公路軟土地基強夯置換施工技術分析

夏季

摘要：文章介紹了公路軟土路基強夯置換施工技術，并從設計和施工兩個方面對強夯置換施工技術進行了研究，對其他軟土路基公路施工建設有著一定的參考作用。

關鍵詞：公路建設；軟土路基；強夯置換；施工設計；施工參數 文獻標識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2015）15-0109-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.057

強夯置換是從重錘夯實施工技術上發展出來的動力加固地基方法，該項技術通過吊升設備將重錘提升到一定高度之后使其自由落下，通過產生的沖擊能進行軟土表面碎礫石墊層夯擊，將碎礫石墊層擠壓進軟土層中實現置換，能夠提高一定范圍內的地基承載能力，降低源頭地基的壓縮性，可以明顯改善地基受力性能，多年的工程建設實踐表明這種方法的適用性很強，尤其是對于軟土地基施工效果很好。

1 強夯置換施工設計

強夯置換施工中塊石中存在的孔隙是土體中孔隙水排出的理想通道，通過強夯置換施工，能夠進一步縮短軟土排水固結的時間，在較短時間內就能夠實現地基土強度、土壓縮性與沙土抗液化條件的改善。

1.1 強夯方案適用性分析

強夯方法能夠用于碎石土、砂土、低飽和度粉土以及濕陷性黃土，對于飽和度極高的黏性土也能夠使用，但是在超孔隙水壓力影響下，處理效果不十分理想，特別是加固淤泥以及淤泥質土效果不好，但是強夯置換方法則能夠有效提高飽和度很高的黏性土以及淤泥質土的地基承載力。強夯置換在3～7m深軟土層上有一定經濟性與可靠性，對比換填施工，需要適當減少棄土占用耕地面積，同時有效節省了石料用量，對比其他軟土路基施工技術，施工成本更低，加固效果更加穩定可靠，但是強夯施工

噪音與振動較大，在人口稠密的地區不適宜開展施工。

1.2 夯擊重量、夯點布置方案設計

通常強夯施工都依據法國梅納修正公式，結合施工現場實際情況確定夯錘重量，布置夯點時，夯點間距過小，夯擊容易產生密實層，對夯實能量向深層的傳遞造成了很大困難，而且夯擊上部土體容易從側向已經形成的夯坑中擠出，導致坑壁坍塌。而夯擊間距過大，會導致置換用量較小，無法獲得理想的加固效果，通常情況下設置夯點間距要超過或者等于兩倍夯錘直徑。夯點通常都采用正方形布置方案，采用跳點夯擊，實際上每遍夯點之間距離為兩倍間距，按照柱網布置夯擊點。

1.3 夯擊遍數、夯點擊數確定

為了盡快通過強夯消除超靜孔隙水壓力，獲得最佳強夯加固效果，強夯分四遍進行，第一遍、第二遍均為主夯點，夯擊能量為3000kN·m，第三遍、第四遍夯滿，夯擊能量為第一遍第二遍的1/2即可。夯擊點數通過前后兩次夯擊沉降差來確定，同時控制單機沉降量在50～100mm之間。

2 強夯施工

公路軟土路基的強夯置換施工主要有施工準備工作、夯區墊層整平、定位放線、根據設計方案確定施工參數、試夯、施工參數調整與大面積施工等環節。施工參數的確定不能僅依靠主觀與工程經驗，需要根據試夯結果進行適當調整，選擇有代表性的地點進行試夯，根據施工實際情況來對施工方案進行適當的調整，在此基礎上對施工方案的合理性進行充分論證，及時進行參數調整，從而保證強夯質量。

2.1 施工準備

進行施工現場的實際勘查，結合設計方案實際情況，確定需要夯實的位置，學習設計圖紙等技術文件，編制完善的施工方案，開展技術安全交底，清理地表土，保證其滿足透水性材料需求，并檢查施工機械、現場人員、施工材料的準備情況。

2.2 夯區、墊層整平

按照施工設計方案要求的置換厚度，選擇適用的施工材料，主要有砂礫、碎石等透水性材料，鋪筑墊層，使用平地機或者推土機整平。

2.3 定位放線

施工現場使用全站儀放樣，標準中線邊線，選擇合適的夯點，主夯點橫縱向間距為6m，副夯點之間兩個主夯點之間各布置一個，使用白灰進行標注。

2.4 施工參數確定

根據上節計算公式確定夯擊能和錘重，同時選擇相應的夯錘落距，開工之前進行夯錘質量與落距檢查，同時在鋼絲繩上做好落距標志，控制夯錘落距偏差在30cm以內。強夯置換布點形式要按照基礎形狀合理選擇，通常都為梅花形布置，第一遍夯擊點間距選擇夯錘直徑的2.5～3.5倍即可，第二遍夯點位于第一遍夯點的中間。

開工之后需要首先清理整平施工場地，標出夯點位置之后進行每個夯點的標高測量，強夯整平結束之后爭取每一個夯點都能夠滿足設計標高要求。

2.5 試夯

2.5.1 試夯。施工之前需要根據提出的強夯參數以及替代方案進行試夯，按照設計單位初步確定參數，制定試驗方案，選擇施工場地有代表性的位置選擇試驗區進行試夯。

2.5.2 施工參數的最終確定。通過試夯，驗證工藝加工方案的可行性，確定最佳夯擊能、夯擊數、夯坑間距、間隔周期、地面變形量和填料最優級配等參數，指導進行大規模施工。

2.5.3 強夯置換夯點夯擊次數需要通過現場測試確定，但是同時也要滿足平均夯沉量規范要求和地基承載力要求。

2.5.4 測試滿足要求之后提交強夯置換試驗報告，指導進行大面積施工。

2.6 施工

圖1 強夯置換施工示意圖

按照試夯確定的施工參數進行大面積施工，最后兩遍夯擊沉降量滿足設計要求為止。之后平整長期，對強夯點適當填筑透水性材料，將整個段落慢夯一遍，進行再次整平碾壓，該段落強夯置換施工結束。通常施工認為，為了削弱強夯置換過程中土層出現覅安的擠壓和隆起，置換點應該采用兩三遍交叉布置的方式，每遍都采用正方形或者排間交錯布置的方式，最后開始滿夯。滿夯能夠進一步提高地基表層密實度，在經過2～3次的置換施工之后，置換點最好采用梅花形布置，并根據要達到的承載力大小以及原狀土抗剪強度確定夯擊點間距，必要時可采取小間距。

3 結語

采用強夯置換的方式處理軟土路基能夠發揮置換加固、擠密和排水作用，有效克服了強夯加固飽和軟土路基的缺陷，施工方便，取材方便，施工速度很快，造價較低，能夠節省約30%以上的投資，有著十分明顯的經濟優勢，在公路軟土路基處理中有著較高的推廣價值。

參考文獻

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（責任編輯：陳 倩）endprint