強夯法在軟土路基施工中的運用研究

袁景富

(貴州省交通建設咨詢監理有限公司)

1 工程概況

某道路所處地區總體上來說是比較平緩的，在局部地段存在濕陷性黃土的現象，為了對黃土路基的濕陷性隱患進行消除，從而提高路基的承載力和穩定性我部根據本標段的設計要求有關規定，對所屬標段內的部分路段進行基底強夯處理。強夯面積約17 000 m2，以滿足路基承載力要求。

2 施工準備

(1)施工前應查明施工范圍內的地下構筑物和各種地下管線的位置及標高等，并采取必要的措施，以免因施工而造成損壞。

(2)施工前用推土機將場地分區整平，整平標高允許誤差為±100 mm。整平后進行初步壓實，以便施工機械行走。

(3)強夯施工前應對原狀土進行原位測試和室內土工試驗，與強夯處理后的原位測試和室內土工試驗結果進行比較，以確定處理效果。強夯施工現場設置配電箱，一個為維護用電，一個為照明用電。

(4)地下水位較高時，在各施工區邊緣挖設排水明溝或集水井，以保證整個強夯施工過程中地下水位低于始夯面2 m。

(5)由于每遍點夯后根據底層條件設計要求一定的間歇時間，為保證吊車連續施工，施工時以每臺吊車一周可完成的工作量為基準劃分施工區域，以便完成一個區域后直接進入下一區域進行施工。

3 強夯施工的基本要求

(1)施工機械采用帶有自動脫鉤的履帶式起重機。履帶式起重機配備無縫鋼管或角鋼門架，防止落錘時機架傾覆。

(2)當場地表土軟弱或地下水位較高，夯坑底積水影響施工時，采用人工降低地下水位或鋪填一定厚度的松散性材料，使地下水位低于坑底面以下2 m?？觾然驁龅胤e水應及時排除。

(3)強夯施工應嚴格按規定的強夯施工設計參數和工藝進行，并控制或做好以下工作:起夯面整平標高允許誤差為±100 mm。夯點位置允許偏差為200 mm。當夯錘落入坑內傾斜較大時，應將夯坑底填平后再夯。夯點施工中質量控制的主要指標為每個夯點達到要求的夯擊數;要求達到的夯坑深度;最后兩擊的夯沉量小于原體試驗確定的值。強夯過程中不應將夯坑內的土移出坑外。當有特殊原因確需挖除部分土體或工藝設計為用基坑外土填入夯坑時，應在計算夯沉量中扣除或增加移動土的土量。施工過程中應防止因降水或曝曬原因，使土的濕度偏離設計值過大。

4 施工參數

4.1 夯錘

夯錘選用重200 km、直徑2.5m左右、錘底靜壓力40 kPa、錘底帶有4個對稱排列圓形氣孔的鋼錘，氣孔直徑宜為250 mm。

4.2 夯擊遍數及夯擊能

強夯工藝采用二遍點夯，完成后進行一遍滿夯。主夯、次夯的夯擊能為3 000 kN·m，滿夯的夯擊能為1 000 kN·m，施工前要通過鋼尺檢查提升高度，以保證夯擊能，要求強夯時提升落距為15 m，滿夯時一夯挨一夯、一夯壓半夯，每點夯擊數宜為3～5擊，最后兩擊宜小于5 cm。

4.3 夯點間距

強夯夯點布置按梅花形布置，夯點間距第一遍夯擊點間距4.5 m;第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點間。滿夯要求夯印搭接，搭接部分不應小于錘底面積的1/2。

4.4 夯擊擊數

主、次夯的擊數約為12～15擊。主次夯的擊數尚應同時滿足下列要求:(1)最后二擊平均夯沉量不大于5 mm;(2)夯坑周圍地面不發生過大的隆起;(3)不因夯坑過深而發生提錘困難。

4.5 遍間間歇時間

為保證土中超孔隙水壓力的充分消散，每遍點夯完成后，要進行一定時間的間歇再進行第二遍點夯的施工，對于滲透性較差的黏性土和飽和度較大的軟土地基應不少于14 d，對于滲透性較好且飽和度較小的地基，可以連續夯擊施工。

5 強夯施工

本次強夯采用多遍夯擊，次序為:主夯—次夯—滿夯，能級依次減小。每遍夯完后應將地面推平碾壓。強夯后要求達到地基承載力不小于200 kPa，強夯影響深度不小于6 m。當細粒土強夯地基表面存在松動薄弱層時，應予挖除處理，再鋪設相應厚度的人工填層。

5.1 夯架拼裝

強夯機采用履帶吊車，配相應無縫鋼管或角鋼門架，夯錘脫鉤采用自動脫鉤器。門架起增大機械設備的起重能力和提升高度作用，同時防止落錘時臂桿回彈。在現場逐一拼裝，并確保拼裝牢固。

5.2 夯擊步驟

(1)清理并平整施工現場;

(2)標出第一遍夯點位置，并測量場地高程;

(3)吊車就位，使夯錘對準夯點;

(4)測量夯前錘頂高程;

(5)將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發現因坑底段斜而造成夯錘歪斜時，應及時將坑底整平;

(6)重復步驟⑤，按設計規定的夯擊次數及控制標準，完成一個夯點的夯擊，并做好夯擊記錄;

(7)重復步驟③至⑥，完成第一工作區第一遍全部夯點的夯擊，然后進入第二工作區施工第一遍點夯;

(8)用推土機將填料推入夯坑，平整場地，并測量場地高程;

(9)在間隔時間后，由第二工作區返回按上述步驟逐次完成2、3遍夯擊，最后進行低能量普夯，將場地表層松土夯實，并測量夯后場地高程。

5.3 施工監測

開夯前應檢查夯錘質量和落距，以確保單擊夯擊能量符合設計要求;在每一遍夯擊前，應對夯點放線進行復核，夯完后檢查夯坑位置，發現偏差或漏夯應及時糾正;按設計要求檢查每個夯點的夯擊次數和每擊的夯沉量。施工過程中應對各項參數及情況進行詳細記錄

5.4 壓實及整平

強夯完成后用推土機進行整平、壓路機壓實，要求整平面高程偏差為±100 mm。

5.5 強夯施工質量與驗收

檢查施工過程中設專人檢查各項測試數據和施工記錄，不符合設計要求時應補夯或采取其它有效措施;強夯處理后的地基竣工驗收承載力試驗，應在施工結束后間隔一定時間方能進行，對于碎石土和砂土地基，其間隔時間可取7～14 d;粉土和粘性土地基可取14～28 d?？⒐を炇粘休d力檢驗的數量，對一般建構筑物，每個建構筑物地基的載荷試驗檢驗點不少于3點;對重要的建構筑物，每個建構筑物地基應增加載荷試驗檢驗點的數量。夯后有效加固深度內土層的壓縮模量通過原位測試(標準貫入、取樣和平面載荷試驗)或土工試驗確定。強夯地基經檢測后，當地基土的物理力學性質指標達不到原定設計要求時，應采取補夯等其他措施。

6 施工過程質量控制

(1)強夯施工過程中對達不到停錘標準的，采取在夯坑內推填石渣繼續強夯，或是在保證總夯擊能量不變的前提前先進行一遍小能量夯實，待表層達到一定強度后再進行第二遍較大能量的夯擊。

(2)強夯時保證孔隙水壓力充分消散(孔隙水壓力消散達到80%，夯坑內無積水一般間歇時間為3～4 d)再進行第二遍強夯。

(3)應用數理統計技術，正確處理特殊土層變化，明確夯點的擊數與最終沉降量的控制指標，但由于小范圍的試驗與大范圍施工的地質情況及相關擾動條件略有不同，反映在強夯情況中即引起最終夯沉量與要求最終夯沉量的符合程度也有所不同。

(4)在錘重與落距已確定的情況下，每個夯點擊數是決定總夯擊能量的主要參數，但為保證強夯地基加固深度的均勻性，夯擊數的調整一般不宜過大。由于施工面較大，因此在強夯過程中，發現某些部位、范圍內出現夯坑深度過深，第二遍最后兩擊平均貫入度超過10 cm，強夯區地面出現嚴重彈簧、隆起，應立即停打，并報請業主、監理共同協商解決。

(5)強夯定位放線，控制點允許位移±20 mm;夯點定位允許偏差±50 mm;夯擊時，夯擊點中心位移偏差應小于150 mm;夯擊時夯錘應起落平穩，當夯坑底傾斜大于30°時，應將坑底填平后再進行夯擊。

(6)點夯停錘標準:擊數滿足要求，最后兩擊的平均夯沉量滿足要求;如遇到其他情況應及時匯報，不得私自做主。夯坑周圍地面不應發生過大的隆起;不應夯坑過深而發生拔錘困難。

(7)嚴格控制每遍夯擊、推平及碾壓等工序的間歇時間，根據超孔隙水壓力消散的時間或以下間歇時間進行控制，兩遍點夯的間歇時間不應少于3～4 d。

(8)施工中必須嚴格執行施工工序標準及質量保證措施要求，精心施工;在夯擊過程中，當發現異常情況應及時與設計、監理聯系，共同商討處理。每遍點夯和滿夯施工結束時，按20×20 m方格網測量推平地面測量高程。

7 結語

綜上所述，強夯法是處理軟土路基一種非常有效的方法。在強夯法施工中，確定施工參數是非常重要的，并且根據工程實際確定合理的施工參數，并且嚴格按照施工工藝進行施工，做好施工質量控制，從而保證強夯法路基施工的質量。

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［2］周軍平，黃學明.強夯法在高速公路紅砂巖路基中的應用初探［J］.鐵道建筑技術，2008，(6):34-35.

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