強(qiáng)夯法加固高填方路基施工技術(shù)要點(diǎn)

趙桂蘋

（許昌高峰路橋工程有限公司，河南 許昌 461000）

隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展速度的不斷提升，我國公路工程建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，大量路段需修筑于丘陵、山區(qū)等石方或洪積土地帶，路基施工時(shí)路堤填方材料可選取山體爆破后的石塊。因公路建設(shè)具有較高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此必須重視路堤填筑施工，特別是高填方路堤。因山體爆破后石塊級配不佳且碾壓難度大，導(dǎo)致相同斷面內(nèi)的填石路基填筑高度具有極大差異，致使基底施工工作面成型難度大，無法緊密嵌鎖大石塊。選取強(qiáng)夯法用于公路高填方路基施工，可有效解決以上問題，提升工程質(zhì)量。

1 強(qiáng)夯法施工機(jī)理

強(qiáng)夯法是由重錘夯實(shí)法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，其加固機(jī)理與重錘夯實(shí)法存在極大差異性，屬于一種新型地基處理方式。其主要功能就是實(shí)現(xiàn)軟弱地基承載力的有效提升。要求選取重錘，由相應(yīng)高度落下，進(jìn)行土層夯實(shí)作業(yè)，進(jìn)而快速達(dá)到地基固結(jié)的作用，也可叫做動力固結(jié)法。要求選取起吊機(jī)械工具，將重錘（10到40t）向10到40m提升，高度滿足設(shè)計(jì)要求后，即可使其自由落下，通過極大的夯擊能與沖擊波達(dá)到土層夯實(shí)的目的。目前在砂性土、非飽和粘性土及雜填土地基施工中強(qiáng)夯法應(yīng)用較多。于非飽和粘性土地基而言，通常選取的施工方法為連續(xù)夯擊、分遍間歇夯擊。且按照工程實(shí)際情況，利用現(xiàn)場試驗(yàn)對夯實(shí)次數(shù)及夯實(shí)深度進(jìn)行準(zhǔn)確確定。據(jù)相關(guān)試驗(yàn)顯示，夯實(shí)能量在100到200t之間時(shí)，取得的有效夯實(shí)深度可達(dá)到3到6m?，F(xiàn)階段，地基加固選取強(qiáng)夯法的主要分為3種加固機(jī)理，第一，動力密實(shí)。一般用于多孔隙、粗顆粒、非飽和土強(qiáng)夯加固施工，也就是通過沖擊型動力荷載，降低土體內(nèi)孔隙，達(dá)到密實(shí)土體及地基土強(qiáng)度提升的目的。第二，動力固結(jié)。通過動力固結(jié)原理可進(jìn)行細(xì)顆粒飽和土強(qiáng)夯加固。在土內(nèi)沖擊能量增加才能有巨大應(yīng)力波出現(xiàn)，進(jìn)而對土體原有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞，促使液化現(xiàn)象出現(xiàn)在土體一定位置且出現(xiàn)大量裂縫，以此達(dá)到排水通道增設(shè)，順利排出孔隙水，當(dāng)去除超孔隙水壓力后，才能達(dá)到固結(jié)土體的目的。第三，動力置換。整式置換與樁式置換為動力置換的主要類型，整式置換是指在淤泥內(nèi)通過強(qiáng)夯方式將碎石整個(gè)都納入，其功能與換土墊層基本一致。樁式置換是指在土體內(nèi)利用強(qiáng)夯方式填筑碎石，在軟土內(nèi)可間隔性地夯入一些碎石樁，進(jìn)而達(dá)到樁式碎石墩形成的目的。

2 工程概況

某公路工程所在地形復(fù)雜，處于高填方路基段，全長7.3km，路基寬26m，為雙向四車道。本工程路基土石方數(shù)量分別為，挖方2624127m3，填方888222m3。根據(jù)巖土工程勘測結(jié)果可知，本工程所處場地為構(gòu)造剝蝕丘陵，沖洪積相砂卵石層與坡殘積相粘性土為主要地基土類型，且風(fēng)化紅層砂巖為下伏基巖，此外，溝、谷低地分散有很少的新近沉積粘性土，如粉質(zhì)黏土、黏土等。為了加固高填方地基土，決定采用強(qiáng)夯法進(jìn)行處理。

3 現(xiàn)場強(qiáng)夯施工技術(shù)要點(diǎn)

1）強(qiáng)夯試驗(yàn)段選擇。為保證施工質(zhì)量，需合理選擇試驗(yàn)段，本文以強(qiáng)夯段為準(zhǔn)。試驗(yàn)段分2部分完成施工，即原地面、填土段，若土質(zhì)溝底寬度在12m以上，需強(qiáng)夯處理溝底原地面。若在12m以下，分層填筑到12m工作面，需做好強(qiáng)夯處理。本路段高填路基段為Yk14+152～Yk14+223段，全長71m，累計(jì)14910㎡，為降低工后沉降，需采用強(qiáng)夯加固法填筑路基，4m間隔。2）施工準(zhǔn)備。根據(jù)工程實(shí)際情況，土質(zhì)溝底設(shè)有涵洞，需在施工涵洞前完成強(qiáng)夯施工。同時(shí)，要做好各類施工材料編制工作，如施工技術(shù)方案、質(zhì)量計(jì)劃等，此外，應(yīng)完成施工人員技術(shù)交底。為便于強(qiáng)夯施工，在設(shè)備進(jìn)入場地前，需先通過推土機(jī)進(jìn)行場地整平。3）鋪砂墊層。強(qiáng)夯施工中，傳播時(shí)，在不同土層之間波會有反射或折射等作用，若表面反射次數(shù)較多，將會導(dǎo)致表層土體疏松，這種情況下，需將砂石鋪設(shè)到表面，厚度為1.0～2.0m之間，從而降低因沖擊波而出現(xiàn)的上部土層松動情況。從而還能加快超靜水壓力消散的速度。4）夯點(diǎn)定位。強(qiáng)夯施工前，可通過小木樁等將第一遍夯擊點(diǎn)位置標(biāo)注出來，其偏差必須控制在50mm以內(nèi)，并對地面高程進(jìn)行準(zhǔn)確測量。根據(jù)施工要求，可按正方形網(wǎng)格進(jìn)行第一遍夯擊點(diǎn)排列，按間隔1個(gè)夯擊點(diǎn)通過“跳夯”完成夯擊施工。第二遍可采用梅花形進(jìn)行夯點(diǎn)排列，并按照順序完成夯擊。第三遍夯擊需采用第一、二遍已夯點(diǎn)間隙，按正方形網(wǎng)格進(jìn)行第三遍夯點(diǎn)排列，并完成夯擊。通過三遍夯擊，可有效夯實(shí)松軟土體。5）強(qiáng)夯處理。待吊機(jī)就位準(zhǔn)確之后，需對夯前錘頂高程進(jìn)行測量，并根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求完成強(qiáng)夯施工。首先，根據(jù)試夯結(jié)果，對夯擊遍數(shù)、建筑物安全距離等進(jìn)行確定，隨后進(jìn)行大面積夯擊。在整個(gè)夯擊過程中，要嚴(yán)格按照既定夯點(diǎn)排列方式、間距等進(jìn)行施工，并在整個(gè)過程中做好夯沉量記錄工作。待完成第一遍強(qiáng)夯施工后，需對夯擊面標(biāo)高進(jìn)行測量，若夯擊沉降量在5cm以上，則可進(jìn)行第二遍夯擊。當(dāng)?shù)诙楹怀亮吭?cm以內(nèi)時(shí)，則需再次進(jìn)行一遍夯擊。若第二遍夯沉量在5cm以上時(shí)，則可直接進(jìn)行第三遍夯擊，若夯沉量在5cm以內(nèi)，需進(jìn)行2遍夯擊，最終保證夯擊質(zhì)量。根據(jù)施工要求，可確定1000KN·m為單點(diǎn)主夯與副夯的夯擊能，800KN·m為滿夯夯擊能。

4 高填方路基強(qiáng)夯法施工質(zhì)量控制

1）含水率是對夯實(shí)效果造成嚴(yán)重影響的直接因素，因本工程存有地下水滲出問題，為保證場地填土不在飽水狀態(tài)下，且對現(xiàn)場夯實(shí)效果進(jìn)行有效控制，應(yīng)做好排水工作。先將零時(shí)排水溝道設(shè)置于填方區(qū)域，以此避免雨水、地下水滯積問題出現(xiàn)，在原狀土強(qiáng)夯施工后，還需進(jìn)行底部排水系統(tǒng)設(shè)置。2）操作夯錘時(shí)，人員或其他施工設(shè)備應(yīng)與夯錘保持一定距離，要求控制在60m以外，不是操作人員不允許進(jìn)入此施工范圍。操作履帶起重機(jī)械時(shí)，應(yīng)做好平穩(wěn)放置，避免落錘過程中，傾斜、倒塌等問題突然出現(xiàn)，導(dǎo)致不必要的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。起吊夯錘前，需對脫鉤裝置、錨系設(shè)備的完整性進(jìn)行認(rèn)真檢查，當(dāng)風(fēng)級超過6級則不能施工，以此確保起重機(jī)的安全。3）在公路施工中，道路的舒適性和穩(wěn)定性很大程度上取決于地基質(zhì)量，所以要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行地基施工。同時(shí)，對新材料和新工藝進(jìn)行積極推廣應(yīng)用，進(jìn)一步提升路基施工的質(zhì)量水平，推動我國公路建設(shè)的健康有序發(fā)展。4）夯擊施工后要對施工過程中的夯擊點(diǎn)與夯擊次數(shù)的記錄信息進(jìn)行對比分析，如果發(fā)現(xiàn)有數(shù)量不對或者誤差較大時(shí)，要及時(shí)尋找其中的原因并采取措施。對于漏夯的情況，可以通過增加夯擊次數(shù)來彌補(bǔ)，而對于誤差來說就要根據(jù)誤差大小，制定相應(yīng)的處理方案。在每次夯擊后都要對路面進(jìn)行整理，并且實(shí)時(shí)登記路基的相關(guān)數(shù)據(jù)，檢查夯擊位置是否符合要求，還要對路面的沉降量進(jìn)行測量。夯擊完成后要對施工中登記的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在驗(yàn)收合格之后才能投入使用。

5 結(jié)束語

綜上所述，公路工程建設(shè)發(fā)展中，路基承載能力和穩(wěn)定性對于工程質(zhì)量有著重要的影響，應(yīng)根據(jù)工程具體情況，采取相應(yīng)措施有效處理路基，保證其密實(shí)程度滿足施工要求。高填方路基施工條件極為復(fù)雜，施工技術(shù)難度大，如何達(dá)到路基加固最佳效果極為重要。強(qiáng)夯處理技術(shù)是高填方路基常用施工方式，但由于施工條件具有復(fù)雜性，必須規(guī)范施工工藝，做好施工質(zhì)量控制工作，只有這樣才能進(jìn)一步提升路基承載力及穩(wěn)定性。