高速公路路基強夯技術施工質量控制指標分析

張曉江

摘 要：隨著我國現(xiàn)代化進程的加快，高速公路的建設十分普遍。強夯法是當前高速公路建設中的常見方法和路基加固的主要技術，是一種先進的代表公路路基施工技術水平和施工團隊施工能力的重要標志性技術。文章將對強夯法在高速公路路基建設中的運用情況和質量控制加以分析，為促進我國高速公路路基建設提供一些參考和啟示。

關鍵詞：高速公路；路基；強夯法；影響因素；質量控制

1 強夯技術及其優(yōu)勢

強夯技術，即強夯法，又叫動力固結法，最早由德國人使用，后因強大的優(yōu)勢受到了公路路基建設的歡迎。強夯法是利用將勢能變?yōu)閯幽艿霓D化原理，利用起重裝置將重錘起吊到一定高度，通過自由落體運動對路基實現(xiàn)震動和沖擊作用達到改善路基土壤結構、提高路基土體彌補、消除路基濕陷性、提升地基承載力的目的一種迅速固結土體的方法。強夯法在高速公路路基施工中被廣泛使用。

強夯法具有極大的技術優(yōu)越性。強夯法可以處理碎石土、砂土、飽和度低的粉土、黏土、雜填土、雜填土、素填土等，具有廣泛的適用性；設備簡單、易操作；對大部分的土體都有較強的加固效果，承載力強，用于高速公路路基加固時可提高2～5倍的土體強度；沉降量小，變形的控制容易；有較強的土體加固強度；施工效率高。強夯法每套設備一個月可加固5000～10000m2的路基，效率遠遠高于土回填法和樁基施工；另外，強夯法由于設備、施工工藝都較簡單，不但可以縮短工期，提高工作效率，還可以減少人員、材料等的消耗，十分有利于節(jié)約資源、提高經濟效益。

2 強夯法在高速公路路基建設中的運用

路基是整個高速公路構造中的基礎部分。它要有足夠的斷面和尺寸、足夠的水溫穩(wěn)定性、整體穩(wěn)定性。而且，由于承受著自身巖土的和路面的重力，還要承擔高速公路路面車輛的荷載，所以路基必須具有足夠的強度。強度不足的路基會使路面產生變形，影響高速公路的正常使用，甚至產生坍塌、斷裂，造成嚴重的安全問題。所以，高速公路的路基強度建設十分重要，容不得一點馬虎和懈怠。

強夯法在高速公路路基建設中用于新公路路基的加固或者各種不良地基情況的處理，尤其是擴改建、舊路修復公路的運用。新的公路路基的處理不難理解，高速公路路基要加強強度和提高公路建設的經濟性而使用強夯法；舊老路由于年久使用以及自身荷載過重，地基多年承重或受自然地理環(huán)境的影響以及地質變化，會產生沉降不均勻等問題，必須加以改造和修復。強夯法也被用來處理新老路基的結合帶，為土體加固。

3 強夯法在高速公路路基施工中的影響因素

強夯法在高速公路路基建設中的作用可以概括為壓實、土體固結、保持結構的穩(wěn)定。具體施工過程中，影響施工效果的因素很大，歸結起來有以下幾種：

（1）土體。強夯法適用于碎石土、砂土、飽和度低的粉土、黏土、雜填土、雜填土、素填土等廣泛的土體，但對粗粒土、高飽和的黃土、粉性土和砂性土，回填的塊石頭、碎石或者其他類似的粗顆粒狀態(tài)的土體的適用度要具體根據(jù)實驗而決定。

（2）土的含水量及地下水位。強夯法有利于土體的局部液化或孔隙水的排出，而實際施工中，強夯時，土體隨著深度的增加應力也相應產生變化，對土體含水量的擠壓和排除功能也會產生影響，所以具體強夯時要進行土體最佳含水量的計算，計算不準確，或者強夯不在最佳含量水范圍內，都會對強夯效果產生影響。

地下水是影響施工效果的重要因素。一般來說，地下水位和強夯效果呈反比，地下水位低，強夯相對好，地下水位高，強夯一般很難得到提高。所以，強夯技術施工之前對地下水位的調查十分重要，調查不明確、不完全、或者對調查到的地下水的降水措施處理不到位都會影響加固效果。

（3）夯擊功能。夯擊功能是測評強夯效果的關鍵因素。無論任何土體、任何厚度的路基，加大夯擊功能都是獲得良好加固效果的重要途徑。單擊功能和夯擊次數(shù)是影響強擊效果的重要因素，兩者決定了夯擊的范圍和加固效果。一般情況下呈現(xiàn)正相關關系。

（4）夯擊加載機具。夯擊加載機具的配套使用也會影響夯擊效果。比如錘重、錘形尺寸、落距的選擇等。錘形有圓形和方形，不同的基礎形狀和路面應根據(jù)具體情況來選組；實踐表明，梅花形的落點能取得較好的效果所以具體操作中的控制情況要注意；錘體尺寸由與地面接觸范圍來衡量，面積選擇要根據(jù)土質的軟硬程度來決定。

（5）夯點布置及夯擊方式。二者和土體類型和處理深度密切相關，夯位排列有正方形網(wǎng)格排列、梅花形排列及夯點中心呈等邊三角形排列等。

4 強夯法在高速公路路基施工中的質量控制

要想取得良好的強夯效果，就要積極采取措施對影響路基強夯效果的各個因素進行合理調整和控制。

（1）研究好土體的適用性。強夯法具有良好的土體適用性，但是在具體施工之前，要對具體施工環(huán)境下的土體進行研究分析，選擇合適的強夯法或者對土體進行改善，不適用的地區(qū)就不強制使用。

（2）仔細偵查強夯地區(qū)的含水量及地下水情況，施工之前，要先做嚴密的土體含水量調查，計算好土體的最佳含水量，可通過灌水法或排水法改變土體的含水量，盡量達到最佳含水量。

（3）強化夯擊功能。夯擊單次的功能和夯擊的總次數(shù)對夯擊整體功能的效果影響最大。在土體厚度、土體結構一定的情況下，最大加大單次夯擊功能能獲得較大的夯擊范圍，在范圍一定的情況下該，夯擊次數(shù)越多加固效果越好。通常，10m深的高速公路路基的夯擊，加固5次能得到80%的加固效果，10次能得到理想的加固水平。

（4）良好的協(xié)調配合好夯擊加載機具的使用。方形錘基礎形狀一致，并且布置簡單，但方向不容易控制，且易發(fā)生吊錘旋轉，坑邊消耗功能；圓形錘無需導向，但基礎形狀不一。所以，梅花形的分布比較得宜。選用彈頭形及球臺形的錘形能得到較大強夯深度和強度。

錘重選擇時，堅持錘體下沉深度不大于錘底面直徑或周長的2/3的原則，錘的大小要根據(jù)土體硬度而定，大錘小錘可根據(jù)具體需要靈活配合使用。硬度較高的非飽和黃土最好用小夯錘。

（5）含水量較大、透水性能差的粘性土體，要間歇性的多次夯擊；濕度適中的非飽和土，不存在排水困難，可在一個點上一次性施加所需強夯次數(shù)，在轉移到另一個點，最后減少落距將產生的夯坑拍平；坑的邊緣到邊緣之間的距離，可設置為錘底面直徑或邊長的0.25倍。

5 結束語

現(xiàn)代高速公路建設加快，對公路建設質量提出了更高要求。強夯技術是高速公路路面加固中常用的技術，具有多方面的優(yōu)越性，但是影響強夯效果的影響因素也很多，要想提高強夯質量，獲得最佳路基加固效果，就要對影響因素進行控制和協(xié)調，文章進行了具體解析，對我國高速公路路基的加固施工質量的提高具有一定參考和借鑒作用，文章的研究具有一定價值和意義。

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