濕陷性黃土路基強(qiáng)夯法施工工藝探討

李躍鋒+崔帥帥

摘 要：作為濕陷性黃土路基施工的重要技術(shù)之一，強(qiáng)夯法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、施工便捷、適用范圍廣、節(jié)省材料、施工工期短等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于路基處理施工中。為此，本文在全面了解強(qiáng)夯施工機(jī)理的基礎(chǔ)上，對(duì)濕陷性黃土路基強(qiáng)夯施工準(zhǔn)備、施工流程及施工質(zhì)量控制進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：濕陷性黃土路基；強(qiáng)夯法；施工機(jī)理

一、強(qiáng)夯施工機(jī)理

強(qiáng)夯法最早產(chǎn)生于法國(guó)，這是一種專門的地基加固方法，這種方法是用巨錘從高處自由下落，然后產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力，形成沖擊波，從而將土壓實(shí)的一種方法。這種方法可以使?jié)裣菪渣S土瞬間產(chǎn)生變形，迫使土層孔隙壓縮，使土層中的液化水迅速排除，從而使地基達(dá)到緊密的程度，這樣不僅可以提高地基承載力降低其壓縮性，而且還能改善砂類土抵抗振動(dòng)液化的能力，消除濕陷性黃土的濕陷性。

二、濕陷性黃土路基強(qiáng)夯施工準(zhǔn)備

1、施工準(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(gè)路面的干燥度。此外，為了避免路面在施工過(guò)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(méi)有積水。

2、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(guò)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(duì)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。

三、濕陷性黃土路基強(qiáng)夯施工流程

1、平整場(chǎng)地

進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前，施工機(jī)械必須對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整施工。如場(chǎng)地平整可選用推土機(jī)進(jìn)行施工，為強(qiáng)夯施工提供便利。并準(zhǔn)確估算夯擊后地面沉降情況，在夯擊情況充分結(jié)合的情況下，確定地面高程。公路工程軟基施工前詳細(xì)查看地下管線與構(gòu)造物位置等，防止破壞情況的大量出現(xiàn)。

2、測(cè)量放樣

測(cè)量放樣施工必須嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，6米為夯點(diǎn)間距離。布設(shè)樁形時(shí)以正方形為主。在第一遍正方形中心點(diǎn)位置布設(shè)第二遍夯點(diǎn)，各個(gè)夯點(diǎn)位置可通過(guò)全站儀及鋼尺標(biāo)進(jìn)行標(biāo)示，一般選用的標(biāo)示材料為白灰與木樁，隨后測(cè)量各個(gè)夯點(diǎn)原地面高程。160kpa與180kpa為夯前原地表檢測(cè)的地基承載力，與施工規(guī)定相比較小。施工前期，強(qiáng)夯處理范圍內(nèi)水位與3.5米相比較低，如3.75米等。逐點(diǎn)夯擊，對(duì)各點(diǎn)位進(jìn)行夯擊作業(yè)，測(cè)量其沉降量與孔隙水壓力，并進(jìn)行詳細(xì)記錄。

3、碎石鋪設(shè)

如飽和細(xì)顆粒土存在于地表內(nèi)或具有較高地下水位時(shí)，必須將碎石層鋪筑到亞粘土表面，將其鋪設(shè)厚度在2米范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制，碎石鋪設(shè)功能為對(duì)承受強(qiáng)夯機(jī)械進(jìn)行持力，同時(shí)控制沖擊波出現(xiàn)的上部土層松動(dòng)情況，并達(dá)到及時(shí)消散超靜水壓力的作用。

4、夯點(diǎn)施工

夯擊公路工程軟土地基前，必須準(zhǔn)確標(biāo)注第一次夯擊位置，一般選用的材料為小木樁與石灰，確保其誤差在5厘米以下，為測(cè)量地面高程提供便利。夯點(diǎn)施工可分三個(gè)階段進(jìn)行，第一階段，公路工程軟基施工前，先對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整作業(yè)，對(duì)場(chǎng)地標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保其與設(shè)計(jì)起夯面標(biāo)高規(guī)定相符合，隨后通過(guò)全站儀向施工場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行施工圖角點(diǎn)引測(cè)，并進(jìn)行坐標(biāo)控制。通過(guò)監(jiān)理人員檢驗(yàn)后，確保其質(zhì)量符合施工規(guī)定，再選用一般經(jīng)緯儀，根據(jù)施工圖進(jìn)行第一遍夯點(diǎn)布設(shè)，并用白灰標(biāo)識(shí)出夯點(diǎn)位置，為夯錘準(zhǔn)確就位提供便利。強(qiáng)夯機(jī)械設(shè)備就位后，應(yīng)先測(cè)量夯錘落距，同時(shí)選取有效方案，避免夯擊過(guò)程出現(xiàn)偏差，保證每擊都能符合相關(guān)規(guī)定，如單擊夯擊能等。于此同時(shí)，對(duì)就位后的錘頂面標(biāo)高與地面標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，為夯坑深度計(jì)算提供便利。起重機(jī)就位后，將夯錘向預(yù)定高度起吊，并將脫鉤裝置開啟，等到夯錘脫鉤自行落下后，將吊鉤放下，進(jìn)行錘頂高程的測(cè)量。如兩擊無(wú)法滿足沉降需求，必須將石塊填實(shí)到夯坑內(nèi)，隨后連續(xù)夯擊。確保其符合施工規(guī)定后，方可停止夯擊作業(yè)。

第二階段，完成第一遍夯點(diǎn)施工后，在監(jiān)理工作者的監(jiān)督下，必須進(jìn)行夯坑回填、場(chǎng)地平整機(jī)地面抄平作業(yè)。隨后再次利用全站儀向施工場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行施工圖角點(diǎn)引測(cè)，并進(jìn)行坐標(biāo)控制。同時(shí)，可選用白灰進(jìn)行夯點(diǎn)標(biāo)識(shí)，該施工方式和第一階段相同。

第三階段，該階段為滿夯施工，不需要布設(shè)夯點(diǎn)及觀測(cè)夯沉量，只需要對(duì)夯擊數(shù)、夯錘落距等進(jìn)行有效控制。平底鑄鋼錘（2.4米）為本工程夯錘，25噸為夯錘重量。完成滿夯施工后，場(chǎng)地整平時(shí)，可選用推土機(jī)進(jìn)行施工，平整碾壓標(biāo)高必須符合施工規(guī)定。

四、濕陷性黃土路基強(qiáng)夯施工質(zhì)量控制

1、夯擊施工之前對(duì)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(guò)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(guò)大，造成夯擊效果不明顯。此外，在施工之前還需要對(duì)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(duì)其進(jìn)行處理，避免在施工中出現(xiàn)意外。

2、夯擊施工過(guò)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(guò)這個(gè)限度就要重新對(duì)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(duì)不同的夯擊點(diǎn)的夯擊次數(shù)都要進(jìn)行登記，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析再進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在施工過(guò)程中，由于沖擊力過(guò)大可能會(huì)造成路面的凸起，這就需要停工對(duì)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、夯擊施工后要對(duì)施工過(guò)程中的夯擊點(diǎn)與夯擊次數(shù)的記錄信息進(jìn)行對(duì)比分析，如果發(fā)現(xiàn)有數(shù)量不對(duì)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(duì)于漏夯的情況，可以通過(guò)增加夯擊次數(shù)來(lái)彌補(bǔ)，而對(duì)于誤差來(lái)說(shuō)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(duì)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(duì)路面的沉降量進(jìn)行測(cè)量。夯擊完成后要對(duì)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。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，公路建設(shè)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中，濕陷性黃土對(duì)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，并且在公路使用過(guò)程中存在著極為嚴(yán)重的安全隱患。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年的工作經(jīng)驗(yàn)積累，強(qiáng)夯法對(duì)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(zhǎng)公路的使用壽命。所以，對(duì)濕陷性黃土路基強(qiáng)夯法的施工工藝進(jìn)行研究，對(duì)于我國(guó)濕陷性黃土地區(qū)的公路建設(shè)具有十分重要的意義。

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