就巖溶路基強夯施工技術(shù)的研究

■劉 萍 ■中鐵十一局集團第五工程有限公司，重慶 400037

1 工程概況

該工程合同段里程樁號為K9 +220～K9 +550，屬溶蝕構(gòu)造山地貌，地形起伏大，全長為31.6km，依據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果顯示，該項目不良地質(zhì)為巖溶，其巖溶路基段為K9 +430～K9 +520，長9700m，外加個匝道的線長4460m，總長為14160m。依據(jù)設(shè)計要求，對熔巖路基的處理方式采取填石法、跨越法、注漿法、強夯法等方式來進行處理。

2 施工準備

2.1 清理、場地平整

在施工前做好調(diào)查，在進行強夯施工前，對場地范圍內(nèi)低下構(gòu)造物及管線位置和標高予以查明，并采取相應(yīng)的措施，防止可能由于強夯施工造成破壞;清除表層土，開挖排水溝排除地表水，對地表腐土、樹根進行清除，作整體壓實。

2.2 布設(shè)夯擊點位

定出強夯場地邊線及控制軸線，標出夯擊點位，夯擊點位應(yīng)為同排夯擊點交錯夯擊，設(shè)備后退的施工法來進行第一邊夯擊;在進行第二遍夯擊時，要對第一遍夯擊點間的間隙進行再次夯擊。依據(jù)要求布設(shè)夯擊點位后，對夯前的場地高層進行測量。

2.3 機具定位

依照已經(jīng)設(shè)立好的夯擊點和平面圖中所標注的先后工序，將打夯擊防止夯擊點就位，對準標示好的夯點位置，測量夯前錘頂高程。

2.4 定點夯擊

將夯錘吊起至10m 高度，脫鉤自由下落，并測量夯錘頂高程，如若出現(xiàn)因坑底傾斜時而導(dǎo)致夯錘出現(xiàn)傾斜時，應(yīng)將坑底予以整平。每個夯擊點夯擊6 次，對沉降量進行記錄，測量夯點隆起高度以及坑內(nèi)壓實度，并相應(yīng)的對夯擊次數(shù)進行調(diào)整。［1］

3 強夯法機理分析

強夯致使地基土的結(jié)構(gòu)遭受破壞，其巨大的沖擊力不僅能強制超壓密地基，同時還會使得土中氣相體積減小，擊穿溶洞，密度明顯增大，強度也被提高，經(jīng)過強夯后的土地氣承載力相應(yīng)也會有較大幅度的提升上，一般可以情況可以達到300kPa 或以上，巖溶路基強夯加固處理法為動力密實機理。

在對土體的夯擊過程中，土體沉降的速度可在瞬時間達到幾十厘米，在土體出現(xiàn)液化現(xiàn)象后，致使土體內(nèi)的結(jié)構(gòu)受到破壞，強度相應(yīng)的會下降至最小值。夯擊點周圍開始逐漸出現(xiàn)徑向裂縫，形成如樹狀般的排水網(wǎng)路，該網(wǎng)路同時也成為了加速隙水壓力消散的通道之一。強夯法主要適用于中小型土洞，通過高能級的強夯處理法，讓土洞坍塌，將各類隱患予以消除，來有效提高地基的強度。［2］

4 試夯及施工參數(shù)選擇

4.1 強夯及施工參數(shù)

選擇K9+220～K9+550 段來作為巖溶路基強夯加固為實驗段進行試夯，并以此來提供施工流程依據(jù)，同時對強夯施工的參數(shù)予以確定。

(1)夯錘重量T 和路局h。依據(jù)相關(guān)要求將夯錘的夯擊能力設(shè)計為5000KJ，夯錐重35.1t，且夯錘錘底為圓形，其直徑為2.8m.夯錘落距為16.34m，換算關(guān)系如表1 所示。

表1 夯錘重、落距及夯擊能之間的換算關(guān)系

(2)夯擊變數(shù)。對夯擊點依照梅花型來進行布置，分3 次施工，第一次予以5000kj 的強夯，加固深部土層，促使溶洞坍塌;第二次仍以5000KJ 進行間接性強夯，將上部土層進行加固;第三次則使用1500KJ的普夯，將表層松土予以夯實。

(3)時間間歇。間歇時間與土的超靜水壓力的消散時間相等，為2～3 周。在含水量相對偏大時，夯擊的次數(shù)的間歇時間要適當加長。依據(jù)試夯的結(jié)果表明，將夯擊的次數(shù)間隙時間設(shè)定為1～2 周，經(jīng)過實踐我發(fā)現(xiàn)其有可行性。

(4)夯擊次數(shù)。對于夯擊的次數(shù)應(yīng)該由現(xiàn)場試夯所得到的夯擊次數(shù)與夯擊沉降量的關(guān)系曲線來確定，一般情況夯擊次數(shù)為10～15 下。同時在施工中采用雙控制的施工辦法，即最后兩下夯擊的沉降量不得大于100mm，同時還要滿足兩個方面的條件，一方面夯坑周圍地面的隆起不宜過大;另一方面不能因為夯坑過深相應(yīng)的發(fā)生起錘困難現(xiàn)象。［3］

4.2 施工注意事項

在橋臺或涵洞附近進行強夯時，可以選擇先在路基范圍內(nèi)的強夯，在對橋臺、涵洞附近的路基進行施工。強夯與巖溶注漿在同時采用時，可以選擇先進行強化，然后在注漿加固。

5 質(zhì)量控制

5.1 質(zhì)量控制及驗收標準

(1)依據(jù)設(shè)計要求來對航跡路線予以確定，在沒有特別規(guī)定時可以使相鄰軸線的夯擊間隔時間最大限度的延長，尤其是在土的含水量相對較高時。

(2)進行夯擊時，夯錘的氣孔要保持暢通，夯錘在落地時要基本水平。

(3)對于各夯點要進行放線定位，在夯擊完后對夯坑位置做相應(yīng)的檢查，若出現(xiàn)偏差要及時的予以修正，同時應(yīng)對每一次的夯擊能、夯擊次數(shù)及夯沉量做相應(yīng)的記錄。

(4)對經(jīng)過強夯處理后的地基要做承載力的檢驗，可以采用原位測試以及室內(nèi)土工試驗的方法來進行檢驗。

(5)對場地隆起、夯沉量、下沉、外部補充填料物作相應(yīng)的記錄，在進行普夯前要嚴格依據(jù)設(shè)計的基底標高，來考慮夯沉預(yù)留量并將場地整平，促使經(jīng)過普夯后能更接近設(shè)計標高，同時對于最后兩下夯擊的貫入度作記錄，確保其滿足設(shè)計的要求值。

5.2 質(zhì)量驗收標準

由于在路基強夯施工時，需要考慮沖擊存在的不均勻性以及測試方法存在的誤差，所以需要加強對于結(jié)構(gòu)物的觀察與檢測，并以此來確保夯擊深度到位并且不對結(jié)構(gòu)物的安全使用造成影響。強夯地基質(zhì)量檢查標準和方法如下表二所示。

表2 強夯地基質(zhì)量檢查標準及方法

6 施工安全保障措施

6.1 嚴格圖紙審核

施工設(shè)計圖是整個工程的指導(dǎo)方向，必須做到100%的精準，其是工程質(zhì)量的重要關(guān)口。在標段成立專門的技術(shù)部門，對圖紙進行嚴格審核、復(fù)查，對沒有審核通過的圖紙堅決不能開展施工，避免圖紙問題而帶來的重大事故發(fā)生?！坝绣e改錯，無錯勉之”對圖紙中有疑問的地方予以提出共同探討，對出現(xiàn)錯誤的地方及時的進行改正，嚴格把控好施工的第一道關(guān)口。

6.2 控制材料質(zhì)量

從控制原材料質(zhì)量抓起，保證整個工程質(zhì)量。成立專門的試驗室，對各類原材料進行一手試驗，再送與監(jiān)理抽檢，最后還需送到質(zhì)檢站進行檢驗，對于不合格材料，予以剔除，不用等監(jiān)理督促，自行清理出廠。

6.3 健全安全生產(chǎn)責任制

建立完整的安全組織季候，做好相應(yīng)的安全防護工作，并設(shè)立專職的安全員，對施工進行全方位、全過程和全天后的現(xiàn)場巡視，掌握施工現(xiàn)場安全情況，若發(fā)現(xiàn)存在安全隱患，積極進行上報，并做相應(yīng)的處理。

6.4 堅持安全為主的施工原則

加強安全施工的宣傳教育，強化全員安全意識，建立安全施工管理機構(gòu)及安全施工管理制度，有組織有方法的開展安全施工的活動。同時各級領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員、管理人員以及相關(guān)操作人員，都必須遵循和熟悉安全施工管理制度中的各項規(guī)章制度，在施工中依照規(guī)定來具體實施。

7 結(jié)束語

對巖溶路路基處理是一個較復(fù)雜的工程，采用強夯法加固卻能起到很好的效果，不僅可行性高，能對路基沉降差進行有效控制，能確保整個施工質(zhì)量。本文通過結(jié)合工程實例進行了以上論述，以期能為實際巖溶路路基加固強夯施工提供具有價值意義的理論支持。

［1］王鐵法，孔凡亮.巖溶路基強夯施工技術(shù)［J］.公路，2010，9(10):122 -125.

［2］劉銳.淺談深地基強夯施工技術(shù)［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，12(9):86 -87.

［3］張永宏.談強夯施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2013，39(2):72 -73.