試論強(qiáng)夯法在公路軟土路基施工中的應(yīng)用

葛偉強(qiáng)

摘 要：改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅速，公路建設(shè)取得了顯著的成績(jī)。隨著公路建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，在公路施工中常常會(huì)遇到軟土地基問(wèn)題，若處理不當(dāng)，很容易出現(xiàn)路基不均勻沉降或路面開(kāi)裂等問(wèn)題，甚至影響道路使用壽命。強(qiáng)夯法具有高效、靈活、適用性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，將該技術(shù)用于公路軟基處理當(dāng)中，可大幅提升工程質(zhì)量。本文以強(qiáng)夯法為研究對(duì)象，在全面了解軟土路基特點(diǎn)和強(qiáng)夯法作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體工程案例，提出了合理的施工方案，并對(duì)軟基處理中強(qiáng)夯法的施工工藝進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法;軟土路基;作用機(jī)理

1 強(qiáng)夯法的作用機(jī)理

強(qiáng)夯法，是指將十幾噸至上百噸的重錘，從幾米至幾十米的高處自由落下，對(duì)土體進(jìn)行動(dòng)力夯擊，使土產(chǎn)生強(qiáng)制壓密而減少其壓縮性、提高強(qiáng)度。這種加固方法主要適用于顆粒粒徑大于0.05mm的粗顆粒土，如砂土、碎石土、山皮土、粉煤灰、雜填土、回填土、低飽和度的粉土、粘性土、微膨脹土和濕陷性黃土，對(duì)飽和的粉土和粘性土無(wú)明顯加固效果。這是在重錘夯實(shí)法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，而其加固機(jī)理又與它不一樣，這是一種地基處理的新方法。

2 工程概況

某道路工程全長(zhǎng)34.7km，地形起伏大，位于黃河沖積二級(jí)階地。在沿線路段存在池塘、水稻田等軟土路基段，結(jié)合工程地質(zhì)勘查情況，本工程所需解決的巖土工程問(wèn)題主要有2點(diǎn)，其一，池塘段軟弱土引起的沉降問(wèn)題、土層液化問(wèn)題;其二，由于填方高度原因引起的池塘外路段不均勻沉降問(wèn)題及雜填土問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，必須選擇合理的地基處理方案。

2.1 軟弱土層處理

根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告顯示，池塘段軟弱土層為1-2層，局部存在淤泥質(zhì)土，具有較差均勻性。此外，由于本層厚度相對(duì)較薄，平均厚度僅為1.99m，需將其挖除。

此外，僅池塘段存在3-1夾層，具有較高含水量，相比周邊深度相同的土層3層，其壓縮性高出許多。即11MPa為3層壓實(shí)模量，4.9MPa為3-1夾層壓縮模量。加之池塘內(nèi)地勢(shì)低，填方高度高于周邊區(qū)域，因此，很容易出現(xiàn)不均勻沉降。處理方法應(yīng)采用強(qiáng)夯、沖擊碾壓等方式，有效提升其密實(shí)度，促使原地基表層形成一定厚度的硬殼層，消除一定深度內(nèi)的工后沉降。

2.2 不均勻沉降、雜填土問(wèn)題處理

為消除不均勻沉降，盡可能降低高填方區(qū)域的原地基沉降，并構(gòu)成一定厚度的硬殼層，用于處理不均勻沉降問(wèn)題。

針對(duì)雜填土問(wèn)題，可將表層耕植土清理干凈，盡可能將垃圾、樹(shù)根等有機(jī)質(zhì)成分清除，同時(shí)利用碾壓、強(qiáng)夯等施工工藝，進(jìn)一步提高其密實(shí)度，減少雜填土的可壓縮性。

3 強(qiáng)夯法施工工藝

3.1 表層土處理及場(chǎng)地平整

第一，施工前，盡可能清理干凈場(chǎng)地內(nèi)表層50cm以內(nèi)的耕植土，隨后通過(guò)沖擊碾壓法進(jìn)行原地基碾壓施工，從而增強(qiáng)地基強(qiáng)度。第二，耕植土厚度在50cm以上，待表層50cm清理干凈之后，需翻挖清除面以下1.5m范圍內(nèi)的土層，將有機(jī)質(zhì)含量較高的雜質(zhì)清理出去，如樹(shù)根、生活垃圾等，隨后利用沖擊碾壓工藝，對(duì)其進(jìn)行碾壓施工，保證滿足土石方工程設(shè)計(jì)密實(shí)度規(guī)定。第三，待完成上述施工后，可根據(jù)勘察報(bào)告CBR試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)施工段內(nèi)不符合要求的區(qū)域進(jìn)行換填，保證滿足施工規(guī)定，隨后基本整平地基。

3.2 強(qiáng)夯施工

（1）強(qiáng)夯施工前，需基本平整施工區(qū)域，避免出現(xiàn)高差過(guò)大現(xiàn)象。由于施工場(chǎng)地限制，拋填石應(yīng)由便道逐漸向外擠淤回填，分兩次向施工作業(yè)面搬運(yùn)材料及整平。選取履帶式挖掘機(jī)向外鋪填，并做好標(biāo)高控制。（2）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在指定位置標(biāo)注夯點(diǎn)位置，并測(cè)量高程。按等邊三角形進(jìn)行夯點(diǎn)布設(shè)，施工機(jī)械就位?？紤]到地下水將會(huì)對(duì)強(qiáng)夯能級(jí)造成一定影響，點(diǎn)夯施工采用兩遍3000kN·m能級(jí)進(jìn)行施工。夯點(diǎn)間距為4.5m，夯點(diǎn)布置為正方形，單點(diǎn)擊數(shù)為10～12擊，最后兩擊平均夯沉量必須控制在5cm以內(nèi)。（3）夯擊施工過(guò)程中，要一擊一擊地做好夯坑深度記錄。在夯擊時(shí)，若出現(xiàn)夯坑深度過(guò)深導(dǎo)致起錘難度大，必須及時(shí)暫停夯擊，將填料回填到夯坑內(nèi)，直到和夯坑頂面高度一致，此時(shí)同樣要做好填料用量的記錄。此外，夯擊時(shí)常常會(huì)遇到周圍軟土被擠出的情況，為保證施工順利進(jìn)行，需及時(shí)清理淤泥，或?qū)⒁粚铀槭瘔|層鋪筑于夯點(diǎn)周圍，鋪設(shè)碎石墊層時(shí)，所選用的碎石不得含有雜質(zhì)，最大粒徑控制在300mm以內(nèi)，含泥量不得超過(guò)10%。碎石墊層厚度為1.5m，隨后繼續(xù)進(jìn)行施工。在本工程夯擊施工中，可按照隔行跳打的原則，從內(nèi)到外進(jìn)行夯擊施工，防止相鄰夯點(diǎn)相互影響。（4）待點(diǎn)夯施工完成后，可按照單點(diǎn)夯擊能1000KN·m進(jìn)行一遍滿夯，單點(diǎn)擊數(shù)控制在4～5擊，夯實(shí)場(chǎng)地表層松土后，測(cè)量場(chǎng)地高程。

3.3 質(zhì)量控制

施工中，應(yīng)建立健全質(zhì)量管理制度，尤其是施工日志制度，根據(jù)施工進(jìn)度真實(shí)、準(zhǔn)確地記錄施工中所有重要參數(shù)與異常情況。采用“隔行跳打”的方式進(jìn)行點(diǎn)夯施工，互為插夯施工。待完成點(diǎn)夯施工后，需平整施工段，并進(jìn)行滿夯施工。同樣，在滿夯施工后，也需要平整施工段，并通過(guò)重型壓路機(jī)進(jìn)行4遍碾壓，最后復(fù)核施工段標(biāo)高。若夯坑內(nèi)存有明顯積水現(xiàn)象，需及時(shí)排除。

在大面積強(qiáng)夯施工前，需按照施工規(guī)定及施工流程進(jìn)行試夯，按照試夯結(jié)果對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)完工后，應(yīng)進(jìn)行施工沉降觀測(cè)，保證無(wú)不均勻沉降問(wèn)題，提高軟基加固效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，我國(guó)公路建設(shè)行業(yè)也得到了極大的發(fā)展。在公路工程結(jié)構(gòu)中，軟土地基作為路基工程的主要類型之一，如何選擇合理的處理方法極為關(guān)鍵。為此，必須結(jié)合具體工程案例，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，充分掌握軟土路基施工現(xiàn)狀，才能保證采取的施工方法、施工技術(shù)科學(xué)、有效，強(qiáng)夯換填法的應(yīng)用，可有效提高路基穩(wěn)定性，才能提高工程質(zhì)量，保證道路通行安全。

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