論述公路軟土地基處理強(qiáng)夯法的施工技術(shù)

唐秀洋

摘 要：在我國公路工程的建設(shè)中，地基處理是重要的一環(huán)，影響著施工的速度和質(zhì)量，而軟土地基作為公路建設(shè)的頭號敵手，不得不防。為了防止軟土地基施工帶來的種種危害，需要公路施工人員對軟土地基進(jìn)行預(yù)處理操作，以防公路發(fā)生路基失穩(wěn)和過度沉陷。在各種處理方法和施工技術(shù)中，強(qiáng)夯法因為其施工設(shè)備簡單、節(jié)約成本等優(yōu)勢在公路軟土地基預(yù)處理過程中得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)實際情況對軟土地基進(jìn)行科學(xué)分析和妥善處理，利用強(qiáng)夯法的施工技術(shù)，改善土體的土壤結(jié)構(gòu)和基本特性，消除軟土的濕陷性，提高軟土地基的承載力，加強(qiáng)公路施工建設(shè)的質(zhì)量。強(qiáng)夯法是一種采用動力夯實軟土的技術(shù)，使原本強(qiáng)度低、壓縮性大、厚度不均勻的土體固結(jié)起來，降低其壓縮性，提高軟土土體的土壤強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法；施工技術(shù)；軟土地基

軟土是指天然含水量高、壓縮性大、滲透性差、靈敏度高、強(qiáng)度低、土層厚度不一致的一種軟塑到流塑的狀態(tài)的粘性土，在其上修建公路會遇到不穩(wěn)定、沉降過大及不均勻沉降等問題，過大的沉降會加速路面結(jié)構(gòu)的整體破壞。但是人們的智慧就是用來解決各種問題的，為了應(yīng)對這種不良地基帶來的威脅，消除安全隱患，發(fā)明了各種方法對軟土地基進(jìn)行處理，而最常用到的便是強(qiáng)夯法，因為其使用工地常用簡單設(shè)備，施工工藝、操作簡單，適用土質(zhì)范圍廣，加固效果顯著，工效高，施工速度快；節(jié)省加固原材料，施工費用低等優(yōu)勢，使其能夠在公路軟土地基處理中得到廣泛的應(yīng)用。

1 強(qiáng)夯法的概述

1.1 強(qiáng)夯法的作用

強(qiáng)夯法又叫動力固結(jié)法，利用重錘從高處落下的重力和沖擊力對軟土進(jìn)行夯實，從而減少在軟土地基上修建公路時因軟土本身屬性帶來的威脅。強(qiáng)夯法能夠加快土體的固結(jié)進(jìn)度，使土體變得更加厚實，有更強(qiáng)的承重力。能夠降低土體的壓縮性，改善因強(qiáng)夯處理軟土地基出現(xiàn)的自由落體運動產(chǎn)生的沖擊力對土中孔隙水的壓力提升，導(dǎo)致局部土體出現(xiàn)的液化現(xiàn)象。消除土體的濕陷性，強(qiáng)夯法對土體進(jìn)行夯擊時能加強(qiáng)土層的均勻程度，以減少將來可能出現(xiàn)的差異性沉降。

1.2 強(qiáng)夯法在公路軟土地基處理上的特點

我國公路行業(yè)規(guī)范中指出公路軟土地基是指強(qiáng)度低、壓縮性較高的軟弱土層，并且多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì)。針對軟土地基強(qiáng)度低的特點，強(qiáng)夯法幾乎能在所有土層上應(yīng)用，軟土地基自然也不例外，并且相比較軟土地基的其他處理方法，強(qiáng)夯法利用的施工設(shè)備簡單，例如起重機(jī)、履帶機(jī)等，均為工地常見的施工設(shè)備。在施工材料方面來說相對較為節(jié)省，施工的成本也不會太高，因為其設(shè)備較為簡單，施工工藝也不繁雜，能夠大大提高施工的速度。軟土地基強(qiáng)夯處理后，承重能力大大提高，壓碎模量也大大增強(qiáng)，軟土土體變得均勻，常見的熱脹冷縮性能也有所降低，不僅降低了后期維護(hù)的難度，也大大降低了維護(hù)的成本。

2 強(qiáng)夯法方案設(shè)計及施工技術(shù)

2.1 設(shè)計方案

在真正進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)前，需要設(shè)計一個方案并按照方案實行強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯需要分層進(jìn)行，每層厚度約為4米，先用高能量進(jìn)行點夯，點夯幾次后采用低能量進(jìn)行滿夯，要求每個夯點的距離適中，否則軟土地基處理不到位。每次強(qiáng)夯的時間差為7天，由于夯錘的質(zhì)量一般較大，強(qiáng)夯的時候應(yīng)密切注意夯擊對周邊建筑物的影響。對公路周邊的環(huán)境進(jìn)行考察，首先應(yīng)對軟土地基進(jìn)行處理，需要對施工場地進(jìn)行清理并對其進(jìn)行平整處理，還要在場地四周挖好排水溝，否則強(qiáng)夯時容易造成場地積水。對需要的施工設(shè)備進(jìn)行檢查和確定，夯錘、推土機(jī)、水準(zhǔn)儀、起重機(jī)、支架撐、履帶機(jī)等設(shè)備需要進(jìn)行事先的檢測，避免發(fā)生意外，以確保施工的順利進(jìn)行。進(jìn)行實地考察測量并標(biāo)出需要強(qiáng)夯的位置，夯錘每一夯需要的重量，距離等等。

2.2 試夯

試夯是必不可少的一個環(huán)節(jié)，因為任何事物都是在變化的，而我們需要對這種不確定性做出萬全的準(zhǔn)備。準(zhǔn)備工作完成后，選擇公路軟土地基中比較有代表性的一塊地基進(jìn)行試夯。首先對軟土地基進(jìn)行預(yù)處理，清理場地，平整場地，通過實地考察與測量得出的數(shù)據(jù)增加夯錘的質(zhì)量，標(biāo)出每一夯落下的位置，劃出捶打的面積。試夯開始后，根據(jù)夯錘擊打的次數(shù)、每一夯的距離、夯擊出現(xiàn)的土坑需要的填土量，制作圖表用以評測強(qiáng)夯法的操作強(qiáng)度，明確最佳夯擊次數(shù)，如果在強(qiáng)夯過后，土層下降的距離小于50mm，表示土層已經(jīng)足夠堅實。將夯擊前后的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，檢驗強(qiáng)夯的效果，對強(qiáng)夯的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整和確定。

2.3 強(qiáng)夯施工及夯后處理

強(qiáng)夯施工開始之前，先對施工場地進(jìn)行清理，保證施工能夠正常進(jìn)行。在進(jìn)行公路軟土地基處理強(qiáng)夯法施工時，按照預(yù)先確定的步驟，首先找到第一個夯點的位置，測量場地的高程；選擇合適的夯錘，用自動脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)把夯錘吊起來，開動起重機(jī)，使得夯錘正對著夯點的位置，測量錘頂高程；將夯錘起吊到預(yù)習(xí)方案中測量計算得出的高度，待夯錘脫鉤自由落下后，放下吊鉤，測量錘頂高程，如果發(fā)現(xiàn)夯錘歪斜，應(yīng)該及時將坑底填平，使夯錘保持平穩(wěn)；按照預(yù)定的夯擊方案和控制標(biāo)準(zhǔn)，采用高能量強(qiáng)夯，完成一個夯點的夯擊，重復(fù)進(jìn)行操作，完成每一個夯點的第一次夯擊；每一次夯擊的時間間隔為7天，應(yīng)該在這個時間間隔內(nèi)，完成所有夯點的全部夯擊次數(shù)；最后用低能量滿夯，將場地表層的松土夯實，并測量場地高程。強(qiáng)夯施工完成后，把地基推平，對地基進(jìn)行添加灰土并逐層碾壓以增強(qiáng)其強(qiáng)度和平整度。

3 強(qiáng)夯施工的檢測

對公路軟土地基進(jìn)行強(qiáng)夯施工時，應(yīng)該進(jìn)行必要的檢測。施工前需要檢查場地的平整情況，如若場地不平整，夯錘進(jìn)行夯擊時無法受力均勻，影響施工速度和質(zhì)量，還要對夯擊范圍內(nèi)的軟土取樣進(jìn)行力學(xué)分析；開夯前，檢查夯錘的重量及錘底面積是否符合設(shè)計方案要求，以確保夯擊能量滿足要求。在每次夯擊前，應(yīng)該對夯點放線進(jìn)行核實，確保和設(shè)計方案中測量的數(shù)據(jù)一致。進(jìn)行強(qiáng)夯時，夯錘的下落距離不能小于設(shè)計方案中的下落距離，夯錘的落點誤差不得大于15cm，若在夯擊過程中發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，需要及時修正。每一次強(qiáng)夯完成后，需檢測夯坑的深度、夯點之間的間距以及處理的面積，各項參數(shù)均合格后才能進(jìn)行填平操作。所有夯擊次數(shù)完成后，對場地進(jìn)行平整和壓實處理，應(yīng)使其達(dá)到規(guī)范要求的各項指標(biāo)，并測量高程，填寫地面標(biāo)高變化。按設(shè)計方案檢查每個夯點的夯擊次數(shù)和夯實距離，并詳細(xì)記錄。所有的夯點完成一次強(qiáng)夯后，檢查夯坑位置，如有偏差或漏夯，應(yīng)及時糾正。滿夯結(jié)束后，在夯擊處理范圍內(nèi)進(jìn)行每隔一米的深度范圍垂直取樣，進(jìn)行物理力學(xué)性能的分析。施工結(jié)束后一段時間，采用靜荷載試驗和標(biāo)準(zhǔn)貫入時延確定強(qiáng)夯后地基的承載力指標(biāo)和壓縮模量，并進(jìn)行室內(nèi)試驗分析地基處理深度濕陷性系數(shù)是否小于某一界限值，以確定強(qiáng)夯后的地基滿足公路建造設(shè)計要求。

4 結(jié)語

在公路工程施工中，為了更好地解決軟土地基對工程施工質(zhì)量的影響，通常對軟土地基進(jìn)行預(yù)處理以提高其承載力，而強(qiáng)夯法設(shè)備簡單，人力、設(shè)備資源投入少，施工成本低、施工速度快，對軟土地基處理效果好，是消除土壤濕陷性、提高地基承載力的常用方法。在整個施工過程中，環(huán)境污染小，能夠加固深層地基，并提高地基的承載力，有效改善公路軟土地基的質(zhì)量，還能保證公路工程的施工質(zhì)量，以達(dá)到公路軟土地基工程施工標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)夯法也仍有一些不足，這要求人們在不斷的實踐和應(yīng)用中找到完善的方法和技術(shù)來對公路軟土地基進(jìn)行處理，提高我國的公路建設(shè)水平，加快我國建成全面小康社會的進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾琴琴.強(qiáng)夯法在道路軟土路基中的應(yīng)用[J].民營科技，2011（11）：275.

[2] 李遠(yuǎn)洋，王海.強(qiáng)夯法處理軟土路基中的應(yīng)用分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，40（31）：222.