強夯法在高速公路路基施工中的應用

章嘯

摘 要：文章介紹了強夯法的原理與特征，從施工準備、試夯施工、強夯施工、夯后處理等方面入手，對強夯法在工程施工中的應用進行了探討。研究表明，強夯法不僅能滿足高速公路路基施工需要，也可以提高施工質(zhì)量和工程建設(shè)效益。

關(guān)鍵詞：強夯法；高速公路；路基施工

引言

強夯法作為重要的施工技術(shù)方法之一，具有工藝簡、操作便利、費用低廉的優(yōu)勢，是伴隨著施工技術(shù)發(fā)展和施工經(jīng)驗提高而產(chǎn)生的，當前非常受工程施工單位的重視和歡迎。

1 強夯法的原理及優(yōu)勢

強夯法也被稱為動力加固法，其利用重物從高處落下產(chǎn)生巨大沖擊力的原理。在路基施工過程中，采用的重物是重錘，利用重錘對地基的施加作用力，夯擊能量一度可達到50MN/m。強夯法具有增強地基強度、改善地基抵抗液化作用、消除黃土濕陷性以及減少地基壓縮性的特性。這種方法適用于各類需要加固的地基結(jié)構(gòu)，如碎石土、沙土等礫石土質(zhì)以及雜填土、粉土和素填土等不飽和粘性土等。

1.1 強夯法的原理

強夯法的施工原理包括：動力密實原理、動力固結(jié)原理以及動力置換原理三個原理。在高速公路路基施工過程中，采用強夯法施工能夠通過壓縮土體使路基變得更為緊密而改變土層的結(jié)構(gòu)，這樣做提升了路基的承受力，足以滿足車輛的通行要求。施工的原理是利用重錘對地面施加巨大作用力來改變土層結(jié)構(gòu)，使之發(fā)生形變，形變大大增加了土粒之間的接觸面積，也減小了土粒之間的孔隙，從而使路基結(jié)構(gòu)達到更加緊密的效果。強夯法處理細顆粒飽和土時，則利用了動力固結(jié)原理，即利用強大的沖擊能量在土中產(chǎn)生很大的應力波，通過改變原有土體結(jié)構(gòu)，使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生很多裂隙，增多了排水通路，讓孔隙的水順利流出，等到超空隙水壓力消散，這時土體固結(jié)，這種原理運用了軟土的觸變性來提高強度。動力置換分兩種置換形，首先是整式置換，其加固地基結(jié)構(gòu)的做法是利用強夯施加的作用力將碎石壓入淤泥之中。其次，樁式置換則是每過一段間隔用強夯作用來把碎石夯進軟土土體中，形成碎石樁或者碎石墩。這兩種置換都能達到實現(xiàn)加固路基的目的。

1.2 強夯法的特征

在高速公路路基施工中，采用強夯法具有明顯優(yōu)勢，能夠使工程取得良好的施工效果。

1.2.1 有良好的加固效果。強夯法能夠有效地改善地基土體中普遍發(fā)生的孔隙多、可壓縮性大等一系列問題。為能夠提升地基土體的承受力，它主要通過增加土體的干密度以及提升土體的壓縮模量等方式，使土體的抗振能力得到加強。此外，強夯法還能降低土體的濕陷性，增強地基土體的均勻性。

1.2.2 適用范圍廣。強夯法對處理碎石土、粉土、素填土和雜填土等各種土體都十分適用。當采用往夯坑內(nèi)回填礫石、碎石或者其它粗顆粒材料的方式進行強夯置換時，應進行現(xiàn)場試驗，確定其適用性。

1.2.3 節(jié)省費用。利用強夯法加固地基土體，除了強夯機械花費的成本外，通常情況下無需其他的輔助建材，減少了其他方面費用的消耗，因此節(jié)省了成本。除此之外，其它處理費用，如加固費、樁基、置換以及注漿等價格也相對比較低廉。

2 強夯法在高速公路路基施工中的應用

2.1 施工準備。依照高速公路路基施工需要，要提前做好準備工作，施工原料、機械設(shè)備以及施工技術(shù)人員都需準備就位。準備強夯施工前，為確保基底的干凈整潔，需要對基底進行處理，并填筑一部分土壤，一般預鋪厚度大約8cm，確?；椎钠秸龋ζ渫ㄟ^開展填滿土坑的操作來實施預壓處理。接下來，為了后續(xù)施工的需要，要預留出一部分的土壤。最后進行測量，確保預壓處理符合設(shè)計規(guī)范的要求，確定好定位號坐標基準點，進行放線、設(shè)置樁號以及標線等操作，為強夯法施工順利進行做好準備。

2.2 試夯施工。試夯施工是施工工作正式開始前的重要內(nèi)容，做好這項工作，首先要確保錘體重量、垂體拉高程度、錘打面積、夯擊遍數(shù)、夯擊間隔等數(shù)據(jù)滿足設(shè)計規(guī)范要求，然后詳細記錄數(shù)據(jù)用來作為正式施工的參考。每夯擊一次后，土層下降距離小于50mm時，停止試夯并根據(jù)每次夯擊下降距離畫出曲線圖形，用來推斷夯擊后的沉降量。橫坐標為夯擊次數(shù)，縱坐標為土層下降距離，最后分析曲線的變化情況，直到兩次曲線點小于50mm則結(jié)束試夯工作。

2.3 強夯施工。該道工序為施工中最重要的工序，對路基施工質(zhì)量的影響最為重大，為保障路基工程的質(zhì)量，對這道工序的監(jiān)管工作要做好。在路段施工過程中，根據(jù)施工需要選擇合適的機械對路段進行施工十分重要。這里介紹常用的履帶式強夯吊機，它的起吊能力強大，并且適應施工地形能力好，可以被優(yōu)先考慮。為保證施工效果，對主夯和副夯施工都要加強質(zhì)量控制，明確二者施工的不同。這兩種施工的機具之間要存在一定的間隔，為確保安全，間距至少5m。施工時，先進行主夯擊施工操作，然后是副夯擊施工操作，通常重復三次即可，最后是對夯擊施工結(jié)束的標準把握。施工中，不要忘記核查每次錘擊標高以及夯擊后下沉的土層變化情況。

2.4 夯后處理。為保證高速公路的良好使用，還要做好路基夯后處理工作，其中重要的一點是確保良好的路基平整度，常采用推土機或平整機推平夯擊后的地基。路基施工要采用逐層碾壓方式，以提高路基工程質(zhì)量和施工效果。

3 強夯法在高速公路路基施工的應用效果

3.1 順利完成施工任務

做好施工設(shè)計工作，需要充分發(fā)揮施工人員、施工材料、施工機械的作用，科學布置主夯擊點，確定好夯擊遍數(shù)以及單擊夯能。在施工中，嚴格遵循工藝流程，加強對每個施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，保障高速公路路基施工工作順利完成。

3.2 保證質(zhì)量措施

（1）在采用強夯法進行施工時，首先要進行實驗，做好實驗記錄并確定強夯施工技術(shù)參數(shù)。（2）做好強夯施工前的準備，清理場地并在周圍地域挖好排水溝，對夯點進行放線定位操作。第一遍要先標識夯點位置，起重機的夯錘要對準夯點。施工地域通常不是所有地表都很平整，在此操作中若是發(fā)現(xiàn)夯錘可能因為地面不平整的緣故而發(fā)生了傾斜，就應當及時采取措施平整地面，再次檢查夯錘重和落距長度，以確保夯擊過程不出現(xiàn)失誤。（3）進行重復審核夯擊放線的工作，夯實完畢之后確保夯坑位置的準確。若出現(xiàn)誤差及漏夯的問題，應當及時采取措施糾正，這是減少失誤必不可少的操作。此外，還要依照設(shè)計規(guī)范核實夯點的夯擊遍數(shù)以及煤機的夯沉量，記錄的施工數(shù)據(jù)要具體并且詳細。

3.3 夯實效果檢側(cè)

（1）完成主夯、副夯及滿夯任務之后，對夯實效果進行核查。首先對夯點沉降量進行測定，還要平整地面的坑洼，使它的橫縱坡保持和夯前一致。之后再用壓路機靜壓一遍以保證平整度。最后核查并記錄各夯擊點的沉降量以及路基土體的總沉降量。（2）采用路基彎沉檢測手段核差強夯后的路基回彈彎沉。（3）在對路基土體進行強夯時，注意核查測定段內(nèi)確定的壓實點，檢查土體的顆粒情況、液化作用、壓縮情況和濕陷性狀況。此外，對最佳含水量以及最大的干密度值等數(shù)據(jù)進行檢測。為了確保壓實度以及強度滿足工程要求，在用強夯法夯實后，最后一項工作是把各層壓實度情況進行比較。

4 結(jié)束語

強夯技術(shù)是一項新技術(shù)，通過強夯施工能實現(xiàn)深層土體結(jié)構(gòu)的改變，增大土的密度，減少路基工后沉降以及清除不良土體的目的。實踐證明，被廣泛應用在高速公路地基加固工程中的強夯法是一種良好且有效的地基處理方式。相信在今后的路基施工工作中，強夯技術(shù)會得到更多的重視。

參考文獻

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