公路路基加固施工中重夯法的應(yīng)用

胡巍巍

摘 要： 重夯法具有施工機(jī)械操作簡(jiǎn)單、施工速度快、擊實(shí)效果明顯等特點(diǎn)，能夠有效的提高填筑層的密實(shí)度和地基強(qiáng)度，一般情況下可適用于公路軟基加固施工。本文結(jié)合具體工程案例，在充分了解重夯法概況的基礎(chǔ)上，對(duì)公路路基施工中重夯法施工技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制措施進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 重夯法；公路工程；工程概況

一、重夯法的概況

重夯實(shí)際上是將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，對(duì)路基或結(jié)構(gòu)物基底進(jìn)行處理的一種方法，它與強(qiáng)夯的本質(zhì)區(qū)別在于錘的質(zhì)量小，適用于夯實(shí)淺層地基或是夯實(shí)周邊有構(gòu)造物的地基，以免對(duì)周邊構(gòu)造物造成影響或破壞。它是將一定重量的夯錘反復(fù)提升到一定高度，錘自由降落，依靠其所產(chǎn)生的巨大沖擊和振動(dòng)能量，提高地基的承載力，改善其特性。由于巨大的沖擊力超過(guò)土的強(qiáng)度，使土體產(chǎn)生破壞，從而產(chǎn)生較大的瞬時(shí)沉降，土體被豎向壓密。夯擊破壞了土體原來(lái)的疏松結(jié)構(gòu)，改變了骨架顆粒間的連接方式，使土顆粒重新排列成致密結(jié)構(gòu)，重夯后土顆粒間絕大部分是邊接觸和面接觸。無(wú)論是水平剖面上，還是垂直剖面上，土顆粒已由夯前任意排列變成明顯的定向排列，形成片麻狀結(jié)構(gòu)。這反映垂直方向的壓縮變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水平方向的擠壓變形。隨著土的膠結(jié)物顆粒間距離的縮小，更好地發(fā)揮它們的膠結(jié)作用，大大地提高土體的抗變形和剪切強(qiáng)度。目前，在公路工程中主要應(yīng)用于構(gòu)造物地基處理，路基軟弱地基處理等項(xiàng)目。

二、工程概況

某公路工程施工標(biāo)段長(zhǎng)度為4.4km，起止樁號(hào)為K16+450～K20+850，其中存在大量濕陷性黃土，路段起止樁號(hào)為K20+350～K20+850。濕陷性黃土是指飽和結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的黃色土，在自重壓力等作用下，經(jīng)水浸濕，將急速損壞土結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生嚴(yán)重下沉情況。其特性將危害結(jié)構(gòu)物，導(dǎo)致路基、結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生嚴(yán)重沉降、傾斜現(xiàn)象，甚至對(duì)其安全使用性造成嚴(yán)重影響。為將濕陷性黃土的缺陷消除，達(dá)到地基承載力提高，及地基應(yīng)力條件改善的目的，必須采取科學(xué)有效的方式進(jìn)行處理。本文選取重夯法處理濕陷性黃土路基，要求根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定夯點(diǎn)布置、夯擊深度、夯擊次數(shù)等參數(shù)。其中夯擊能600Kn.m重夯面積12552.8㎡。相比基礎(chǔ)外邊緣寬度，重夯基礎(chǔ)處理范圍應(yīng)多出2m左右，處理前應(yīng)先平整場(chǎng)地，在30cm以上控制清基厚度。

三、公路路基加固中重夯法施工技術(shù)的應(yīng)用

1、重夯試驗(yàn)

為確保施工質(zhì)量及安全，應(yīng)在施工前完成現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，將地表下方黃土狀重粉質(zhì)壤土層濕陷性消除，并對(duì)重夯施工參數(shù)進(jìn)行確定，為大面積施工提供依據(jù)。根據(jù)工程實(shí)際情況，選取1臺(tái)40t起重機(jī)，配備圓形夯錘，其材料為鑄鋼材料，主要構(gòu)成部分為底盤(pán)、中間塊與頂板，底板可焊接外殼形成一個(gè)整體。12t為重夯夯錘重量，2.5m為夯錘底面直徑。600Kn.m夯擊能落距6m，需滿(mǎn)夯布置夯擊點(diǎn)，夯擊遍數(shù)為6遍。

2、清理及平整場(chǎng)地

重夯法也被叫做動(dòng)力固結(jié)法，其作用機(jī)理為利用重錘自由下落，重力夯實(shí)土體，以此達(dá)到土地強(qiáng)度增加，及壓縮性降低的目的。重夯施工前期，必須先清理平整施工場(chǎng)地，詳細(xì)了解場(chǎng)地內(nèi)的各種構(gòu)建物，如地下管線等，選用切實(shí)可行的措施進(jìn)行處理，防止重夯施工造成不必要的損壞。在場(chǎng)地平整施工中可配備一臺(tái)160型推土機(jī)進(jìn)行施工。除此之外，還需及時(shí)清理干凈夯坑或場(chǎng)地內(nèi)的積水，并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、持力層埋層深度進(jìn)行勘察，安裝設(shè)備及設(shè)備就位需具備穩(wěn)固性，避免施工過(guò)程中出現(xiàn)位移現(xiàn)象。

3、測(cè)量放樣

施工區(qū)域周?chē)吘€可選取全站儀放出，根據(jù)設(shè)計(jì)斷面在夯實(shí)處理范圍內(nèi)將左右邊線放出。在加密施工區(qū)域做好斷面加密放樣施工，并將石灰線撒出，做好標(biāo)識(shí)，施工段內(nèi)，需嚴(yán)格按照渠道中心線放樣夯點(diǎn)中心部位，并做好夯點(diǎn)測(cè)量及記錄工作。在夯區(qū)30m外區(qū)域進(jìn)行標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置，并對(duì)所有夯點(diǎn)相對(duì)標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

4、重夯施工

開(kāi)挖平整路基基礎(chǔ)后，即可按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行重夯施工，要求嚴(yán)格遵循試驗(yàn)重夯施工范圍、夯擊點(diǎn)布置、間距等相關(guān)參數(shù)確定夯擊施工工序。本工程選取滿(mǎn)夯法施工，夯擊遍數(shù)為6遍。利用履帶式起重機(jī)進(jìn)行施工，要求夯錘與夯點(diǎn)位置對(duì)準(zhǔn)，夯擊施工中各次夯錘提升高度應(yīng)滿(mǎn)足6m需求，待夯錘與預(yù)定高度相近時(shí)，需適當(dāng)暫停，防止夯錘擺動(dòng)，隨后再次提升，直到脫鉤下落。各次夯擊施工中，應(yīng)保證落錘穩(wěn)定，如夯坑內(nèi)夯錘落下存有出入，且傾斜角度在30°以上，應(yīng)及時(shí)填平夯坑，隨后進(jìn)行下次夯擊。

根據(jù)具體施工規(guī)定，在第一篇夯點(diǎn)夯擊結(jié)束后，可對(duì)夯坑、土體高程進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)夯沉量、地面隆起量進(jìn)行確定，隨后通過(guò)推土機(jī)填平夯坑，并對(duì)夯擊后場(chǎng)地高程進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

四、公路路基加固施工重夯法質(zhì)量控制措施

重夯法操作簡(jiǎn)單，在處理地基時(shí)不需增加其他材料，節(jié)約成本和材料，是消除地表淺層濕陷性黃土的有效措施。從重夯法在本工程的應(yīng)用效果來(lái)看，利用重夯處理既節(jié)省了施工時(shí)間，經(jīng)濟(jì)上合理，又能保證工程質(zhì)量，可在路基加固施工中推廣應(yīng)用。

1、夯前質(zhì)量控制措施

（1）夯點(diǎn)布設(shè)、放樣。在夯機(jī)就位施夯前，進(jìn)行夯點(diǎn)布設(shè)、放樣，復(fù)核夯點(diǎn)偏位誤差，確保夯點(diǎn)偏位誤差小于5 cm。

（2）夯前高程控制。夯前高程是計(jì)算夯沉量的依據(jù)，夯前必須嚴(yán)格測(cè)量，確保準(zhǔn)確和測(cè)量記錄完整。

（3）夯擊能檢查。施夯前，檢查落距、錘重，確保夯擊能標(biāo)準(zhǔn)符合設(shè)計(jì)要求。

（4）夯錘偏心檢查。施夯前，檢查夯錘是否偏心，若有偏心，應(yīng)采取幫焊鋼板或增減混凝土等辦法糾偏平衡，以免夯坑傾斜。

2、施夯過(guò)程質(zhì)量控制措施

夯擊過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格檢查夯擊偏位和傾斜，當(dāng)夯坑偏位大于5 cm或傾斜大于30°時(shí)，應(yīng)立即糾偏和填平夯坑，確保夯擊能均勻傳遞。

施夯過(guò)程中嚴(yán)格按施工統(tǒng)計(jì)表，記錄每個(gè)夯點(diǎn)的每遍夯擊數(shù)。夯擊過(guò)程中，當(dāng)夯坑周?chē)孛姘l(fā)生過(guò)大的隆起時(shí)，應(yīng)立即停夯，檢查和分析原因，此夯點(diǎn)的夯擊數(shù)不作為正常記錄；若發(fā)生夯坑過(guò)深，并且發(fā)生提錘困難時(shí)，應(yīng)立即停夯，檢查和分析原因并進(jìn)行處理方可繼續(xù)施夯，此夯點(diǎn)也不作為正常記錄；當(dāng)夯擊到最后二擊，測(cè)出的相對(duì)夯沉量不大于2cm時(shí)，此夯點(diǎn)即完成，夯擊數(shù)作為正常記錄。

3、夯后質(zhì)量控制措施

每遍夯擊完后，對(duì)已夯夯點(diǎn)的夯坑進(jìn)行逐個(gè)檢查、校對(duì)，若發(fā)現(xiàn)漏夯或夯坑偏位超標(biāo)者，應(yīng)及時(shí)給予補(bǔ)夯。同時(shí)，每遍夯擊完成后，用推土機(jī)將夯坑填平、壓實(shí)。對(duì)夯后場(chǎng)地進(jìn)行高程測(cè)量，并以此檢查夯沉量是否有異常。并嚴(yán)格按重夯設(shè)計(jì)技術(shù)要求和施工技術(shù)規(guī)范要求的時(shí)間、方法、標(biāo)準(zhǔn)、順序、數(shù)量、項(xiàng)目和內(nèi)容等進(jìn)行夯后現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，重夯法施工操作相對(duì)簡(jiǎn)單，有效加固深度較大，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，在公路工程地基加固中得到了廣泛應(yīng)用。為保證重夯加固效果滿(mǎn)足工程需求，必須科學(xué)計(jì)算各項(xiàng)夯擊參數(shù)，嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)方案要求，盡量減少施工階段的誤差，加強(qiáng)施工人員技術(shù)培訓(xùn)，規(guī)范操作行為，從根本上提升地基的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]黃國(guó)忠，孫海秀，張緒軍.重夯法在平陽(yáng)高速高填方填石路堤施工中的應(yīng)用[J]. 施工技術(shù). 2014（S1）.

[2]張愛(ài)卿，李金云，劉大剛.重夯法處理Ⅱ級(jí)非自重濕陷性黃土的應(yīng)用[J].沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2013（02）.

[3]孟秀元.重夯法在路基施工中的應(yīng)用[J].山西建筑. 2011（05）.

[4]涂超慶，張偉.重夯法在南水北調(diào)中線黃土地基處理中的應(yīng)用[J].人民長(zhǎng)江. 2010（05）.

[5]范寶慶.重夯法在高速公路施工中的應(yīng)用探討[J]. 公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版）. 2015（10）.