論強(qiáng)夯法在濟(jì)邵高速公路路基施工中的應(yīng)用

賈向磊　王新合　孫利凱

摘 要：強(qiáng)夯指的是為提高軟弱地基的承載力，用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法。利用起吊設(shè)備，將10～25噸的重錘提升至10～25米高處使其自由下落，依靠強(qiáng)大的夯擊能和沖擊波作用夯實(shí)土層。強(qiáng)夯法主要用于砂性土、非飽和粘性土與雜填土地基。對(duì)非飽和的粘性土地基，一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊的方法；并根據(jù)工程需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以確定夯實(shí)次數(shù)和有效夯實(shí)深度。現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)表明：在100～200噸米夯實(shí)能量下，一般可獲得3～6米的有效夯實(shí)深度。結(jié)合工程實(shí)例介紹了高速公路路基填筑施工中強(qiáng)夯法的施工工藝、施工設(shè)計(jì)及強(qiáng)夯質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯；路基填筑；應(yīng)用

1 強(qiáng)夯法的施工工藝

1.1 強(qiáng)夯施工工藝流程

強(qiáng)夯前路基質(zhì)量檢測(cè)(壓實(shí)度、觸探)→強(qiáng)夯夯點(diǎn)放線→強(qiáng)夯→強(qiáng)夯后路基質(zhì)量檢測(cè)(壓實(shí)度、觸探、夯沉量)。

1.2 強(qiáng)夯施工機(jī)具

起重機(jī)械：根據(jù)工程所用的夯錘和起重高度來(lái)選用起重機(jī)的型號(hào)；起重力應(yīng)大于夯錘質(zhì)量的3～4倍，起重高度一般在10～25m之間。本次強(qiáng)夯中選擇W1001履帶式起重機(jī)，其具有穩(wěn)定性好，行走方便等優(yōu)點(diǎn)。

錨系設(shè)備(門(mén)架)：由橫梁和2個(gè)支腿組成，支腿的結(jié)構(gòu)形式為格構(gòu)式，門(mén)架上部橫梁中心鉸接于吊桿頂部。

脫鉤裝置：由帶拉桿的吊鉤和滑輪組成，配上牽引鋼絲繩，當(dāng)夯錘升到規(guī)定高度時(shí)能自動(dòng)脫鉤。

夯錘：夯錘的選擇是根據(jù)地質(zhì)情況、設(shè)計(jì)要求和強(qiáng)夯能級(jí)決定。本次強(qiáng)夯中夯錘重為120kN，設(shè)4個(gè)上下貫通通氣孔，以便減少起吊夯錘時(shí)的吸力及夯錘落地前瞬時(shí)氣墊的上托力，從而減少能量的損失。錘底形狀為圓形，底面直徑為2m。

推土機(jī)：是強(qiáng)夯法必不可少的輔助機(jī)械，作為場(chǎng)地整平壓實(shí)之用。

1.3 強(qiáng)夯法施工步驟

現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)夯施工按以下步驟進(jìn)行：

(1)清理并平整場(chǎng)地，測(cè)量路基在夯擊前的路基承載力和壓實(shí)度。(2)放線并標(biāo)出夯點(diǎn)的位置，測(cè)量強(qiáng)夯前場(chǎng)地平均高程；(3)設(shè)備就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置，測(cè)量夯前錘頂高程；(4)將夯錘吊起到預(yù)定高度(夯錘提升高度由錘質(zhì)量和強(qiáng)夯級(jí)別確定)，待夯錘脫鉤自由下落后，測(cè)量夯后錘頂高程；(5)重復(fù)步驟(4)，按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；(6)用推土機(jī)推平夯坑，并測(cè)量場(chǎng)地高程；(7)待夯擊完成后進(jìn)行強(qiáng)夯效果的檢測(cè)；

2 強(qiáng)夯法施工設(shè)計(jì)

2.1 全部新填土路基

方法：采用點(diǎn)夯法進(jìn)行夯擊；

夯擊范圍：對(duì)填土厚度超過(guò)10m的高填方路基段均進(jìn)行強(qiáng)夯加固；

夯擊能及落距：點(diǎn)夯夯擊能為1200kNm，夯錘落距H=10.0m，夯錘直徑D=2.0m；

夯擊點(diǎn)間距：夯擊間距取3.5m，點(diǎn)位布置采用3.5m×3.5m的方格網(wǎng)，如圖1所示。強(qiáng)夯采用隔點(diǎn)不隔行進(jìn)行施工，路基邊角處適當(dāng)調(diào)整，夯點(diǎn)距路邊線為1m左右；

夯擊擊數(shù)：?jiǎn)吸c(diǎn)夯擊3錘(注：當(dāng)該點(diǎn)的夯沉量小于25cm時(shí)，該點(diǎn)的夯擊完成；當(dāng)該點(diǎn)夯沉量大于或等于25cm時(shí)，該點(diǎn)再夯擊一錘)。

加固深度：有效加固深度為5.5m。對(duì)于超過(guò)10.0m的填土路基，填土厚度每遞增5.5m進(jìn)行一次強(qiáng)夯，當(dāng)達(dá)到-0.8m的填土層面時(shí)做最后一次強(qiáng)夯。

2.2 半填半挖路基

方法：采用點(diǎn)夯法進(jìn)行夯擊；

強(qiáng)夯范圍：(1)半填半挖路基最深填土高度小于5m時(shí)，不進(jìn)行強(qiáng)夯。

(2)半填半挖路基最深填土高度大于5時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)夯。

(3)具體強(qiáng)夯范圍見(jiàn)圖2和圖3。

夯擊能及落距：對(duì)于填土厚度大于5m的填方路基部分，夯擊能及落距同“全部新填土路基”，對(duì)于填土厚度小于5m的填方路基區(qū)域，點(diǎn)夯夯擊能采用720kN·m，夯錘落距H=6.0，夯錘直徑D=2.0m。

夯擊點(diǎn)間距：夯擊間距取3.5m，點(diǎn)位布置采用3.5m×3.5m的方格網(wǎng)，其布點(diǎn)方法如圖1所示。強(qiáng)夯采用隔點(diǎn)不隔行進(jìn)行施工，路基邊角處適當(dāng)調(diào)整，夯點(diǎn)距路基邊線為1m左右；

夯擊擊數(shù)：?jiǎn)吸c(diǎn)夯擊3錘。

加固深度：當(dāng)夯擊能為720kNm時(shí)，有效加固深度為3.5m。當(dāng)夯擊能為1200kNm時(shí)，有效加固深度為5.5m。

2.3 涵洞路段

對(duì)于有涵洞的路段，若涵洞的基礎(chǔ)處于新填土路基之上，則涵洞的基底在修建涵洞之前一定要進(jìn)行強(qiáng)夯加固，與基底同標(biāo)高的路基作為一個(gè)強(qiáng)夯工作面，其夯擊能量為1200kNm，夯點(diǎn)間距、落距、有效加固深度等參數(shù)同全部填方路基的強(qiáng)夯實(shí)施規(guī)程；若涵洞在天然地基上修建，則在強(qiáng)夯時(shí)，夯點(diǎn)距離涵洞的最小安全距離不能小于6.0m，即距離涵洞外圍輪廓線6.0m內(nèi)不能進(jìn)行布點(diǎn)強(qiáng)夯。

3 強(qiáng)夯質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1)開(kāi)夯前檢測(cè)錘質(zhì)量和落距，以確保夯擊能符合設(shè)計(jì)要求；(2)施放軸線控制點(diǎn)和主夯點(diǎn)位置，軸線位置誤差不大于20mm；夯點(diǎn)位置誤差不大于150mm，放線完畢及時(shí)上報(bào)，經(jīng)復(fù)核后再進(jìn)行強(qiáng)夯施工；(3)在夯擊前，對(duì)夯點(diǎn)放線重新進(jìn)行復(fù)核，按夯錘直徑大小，在夯點(diǎn)位置用白灰劃圈，以便夯錘中心對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置；夯錘中心與夯點(diǎn)中心的偏差不得大于150 ；(4)夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯及時(shí)糾正；若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，及時(shí)將坑底填平后再夯；夯坑內(nèi)夯錘傾斜差不得大于D/5，(D為錘的直徑)；(5)每夯一擊(或按規(guī)定擊數(shù))用水準(zhǔn)儀測(cè)量夯沉量后再起錘；(6)按設(shè)計(jì)要求檢查每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)；(7)施工過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)參數(shù)及施工情況進(jìn)行詳細(xì)記錄；(8)夯坑內(nèi)有積水時(shí)，及時(shí)排除，并間隔一定時(shí)間后回填再夯；(9)若有大面積地下水上涌現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)輔助回填拋石，然后再繼續(xù)夯擊或采用其他方法輔助完成；(10)如回填表土濕度過(guò)大，應(yīng)風(fēng)干一段時(shí)間后再夯擊施工，以免形成“橡皮土”，而影響加固效果。

參考文獻(xiàn)

[1]楊明.強(qiáng)夯地基機(jī)理及其在高速公路中的應(yīng)用 [J].中外公路，2001，04.

[2]趙文斌.強(qiáng)夯法處理機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道濕陷性黃土地基 [J].施工技術(shù)，2001，09.

作者簡(jiǎn)介：郭元兵(1977-)，男，湖北十堰人，廣西師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院碩士研究生，研究方向?yàn)榻逃龂?guó)別比較研究。

戴家毅(1972-)，女，廣西貴港人，廣西師范大學(xué)國(guó)際文化教育學(xué)院講師，廣西師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院碩士研究生，研究方向?yàn)橹型饨逃容^。