淺談強夯法在路基工程中的應用

【摘 要】文章首先簡述了強夯法相關(guān)概述，然后分析了強夯法的施工工藝，最后重點探討了夯實效果檢測。

【關(guān)鍵詞】強夯法；路基；施工；應用

一、前言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，公路交通量明顯增大，人們對高速公路的工程質(zhì)量也日益重視。在公路路基施工中，強夯施工方法由于加固效果顯著，可取得較高的承載力，且具有經(jīng)濟、簡單、快速、有效等優(yōu)點，因而在路基工程處理中被廣泛使用。

二、強夯法相關(guān)概述

1、強夯法的技術(shù)原理

強夯法即強力夯實法，又稱動力固結(jié)法。是指把8-40t的重錘通過大型履帶式起重機提到高處（一般為6-40m）使其自由落下，從而達到對土進行強力夯實的效果的一種地基新加固方法。該方法適用于人工填土、濕陷土、黃土。通常情況下，采用連續(xù)或分遍間歇的方法對非飽和的粘性土地基進行夯擊；同時，為了確保夯實次數(shù)和有效夯實深度，應根據(jù)工程需要進行現(xiàn)場試驗。事實證明，要想獲得3～6m的有效夯實深度，需要在100～200噸米夯實能量下進行夯擊。

2、強夯施工法的優(yōu)點

強夯法作為一種地基處理加固技術(shù)，具有經(jīng)濟、簡單、快速、有效等優(yōu)點，具體體現(xiàn)于以下幾個方面：其一，整體施工的速度得到提升，與壓路機碾壓比較，雖然單位工程量的造價有所提高，但是由于縮短工期帶來的效益也是比較顯著的。其二，在普通路基填筑中，填料中如果有粒徑>20cm的礫料，在攤鋪碾壓時都會產(chǎn)生一定的困難，而采用強夯法施工對填料粒徑要求就不是特別嚴格，骨料粒徑可達到40～50cm。經(jīng)過我們多年的工程實踐與觀察，40～50cm礫料經(jīng)強夯夯實后，大部分已被擊碎與周圍的土結(jié)合為一體。其三，在高填方中，由于用強夯夯實路基影響深度較深，因此可加強填料與原地面之間的結(jié)合。

三、強夯法的施工工藝

1、強夯施工步驟

（一）、首先進行原有屯土地面高程的測量，并考慮強夯下沉后所增加的土方量，測量后計算計算現(xiàn)有屯土地面高程填至路基設計標高以上30cm（預估強夯整體下沉量）所需要的土方量。

（二）、清理好強夯范圍的場地，按照計算的土方量進行松填土，松填土完畢后用推土機進行整平，并用壓路機靜壓一遍。

（三）、根據(jù)設計圖紙對夯點進行布置

擺正夯擊的準夯點，將裝有自動脫鉤裝置的夯錘提到設計高度，使夯錘自由落下，夯擊夯點，當夯機傾斜大于30度時，應將夯坑填平后在進行夯擊。重復上述步驟，直至最后兩擊的下沉量小于5cm。注意保證夯點周圍沒有明顯起降，并記錄好每次夯擊的下沉量，每一夯點的夯擊能、夯擊錘數(shù)。把夯機夯錘移動到下一個夯點，按上述步驟進行下一夯點的夯擊。第一遍夯點全部夯完后，用推土機整平，精置4天后，（精置的時間根據(jù)回填土性質(zhì)而定）按第二遍的夯點的布置，夯擊能進行第二遍夯擊。第二遍夯擊后，用推土機整平，靜置4天后，按第三遍的夯擊能進行第三遍場地滿夯。第三遍夯擊后，用推土機整平并測量高程是否達到路基設計標高。若達到路基設計標高，直接用壓路機進行封面碾壓。若達不到則填筑找平層（不少于20cm）用壓路機進行碾壓。

2、強夯的質(zhì)量與安全保證措施

施工前由項目總工程師對強夯施工隊伍的技術(shù)負責人及操作層進行技術(shù)交底，確保嚴格按照圖紙施工。施工班組人員嚴格按照國家操作規(guī)程作業(yè)。施工班組在交接班的過程應檢查機維護機械設備，發(fā)現(xiàn)隱患及時處理。施工現(xiàn)場應布置安全標志及宣傳牌、進入施工現(xiàn)場人員，一律佩戴安全帽，嚴禁夯機底下站人。施工人員中嚴禁酒后上崗，遇到六級及以上等級風力、大雨、大霧應立即停止施工。強夯場地周圍有地下管道及建筑物時，應在地下管道及建筑物10～15以外挖防振溝，確保周邊地下管道及建筑物的安全。

3、施工技術(shù)參數(shù)的確定

施工技術(shù)參數(shù)包括有效加固深度、錘重和落距、單位夯擊能、夯擊點布置及間距、夯點的夯擊數(shù)與夯擊遍數(shù)、兩遍夯擊的間歇時間、加固處理范圍等。施工技術(shù)參數(shù)的確定也是強夯設計的驗證和修改過程。

有效加固深度強夯法的有效加固深度通過試夯得知該工程的有效加固深度在5.5米左右（該工程的路基平均填土高度僅為4.5米），到目前為止，還沒有理論公式可以確定土的有效加固深度。

錘重和落距錘重和落距是影響夯擊能和加固有效深度的重要因素，直接決定每一擊的夯擊能。故法國路易·梅那總結(jié)得出了土有效加固深度的經(jīng)驗公式為h≈（TH）1/2（T—錘重（噸）H—落距（米））。3、單位夯擊能錘重與落距的乘積為夯擊能。整個場地總夯擊能除以加固范圍的面積為單位夯擊能。單位夯擊能根據(jù)土的類別、有效加固深度等綜合考慮。在一般情況下，對于粗顆粒土可取1000～3000（KN*m）/m2，細顆粒土可取1500～4000（KN*m）/m2。本工程的回填土為粗顆粒建筑渣土，其單位夯擊能通過現(xiàn)場試夯確定約為2000（KN*m）/m2。

夯擊點的布置及間距夯擊點布置一般采用正方形或菱形布置。夯擊點的間距一般根據(jù)土的性質(zhì)和要求的處理深度等確定。加固土層厚、土質(zhì)差、透水性差、含水率高的粘性土，如果夯擊定太密，相鄰夯擊點的加固效應將在淺處疊加而形成硬殼層，影響夯擊能向深部傳遞，因此夯擊間距宜大；。加固土層薄、透水性強、含水率低的砂質(zhì)土間距宜小些。為了使深層土得以加固，一般第一遍的夯擊點間距取5～9米，以后各遍夯擊間距可與第一遍相同，也可以適當減小。下一遍的夯擊點往往布置在上一遍夯點的中間，最后一遍以較低的夯擊能進行重疊搭接滿夯，以確保近表土層的均勻性和較高的密實度。

夯點的夯擊數(shù)與夯擊遍數(shù)夯點的夯擊數(shù)是指單個夯點一次連續(xù)夯擊次數(shù)。夯擊遍數(shù)指經(jīng)一定的連續(xù)夯擊數(shù)，對整個場地的一批點完成一個夯擊過程叫一遍。夯點的夯擊數(shù)應根據(jù)夯擊數(shù)和夯沉量的關(guān)系曲線確定。地基處理規(guī)范中規(guī)定，當滿足最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm，或當單擊夯擊能較大時，夯沉量不大于100mm的擊數(shù)。一般每個夯點的夯擊數(shù)為3～10擊。夯擊遍數(shù)應根據(jù)土的性質(zhì)確定，一般情況下，可采取2-3遍后在以低能量滿夯一遍。本工程夯擊遍數(shù)為3遍（包括低能滿夯）。

兩遍夯擊的間隔時間兩遍夯擊之間應有一定的間隔時間，以利于土中超靜孔隙水壓力的消散，間隔時間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時間。對于滲透性較差的粘性土的間隔時間，應不少于3～4周，對于透水性好的土質(zhì)，可以連續(xù)夯擊不需要間隔時間。本工程為建筑渣土，滲透性較好，第一遍夯擊后精置了4天，第二遍夯擊后未靜置就進行了滿夯。

加固處理范圍強夯處理范圍應大于建筑物基礎范圍，每邊超出設計加固深度的1/2～2/3。并且不宜少于3米。本工程加固范圍超過路基坡腳外3米。

4、施工要點

強夯施工前，應先平整場地，查明場地范圍內(nèi)的地下構(gòu)造物的標高。須采用必要措施（如挖隔振溝），以免因強夯施工而造成破壞。路基填土或挖方都應考慮強夯范圍內(nèi)的預留夯沉量相當?shù)耐翆雍?。當?shù)叵滤惠^高時，夯坑底積水影響施工時，宜采用人工排水或鎮(zhèn)填一定厚的松散性材料，強夯應分段進行，從邊緣向中間進行，回填土宜控制含水量在最佳含水量范圍內(nèi)。夯擊時應按試驗和設計確定的強夯參數(shù)進行，落錘應保持平穩(wěn)，夯位準確，做好施工過程中的監(jiān)測和記錄。作為質(zhì)量控制的依據(jù)。

四、夯實效果檢測

夯實效果的檢測是為了確保公路工程路基施工能達到國家及行業(yè)的設計基本要求和規(guī)范要求。夯實效果檢測工作的開展是在主夯、副夯和滿夯之后進行，夯實效果檢測工作不僅僅是對夯點沉降量檢測，還需用路基彎沉檢測法對實施強夯后的路基回彈彎沉實施檢測。實施檢測時，需保持施工場地的平整度，使其橫縱坡和夯前保持一致，用壓路機對場地靜壓后，再檢測各夯擊點的沉降量和路基土體的總沉降量。另外，對路基主體實施強夯時，有必要選定測定范圍內(nèi)的壓實點，并檢測土壤中顆粒物的大小、土壤中的含水量以及土壤的干密度值等數(shù)據(jù)。完成夯實工作后，還需對路基土體各層壓實度比較分析，以使壓實度符合公路工程路基施工標準。此外，為了保證公路路基質(zhì)量，在公路工程路基施工過程中，需通過落實強夯法來實現(xiàn)質(zhì)量的保證，首先，在運用強夯法施工前，需采取相關(guān)性實驗確定強夯技術(shù)參數(shù)，只有依靠科學的參數(shù)，才能使施工過程合理的開展。另外，做好施工現(xiàn)場障礙物清理工作，以使場地保持平整，對施工場地周圍的排水溝渠做好定點放線。將第一遍夯點標明，起重機作業(yè)時，確保夯錘對準標志位置，若因場地不平整而導致夯錘傾斜，需提前用路基土將施工場地填平，且還要精確分析夯錘錘重及落距大小，這樣才能使單機強夯作業(yè)按要求完成。夯擊的放線需嚴格檢查及審核，夯擊放線的偏差和漏夯都會造成對土壤結(jié)構(gòu)、路基穩(wěn)定性的不良影響。夯點的夯擊次數(shù)及煤機的夯沉量都需要按照設計施工圖紙實施定期檢查。

五、結(jié)束語

施工時應根據(jù)實際情況，合理規(guī)劃，強化路基路面的施工管理，嚴格按照相關(guān)要求實施，完善強夯法施工技術(shù)，從而不斷優(yōu)化路基施工的質(zhì)量，縮短工期，提高工作效率，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]趙江紅，強夯法在處理吹填土地基工程中的應用[J]勘察科學技術(shù)，2010，（04）.

[2]李振周，聶志紅，梁場強夯加固實驗和數(shù)值模擬研究[J]鐵道科學和工程學報，2010，（05）.