濕陷性黃土路基強(qiáng)夯法施工工藝探討

張嫄

（定西公路管理局試驗(yàn)檢測服務(wù)中心，甘肅定西 743000）

濕陷性黃土路基強(qiáng)夯法施工工藝探討

張嫄

（定西公路管理局試驗(yàn)檢測服務(wù)中心，甘肅定西 743000）

在濕陷性黃土路基上進(jìn)行公路建設(shè)，存在著很大的安全隱患，所以必須在施工之前對濕陷性黃土進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)因路基濕陷而引發(fā)的各種病害。本文主要對濕陷性黃土路基強(qiáng)夯法的施工原理、施工工藝以及施工過程中的質(zhì)量控制措施進(jìn)行研究分析，希望在今后的實(shí)踐應(yīng)用中能起參考作用。

濕陷性黃土 路基 強(qiáng)夯法 施工工藝

1 濕陷性黃土路基強(qiáng)夯法施工原理

濕陷性黃土是指在土壤自身重力以及外部壓力的共同作用下，由于水滲入土壤內(nèi)部，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，并且出現(xiàn)明顯下沉的土壤。濕陷性黃土產(chǎn)生的原因主要有內(nèi)部因素和外部因素兩種，其中內(nèi)部因素指的是土壤結(jié)構(gòu)，具體表現(xiàn)為濕陷性黃土內(nèi)部土質(zhì)比較疏松，并且土壤之間有許多的縫隙；其次外部因素指的是水以及路基承受的外部壓力。強(qiáng)夯法主要是利用了重力勢能的原理，將夯錘從高處向路基進(jìn)行擊打，利用重力勢能將土壤之間的縫隙壓緊，增強(qiáng)路基的穩(wěn)固性，以此來減小水和外部壓力對路基的影響。通過強(qiáng)夯法使黃土之間的縫隙縮小，可以起到強(qiáng)化路基的作用，以此達(dá)到預(yù)防土壤濕陷性的效果，由于強(qiáng)夯法操作簡單且效果明顯，目前在濕陷性黃土地區(qū)的公路建設(shè)方面應(yīng)用得非常廣泛。

2 濕陷性黃土路基強(qiáng)夯施工

2.1 施工前的調(diào)查和準(zhǔn)備

（1）施工前的調(diào)查：強(qiáng)夯法利用的是重力勢能的原理，在向下?lián)舸驎r(shí)會產(chǎn)生很大的沖擊力，在施工之前應(yīng)該對路基周圍的情況進(jìn)行調(diào)查，如果地下埋有管道，應(yīng)該根據(jù)夯錘的重力勢能以及管道埋的深度進(jìn)行分析測試，確保在施工的過程中不會對地下管道造成損壞。其次，由于夯錘的重力較大，在施工時(shí)會產(chǎn)生巨大的聲響，所以在施工前要做好隔音和減震的措施，并且還應(yīng)該與附近的居民進(jìn)行溝通，避免影響到附近居民的日常生活。此外，對路基附近的地質(zhì)條件也應(yīng)該進(jìn)行詳細(xì)的分析，避免由于強(qiáng)烈的沖擊力造成的地質(zhì)災(zāi)害。（2）施工前的準(zhǔn)備：首先，在施工之前應(yīng)該將相關(guān)的機(jī)械設(shè)備以及人員進(jìn)行合理地安排，機(jī)械設(shè)備在使用前應(yīng)該進(jìn)行細(xì)致地檢查，并且還要制定出一套具體的施工方案，確保施工順利進(jìn)行。其次，要將已經(jīng)腐壞的土壤全部挖除并鋪平路面，要保持整個路面的干燥度。此外，為了避免路面在施工過程中受到雨水的影響，應(yīng)該在路面兩旁修建排水溝，確保路面沒有積水。

2.2 數(shù)據(jù)采集工作

在施工之前應(yīng)該對濕陷性黃土路基的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，包括土壤含水量、土壤密度、地下管道深度以及路基應(yīng)力能力等，以此作為強(qiáng)夯機(jī)械設(shè)備的操作標(biāo)準(zhǔn)。在施工完成之后，應(yīng)該對路基的土壤再次進(jìn)行分析，將其數(shù)據(jù)與施工前對比，找到最合適的夯擊次數(shù)及強(qiáng)度。

2.3 強(qiáng)夯技術(shù)參數(shù)確定

強(qiáng)夯技術(shù)參數(shù)主要包括夯錘的直徑和重量、夯擊次數(shù)、夯擊位置和夯擊頻率。在夯擊過程中，夯錘的直徑和重量直接關(guān)系到夯擊的效果，直徑和重量越大的夯錘對路面產(chǎn)生的沖擊力越大，就能更好地將路基壓緊。其次，夯擊次數(shù)是由路基土壤的特性進(jìn)行確定，土壤結(jié)構(gòu)較松散時(shí)需要進(jìn)行多次夯擊，一般情況下為6～10次。此外，夯擊位置的確定主要包括夯擊點(diǎn)的位置和點(diǎn)間距，一般情況下路基的厚度達(dá)到2.5米時(shí)應(yīng)該選擇2米的點(diǎn)間距，厚度達(dá)到4米時(shí)應(yīng)該選擇3.3米左右的點(diǎn)間距。另外，放慢夯擊的頻率是為了消除土壤中的靜水壓力，并且在一次夯擊完成之后，要將路基整理平坦在進(jìn)行操作。

2.4 強(qiáng)夯路段施工

施工前的準(zhǔn)備工作都完成了之后，在施工時(shí)就可以按照事前確定好的位置、次數(shù)、頻率等參數(shù)進(jìn)行操作，實(shí)時(shí)地監(jiān)控夯錘的位置的夯擊點(diǎn)的間距，確保施工按照事先制定好的方案進(jìn)行。需要注意的是在最后兩次夯擊的土壤下沉程度只差要低于8厘米。

3 強(qiáng)夯施工質(zhì)量控制措施

強(qiáng)夯法在實(shí)際的操作過程中，會有很多無法預(yù)料的因素對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，針對這一問題主要提出有以下幾個措施。

3.1 夯擊前的質(zhì)量控制

在夯擊施工之前對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行確定是強(qiáng)夯施工質(zhì)量控制的重要措施之一。在進(jìn)行施工時(shí)要根據(jù)濕陷性土壤的具體特性確定夯擊點(diǎn)的位置，其誤差不能超過5厘米，并且要選擇合適的夯錘下降高度，避免由于誤差導(dǎo)致的夯擊力度不足或過大，造成夯擊效果不明顯。此外，在施工之前還需要對夯錘的直徑和質(zhì)量、夯擊點(diǎn)的間距以及夯錘的偏心情況進(jìn)行確定，一旦這些數(shù)據(jù)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該及時(shí)地對其進(jìn)行處理，避免在施工中出現(xiàn)意外。

3.2 夯擊施工中的質(zhì)量控制措施

夯擊施工過程中由于采用的是大型設(shè)備，精準(zhǔn)度難控制，所以夯擊的位置以及間距都難以掌控，容易出現(xiàn)偏差。一般情況下夯擊點(diǎn)的位置誤差要低于5厘米，傾斜角度小于30°，一旦超過這個限度就要重新對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，直到誤差保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，這樣才能保證夯擊的效果。在夯擊施工中對不同的夯擊點(diǎn)的夯擊次數(shù)都要進(jìn)行登記，通過統(tǒng)計(jì)分析再進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在施工過程中，由于沖擊力過大可能會造成路面的凸起，這就需要停工對路面進(jìn)行處理，并且記錄引起路面不平的夯擊次數(shù)。此外，在夯擊施工結(jié)束前的兩次夯擊，路面沉降量應(yīng)該要小于8厘米。

3.3 夯擊后治理控制措施

在夯擊后要對施工過程中的夯擊點(diǎn)與夯擊次數(shù)的記錄信息進(jìn)行對比分析，如果發(fā)現(xiàn)有數(shù)量不對或者誤差較大時(shí)，要及時(shí)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(shù)來彌補(bǔ)，而對于誤差來說就要根據(jù)誤差大小，制定相應(yīng)的處理方案。在每次夯擊后都要對路面進(jìn)行整理，并且實(shí)時(shí)登記路基的相關(guān)數(shù)據(jù)，檢查夯擊位置是否符合要求，還要對路面的沉降量進(jìn)行測量。夯擊完成后要對施工中登記的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在驗(yàn)收合格之后才能投入使用。

3.4 強(qiáng)夯質(zhì)量安全控制

強(qiáng)夯施工時(shí)使用的都是大型的設(shè)備，所以強(qiáng)夯質(zhì)量安全控制尤為重要，主要可以分為以下五點(diǎn)：第一、在設(shè)備使用之前要進(jìn)行檢查，檢查合格之后才能投入施工，確保設(shè)備的安全性，避免造成意外；第二、夯錘應(yīng)該保持平穩(wěn)升降，不宜出現(xiàn)過慢或過快的升降現(xiàn)象，大噸位的夯錘升降過快時(shí)容易發(fā)生側(cè)翻；第三，在施工的過程中應(yīng)該將現(xiàn)在無關(guān)人員請出工作區(qū)域內(nèi)，避免由于設(shè)備操作失誤造成的人員傷亡；第四、機(jī)械設(shè)備使用之后每天都要進(jìn)行檢查維護(hù)，定期對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和更換零件，及時(shí)處理機(jī)器的問題；第五、在施工過程中遇到刮風(fēng)下雨時(shí)應(yīng)該要停工，避免出現(xiàn)安全隱患。

4 結(jié)語

我國濕陷性黃土的分布范圍主要在華北平原，在公路建設(shè)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中，濕陷性黃土對公路路基造成的影響非常明顯，嚴(yán)重影響了公路的質(zhì)量，縮短了公路的使用壽命，并且在公路的使用過程中存在著非常嚴(yán)重的安全隱患。經(jīng)過長年的工作經(jīng)驗(yàn)積累，強(qiáng)夯法對濕陷性黃土路基的治理效果較好，可以改善路基質(zhì)量，延長公路的使用壽命。所以，對濕陷性黃土路基強(qiáng)夯法的施工工藝進(jìn)行研究，對于我國濕陷性黃土地區(qū)的公路建設(shè)具有非常重要的意義。

［1］樊保平.龍城高速公路濕陷性黃土地基處理技術(shù)應(yīng)用研究［J］.北京：中國地質(zhì)大學(xué).2013（05）.

［2］范海明.強(qiáng)夯法在高速鐵路濕陷性黃土路基處理中應(yīng)用研究［J］.中國水運(yùn)：下半月，2013（02）.

張嫄（1980—），女，漢族，甘肅定西人，大學(xué)本科，工程師，主要從事試驗(yàn)檢測工作。