道路工程中強夯地基處理的施工技術(shù)探析

張 志 凌

(山西機械化建設(shè)集團公司,山西 太原 030013)

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道路工程中強夯地基處理的施工技術(shù)探析

張 志 凌

(山西機械化建設(shè)集團公司,山西 太原 030013)

介紹了強夯法的原理與使用范圍，總結(jié)了使用強夯法的優(yōu)勢，分析了道路施工中強夯地基處理的施工技術(shù)及注意事項，有助于促進道路工程中強夯地基處理技術(shù)的推廣應用。

道路施工，強夯法，地基處理，施工技術(shù)

在道路施工中強夯法是一種十分常見，并且具有切實效果的地基處理技術(shù)，其適用于粘性土、濕陷性黃土以及砂性土地基的施工中，其主要是通過強化地基的壓實度來提升地基的整體強度。本文在一具體的道路施工實例為背景下，分三個部分展開了細致的分析探討，以下具體介紹背景工程的情況。該施工道路全長3 126 m左右。在本施工路段的標準路寬為23 m，路基寬度為42 m。在該路段的兩旁有很多的建筑物，交通較為復雜。

1 強夯法的原理及使用范圍

強夯法又叫做動力固結(jié)法，其原理為使11 t～41 t的重錘在一定高度下落，進而通過巨大的沖量對于地基進行夯實作業(yè)，實現(xiàn)地基緊密度以及承載力的提升。根據(jù)相關(guān)研究顯示在通過強夯法之后的地基，其在強度方面可以提升4倍左右。一般情況下強夯法適用于粘性土、濕陷性黃土以及砂性土地基，同時隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，目前強夯法也逐漸適用于砂石樁、軟土等地基中。不斷衍生出了分層加固法、強夯置換法以及先輕后重筑基加能法等諸多的強夯法[1]。

2 強夯法的優(yōu)點

在國外強夯法使用很早，并且積累了一些使用經(jīng)驗，我國在20世紀80年代逐漸引進該技術(shù)，并且投到了道路施工之中。在道路施工之中，通過夯錘的自由落體運動反復對道路地基進行捶打夯實，實現(xiàn)道路地基的緊密性增加，提升道路的強度。強夯法在施工中對于外界環(huán)境的要求很少，具有諸多的優(yōu)點，因此在目前道路工程中得到了廣泛的應用，并且還處于不斷發(fā)展之中，以下對強夯法的一些優(yōu)點進行詳細的介紹。

2.1 無需消耗材料，節(jié)約建筑能源

強夯法在道路地基夯實作業(yè)中，對施工材料的消耗幾乎為零，進而達到了最大程度上的節(jié)能減排。我國是一個能源消耗大國，而建筑行業(yè)在我國能源消耗的整體結(jié)構(gòu)中，又占據(jù)著最大的比例，因此在建筑行業(yè)中的道路施工，通過強夯法的充分合理使用，降低能源消耗是具有重要意義的。

2.2 可有效處理施工現(xiàn)場的生活垃圾及工業(yè)廢渣

強夯法在使用中除了對于施工材料幾乎零消耗之外，在生活施工廢棄物的產(chǎn)生上也接近于零?，F(xiàn)階段隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑行業(yè)得到了很大的發(fā)展，但是生產(chǎn)力的提升也就意味著生產(chǎn)廢棄物的增加，大量生產(chǎn)廢棄物的產(chǎn)生會導致環(huán)境污染，在廢棄物的處理上也需要花費很多金錢，因此建筑施工的生活垃圾和工業(yè)廢渣是目前建筑行業(yè)所面對的一個重大問題。然而強夯法在使用中并不會產(chǎn)生工業(yè)廢渣，因此對于保護環(huán)境，降低建筑工程的成本而言是具有重要意義的。

2.3 可有效保護耕地

雖然我國的國土面積很大，但是實際可以應用的耕地卻很少，加之我國的人口壓力，因此實際上我國的耕地是十分緊張的。然而隨著城市化的不斷推進，對于耕地的占用越來越多，這就導致了耕地數(shù)量不斷減少。然而通過強夯法的使用，可以對一些原本不能利用的非耕地軟地基進行處理，進而實現(xiàn)其符合建筑施工的地基要求，從而達到保護耕地的效果[2]。

2.4 成本低、工期短

和其他地基處理方式如：注漿法、化學法、灌注樁等技術(shù)相比，強夯法具有在施工工期上更短，在施工成本上更低的優(yōu)勢。強夯法在施工材料，如水泥、鋼材以及混凝土的節(jié)省上，是十分明顯的，而這些材料的節(jié)約也象征著材料背后能源消耗很大程度上的降低，進而也起到了保護環(huán)境的作用。

3 道路施工中強夯地基處理的施工技術(shù)分析

3.1 施工工藝

施工工藝流程圖見圖1。

3.2 施工技術(shù)注意點

地基強夯進行前準備工作。在強夯作業(yè)之前，需要將夯實作業(yè)的設(shè)備搬移到設(shè)計位置上，然后在夯實作業(yè)的試驗區(qū)指定區(qū)域取一些地基巖心，對地基的物理指標以及化學指標進行細致的實驗分析探究，并且將振動影響距離儀、孔隙水壓力儀以及側(cè)向位移儀埋設(shè)。

確定試驗面積及試驗段，考慮到背景工程施工線路很長、施工的面積很大，同時在施工的地基涉及面上很廣，在地基的地質(zhì)特性十分復雜的情況下，在試驗段的選擇上，要最大可能的實現(xiàn)其總體代表性，進而通過實際的試驗所得數(shù)據(jù)對整個路線施工進行指導。一般情況下施工的試驗面積多為500 m2左右。

檢測施工試夯點。在試驗區(qū)試驗完成之后就需要進行夯點的檢測試驗，其檢測的重點在標準貫入以及靜力觸探等方面物理指標檢測上。在檢測完成之后需要制定出一個完整、科學的檢測報告，進而便于工程設(shè)計方對于施工質(zhì)量進行控制和設(shè)計[3]。

強夯法施工工藝指導書的編制。在各種施工參數(shù)設(shè)定結(jié)束之后，就需要對施工的方法進行詳細的編寫，其主要內(nèi)容包括施工的設(shè)備、工藝流程、安全保護措施以及施工的質(zhì)量控制措施等諸多涉及點。并且在編制完成之后，在切實的施工之中，施工工藝指導書還需要起到切實有用的施工指導效果。

3.3 施工步驟及質(zhì)量控制方法

強夯法施工的具體步驟。首先需要對施工的現(xiàn)場進行整理和平整工作，使用粗粒的墊層對于地基墊層進行鋪設(shè)，在首次鋪設(shè)完成之后將第一個夯擊點標記出，其次需測量整個施工場地的高程，并且安排起重機至夯實地點，對需要夯實的位置進行夯實作業(yè)，對夯錘的高程給以標出，讓夯錘在設(shè)計高度，以自由落體的形式下落，對夯實點進行夯實作業(yè)，同時需要對夯實作業(yè)的次數(shù)和強度依據(jù)設(shè)計進行嚴格的控制；再者在一個夯點夯實結(jié)束之后，需要使用推土機將夯坑給以填平，然后測出夯實的高程，按照以上的步驟對所有的夯實點都進行夯實作業(yè)；最后再使用低能量滿夯的方式將施工現(xiàn)場的土層進行夯實作業(yè)，并且還需要對施工現(xiàn)場的高程進行最后一次的測量，檢查其是否符合設(shè)計標準。

強夯法施工的質(zhì)量控制方法。在強夯法的使用中為了控制其施工的質(zhì)量需要從幾個方面入手：其一為在夯實點的范圍控制上，其不能偏離夯實中心的15 cm范圍以外；其二為必須保持每一次夯擊都能夠從夯擊的地面點，均勻的傳輸?shù)降叵?，在平整度上必須控制? m左右；其三為強夯法的落距必須控制在1 m左右；其四為在夯實作業(yè)完成之后，需要保障施工現(xiàn)場空隙中的水壓力完全消失。等到施工地基穩(wěn)定之后，在施工處理過的地基中需要抽取出任何的三個點進行檢測，檢測內(nèi)容主要包括初探標準貫入實驗、土木實驗等等，需要通過以上部分的檢測對地基的加固效果進行深層次的測評，進而保障其夯實后地基符合建筑施工的要求。

4 結(jié)語

強夯法又叫做動力固結(jié)法，其原理為使用11 t～41 t的重錘在一定高度下落，進而通過巨大的沖量對于地基進行夯實作業(yè)，實現(xiàn)地基緊密度以及承載力的提升。一般情況下強夯法適用于粘性土、濕陷性黃土以及砂性土地基中，分為分層加固法、強夯置換法以及先輕后重筑基加能法等諸多的強夯法。其在道路工程中的使用具有無需消耗材料，節(jié)約建筑能源、可有效處理施工現(xiàn)場的生活垃圾即工業(yè)廢渣、可有效保護耕地、成本低、工期短等諸多的特點。強夯法在應用中必須嚴格的按照一定的施工工藝流程進行施工，并且注意施工中地基強夯進行前準備工作、確定試驗面積及試驗段、檢測施工試夯點、強夯法施工工藝指導書的編制等環(huán)節(jié)，并且必須要依照施工工程的實際情況嚴格按照施工的設(shè)計步驟進行施工，同時做好強夯法的施工質(zhì)量控制工作。

[1] 司癸卯,張燕飛,張 成,等.快速液壓夯實機在地基處理中的應用分析[J].中國工程機械學報,2013,11(2):175-178.

[2] 郭春生.強夯法處理公路軟土路基施工技術(shù)應用研究[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015,5(31):1945-1946.

[3] 姚 酉.市政道路軟土路基處理中強夯法施工技術(shù)應用研究[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012,21(10)：123-127.

Analysis on dynamic foundation processing construction technologies in highway construction

Zhang Zhiling

(Shanxi Machinery Construction Group Corporation, Taiyuan 030013, China)

The thesis introduces principles and using scope of dynamic compaction method, summarizes advantages of using dynamic compaction method, and analyzes dynamic compaction foundation processing construction technologies and matters in highway construction, which will be good for promoting dynamic compaction foundation processing technology.

highway construction, dynamic compaction method, foundation treatment, construction technology

1009-6825(2016)34-0149-03

2016-09-22

張志凌(1979- ),男,工程師

TU472.31

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