市政道路路基施工技術(shù)探微

黃慧芳

（廈門市鷺工集團(tuán)股份有限公司， 福建 廈門 361000）

市政道路投運(yùn)后，因車輛動(dòng)載荷等因素，路基填土承受著壓縮、徐變等，若施工技術(shù)方法不合理，市政道路就會(huì)出現(xiàn)異常沉降等問題，直接影響路面平整度，導(dǎo)致行車不穩(wěn)、跳車。市政道路本身有著一定特殊性，施工質(zhì)量不僅關(guān)系著行車安全、行車舒適度，同時(shí)還關(guān)系著市容市貌。近幾年我國(guó)城市化建設(shè)逐步推進(jìn)，人們的生活質(zhì)量逐步提升，社會(huì)變化給市政道路施工質(zhì)量提出了新的要求，所以需要進(jìn)一步對(duì)市政道路路基施工技術(shù)進(jìn)行探究，以為相關(guān)工程建設(shè)提供可靠借鑒。

1 工程概況

某市政道路工程為市西南部主干道，連接行政區(qū)域、中心商圈、長(zhǎng)途汽車站，施工質(zhì)量要求相對(duì)較高，道路總長(zhǎng)度為8kM，工程地質(zhì)狀況從上至下為：（1）素填土，厚度0.4-1.1m，承載力相對(duì)較差；（2）粉質(zhì)黏土，承載力差，在土層中少量分布；（3）粉質(zhì)黏土，承載力較高，厚度2.2-2.5m，均勻分布在土層中；（4）粉質(zhì)黏土，低壓縮性，承載力相對(duì)較高，工程性能良好，其上層是新填回填土，土質(zhì)疏松，工程性能差。施工標(biāo)段土質(zhì)為“軟土質(zhì)”，路基施工作業(yè)難度相對(duì)較大，經(jīng)過商榷，決定采用“強(qiáng)夯法”對(duì)地基施工。

2 強(qiáng)夯法加固原理

2.1 動(dòng)力置換

以碎石或者碎石樁置入土壤中，通過碎石之間的摩擦作用以及土地和碎石之間的負(fù)荷作用，可有效維持土體平衡狀態(tài)，提高軟土的承載力?；蚩芍苯永么罅克槭捎脧?qiáng)夯的方式將碎石嵌入軟土中，以改變?cè)镜耐临|(zhì)結(jié)構(gòu)，提高路基承載力。

2.2 動(dòng)力固結(jié)

動(dòng)力固結(jié)主要是指對(duì)軟土進(jìn)行固結(jié)處理，通過沖擊作用提高軟土的密實(shí)度，提高土體強(qiáng)度。在強(qiáng)夯的作用力下，土壤本身會(huì)壓縮、變形，土粒之間的接觸面積發(fā)生變化，土層因此更加密實(shí)，承載力度也因此更大[1]。

3 強(qiáng)夯法特征

強(qiáng)夯法對(duì)設(shè)備的要求相對(duì)較低，施工材料可大幅度節(jié)省，施工過程相對(duì)簡(jiǎn)便，人力、物力、財(cái)力的投入較少，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性。在實(shí)際使用的過程中，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整路基填料的粒徑，以進(jìn)一步減少施工成本。且在高填土方中應(yīng)用強(qiáng)夯法，往往能夠取得良好效果，在強(qiáng)夯作用下，地面、填料之間的密實(shí)度較高，可大幅度提高路基承載力。但是，強(qiáng)夯法并不適用于較深的軟弱土層，深度較大的軟弱土層會(huì)直接影響強(qiáng)夯效果，夯擊的力度無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效傳導(dǎo)。且強(qiáng)夯法還體現(xiàn)出以下幾個(gè)特征：（1）強(qiáng)夯法可根據(jù)實(shí)際施工情況，選擇、調(diào)整夯擊錘的質(zhì)量，若是夯擊錘質(zhì)量越大，那么夯擊時(shí)的落距也就越大，夯擊次數(shù)可因此減少，單次夯擊效果顯著；（2）強(qiáng)夯法一般采用正方形夯擊方式或者三角形夯擊方式，可根據(jù)土層的性質(zhì)以及夯擊具體目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。一般情況下，需要根據(jù)夯擊錘的直徑來(lái)確定夯擊點(diǎn)的位置，這樣才能保證夯擊的實(shí)際作用；（3）土層的空隙以及土層水壓力會(huì)直接對(duì)強(qiáng)夯法的實(shí)際效果造成影響，所以需要考慮到地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果，合理調(diào)整夯擊次數(shù)、夯擊間歇時(shí)間。如，若路基施工區(qū)域多為砂性土，砂性土本身的滲透性較大，就可適當(dāng)縮短夯擊間歇時(shí)間，若是路基施工區(qū)域?yàn)檎承酝?，而粘性土的空隙水壓力通常較大，所以需要適當(dāng)延長(zhǎng)夯擊間歇時(shí)間；（4）若土層的厚度過大，強(qiáng)夯法沖擊力無(wú)法作用至地基，所以強(qiáng)夯法效果會(huì)直接受土層厚度所影響[2-4]。

4 技術(shù)方案

考慮到“強(qiáng)夯法”本身的技術(shù)機(jī)理以及特征，本工程路基施工將提高土壤承載力、提高土壤密實(shí)度作為主要施工目標(biāo)，在充分考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的條件下，合理制定技術(shù)方案，具體為：（1）根據(jù)JTG F10-2006《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中的內(nèi)容，確定夯擊深度、單次夯擊力度，本工程單次夯擊力度為1500kN/m；（2）夯擊錘底部的靜壓力控制在31kPa 左右，抗擊錘的質(zhì)量調(diào)整至13t，且選用的夯擊錘有諸多排氣孔，排氣孔孔徑控制在270mm 左右；（3）根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告、技術(shù)方案，得出夯擊次數(shù)、夯擊量的關(guān)系曲線圖確定實(shí)際夯擊次數(shù)，滿足“終末兩次夯擊平均夯沉量不超過50mm”的要求，以保證在施工的過程中，夯擊處周邊不會(huì)出現(xiàn)過大的隆起，且不會(huì)因?yàn)楹怀亮窟^大導(dǎo)致夯擊錘無(wú)法正常提起。本工程在正式施工之前，對(duì)單次、單點(diǎn)夯擊技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的確認(rèn)，在填土高度不超過3m 的情況下，單點(diǎn)夯擊次數(shù)控制在6 次左右，若填土高度超過3m，單點(diǎn)夯擊次數(shù)則控制在9 次左右。在滿夯的情況下，先以低落距的方式進(jìn)行多次輕夯，然后以“正方形”的方式來(lái)布置夯擊點(diǎn)位，具體為6m×6m；（4）本工程主要針對(duì)素填土、新填土進(jìn)行施工，所以在強(qiáng)夯之后，土體基本密實(shí)，可達(dá)到施工要求。根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，本工程場(chǎng)地存在一定的“上層滯水”，所以需要在平整場(chǎng)地后，合理控制場(chǎng)地的標(biāo)高；（5）本工程“試夯”的目的是檢查夯擊點(diǎn)位設(shè)置的合理性，施工中夯擊實(shí)際高度為10m，夯錘形狀為圓底形，夯錘質(zhì)量為13t，在“試夯”的過程中詳細(xì)分析實(shí)際效果，根據(jù)圖1 進(jìn)行合理調(diào)整[5-6]。

5 設(shè)備和工藝

本工程所用地基施工設(shè)備為履帶式起重機(jī)、推土機(jī)、水準(zhǔn)儀、龍門架支撐、夯錘。在實(shí)際施工的過程中，夯錘掛接在脫鉤裝置上部，若把夯錘吊起至相應(yīng)高度，利用吊機(jī)上部的卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩就可將鎖卡焊合件吊起，以保證夯錘能夠順利下落。

在施工前，全面清理施工場(chǎng)地，然后測(cè)量場(chǎng)地的實(shí)際高程，以高程標(biāo)準(zhǔn)線為基礎(chǔ)，標(biāo)出夯擊的具體位置，然后再調(diào)整設(shè)備位置并再次測(cè)量，在夯錘脫鉤、順利下落之后，觀察夯擊坑來(lái)判斷夯擊的準(zhǔn)確性、實(shí)際效果，緊接著根據(jù)施工技術(shù)方案中的規(guī)定來(lái)調(diào)整夯擊次數(shù)、夯擊量。第一遍夯擊完成后，采用推土機(jī)平整場(chǎng)地，重新測(cè)試高程并重復(fù)上述步驟，完成規(guī)定夯擊次數(shù)后，采用碾壓機(jī)對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí)處理。另外，在施工的過程中，需要尤其注意防水工作，避免雨水浸泡影響施工質(zhì)量，且含水量較大的土層不得采用強(qiáng)夯法進(jìn)行處理。

6 質(zhì)量檢測(cè)要求

首先，壓實(shí)度檢測(cè)，選擇700 平方米范圍內(nèi)任意三個(gè)點(diǎn)，從夯擊面下每間隔70cm，采用“灌沙法”實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤壓實(shí)度的有效測(cè)定，考慮到部分路段的土層相對(duì)較厚，且整個(gè)標(biāo)段的土層厚度存在差異，在開挖之后就要先對(duì)深層土壤的密實(shí)度進(jìn)行檢查。經(jīng)過試驗(yàn)就可對(duì)比夯擊先后密實(shí)度差異，判斷路基密實(shí)度是否滿足道路施工要求；其次，在“強(qiáng)夯法”應(yīng)用結(jié)束30d 后，利用平板載荷試驗(yàn)方法以及動(dòng)力標(biāo)貫來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)路基承載力的檢驗(yàn)，判斷路基的承載力是否符合預(yù)期施工目標(biāo)。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，市政道路路基施工要求相對(duì)較高，若是遭遇軟土基，需要根據(jù)軟土基的實(shí)際情況來(lái)應(yīng)用相應(yīng)的路基處理技術(shù)。強(qiáng)夯法是一種實(shí)用且成本較低的技術(shù)方法，可有效提高路基的承載力、強(qiáng)度，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)深層路基的有效加固，該方法對(duì)環(huán)境的影響相對(duì)較小，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。望廣大從業(yè)者對(duì)該技術(shù)方法有足夠的認(rèn)識(shí)，并在實(shí)踐中進(jìn)一步完善該技術(shù)方法，不斷探索新技術(shù)來(lái)提高道路施工水準(zhǔn)，以為市政道路工程建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。