公路工程路基強夯施工技術(shù)分析

史奇雨

摘 要：路基是公路中的重要結(jié)構(gòu)層，在實際施工中，使用強夯法可有效提升路基壓實強度，提高路基的嚴(yán)密性，具有良好的適應(yīng)性。本文探討了強夯法施工的基本原理及使用特點，對強夯法施工的施工工藝和質(zhì)量檢測等進(jìn)行了詳細(xì)論述，希望能夠保障公路的最終質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路;路基;填筑;強夯施工;施工控制

1 工程概況

本工程為某公路k112+000～k170+200路段，道路全長58.2km，路面寬度為26km，地基土體主要是褐黃色的濕陷性黃土，固結(jié)性較差，承載能力低，遇水后強度下降快。為探究強夯法在路基施工的中的應(yīng)用效果，選用試驗段k158+000～k162+000進(jìn)行強夯法施工，并對施工完畢的路基進(jìn)行相關(guān)性能指標(biāo)檢測，檢驗強夯法施工的路基質(zhì)量是否符合規(guī)范要求。

2 強夯施工參數(shù)

（1）夯擊有效加固深度。夯擊有效加固深度是反映施工效果的重要參數(shù)，影響著夯擊能量，決定著路基的壓實性，能夠避免路基受到不必要的壓縮。土體性質(zhì)和施工參數(shù)是有效加固深度的主要影響因素，通常情況下，粒徑越小的土體，密度越低，飽和度也隨之升高，較高的地下水位對深度的影響較小。夯錘靜壓力越大，土體夯擊的飽和度越差，需要夯擊的次數(shù)越多，需要較大的影響深度，本案例路基設(shè)計的加固深度為5.5m。

（2）夯擊點布設(shè)。布設(shè)夯擊點的時候，應(yīng)選擇最佳形狀，通常有三種，正方形、等邊三角形與等腰三角形。如果夯擊點相互之間距離較小，呈現(xiàn)密集狀態(tài)，土體顆粒間的擠密空間會相應(yīng)減小，孔隙間的水壓消散的時候，只能通過較窄的通道，影響了擠密加固的效果，如果夯擊點的間隔距離過大，加固效果也不明顯。本案例中，選擇重量為12t、直徑為2.5m的夯錘，按邊長3m的等邊三角形布置夯擊點，相鄰間隔為0.9m。

（3）夯擊遍數(shù)與間隔。應(yīng)把握土石混合填料的性質(zhì)，重視夯擊加固深度，提高設(shè)計的準(zhǔn)確性。先進(jìn)行2遍點夯，1遍滿夯，間隔時間為1天，如果夯錘較重、坑洞較深、拔錘困難等，為滿足設(shè)計要求，實現(xiàn)理想的加固效果，應(yīng)多夯擊幾遍。以土體性質(zhì)和孔隙水壓力為參照依據(jù)，確定外部作用力的消散時間，土體出現(xiàn)固結(jié)現(xiàn)象后，可以進(jìn)行下一步的夯擊施工。

（4）夯擊次數(shù)。為保證土體夯擊能量的飽和，標(biāo)準(zhǔn)是在夯擊次數(shù)增加的過程中，土體的豎向變形量不再增加，應(yīng)確定最佳的單點夯擊次數(shù)。本案例確定試驗路段中單點夯擊次數(shù)為10次，為了提高土體的均勻性，對于表層土松動、出現(xiàn)環(huán)形豎向裂紋或塌陷的夯坑，應(yīng)進(jìn)行補強操作。具體做法是采用1000kN·m的夯擊能，按照一點一擊的方式，夯擊1遍即可。

3 強夯施工在公路路基施工當(dāng)中的應(yīng)用

（1）施工準(zhǔn)備。強夯施工開始之前，需要施工技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場勘查，掌握施工現(xiàn)場的地質(zhì)信息，確定強夯作業(yè)需要的夯錘規(guī)模，同時還需將施工現(xiàn)場的土層、植被、腐殖土等進(jìn)行清理，祛除可能影響到夯擊質(zhì)量的因素。在一般情況下，表層土的清理深度為30cm。隨后還需要布置夯擊點，通常為正方形或者是梅花形網(wǎng)絡(luò)布置，每個夯擊點的間距需要根據(jù)基礎(chǔ)布置、加固土層厚度以及施工現(xiàn)場的土質(zhì)來確定?？偟膩碚f，在加固深度大、土質(zhì)軟、單擊能力大的情況下，其間距需要大一些;若是加固深度淺、土質(zhì)軟、單擊能力小，則其間距需要小一些，通常情況下為5～15m。

（2）平整土地與試夯作業(yè)。完成以上步驟之后，還需要由工程技術(shù)人員對施工現(xiàn)場的土體進(jìn)行平整。在一般情況下，要保證施工面上沒有較為明顯的凸起或者是凹陷，以免在強夯施工階段夯錘下落時造成夯擊效果不平衡的現(xiàn)象。然后還需要在施工現(xiàn)場測量放線，確定軸線、夯擊場地標(biāo)線及標(biāo)出好夯擊點位置信息，同時還需要確定3～5個水準(zhǔn)基點。

在正式開始強夯施工之前，還需要設(shè)置1～3個實驗區(qū)。針對實驗區(qū)來說，需要保證其面積>20cm×20cm，并在試驗區(qū)進(jìn)行試夯作業(yè)。在試夯階段，每次夯擊都要給予其不同的夯擊能量、夯擊距離等，以確認(rèn)最佳夯擊能量、最佳夯擊錘數(shù)，并且確定強夯施工的有效加工深度。通常強夯施工的標(biāo)準(zhǔn)為，在強夯加固之后人工填土地基的承載力≥0.15MPa。在試夯階段，必須要每隔一段距離設(shè)置一個試夯點，這樣能夠排除不同區(qū)域?qū)τ谠嚭唤Y(jié)果的影響，特別是在施工區(qū)域較大的地區(qū)，充分保證每一寸路基的質(zhì)量。

（3）鋪設(shè)碎石。對于路基的施工，在強夯過程中，如果地表結(jié)構(gòu)密度較大，或者水位超過了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)進(jìn)行碎石的鋪設(shè)工作。通常來講，選擇的碎石由不同的粗細(xì)集料組成，密度為5.0×103kg/m3，碎石孔徑小于5mm篩下的篩余料為選擇的石屑標(biāo)準(zhǔn)，一般范圍在0～10mm之間。只有嚴(yán)格碎石選用的標(biāo)準(zhǔn)，才能保證夯擊之后承載力達(dá)標(biāo)，避免出現(xiàn)土壤開裂或下陷等問題。

（4）強夯施工。強夯法是利用夯錘從高處自由落地至路基表面的沖擊能進(jìn)行夯實的，在本工程中，選用重15t、直徑為2m的夯錘進(jìn)行夯實，并在路基表面設(shè)置直徑為250mm～300mm的排氣孔，采用上下聯(lián)通的方式迅速排除路基土中的氣體。強夯施工采用分段式進(jìn)行，施工順序為從路基兩側(cè)向道路中線進(jìn)行推進(jìn)，先對路基深層土進(jìn)行強夯處理，隨后對中層土基及路基表層土進(jìn)行夯實，整個夯實過程保持起重設(shè)備直線前行，可采用標(biāo)線進(jìn)行標(biāo)正，每一層土施工完畢后應(yīng)及時推平，方便下一步施工。路基夯實遍數(shù)可根據(jù)每次夯擊的沉降量、土體含水率及最大密度進(jìn)行確定，通常而言，土體顆粒含量越細(xì)，其含水量與每次夯實的沉降量越大，達(dá)到規(guī)范要求的夯實標(biāo)準(zhǔn)所需要的強夯遍數(shù)也隨之增多。

（5）質(zhì)量檢測。完成試夯作業(yè)后，應(yīng)結(jié)合工程設(shè)計要求，準(zhǔn)確設(shè)置錘重、夯擊次數(shù)、夯擊點位置、落距等要素，安排專業(yè)人員翻查夯擊記錄，檢查實際的夯擊效果。同時，應(yīng)采取抽查方式，以總體夯擊點為基準(zhǔn)，確定抽查的夯擊點數(shù)量，一般為5%，使用質(zhì)量合格的經(jīng)緯儀、楔形塞尺、水準(zhǔn)儀或者采取拉線方法，對各個數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：夯擊點中心位移允許偏差范圍在150mm以內(nèi)，夯錘落距在300mm左右，夯錘傾斜角小于30°，頂面標(biāo)高的允許偏差為20mm左右，最后兩擊平均夯沉量小于5cm，地面平整度允許偏差范圍為30mm，如果數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)，說明強夯施工驗收合格。

4 結(jié)語

為了減少公路瀝青路面在使用過程中出現(xiàn)的各種病害，強夯施工技術(shù)被大量使用到工程中。應(yīng)明確強夯施工的工作原理，把握其基本特征，結(jié)合實際的工程案例，有效把握整個施工工藝，并確定各個注意事項。同時，應(yīng)從各個方面入手，加強質(zhì)量檢測，保障最終的施工質(zhì)量，符合規(guī)定的施工需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]范恩.公路路基強夯施工技術(shù)研究[J].交通世界，2019（Z1）：123-124.

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