強(qiáng)夯法在公路路基施工中的應(yīng)用探討

摘 ?要：在公路工程路基施工中，早期路基會出現(xiàn)沉陷破壞等情況，為有效提高地基承載力，降低路基沉降量，確保路基工程質(zhì)量，同時為施工奠定良好基礎(chǔ)，在公路工程路基施工中，通常采用強(qiáng)夯法來解決以上問題，研究表明強(qiáng)夯法操作簡單，效果明顯，且已廣泛運(yùn)用于路基工程施工中?；诖?，本文對強(qiáng)夯法在公路路基施工中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探討，對其技術(shù)細(xì)節(jié)，使用中應(yīng)注意的問題進(jìn)行分析，以期為更多業(yè)內(nèi)人士提供有價值的借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法;公路工程;路基施工;應(yīng)用

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：2096-6903（2021）03-0000-00

0前言

強(qiáng)夯法可有效提升軟弱地基的承載能力，其基本原理是利用起吊設(shè)備將重錘提高到適宜高度之后，讓其自由落下來夯實(shí)土層，充分發(fā)揮土層快速凝固的效果。強(qiáng)夯法在砂性土、碎石土地基施工中得到廣泛運(yùn)用。在公路工程日益發(fā)展條件下，尤其在高原地區(qū)，公路路基的質(zhì)量問題需要引起高度重視，強(qiáng)夯法運(yùn)用于路基施工，能有效提高路基質(zhì)量，進(jìn)而提高公路工程的整體質(zhì)量。

1強(qiáng)夯法的定義

強(qiáng)夯法一般指的是在工程項(xiàng)目的施工建設(shè)中，采用先進(jìn)的大型起重設(shè)備，在最短的時間內(nèi)為公路路基施加巨大的沖擊力，達(dá)到夯實(shí)土層的目的，為公路的路基土體實(shí)施夯實(shí)加固。一般情況下，相關(guān)工作人員應(yīng)先詳細(xì)了解公路路基土壤的具體情況，然后根據(jù)調(diào)查結(jié)果采用間隔或是連續(xù)的方式開展夯擊工作，確保夯擊工作的效率和質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2強(qiáng)夯法的特點(diǎn)

強(qiáng)夯法通常是在最短的時間內(nèi)為地基處土層帶來巨大沖擊，利用巨大能量改善土層物理形式。通過強(qiáng)大的沖擊作用力，有效壓縮土層結(jié)構(gòu)，縮小軟弱地基的土粒間隙，液化固結(jié)，觸變恢復(fù)，提升土層質(zhì)量。詳情如圖1所示，在強(qiáng)夯中，為地基土體帶來重要影響的為壓密區(qū)，壓密區(qū)的具體深度也被稱為加固深度。

2.1較高的加固質(zhì)量

利用強(qiáng)夯法開展施工，其具有較高的加固質(zhì)量。強(qiáng)夯法下的地基具有很小的土層孔隙率，可有效降低壓縮性，獲得良好的地基土壤壓實(shí)度。不僅如此，強(qiáng)夯法下的土壤壓縮模量存在很大增長，可有效減少土壤自身的濕陷性，確保地基整體均勻，為承載能力提供保障[2]。

2.2具有廣泛的適用范圍

強(qiáng)夯法的應(yīng)用具有廣泛的適用范圍，在房建工程、水利工程、公路工程、鐵路工程中均獲得廣泛利用。對于工程地質(zhì)而言，強(qiáng)夯法能夠高效處理碎石土、砂土、黏性土、低飽和度粉土、濕陷性黃土、雜填土、素填土等各種地質(zhì)，在我國各個區(qū)域工程中實(shí)現(xiàn)廣泛利用。對于高飽和度粉土和黏性土來講，其利用強(qiáng)夯法進(jìn)行夯實(shí)施工中，在坑內(nèi)回填碎石與粗顆粒物，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)夯置換，具備較強(qiáng)的夯實(shí)效果，有助于提升工程質(zhì)量。

2.3節(jié)省施工經(jīng)濟(jì)成本

在以往的公路工程施工中，因?yàn)槿鄙傧冗M(jìn)的技術(shù)和機(jī)械設(shè)備，致使公路路基施工中造成大量的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重阻礙工程的最大化經(jīng)濟(jì)效益。伴隨強(qiáng)夯法應(yīng)用范圍的不斷拓展，在進(jìn)行公路路基工程的施工中，耗費(fèi)的經(jīng)濟(jì)成本大部分以強(qiáng)夯機(jī)械設(shè)備為主，以置換、樁基、注漿、加固等各個方面為輔，相對于原來施工過程而言，強(qiáng)夯法的應(yīng)用可有效降低工程施工中成本的耗損和投入，讓相關(guān)工程和施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)最大化經(jīng)濟(jì)效益，推動我國相關(guān)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3強(qiáng)夯法的施工工藝

3.1施工準(zhǔn)備

充分結(jié)合公路路基的施工需要，提前做好準(zhǔn)備工作，施工原料、機(jī)械設(shè)備、施工技術(shù)人員均需要做好準(zhǔn)備。準(zhǔn)備強(qiáng)夯施工之前，為了保障基底的干凈整潔，應(yīng)合理處理基底，要填筑一部分土壤，而預(yù)鋪的厚度為8厘米左右，為基底的平整性提供保障。之后利用土方填滿土坑，開展預(yù)壓處理操作。與此同時，應(yīng)預(yù)留出一定的土壤，并合理選用強(qiáng)夯法展開相關(guān)施工。最終展開相關(guān)測量，加強(qiáng)對各種坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)的定位進(jìn)行明確，并進(jìn)行放線、設(shè)置樁號、標(biāo)線等，提前為強(qiáng)夯法應(yīng)用實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用做足準(zhǔn)備[3]。

3.2試夯施工

試夯施工是其中至關(guān)重要的內(nèi)容，利用這種工序，實(shí)現(xiàn)地基的預(yù)處理，并對夯錘的指標(biāo)、錘體的重量、拉高的距離、捶打的面積、增加的土層量、夯擊的次數(shù)、夯擊的間距等各種相關(guān)指標(biāo)，當(dāng)做順利開展施工的參照標(biāo)準(zhǔn)。而每次夯擊一次以后，土層降低的距離小于等于50毫米，就要立即暫停試夯。明確繪制曲線圖形，最大限度的確定夯擊以后的沉降量，夯擊次數(shù)是由橫坐標(biāo)代表著，下降距離是由縱坐標(biāo)代表，全面且細(xì)致的分析曲線的變化情況。最后兩次曲線點(diǎn)比50毫米小，充分滿足要求，暫停試夯，嚴(yán)格明確各種指標(biāo)參數(shù)，采用強(qiáng)夯法開展路基施工。

3.3強(qiáng)夯施工

作為施工質(zhì)量控制核心內(nèi)容的強(qiáng)夯施工，對于公路路基的具體施工存在直接影響，施工單位勢必要注重質(zhì)量的嚴(yán)格控制，有助于充分提高路基工程的質(zhì)量。公路路基的施工過程中，一般采用如下措施：其一，按照路基的施工要求，合理選擇強(qiáng)夯施工的機(jī)具，運(yùn)用履帶式強(qiáng)夯吊機(jī)展開系統(tǒng)的施工，可將超過50t的質(zhì)量起吊二十米以上的高度，起吊能力較強(qiáng)，可最大限度的符合公路路基的施工需要，屬于強(qiáng)夯法施工過程中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)具類型。其垂體通常處于18噸左右，高度為1.6米，直徑大約為2.2米，符合強(qiáng)夯施工需求。夯擊施工利用梅花形方式，需嚴(yán)格控制主夯與副夯施工的質(zhì)量，有效提高施工效果。然而，應(yīng)對兩者施工的不同標(biāo)準(zhǔn)要求給予確定，通常兩者之間的距離需要超過或是等于5米，首先采用主夯擊施工，然后在采用副夯擊施工。為了充分保障施工的效果，通常需要重復(fù)操作三次才能取得預(yù)期目標(biāo)，進(jìn)而滿足施工效果，充分滿足公路路基的施工需求，有效增強(qiáng)公路路基的工程質(zhì)量。此外，夯擊施工順利結(jié)束以后的精準(zhǔn)掌控屬于尤為重要的組成部分，在具體的施工中，針對每一次錘擊的標(biāo)高與夯擊以后土層的下沉量進(jìn)行明確，充分滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之后暫停施工，為公路路基工程的施工質(zhì)量提供保障。

3.4施工現(xiàn)場處理和布置

由于強(qiáng)夯法的操作一定要保障連貫性，所以，需要提前布置施工現(xiàn)場，避免在具體的施工中發(fā)現(xiàn)問題而導(dǎo)致施工停止。例如：如果施工場地的地下水位太高，土體則為飽和黏土，在這種情況下，采用強(qiáng)夯法施工較易讓夯錘出現(xiàn)黏土的狀況，需要中途進(jìn)行處理，導(dǎo)致夯實(shí)的效果并不符合標(biāo)準(zhǔn)。因此，需合理有效的處理并進(jìn)行施工現(xiàn)場的布置，在夯實(shí)區(qū)域鋪設(shè)0.2米厚度左右的砂石，充分減少夯錘的負(fù)壓力，有效提高夯實(shí)的效果[4]。

4強(qiáng)夯法在路基施工中的應(yīng)用探討

4.1在選取設(shè)計(jì)參數(shù)中的應(yīng)用

強(qiáng)夯法可充分運(yùn)用于路基洞穴中的高效處理。在進(jìn)行洞穴的處理過程中，按照洞穴坍塌程度，科學(xué)選擇處理方式。對于已坍塌的洞穴，利用一般地基處理方式，實(shí)現(xiàn)夯實(shí)加固;對于沒有坍塌的洞穴，利用強(qiáng)夯法夯塌洞穴，針對洞穴坍塌進(jìn)行回填，在回填結(jié)束之后，按照地基處理明確夯實(shí)作業(yè)規(guī)劃。對于具體的工程，充分考慮類似的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)際的施工夯實(shí)參數(shù)，利用現(xiàn)場實(shí)際試驗(yàn)，對于設(shè)計(jì)是否合理進(jìn)行驗(yàn)證，對于原方案參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)充及修改，明確其滿足公路工程建設(shè)所需的設(shè)計(jì)參數(shù)。具體的設(shè)計(jì)參數(shù)一般包括加固深度、夯擊能力、夯擊次數(shù)、夯擊數(shù)量、夯擊間隔、夯擊點(diǎn)布置、具體處理范圍等[5]。

4.2明確加固深度

注重加固深度是強(qiáng)夯法應(yīng)用過程中確定計(jì)算的內(nèi)容，需對公路工程的具體情況進(jìn)行明確，利用讀數(shù)顯微鏡位移跟蹤方式，針對地基土壤開展強(qiáng)夯半模擬試驗(yàn)，取得實(shí)際的夯擊能力、落錘重量、落下距離、夯錘的直徑、不同夯點(diǎn)之間的距離、加固范圍等各種設(shè)計(jì)參數(shù)。

4.3強(qiáng)夯法施工質(zhì)量控制

4.3.1施工夯點(diǎn)質(zhì)量控制

在夯點(diǎn)的測量過程中應(yīng)具有明確性，需加強(qiáng)夯點(diǎn)的復(fù)測工作，為夯點(diǎn)的精準(zhǔn)性提供保障。在確保強(qiáng)夯法施工夯點(diǎn)的精確度之后即可進(jìn)行夯擊設(shè)備的準(zhǔn)備工作，夯擊設(shè)備通常是利用主夯機(jī)與夯錘，在施工之前應(yīng)嚴(yán)格檢測施工設(shè)備，為施工設(shè)備性能保持完善提供保障，除此之外，還要嚴(yán)格測量夯錘的落距，為夯錘的單擊夯能滿足設(shè)計(jì)單擊夯能標(biāo)準(zhǔn)提供保障。這類工作可最大限度的控制強(qiáng)夯法夯點(diǎn)的施工質(zhì)量

4.3.2夯坑回填質(zhì)量控制

在夯點(diǎn)施工順利完成以后，就要針對夯坑實(shí)施回填，在回填過程中應(yīng)充分結(jié)合航坑的實(shí)際情況合理選擇適宜的施工設(shè)備，通常，在夯坑回填過程中選用推土機(jī)，而且需確保夯坑回填的土體高度在一定范圍中且比夯坑周邊的土體要高。最終加強(qiáng)土體的壓實(shí)工作，土體壓實(shí)工作應(yīng)在下雨之前順利完成，不然降水就會影響夯坑土體，對于夯坑的壓實(shí)存在不良影響。夯坑壓實(shí)工作的重要目標(biāo)一般是確保夯坑內(nèi)的土體滿足一定的平整性，推動強(qiáng)夯法施工的順利開展[6]。

4.4強(qiáng)夯法施工注意事項(xiàng)

（1）施工前，編制好相應(yīng)的施工組織方案，對強(qiáng)夯使用機(jī)具即配套設(shè)施設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，按照設(shè)計(jì)圖紙順序進(jìn)行夯點(diǎn)施工。

（2）對每一個夯點(diǎn)施工進(jìn)行詳細(xì)記錄，發(fā)現(xiàn)無法滿足要求的，應(yīng)在滿夯前進(jìn)行補(bǔ)夯;施工中保持夯錘通氣孔暢通，發(fā)現(xiàn)堵塞要及時疏通。

（3）施工中盡量避免夯坑積水，發(fā)現(xiàn)積水及時排除，必要時可對積水嚴(yán)重的夯坑土體進(jìn)行換填;對地下水位較高的施工場地，在施工前應(yīng)采取降低地下水位的措施。

（4）強(qiáng)夯施工完成后，應(yīng)對路基承載力進(jìn)行檢驗(yàn)，看是否滿足要求。

5結(jié)語

強(qiáng)夯法在公路路基的施工中具有廣泛應(yīng)用，且具有較好的應(yīng)用效果。此外還需針對特殊情況實(shí)施特殊處理，唯有確保嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，才能具體問題具體分析，才可為強(qiáng)夯技術(shù)的充分發(fā)揮提供保障，為公路路基工程的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

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[3]張明明.強(qiáng)夯法在高速公路路基施工技術(shù)中的應(yīng)用策略[J].四川建材，2019，45（09）：160-161.

[4]湯棹穎.高速公路路基施工中強(qiáng)夯法的應(yīng)用分析[J].河南建材，2016（06）：65-66.

[5]張曉江.高速公路路基強(qiáng)夯技術(shù)施工質(zhì)量控制指標(biāo)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（08）：222.

[6]趙昌軍.強(qiáng)夯法在高速公路高填方路基中的應(yīng)用[J].交通世界，2019（31）：62-63.

收稿日期：2021-02-15

作者簡介：畢劍波（1982—），男，云南省昭通人，本科，公路工程工程師，研究方向：公路工程。

Abstract： In the roadbed construction of highway engineering， the early roadbed will be destroyed by subsidence. In order to effectively improve the bearing capacity of the foundation， reduce the settlement of the roadbed， ensure the quality of the roadbed engineering， and lay a good foundation for the construction， in the roadbed construction of the highway engineering， usually The dynamic compaction method is used to solve the above problems. Research shows that the dynamic compaction method is simple to operate and has obvious effects， and it has been widely used in the construction of roadbed projects. Based on this， this article discusses the actual application of the dynamic compaction method in the construction of highway subgrades， analyzes its technical details， and the problems that should be paid attention to in use， in order to provide valuable references and references for more people in the industry.

Keywords： Dynamic compaction method; highway engineering; roadbed construction; application discussion