道路路基設計中強夯法處理地基的應用

蔡小乎

（浙江數智交院科技股份有限公司，浙江 杭州 310030）

新形勢下，提高道路建設獲得了社會各界的廣泛關注，因此提高其相關的施工工藝已勢在必行。強夯法作為建筑施工行業普遍應用的路基建設施工工藝，憑借其處理軟土的效率性，在加強地基強度、保證道路質量方面發揮了重要作用。

1 強夯法對地基處理的作用

對于城市經濟水平和未來發展而言，道路建設工程質量至關重要，因此必須予以重視，推進我國社會現代化建設的發展進程。地質問題備受關注，道路路基建設時的軟土處理仍是施工過程的重難點問題。采用強夯法能夠對地質進行加固并增加地基強度，減少因地質問題而產生的負面影響。

在道路施工過程中，強夯法材耗少、流程簡單、使用設備多為常見設備，是理想的地基施工工藝。但是由于其原理具有一定的復雜性，且大多數現場施工人員普遍缺乏對于強夯法加固機制的專業理論認知，因此當前我國強夯法的實用技術水平始終停滯不前。

增強相關人員對于強夯法加固機制的理論認識，已成為提高我國關于強夯法應用水平的關鍵一環。在目前強夯法加固機制中，關于動力固結部分有了新的解釋。與以往觀念理論相比，動力固結提出了新的模型理論，其與傳統靜力固結模型對比具體如表1所示。

表1 動力固結的應用模型

動力固結新模型理論指在使用強夯法的過程中，不斷錘擊能夠幫助加強地基強度[1]；在施工過程中除了錘擊能夠幫助強化土壤之外，水和土壤顆粒之間會產生相互作用的壓力[2]。這種壓力的形成能夠在一定程度上改變地質結構，產生微小裂縫的同時改變滲透性。強夯法產生的巨大沖擊力能夠幫助土壤和水產生聯結，兩者之間的氣體排出增大了彼此壓力使得土壤結構緊密、強度增大。

2 強夯法處理地基的施工優點

道路路基設計工作中，強夯法能夠被廣泛應用于路基建設過程中，除了其能夠取得加固土壤的作用效果外，還對多種地質類型道路建設具有適應性，并且能夠在實際應用中能夠根據具體施工目的進行相應調整和改進，以進一步提高道路路基施工質量。

2.1 輔助粉碎大型原材料或施工垃圾

此外，強夯法可以在粉碎大型原材料或施工垃圾過程中起到輔助作用。

在輔助處理施工垃圾方面，強夯法優勢突出且操作空間大，不但有效利用了施工垃圾，而且將施工垃圾實現循環利用，符合新時代的綠色環保理念，可以輔助粉碎大型原料或施工垃圾。

（1）對填料粒徑要求不嚴，使用范圍廣，在使用強夯法進行夯實后，已成為施工骨料的施工垃圾基本都被擊碎，并與周圍的土結合一體。

（2）在大面積、大塊石高填方（如開山填谷、開山填海、機場和道路工程等）地基運用上體現出了更大的貼合性。在這些地區使用強夯法，可以使填料與原地面結合得更緊密，能夠有效處理和利用施工垃圾，減少資源占用和環境危害，能夠降低或減少土石方的添加比例，有效降低工程成本。

2.2 保障后期施工安全

強夯法在施工過程中產生的巨大錘擊力能夠顯著提高地基強度，在保證了地基質量的同時也提高了土層密度。對于地基質量而言，意味著后期施工的安全性，同時也實現了施工土層的均勻化，降低了土地濕陷的風險。強夯法的應用相比其他地基處理方法而言，對材料和機電設備的要求較低，對施工人員的操作水平要求也更簡單。以更低的施工成本實現更好的施工效果，使得強夯法能夠廣泛應用于各類建筑工程項目當中。

3 強夯法在道路路基設計中的具體應用

3.1 增加地基深度

在進行道路路基設計工作中，強夯法作為應用范圍非常廣泛的一種地基處理方式，需要考慮強夯法種種作用效果。除了加固土壤顆粒聯結密度之外，強夯法施工過程中產生的巨大沖擊力量也可以幫助增加地基深度。對于道路路基建設而言，加深地基深度能夠有效地幫助提高路基安全質量，實現道路建設的高穩定性。其作用效果對于粉土和黃土等黏性土質尤為顯著，采用強夯法能夠通過簡單的施工操作同時實現增大土層強度和加深地基深度兩個施工效果，不僅施工操作簡單，對于施工人員的技術水平要求較低，同時也能降低不必要的材料消耗。

強夯法的有效加固深度如表2所示。

表2 強夯法的有效加固深度

3.2 強夯夯擊

在道路建設過程中應用強夯法能夠降低操作難度，但在具體施工過程中仍然要遵循規范施工操作。強夯法由于在施工中會產生巨大的沖擊力，因此操作時務必要注意施工順序。對土地的夯擊不能是亂序，應遵循施工規則，從深到淺。著重針對深層土質，由深到淺、由里及表，才能實現地基的強度加固；對表層土質進行加強需要應用推土機進行壓實處理。

底層地基經過巨大沖擊力的夯擊之后，土壤顆粒之間的聯結變得更緊密，不易產生空隙。強度增加的同時能夠產生更好的支持力度，減少對表層道路路基產生的影響。而表層土壤的夯實有推土機完成，因此土質相對更為松散一些。強夯法雖然操作較為簡單，但在施工過程中仍有一些細節處理需要注意。

夯擊過的土地雖然已經產生了較強的內部壓力，但在施工過程中仍要注意后續工序中產生的夯擊力度對其產生的影響，盡量避免對已經處理過的路基造成縫隙、降低施工質量。因此通常在強夯法地基處理過程的最后，需要以低能量對整體路基進行滿夯。

根據土地結構和土質的不同，采用強夯法時需要注意的施工細節也有所不同。針對砂土等松散土質進行強夯法施工時，應當格外注意地基的沉降問題。由于土質本身的屬性影響，在進行地基夯實的過程中容易出現形變現象。這一問題導致了道路路基工程質量的嚴重下降，不僅會影響表層土，也會對持力層造成影響，使得地基質量出現變化，發生下沉現象。應結合工程的實際情況進行具體分析，根據不同的土質采用不同型號大小的夯錘，降低強夯難度，保證路基工程質量[3-5]。

3.3 夯擊點位置選擇

對路基處理采用強夯法一般適用于大型道路建設，大型道路建設中需要進行施工作業的地基面積較大，施工任務量繁重，強夯法能夠快速有效地進行施工處理。因此，在選擇夯擊點時需要采用科學合理的計算方法，根據施工規劃和施工設計進行綜合分析。夯擊點的選擇主要以等邊三角形的方式進行布局設計。不同的道路工程項目也會相應受到土質、地況等因素的影響，夯擊點的選擇不是一成不變的。應確定具體的夯擊點位置，對夯擊點之間的距離進行調整。

受土地類型和地況的影響，夯擊點間距需要根據具體的項目工程參數進行調整。夯擊點之間的距離要求需要結合實際情況進行調整和改進，對于部分項目而言，夯擊點越近意味著施工重點越近。當夯擊點之間的距離近到一定程度時會導致整體工程中夯擊點分布密集，影響對淺層地基的夯擊效果。在強夯法應用較為廣泛的軟土地道路路基工程中，針對夯擊點的布置有通用的間距參數，以夯錘的直徑大小為參考標準，夯擊間距大概是其大小的三倍左右。

進行夯擊施工時，施工中產生的壓力會對路基中的土壤結構持續產生影響，使得土壤顆粒和孔隙水之間產生的壓力大小發生變化，最終會影響施工結束后的土層變化，影響路基強度。因此夯擊施工過程不僅要關注夯擊點，還要注意施工過程中土層產生的變化。針對路基變化適當對施工周期進行調整，為路基中土壤壓力轉換提供緩解。

4 結語

綜上所述，強夯法在道路路基設計工作中具有重要的影響和作用。相比其他地基處理方法而言，不論是施工操作還是施工效果，強夯法都有其獨特的優點和屬性。但是對于強夯法的實際使用也需要結合具體工程項目情況進行分析，對合適的土質采用適合的施工方法才能實現預期效果。因此，為了更好地實現道路路基施工，應當加強對強夯法的了解，保證施工處理技術，才能真正實現高水平的道路路基設計。