道路路基處理中強(qiáng)夯法的施工技術(shù)

韓 艷 兵

(山西六建集團(tuán)有限公司,山西 太原 030024)

1 概述

強(qiáng)夯法是道路路基處理中廣泛使用的一種施工技術(shù)，指的是用十幾噸甚至上百噸的重錘從高處自由落下，對土體進(jìn)行動力夯擊，以提高土體的強(qiáng)度減少其壓縮性，達(dá)到道路施工的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。強(qiáng)夯法具有廣泛的實(shí)用性，而且在運(yùn)用過程中操作較為簡便，能夠取得較好的施工效果，在各類道路路基的加固處理中被廣泛應(yīng)用，特別是對于軟土路基的處理，利用強(qiáng)夯法能夠有效提高軟弱地基的承載力，能夠有效降低土壤的壓縮性，增加其加固影響深度并且減小相關(guān)地形的變形沉降量。此外，強(qiáng)夯法在施工效率、施工耗材、施工成本方面都有良好的表現(xiàn)，在回填土的加固中也得到了較好的利用。

2 強(qiáng)夯法的作用

強(qiáng)夯法在道路路基處理中得到了廣泛的運(yùn)用，其在道路路基工程項(xiàng)目施工過程中具有眾多的作用，特別是在道路軟土路基的處理中更是表現(xiàn)出色。筆者對強(qiáng)夯法在道路路基處理中的作用進(jìn)行如下總結(jié)：第一，固結(jié)作用，從物理學(xué)的角度上來解釋，當(dāng)對道路軟土路基進(jìn)行強(qiáng)夯法施工時，能夠使得超孔隙水壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于土粒間的側(cè)向壓力，在這個過程中使得土地逐漸產(chǎn)生裂縫能夠有效的改善土壤的滲透性，使得孔隙中的水能夠迅速排出，勿庸置疑，這將在很大程度上加快土壤的固結(jié)速度，當(dāng)這個過程完成以后，孔隙水壓力將會小于土體間的側(cè)向壓力，土壤裂縫會自動閉合，這又使得水的運(yùn)動恢復(fù)到正常狀態(tài)，這就是強(qiáng)夯法在道路軟土施工中的固結(jié)作用；第二，液化作用，強(qiáng)夯法需要用幾十噸、甚至上百噸的重錘由高處自由落下對土體進(jìn)行夯擊，這就使得土壤需要承受巨大的沖擊力，當(dāng)突然在承受巨大的沖擊力過程中，土壤中的孔隙水壓力將會得到提升，如果土壤中的孔隙壓力達(dá)到覆蓋壓力的時候，那么土體就會有液化現(xiàn)象出現(xiàn)，這樣的物理現(xiàn)象及作用能夠?qū)D例進(jìn)行有效的重新自由排列，從而得到對土壤固化的效果，但是這種方法所產(chǎn)生的效果往往是局部的，在實(shí)際工程中不能有效的影響對整個軟土路基的加固。

除了上述兩點(diǎn)之外，運(yùn)用強(qiáng)夯法對道路路基進(jìn)行固化能夠有效的增加土體密度，從物理學(xué)的角度上來看，強(qiáng)夯法的夯實(shí)工序需要進(jìn)行好幾遍，每夯實(shí)一遍后都能夠有效的減少土壤中的氣體、液體體積和含有量，這就能夠有效的提高土壤的密度，相關(guān)資料表明在強(qiáng)夯法實(shí)施過程中，每夯實(shí)一片土體能夠減少大約40%的氣體體積。雖然在夯實(shí)過程中土壤孔隙中的水會減少，但是強(qiáng)夯法均有一定的時效作用，當(dāng)孔隙水消散一定時間后會再次與土體結(jié)合，土粒吸附這些水后能夠有效的改善自身性質(zhì)，恢復(fù)土壤強(qiáng)度，但是這需要一定的時間跨度，因此在實(shí)際用強(qiáng)夯法處理道路路基后，經(jīng)過一段時間間隔要對工程質(zhì)量進(jìn)行勘探，確保強(qiáng)夯施工的質(zhì)量與有效性。

3 強(qiáng)夯法的施工流程

3.1 準(zhǔn)備工作

無論是做任何事情良好的準(zhǔn)備工作都能夠促進(jìn)整個工作的有效開展，運(yùn)用強(qiáng)夯法處理道路路基也不例外，總的來說筆者認(rèn)為可以分為試驗(yàn)、測試、分析、總結(jié)四個部分。在對道路路基展開整體的夯實(shí)工作之前需要對道路路基展開試夯工作，試夯工作的內(nèi)容主要是根據(jù)強(qiáng)夯法開展之前確定的相關(guān)強(qiáng)夯法施工參數(shù)，對施工現(xiàn)場一些典型地段進(jìn)行試夯，這能夠?qū)σ院蟮膹?qiáng)夯法具體的施工工藝以及施工參數(shù)提供一定的借鑒參考。在試夯工作結(jié)束之后，需要對試夯區(qū)域的土體變化進(jìn)行相關(guān)的測試，接著要對試夯工作所得到的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，得出最后的強(qiáng)夯法施工過程中各項(xiàng)工程項(xiàng)目環(huán)節(jié)的施工參數(shù)指標(biāo)，在這個過程中要及時的對強(qiáng)夯法施工參數(shù)不符合設(shè)計(jì)要求或者不符合現(xiàn)場施工情況的地方進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)與調(diào)整，當(dāng)然，所謂的試夯就是一個試驗(yàn)的過程，其目的主要是為了確定強(qiáng)夯法施工過程中的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，以及施工注意事項(xiàng)，因此試夯工作可以選擇不同的路基進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以求最終能夠得到更為精確的結(jié)果。在這個過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該對路基的不同地段土質(zhì)進(jìn)行取樣檢測，進(jìn)而支撐相關(guān)強(qiáng)夯法施工參數(shù)的確定以及確定夯實(shí)工作的強(qiáng)度。

3.2 準(zhǔn)備夯實(shí)場地

運(yùn)用強(qiáng)夯法對道路路基進(jìn)行處理的過程中，對施工場地有一定的要求。首先，勘查工作是十分必要的，在勘查工作中工作人員通常需要借助相關(guān)的科學(xué)儀器，并結(jié)合施工圖紙與現(xiàn)場施工狀況進(jìn)行勘查工作，最為常用的勘察儀器就是全站儀。其次，在施工現(xiàn)場對邊樁進(jìn)行放樣測量工作也是不可缺少的，而且在放樣測量以后要做好相關(guān)的保護(hù)工作，做好這些細(xì)節(jié)能夠有效的提升工程效率，減少施工資源的浪費(fèi)。同時，還需要對施工現(xiàn)場的表層土壤進(jìn)行相關(guān)的處理，最為通俗的處理方法就是工作人員安排推土機(jī)挖掘機(jī)等重型或者中型施工設(shè)備，對施工現(xiàn)場的表層土壤進(jìn)行清理，包括對相關(guān)雜物的清理以及施工現(xiàn)場表層土壤物理?xiàng)l件的創(chuàng)造，比如將施工現(xiàn)場的土體處理成雙向排水橫坡的形式，將填挖交界處的土體推成單向排水橫坡，以及施工場地的土壤推評工作等等，此外，在場地準(zhǔn)備工作進(jìn)行過程中，相關(guān)的工作人員應(yīng)該提前對施工場地由于地質(zhì)變化、氣候因素或者人為因素影響而可能出現(xiàn)的變故進(jìn)行預(yù)估，制定一定的緊急處理預(yù)案，并且確定路基夯實(shí)前的標(biāo)高。如果路基夯實(shí)工作針對的是城市路基，那么在場地準(zhǔn)備工作的時候，一定要標(biāo)明夯實(shí)范圍內(nèi)的地下管線和相關(guān)的地下建筑物的位置，這樣能夠有效的避免在利用強(qiáng)夯法對道路路基處理過程中對其他社會資源的破壞。

3.3 確定夯點(diǎn)點(diǎn)位

施工前的相關(guān)準(zhǔn)備工作完成并且準(zhǔn)備好夯實(shí)場地以后，就進(jìn)入到夯點(diǎn)點(diǎn)位的確定環(huán)節(jié)。在夯點(diǎn)點(diǎn)位的確定構(gòu)成中，相關(guān)工作人員要對路基的中樁和夯實(shí)范圍內(nèi)的邊樁進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)處理，并且用石灰線對中樁邊樁的位置進(jìn)行標(biāo)記，在此過程中，夯點(diǎn)的排數(shù)和列數(shù)的確定需要結(jié)合夯實(shí)路基的長度和寬度來確定。在此之后便可以展開第一批夯點(diǎn)位置的測算工作，尤為值得注意的是，在展開相關(guān)的測量工作時一定要利用符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的測量儀器，當(dāng)?shù)谝慌稽c(diǎn)位置確定以后，在其中穿插布設(shè)第二批夯點(diǎn)即可。

3.4 開展夯實(shí)施工

完成上述準(zhǔn)備工作之后就需要利用夯機(jī)進(jìn)行夯實(shí)工作，關(guān)于夯機(jī)的操作，筆者進(jìn)行了如下的表述：1)將夯錘對準(zhǔn)所要夯實(shí)的位置，記錄夯錘到地面的垂直距離；2)將夯錘升起，并且預(yù)留出一定的安全距離；3)拉下自動脫鉤器，使得夯錘對路基進(jìn)行重?fù)簦涗浐诲N頂面到地面的距離。完成以上三步，就完成了一次完整的夯實(shí)工作，在實(shí)際的強(qiáng)夯工作開展過程中往往需要進(jìn)行四次以上的夯擊，才能完成對一個夯點(diǎn)的強(qiáng)夯工作，一般來說，在進(jìn)行最后兩次的夯擊過程中，相關(guān)工作人員要對路基的沉降量進(jìn)行測量，路基的沉降量要保證在5 cm之內(nèi)才能算是達(dá)到相關(guān)的要求，如果達(dá)不到這個要求，需要根據(jù)現(xiàn)場情況增加夯擊的次數(shù)，直到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止。在強(qiáng)夯法中還有一個滿夯施工的工作，其操作方法與第一、第二批夯點(diǎn)的夯擊施工相同，只是滿夯工作對每個夯點(diǎn)只進(jìn)行一次夯擊，并且要對每個夯點(diǎn)進(jìn)行搭接夯擊，在滿夯工作完成之后需要借助推土機(jī)和壓路機(jī)對土體進(jìn)行相關(guān)的平整壓實(shí)工作。

4 結(jié)語

強(qiáng)夯法在道路路基處理中有十分廣泛的應(yīng)用，本文在分析了強(qiáng)夯法的具體作用之上，從準(zhǔn)備工作、準(zhǔn)備夯實(shí)場地、確定夯點(diǎn)點(diǎn)位、展開夯實(shí)施工四個方面闡述了強(qiáng)夯法的施工技術(shù)，希望對讀者有所幫助。