高速公路軟基處理應用的強夯法施工分析

周曉璽，伍洲，黃媛

（貴州高速公路集團有限公司，貴州貴陽 550000）

0 引言

強夯法是地基處理方法中比較常見的一種，針對高速公路大面積地基處理而言，強夯法沒有規范可以遵循，因此，對高速公路軟基處理應用的強夯法施工技術進行研究和探討具有重要意義[1]。本文結合工程實踐，對強夯法相關參數、強夯法的施工步驟、施工工藝及質量措施進行探討。

1 強夯法概述

強夯法，也稱之為加固法，是通過重錘在一個固定的高度自由下落到地面上，對地基產生震動和沖擊力，從而起到有效的加固作用[2]。數據調查發現，強夯法最大夯擊力量可以達到每米50 mm。強夯法之所以被廣泛應用，一方面可以大大減少地基壓縮性，另一方面還可以促進地基強度的提升，適用于各種工程土體類型[3，4]。

具體而言，強夯法的加固原理是利用短時間的對土壤的振動和沖擊力，使得路基土壤密度和結構等發生物理變化。強夯法對高速公路地基進行加固處理可以有效確保工程質量，大大提高工程效果[5]。除此之外，強夯法還有其它優點：首先，強夯法的加固效果顯著，由于地基土體的壓縮空間比較大，其它方法達不到同樣的效果，而強夯法可以利用重力在短時間對土體密度進行改善，同時提高地基的承載能力；其次，強夯法的應用范圍比較廣泛，對土體不挑剔，哪怕是碎土石、粉土、沙礫土等都可以起到加固的作用；最后，強夯法方便而又經濟，采用其它加固法一般需要機械設備、建筑材料輔助，而強夯法施工消耗少，比較經濟[6]。

2 強夯法在高速公路軟基處理中的應用

首先，對高速公路軟基施工地周邊土壤進行勘測，對加固深度進行確定，同時還要注意實際加固深度要大于有效加固深度。這是由于單獨夯實土體過程中土體會由于側向約束力不大，垂直重力而造成土體向外擠壓[7]，因此，在采用群夯的過程中，土體在夯實的前提下進行加固，所以土體不會被打飛。

其次，應當按照具體的工程地質情況對間距夯點位置進行科學合理的選擇[8]。布局方式一般是選擇等腰三角形、等邊三角形、正方形等方式，如此布局方式可以確保每一遍夯實都發揮作用。

再次，針對高速公路路基進行夯實處理需要超過8遍，如夯實土體是粗沙礫，不用達到8遍也可以，如果是淤泥和細顆粒土體則相反。對地基工程進行夯實一遍之后，要間隔一段時間再夯實。通常來說，黏土的滲水性交叉，因此每一次夯實的間隔時間小于28 d[9]。

最后，強夯法應用過程中要注意土壤的濕陷性，如果土體是濕陷性黃土，則土體重力會讓土體發生變形壓縮，夯點周邊土體可以當做是夯實的樁體，也可以把樁體的面積近似地認為是夯錘的底面積。因此，如果針對的土體不同，則承載力值域范圍也有所區別[10]。

3 強夯法的施工技術及施工工藝

3.1 準備工作

高速公路軟基處理應用強夯法施工前先對施工場地進行整平，然后進行試夯，對夯實高度和沉降度進行記錄。對待夯實的地基地質情況進行考察，產生的資料進行搜集后，才可以開始施工。這是強夯法必須要做的準備工作，在夯實時產生問題可以及時應對，也可以有資料可查。另外，試驗人員在夯實之前要開展土體試驗，對相關數據進行分析，以此保證夯實強度符合要求。

3.2 布置夯實現場

夯實地基前先對夯實現場進行清掃和加固處理，確保夯實是在一個相對平整的施工場地，提前一段時間對夯實點進行分格處理。如夯實位置地下水的水位很高，土體是飽和黏土，則先在夯實區域鋪灑約為0.2 m的砂石，對夯錘操作有所幫助，并減少負壓力。

3.3 操作注意事項

夯實地點土體平整后，要按照測量結果進行布局，起重機和夯錘處于合理的位置，相關施工技術人員提前測量夯錘的標高，對夯擊次數進行調控，確定其可以在程序可控范圍內完成任務。第一次夯擊后利用機械設備推平土壤，對夯實地基高度和標高進行對比，如有誤差則重新定位。假如夯實場地存在一定量的積水，則要采取一定措施排出積水，針對無法排水的地基，先鋪灑砂石對其含水量進行稀釋，以便進行連續夯擊。第一次夯擊后等待一定時間然后二次夯擊，為追趕工期也可以適當減少間隔時間，或者增加次數，以達到所需夯擊效果。

3.4 質量控制措施

盡管強夯法具備很多優勢，然而施工質量的好壞依然需要諸多質量控制措施。第一，施工前利用諸多方法對參數和施工技術進行確定；第二，具體實施之前對周邊場地進行平整，對施工現場的夯擊位置和設備位置進行標記，利用放線的方式定點，做好地基排水措施，對施工現場夯點位置進行標注，實際施工中也要對準位置，假如出現意外的傾斜情況，則及時糾正。強夯前對夯錘的重度和落距大小進行測量，為單夯做準備；第三，對夯擊放線進行重復審核，每一次夯實后要檢查是否符合規范，對技術質量參數進行記錄。

3.5 路基夯實效果檢測方法

夯實效果主要是夯實之后的數據結果，對夯實后的夯點沉降值進行測量，不平整的土地進行平整處理，對沉降度進行檢測。土體夯實后對定點進行數據測量，對得出的數據和標準數值進行對比，以觀察其是否符合標準和規范。

4 工程實例

某高速公路分布有560 m的可液化土，土體厚度約為2.5～7.8 m，液化等級是輕微至嚴重。按照該區域強夯經驗分析，針對單一可液化土深度在10 m以內，決定使用強夯法對地基進行處理。

（1）強夯加固深度。加固深度主要是由液化土分布情況進行確定，按照梅納公式對不同深度的液化土所需的夯擊能量進行計算，可以得出經驗系數的取值大約是0.53。

（2）夯擊能量。主夯和副夯一般選擇1 500 kN·m、2 000 kN·m、2 500 kN·m三種夯擊能，對應滿夯時的能量分別選擇 700 kN·m、850 kN·m、1 000 kN·m。

（3）夯點布置和間距。夯點選擇正方形布置方式，主夯和副夯時1 500 kN·m、2 000 kN·m以及2 500 kN·m的夯點間距分別是3.5 m、4.0 m、4.5 m。

（4）單點夯擊次數和夯擊遍數。單點夯擊數是在夯擊能是2 500 kN·m時選擇3擊，2 000 kN·m時選擇擊4擊。

（5）間歇時間，該路段強夯的遍擊間歇時間是72 h，實際施工中要利用試夯深入確定。

（6）鋪設碎石墊層。該路段強夯法對路段表層土質進行確定，其承載力是80～180 kPa，為促進強夯作業面的強度的提升，在強夯路段地表根據單點夯擊能分別鋪設0.5 m（1 500 kN·m）厚、0.6m（2 000 kN·m）厚以及0.7 m（2 500 kN·m）厚的碎石墊層。

（7）試夯。正式施工前是試夯的流程，試夯路段的長度是50 m，主要目的是對原數據進行糾正，以便進行大面積、大規模施工。

5 結語

總而言之，針對高速公路路基處理而言，強夯法是一種有效果、經濟方便的處理辦法，因此得以廣泛應用。同時，強夯法是一項復雜的系統工程，需要對諸多因素進行綜合考慮，才可以確保高速公路軟基處理質量。

[1]王巨輪,徐洪海.強夯對重力式碼頭穩定性的影響及對策[J].水運工程,1993（12）:58-64.

[2]賈全福.強夯法施工在處理垃圾溝中的應用[J].山西交通科技,1998（4）:35-37.

[3]陳博.淺析強夯法的應用[J].黑龍江交通科技,2013（11）:50-52.

[4]劉仁,郎立新,范志勇.采用強夯法預防橋頭跳車[J].黑龍江交通科技,2004（7）:5.

[5]陳峰,梁魯勇.強夯法在某高速公路連接道工程中的應用[J].重慶交通學院學報,2004（S1）:21-24.

[6]王兵.強夯法施工及注意事項[J].交通標準化,2005（8）:117-120.

[7]王丹寧,徐偉華,劉小方.強夯法在處理雜填土地基中的應用[J].交通世界(建養.機械),2007（8）:87-89.

[8]陳洋,陳東波,夏彩虹.強夯法在道路工程中的應用[J].中國水運(理論版),2007（11）:82-83.

[9]楊洪智,別兆東,王杰林.強夯法在榮烏高速公路工程中的應用[J].山東交通科技,2008（2）:48-51，62.

[10]劉強.強夯法施工與控制[J].交通科技與經濟,2008（4）:17-18.