáng)風(fēng)化砂巖。根據(jù)《補(bǔ)勘報(bào)告》，安州大道沿線（K2+260-K2+380）為耕地，表層土層工程性質(zhì)稍差，厚度分布不均勻，回填后形成下伏的素填土為軟弱下臥層，其中：（1）耕表土；（2）粉質(zhì)粘土；（3）淤泥質(zhì)土層屬軟弱土；（4）中砂層為稍密狀態(tài)但易發(fā)生擾動(dòng)，流動(dòng)現(xiàn)象。因此，需對(duì)以上四層進(jìn)行地基處理，以調(diào)整不均勻沉降，本次處理采用強(qiáng)夯法，處理范圍：K0+200～K0+280，處理面積約4000m2。

2 強(qiáng)夯法施工控制參數(shù)

2.1 夯擊能選擇。單擊夯擊能為錘重與落距的乘積，單擊夯擊能越大，加固效果越好，一般根據(jù)加固深度來(lái)確定，按《地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012有關(guān)說(shuō)明，強(qiáng)夯法的有效加固深度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。本路段需加固深度為4～6m，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)及相臨路段夯實(shí)資料，本路段單擊夯擊能取值為2000KN·m。

2.2 夯擊次數(shù)。夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)，由夯沉量與夯擊次數(shù)關(guān)系曲線確定，即當(dāng)夯沉量與夯擊次數(shù)關(guān)系曲線趨于穩(wěn)定，接近于常數(shù)，且同時(shí)滿足以下條件時(shí)，所相應(yīng)夯擊次數(shù)為最佳夯擊次數(shù)：（1）最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm；（2）夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的隆起；（3）不因夯坑過(guò)深而發(fā)生起錘困難。夯擊次數(shù)是加固效果的一個(gè)重要因素，夯擊次數(shù)少，則達(dá)不到夯密加固效果，夯擊次數(shù)多則不但費(fèi)用高，而且還會(huì)降低地基土承載力。因此，當(dāng)夯擊數(shù)達(dá)一定次數(shù)時(shí)，應(yīng)停止夯擊。本路段夯擊次數(shù)根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)及相臨路段資料，初步確定為6擊，施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際夯擊情況進(jìn)行調(diào)整。

2.3 夯擊遍數(shù)。本工程采用點(diǎn)夯2遍+滿夯1遍，點(diǎn)夯夯擊能為2000KN·m，滿夯夯擊能為1000KN·m，滿夯采用輕錘或低落距多次夯擊錘印搭接。

2.4 間隔時(shí)間。兩遍夯擊之間的時(shí)間間隔不小于1～2周。

2.5 夯擊點(diǎn)布置。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，第一遍夯擊點(diǎn)間距可取夯錘直徑的2.5～3.5倍，本工程夯擊點(diǎn)采用正方形布置夯點(diǎn)，第一遍夯擊點(diǎn)間距取值為6米，第二遍夯擊點(diǎn)位于第一遍夯擊點(diǎn)之間，以后各遍夯擊點(diǎn)間距適當(dāng)減小。

2.6 處理范圍。沿路線每邊超出紅線6m，標(biāo)準(zhǔn)段處理寬度為48米。

3 施工工藝

3.1 施工機(jī)具。強(qiáng)夯設(shè)備主要有起重設(shè)備、夯錘、脫鉤裝置等。本工程采用200KN的履帶式吊車，配自動(dòng)脫鉤裝置釋重，夯錘選用鑄鐵形錘，底面圓形，直徑2.5m，錘重15t，落距10～14m，其他設(shè)備有推土機(jī)、裝載機(jī)及實(shí)驗(yàn)檢測(cè)儀器等。

3.2 施工步驟。（1）清理場(chǎng)地，用推土機(jī)進(jìn)行平整，測(cè)設(shè)路線中邊線；（2）放線布點(diǎn)，本路段采用正方形布設(shè)，用石灰標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置并測(cè)量場(chǎng)地高程；（3）就位起重機(jī)，調(diào)整夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置，并測(cè)設(shè)夯前錘頂?shù)母叱?；?）將夯錘起吊到預(yù)定的高度，開(kāi)啟脫鉤裝置，使夯錘自由下落；（5）卸下吊鉤，測(cè)量錘頂高程，觀測(cè)夯點(diǎn)夯擊效果，若發(fā)現(xiàn)坑底有傾斜造成夯錘歪斜時(shí)，及時(shí)整平坑底；（6）重復(fù)步驟（5）按規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；（7）更換夯點(diǎn)，重復(fù)步驟（3）～（5），完成第一遍所有夯點(diǎn)的夯擊；（8）用推土機(jī)推平夯坑，測(cè)量場(chǎng)地高程；（9）在規(guī)定的間隔時(shí)間后，按以上步驟依次完成設(shè)計(jì)夯擊遍數(shù)，最后采用低能量（可采用輕錘或低落距）滿夯，夯實(shí)場(chǎng)地表層松土，測(cè)量夯實(shí)后場(chǎng)地的高程。

3.3 強(qiáng)夯施工過(guò)程的監(jiān)測(cè)。施工中安排專人負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)工作，監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：（1）開(kāi)夯前檢查夯錘錘重及落矩，確保夯擊符合設(shè)計(jì)要求；（2）在夯擊每一遍前，應(yīng)對(duì)每個(gè)夯點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，夯擊完后成還應(yīng)檢查夯點(diǎn)是否發(fā)生有偏差或漏夯現(xiàn)象，若有則要及時(shí)予以糾正；（3）檢查每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)以及每夯擊的夯沉量；（4）詳細(xì)記錄施工過(guò)程中各項(xiàng)施工參數(shù)及檢測(cè)數(shù)據(jù)。

3.4 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。本工程強(qiáng)夯后地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為：fk≥140kPa。

4 強(qiáng)夯法設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

4.1 認(rèn)真對(duì)待現(xiàn)場(chǎng)試夯。根據(jù)設(shè)計(jì)初步確定的強(qiáng)夯參數(shù)，提出現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)夯試驗(yàn)方案并進(jìn)行試夯，待試夯結(jié)束一至數(shù)周后，對(duì)試夯場(chǎng)地進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)比夯前測(cè)試數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果，確定工程施工采用的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)。

4.2 周密布置夯擊點(diǎn)。對(duì)填土地基來(lái)說(shuō)一定要保證建筑場(chǎng)地每一部位均有夯擊點(diǎn)。

4.3 重視表層土的夯實(shí)。強(qiáng)夯采用點(diǎn)夯2遍+滿夯1遍，2遍點(diǎn)夯分別加固深層土和中層土，最后滿夯采用低能量加固表層土，當(dāng)點(diǎn)夯完成后，采用推土機(jī)將夯坑回填堆平，再進(jìn)行低能量滿夯，滿夯時(shí)可采用質(zhì)量較小的夯錘，或低落距多次夯擊，錘印搭接。

5 施工要點(diǎn)

5.1 試夯或?qū)嶒?yàn)性施工。強(qiáng)夯法施工前，應(yīng)根據(jù)初步確定的強(qiáng)夯參數(shù)，在施工現(xiàn)場(chǎng)有代表性的場(chǎng)地選取至少一個(gè)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行試夯或?qū)嶒?yàn)性施工，通過(guò)測(cè)試，檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果，以確定最終工程采用的各項(xiàng)參數(shù)。

5.2 平整場(chǎng)地。確定夯前地面高程應(yīng)以估計(jì)強(qiáng)夯后可能產(chǎn)生的平均地面變形進(jìn)行計(jì)算，場(chǎng)地平整采用推土機(jī)推平。

5.3 查明地下管線及構(gòu)筑物。充分查明場(chǎng)地范圍內(nèi)的各種地下管線及地下構(gòu)筑物的位置和標(biāo)高，避免在其上進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)，若不能避開(kāi)時(shí)應(yīng)根據(jù)強(qiáng)夯的影響深度，估計(jì)可能的危害，采取必要措施，防止造成破壞。

5.4 降低地下水位或鋪墊層。若地下水位較高時(shí)，應(yīng)降低地下水位，也可以采用鋪筑墊層材料，使地表形成硬層，支承起重設(shè)備，有效加大地下水和地表面的距離，防止夯擊時(shí)夯坑積水。

5.5 注意鄰近建筑物。當(dāng)強(qiáng)夯法施工所產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)鄰近建筑物或設(shè)備產(chǎn)生有害的影響時(shí)，應(yīng)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并采取挖隔振溝或防振措施。

6 結(jié)束語(yǔ)

強(qiáng)夯法加固路基具有施工設(shè)備及施工工藝簡(jiǎn)單、易于操作和控制、施工工期短、造價(jià)不高等特點(diǎn)，越來(lái)越多的在工程施工中得到應(yīng)用，是目前處理軟土地基的常用方法之一，但強(qiáng)夯法也有其本身的局限性和不足點(diǎn)，需要我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦胁粩嗟母倪M(jìn)和創(chuàng)新，使其更廣泛的應(yīng)用于我們的工程施工過(guò)程中，更好的服務(wù)于工程建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1]JGJ79-2012.建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2]雷耀軍.強(qiáng)夯法處理禹閻高速公路濕陷性黃土施工技術(shù)[J].路基工程，2005（5）.

[3]張?jiān)朴?地基處理——強(qiáng)夯法[J].黑龍江交通科技，2010（9）.

[4]阮昆，田志武，王會(huì)成.強(qiáng)夯置換法處理軟土地基的應(yīng)用研究[J].交通科技，2012（4）.

作者簡(jiǎn)介：韋顯著（1973-），男，廣西南寧，本科學(xué)歷，工程師，研究方向：路橋工程。