強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基工藝探究

摘 要：公路工程建設(shè)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到土體為濕陷性黃土，當(dāng)濕陷性黃土路基含水量較多時(shí)，承重能力以及抗形變的能力較差，通過強(qiáng)夯法處理后，可以有效增強(qiáng)路基的安全性和穩(wěn)定性?；诖?，本文闡述了濕陷性黃土的主要特點(diǎn)以及強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基的工作原理，對(duì)強(qiáng)法處理濕陷性黃土路基工藝進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：濕陷性黃土;特點(diǎn);強(qiáng)夯法;路基;工作原理;工藝

一、 濕陷性黃土的主要特點(diǎn)

濕陷性黃土是指飽和結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的黃色土，在自重壓力或自重壓力與附加壓力作用下，受水浸濕后，土的結(jié)構(gòu)迅速破壞，發(fā)生顯著下沉的現(xiàn)象。它的這種特性，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)物帶來不同程度的危害，使路基及結(jié)構(gòu)物大幅度沉降、折裂、傾斜，嚴(yán)重影響其安全和使用。因此在濕陷性黃土路基處理時(shí)，必須將施工方案進(jìn)行優(yōu)化組合，在做經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較的基礎(chǔ)上，將沉降值控制在適宜的范圍之內(nèi)，從而減少施工成本。

二、 強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基的工作原理

強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基的工作原理是將重錘利用起吊機(jī)提升至十五米左右的高度，然后使其自由落下，根據(jù)能量守恒原理，從高處下落的重錘將其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，對(duì)地面能夠產(chǎn)生巨大的沖擊力，利用這種沖擊力，能夠?qū)⑼翆雍粚?shí)加固。具體說來，當(dāng)重錘從高處下落后，巨大的沖擊力能夠使土地之間的顆粒破碎，產(chǎn)生一定程度上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣，土壤顆粒的微結(jié)構(gòu)遭到破壞，顆?？紫堕g的氣體就會(huì)在壓力的作用下，迅速地?fù)]發(fā)出去，未揮發(fā)的氣體則留在孔隙間被壓縮，孔隙的體積因此縮小，土層較處理前的結(jié)構(gòu)變得更加致密，土體的壓縮性能則被降低。這樣，濕陷性黃土路基的強(qiáng)度得到增強(qiáng)，液化震動(dòng)條件被增強(qiáng)，黃土路基的濕陷性顯著降低甚至能夠被消除，這種方法是常用的濕陷性黃土路基加固的處理方法。

三、 強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基工藝的分析

（一）充分做好施工準(zhǔn)備工作

（1）臨時(shí)排水工作要做好，為防止地表水下滲，可采取攔截、排除地表水等措施，其地下排水構(gòu)造物和地面排水溝必須采取防滲措施。（2）施工機(jī)械準(zhǔn)備。強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基主要應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備有夯錘、起重機(jī)以及脫鉤等。夯錘種類決定了黃土路基的加固深度和起落距離。夯錘的底面積直接決定了強(qiáng)夯法降低黃土路基的濕陷性效果。夯錘的底面積與夯擊效果成反比，夯錘的底面積越大，則夯擊效果則越差。夯錘的底面積形狀大多數(shù)為圓形或者規(guī)則的多邊形，對(duì)于不同種類、不同性質(zhì)的土體來說，夯錘的底面積也各不相同，靜壓值在25～40千帕之間，同時(shí)在夯錘的底部還有若干相對(duì)稱的貫穿整個(gè)夯錘的排氣孔。此外在起重機(jī)的選擇上，通常選擇能夠自動(dòng)脫鉤的起重機(jī)，通常是履帶式的，也可選擇其他種類的專用設(shè)備。當(dāng)采用履帶式起重機(jī)時(shí)，應(yīng)做好安全保護(hù)措施。（3）人員準(zhǔn)備。配備專業(yè)維修人員、電工，及時(shí)對(duì)設(shè)備機(jī)具進(jìn)行維修和檢查，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整人員及設(shè)備。技術(shù)員對(duì)各控制點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)和復(fù)測(cè)，并通過通道細(xì)部施工放樣。

（二）試夯

強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基施工前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)選點(diǎn)試夯，路段內(nèi)若土性基本相同，試夯可在一處進(jìn)行;若差異明顯，應(yīng)分別進(jìn)行試夯，以確定最佳夯擊能、間歇時(shí)間、夯間距、夯擊次數(shù)等指標(biāo)。

（三）強(qiáng)夯施工工藝

（1）測(cè)試強(qiáng)夯路段土的含水量。采用強(qiáng)夯法處理路基時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》相關(guān)規(guī)定。土的含水量宜低于塑限含水量1%～3%。在擬夯實(shí)的路段內(nèi)，當(dāng)土層的含水量低于要求的塑限含水量時(shí)，宜加水至塑限含水量;當(dāng)土的含水量大于塑限含水量3%時(shí)，宜采取措施適當(dāng)降低其含水量。（2）夯擊點(diǎn)布置與間距。根據(jù)設(shè)計(jì)并結(jié)合強(qiáng)夯施工經(jīng)驗(yàn)，夯擊點(diǎn)間距一般根據(jù)地基土的性質(zhì)和要求處理深度布置。具體布置方法為：清表后，用平地機(jī)整平地面，用壓路機(jī)靜壓一遍，再布設(shè)夯點(diǎn)。夯點(diǎn)的布置一般按正三角形或梅花樁形網(wǎng)格排列布置。（3）強(qiáng)夯施工。結(jié)合間距布置的夯擊點(diǎn)，依次夯擊完成為第一遍，第二遍選用已夯點(diǎn)的間隙，依次夯擊為第二遍，以下各遍均在上次已夯點(diǎn)的間隙布點(diǎn)夯擊，最后一遍錘印應(yīng)彼此搭接，使夯擊面基本平整。每一遍內(nèi)各個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊次數(shù)與夯沉量曲線確定（一般不少于6擊）。夯擊遍數(shù)為3遍，最后再以低能量滿夯一遍，必要時(shí)可根據(jù)地基土的性質(zhì)適當(dāng)增加夯擊遍數(shù)。夯擊的間歇時(shí)間，取決于孔隙水壓力的消散，一般不小于7天。地下水位較低和地質(zhì)條件較好的場(chǎng)地，可以連續(xù)夯擊。夯擊時(shí)落錘要平穩(wěn)，夯位要準(zhǔn)確，如錯(cuò)位或坑底傾斜過大，宜用沙土將坑底整平才能進(jìn)行下一次夯擊。強(qiáng)夯施工必須按實(shí)驗(yàn)確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行，要以各個(gè)夯擊點(diǎn)的夯擊數(shù)為施工控制數(shù)值，也可采用試夯確定的沉降量控制。強(qiáng)夯施工時(shí)應(yīng)做好監(jiān)測(cè)和記錄工作：開夯前檢查錘重和落距，以保證單擊夯能符合設(shè)計(jì)要求;檢查并記錄每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)和每擊的夯沉量;每遍夯擊前夯點(diǎn)的放樣情況。（4）強(qiáng)夯施工后的檢測(cè)。檢查施工記錄，施工范圍內(nèi)每個(gè)夯點(diǎn)的累計(jì)夯沉量，不得小于試夯時(shí)的各夯點(diǎn)平均值的95%。（5）根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)對(duì)不合格處進(jìn)行補(bǔ)夯，或采取其他補(bǔ)救措施，直到達(dá)到試夯或設(shè)計(jì)規(guī)定的指標(biāo)為止。

四、 結(jié)束語

綜上所述，強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土路基工藝是一種經(jīng)濟(jì)高效的路基處理方法，其能夠有效提高土的強(qiáng)度和均勻性，降低壓縮性，消除不均勻沉降，改善土的物理力學(xué)性質(zhì)和工程特性具有明顯的效果，從而保證公路工程建設(shè)中的路基質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]肖賢炎.自重濕陷性黃土路基軟基處理及檢測(cè)技術(shù)[J].道路工程，2016（11）.

作者簡(jiǎn)介：

馬玉忠，青海第一路橋建設(shè)有限公司。